Соединение труб: основные методы

Для обеспечения нормального и длительного функционирования трубопроводов необходимо заранее позаботиться о нескольких важных деталях:

• Во-первых, в системе трубопроводов все трубы должны быть качественно соединены между собой;
• Во-вторых, нужно обеспечить столь же качественное соединение труб с соединительными деталями, фитингами, арматурой, компенсаторами и т.д.;
• В-третьих, немаловажную роль играет правильный выбор конструкции трубопровода.

К соединениям труб предъявляются особые требования, наиболее важными из которых являются:

• Прочность для того, чтобы можно было эксплуатировать трубопровод под давлением;
• Плотность;
• Стойкость к воздействиям внешних факторов и агрессивных сред;
• Простота и скорость установки.

Разновидности соединений труб

Соединения трубопровода могут быть разъемные или неразъемные.

К соединениям разъемного типа относятся:

• Резьбовые,
• Раструбные,
• Фланцевые и др.

К соединениям неразъемного типа относятся:

• Соединения, образованные пайкой;
• Соединения, образованные сваркой;
• Соединения, образованные склеиванием;
• Соединения, образованные прессованием;
• Соединения, образованные бетонированием.

Принцип соединения выбирается с учетом выбора многих факторов:

• Материал, из которого изготовлены детали соединения;
• Условия эксплуатации будущего трубопровода;
• Температура вещества, которое будет транспортироваться посредством труб;
• Давление внутри трубопровода;
• Физические и химические особенности продукта, который будет транспортироваться.

Виды соединений труб из стали

Для соединения стальных труб чаще всего используют следующие способы:

• Сварка;
• Резьба;
• Фланцы.

Сварка технологических труб обычно происходит встык. Характер исполнения сварных швов в соединениях может быть различным.

Наиболее распространенными являются следующие швы:

1. Односторонние. Они используются при сварке труб, диаметром не превышающих 53 см;
2. Двусторонние. Используются для труб диаметром более 53 см группы А.
3. Двусторонние с прокладным кольцом.

Прокладные кольца предназначены для уменьшения площади проходного сечения трубы. С помощью колец замедляется движение продукта, который транспортируется по трубам.

Очень важно пользоваться официально утвержденными нормативно-техническими документами (ГОСТами) при выборе видов, размеров и деталей труб, арматур и сварных соединений.

Сварные соединения труб из стали

Очень важно, чтобы в трубопроводе прочность сварных соединений деталей труб была идентична прочности самих труб. Не так часто, но все же допускается использование сварных соединений, прочность которых ниже, чем прочность основного металла. Это возможно, когда технические условия подтверждают прочность используемого сварного соединения.

Иногда в процессе сварки стальных труб на их внутренней поверхности образуются наплывы расплавленного металла. Это не очень хорошо, так как из-за таких образований проходимость трубы снижается, а сопротивление движению вещества, транспортируемого по трубам, увеличивается.

Особенно часто такая проблема возникает при сварке труб небольшого диаметра — от 1 до 3,2 см. Чтобы избежать такого недостатка на трубах, которые эксплуатируются под высоким давлением, их сваривают в раструб.

Фланцевые соединения труб из стали

Фланцевые соединения чаще всего используются в тех местах, где трубы подключаются к различным аппаратам или оборудованию разных видов, на котором располагаются ответные фланцы. Также можно встретить соединения фланцевого типа на участках труб, которые в процессе использования необходимо регулярно ремонтировать или заменять. Например — при монтаже канализационных труб.

Фланцевое соединение состоит из двух фланцев, дополненных с целью уплотнения прокладкой или кольцом, соединительными гайками и болтами.

Резьбовые соединения труб из стали

Резьбовые соединения чаще всего используются в трубопроводах при присоединении их к контрольно-измерительным приборам, арматуре с заранее нанесенной резьбой. Также резьбовые соединения используют при установке канализационных труб в сети теплоснабжения, водоснабжения или водоотведения.

Резьбовое соединение осуществляется посредством нарезки или накатки резьбы с наружной стороны трубы. В дальнейшем на эту резьбу накручивается муфта с аналогичной внутренней резьбой.

Как правило, при соединении стальных труб применяется нанесение резьбы конического или цилиндрического типов.

Чтобы избежать протечек из трубопровода, между муфтой и трубой помещается уплотнительный материал, в качестве которого могут быть использован разнообразные вещества (резина, герметик, асбестовое волокно и т.д.). Выбор уплотнителя в основном зависит от температуры перемещаемого трубопроводом вещества.

В качестве наиболее часто используемых уплотнителей можно привести:

• Льняную прядь. Это вещество заранее пропитывается суриком или белилами и эксплуатируют при температуре, не превышающей 105 градусов.
• Асбестовый шнур с льняной прядью. Пропитывают гранитом и применяют при температуре, превышающей 105 градусов.
• Шнур и ФУМ лента. Модно использовать при температуре эксплуатации до 200 градусов.

Следует помнить, что фланцевые и резьбовые соединения необходимо время от времени проверять на наличие повреждений, поэтому не рекомендуется их использование в труднодоступных или недоступных вовсе местах.

Соединение пластиковых труб методом сварки и склеивания

Методы сварки и склеивания используют в случаях, когда надо обеспечить неразъемные соединения пластиковых труб. Сварка представляет собой физический процесс соединения двух веществ, при нагревании которых происходит соединение молекул одного вещества с молекулами другого вещества (диффузия), в результате чего границы между двумя веществами исчезают и их физическое разделение становится невозможным.

Пластик при нагревании плавится, становится текучим и принимает вязкую форму, в результате чего к нему можно прикрепить практически любое вещество.

Под давлением происходит соединение расплавленного пластика и другого элемента. Обычно соединяемые поверхности нагревают только в области будущего шва. При этом используется инструмент, нагретый присадочным материалом или газом.

Как соединить две трубы из пластика

При сварке нагретым газом одновременно нагреваются свариваемые элементы и присадочный материал. При этом нагревателем служит струя раскаленного газа, который заранее нагревается в горелке.

Важно! Если при сварке используется нагретый инструмент, то в процессе нагревания поверхности свариваемых деталей оплавляются посредством контакта с нагревательным инструментом.

Инструмент обычно нагревается на открытом огне. Также может использоваться электрический ток или другие вещества. Сварка при таком методе обычно осуществляется встык и в раструб.

При сварке с помощью присадочного материала используется тепло, которое присадочный материал передает свариваемым элементам. В результате такого нагревания элементы расплавляются, становятся мягкими и крепко соединяются друг с другом.

Соединение пластиковых труб методом склейки

В результате склеивания меду элементами пластиковой трубы создается неразрывное соединение. Для этого используется специальный клей, который создает особую прослойку между деталями.

Граница разделения между клеем и деталями всегда сохраняется (в отличие от метода сварки), поэтому теоретически детали можно разъединить. Качество соединения элементов зависит от свойств клеевой прослойки.

Разъемные соединения пластиковых труб

Можно выделить три основных типа разъемных соединений пластиковых труб:

• Фланцевые;
• Раструбные;
• Соединения с помощью накидных гаек.

Фланцевые соединения осуществляются на отбортовке труб из ПВХ, полиэтилена и полипропилена. Соединение накидными гайками применяется не так часто.

В основном его используют при установке или ремонте труб в системе водопровода, в случае если их диаметр превышает 6,3 см. Если же размер трубы менее указанной величины, то соединение накидными гайками не используется. Это объясняется повышенной чувствительностью пластика к напряжению, надрезам и повреждениям, а также к ослаблению сечения трубы.

Раструбный тип соединения обычно применяют на трубах санитарно-технических систем. В этом случае оптимально использование резиновых уплотняющих колец и сочетания полиэтиленовых труб внутри сооружений трубопроводы и ПВХ — снаружи.

При любом из перечисленных типов соединения возможно осуществление перемещения деталей, возникающее при деформациях вследствие определенных температурных условий.

Соединение стеклянных труб

У трубопровода из стекла имеется одно основное отличие от трубопроводов из других материалов. Стеклянный трубопровод собирается только из разъемных соединений. Небольшие отрезки трубы с гладкими концами соединяют с помощью процесса уплотнения в радиальной плоскости.

На конец каждой трубы надевается пластиковая или резиновая муфта, которая затем с помощью металлических хомутов прижимается к наружной стороне трубы.

Одним из основных недостатков такого типа соединения стеклянных труб является опасность разрушения трубы вследствие повышения радиального напряжения на небольшом отрезке трубопровода.

В основном, такой тип соединения используется на таких трубопроводах, где напор минимален или отсутствует вообще. А на трубопроводах, где напор присутствует постоянно или вероятность его возникновения достаточно высока, используются соединения с применением резиновых натяжных колец.

Важно! Если давление в трубопроводе повышенное, то принято использовать муфтовые, фланцевые и муфто-резьбовые соединения с натяжными кольцами в количестве двух. Если же давление превышает 0,1 Мпа, то используются фланцевые, безболтовые алюминиевые и замковые муфтовые соединения, количество колец в которых составляет три.

Со временем в стеклянных трубопроводах прочность крепления стяжных колец ослабевает и прочность соединения, соответственно, тоже снижается.если вы хотите этого избежать, то лучше воспользоваться соединением без применения натяжных колец. для этого на концах труб делаются специальные утолщения (бурты).

Соединение чугунных труб

Чугунные трубы обычно соединяют при помощи соединений раструбного типа. Причем раструбы могут быть гладкими или желобообразными.

Зазоры между трубами заполняют эластичными или твердеющими веществами — уплотнителями, в качестве которых используют смесь асбеста с цементом, цемент, серу и т.п. С помощью этих веществ обеспечивается плотность и прочность соединения.

В качестве эластичных заполнителей можно использовать резиновые кольца, герметики, манжеты и шнуры.