Способы соединения труб: какими способами можно соединять трубы

Способы соединения труб: какими способами можно соединять трубы

Для того, чтобы понять, какой способ соединения труб подойдет к отдельному случаю, необходимо ознакомиться с существующими способами соединения труб: сравнить цанговое, резьбовое и раструбное соединение.
Например, при применении раструбного соединения труб упрощается монтаж трубопровода и одновременно увеличивается надежность участков соединения.
Когда сантехник производит сантехнические работы, он постоянно сталкивается с необходимостью соединения труб. Эта работа может быть выполнена различными способами.
При выборе оптимального способа соединения труб учитываются следующие факторы:

1. Назначение трубопровода.
2. Материал изготовления труб и многие другие.

Соединения разъемными методами

Абсолютно все соединения труб можно поделить на два основных вида:

1. Разъемные соединения.
2. Неразъемные соединения.

Выбор типа соединения зависит от материала, из которого изготовлены трубы. Разъемные соединения, в свою очередь, делятся на:

1. Муфтовые.
2. Фланцевые.
3. Резьбовые.

Первые два типа считаются примерами безрезьбового соединения.

Безрезьбовой фланцевый способ соединения

Безрезьбовое фланцевое соединение применяют для соединений ПВХ-труб. Оно выполняется с использованием фланцевого крепежа из чугуна с прокладкой из резины. Последовательность этапов при выполнении фланцевого соединения следующая:

На месте соединения необходимо сделать обрезание трубы; можно не делать фаску, но

Присоединение стальной трубы.

срез должен быть без единого изъяна.

Безрезьбовое муфтовое соединение

При ремонте трубопровода и для соединения напорных и безнапорных труб используется муфтовое соединение труб. Установка муфты производится в следующем порядке:

1. Концы срезаются под прямым углом.
2. Прикладываем муфту к месту соединения, ее центральная часть должна находиться ровно на стыке труб.
3. Нужно нанести отметки на трубу, показывающие местоположение муфты.
4. Соединяемые концы и муфта изнутри обрабатываются специальной смазкой.
5. Одна из труб до предела вставляется в другую.
6. Необходимо состыковать трубы так, чтобы они были едины в продольной оси; на вторую трубу надевается муфта согласно нанесенным на нее отметкам в начале монтажа.

Фланцевое соединение труб из поливинилхлорида

ПВХ-трубы можно соединить и с помощью фитингов – это специальные соединители для труб ПВХ. Наиболее часто используются муфты соединительные, или муфты-фланцы (адаптеры, чугунные фланцы), которые снабжены резиновой прокладкой.

Монтаж ПВХ-труб с применением данных фитингов производится в такой последовательности:

1. Подготовьте трубы нужной длины. При обрезании срез относительно оси трубы должен располагаться строго перпендикулярно. Зачистите торцы труб. Фаску делать не надо.
2. Наденьте на срез трубы свободный фланец, далее – прокладку из резины. Следите, чтобы прокладка не перекрывала край трубы, а отступала от него на 10 мм.
3. Задвиньте фланец на прокладку, соедините элементы, используя болты с ответным фланцем.
4. Произведите равномерное затягивание болтов. Лучше всего прибегнуть к перекрестному затягиванию – так фланцы совместиться равномерно. Здесь же пригодится динамометрический ключ, чтобы точно рассчитать крутящий момент.

Усилия, необходимые для затяжки болтов при помощи фланцевого соединения

Неразъемные способы соединения трубопровода.

Неразъемные методы отличаются тем, что во время разъединения трубопровода нарушается целостность трубы или крепления. Вышеуказанный способ: можно разделить на несколько видов:

• Раструбный;
• Крепеж сваркой;
• Склейка труб.

Раструбный способ соединения осуществляет в несколько этапов.

• Во-первых, нужно очистить от грязи раструб с резиновым кольцом одной трубы и гладкий конец иной. Прокладку из резины, не имеющей никаких дефектов, необходимо разместить правильно. После чего с гладкого конца убрать фаску.
• Во-вторых, при помощи силиконовой смазки нужно смазать соединяемые поверхности.
• В-третьих, отрегулировать размещение труб и вставить гладкий конец в раструб.
• В-четвертых, нужно задвигать трубу только до специальной монтажной метки.

Соединение труб из различных материалов

Чтобы соединить полимерные трубы с деталями из других материалов применяют специальные переходники для канализационных труб, фитинги, уплотнительные элементы. Рассмотрим схемы соединения пластика с другими материалами:

1. Соединение с раструбом чугунной трубы.

1. Соединение с раструбом стальной трубы.

1. Соединение с раструбом керамической трубы.

1. Соединение с гладким концом стекловолокнистой трубы.

1. Соединение с раструбом стекловолокнистой трубы.

1. Соединение с чугунной трубой SML.

Классификация соединений труб

Для удобства все виды соединения трубопровода разделяются на 2 большие группы:

• разъемные – можно без нарушения целостности материала разобрать место стыка своими руками. Классическим примером в этой группе можно считать резьбовое соединение, на концы участков трубопровода нарезается резьба и при необходимости место стыка можно без проблем разобрать;
• неразъемные – разборка возможна, но при этом материал трубопровода пострадает. Сварное соединение может служить примером в этом случае. Сварка металла не позволит в будущем разобрать место трубопровод, его можно разве что распилить на части.

Сварка – классический пример неразъемного соединения

Предложенная классификация носит слишком уж общий характер. И если в случае с неразъемным соединением не так уж и много вариантов (сварка, склеивание либо раструбное соединение), то в категории разъемных стыков можно выделить несколько интересных способов.

Методы соединений

• Многослойные трубы «Мультиплекс»
• Водоснабжение
• Трубы для горячего водоснабжения PE RT
• Газораспределение
• Водоотведение
• Колодцы
• Соединение ПЭ труб
  • Методы соединений
• Трубы с защитной оболочкой PRO
• Сварочное оборудование
• ЖБИ изделия
• Строительство
• Кабели

В зависимости от функционального назначения соединения разделяют на две группы:

• разъемные, т.е. такие, которые можно разобрать в течении срока эксплуатации;
• неразъемные, т.е. такие, разборка которых невозможна.

Разъемные соединения

Наиболее распространенный вид разъемных соединений — фланцевое соединение. Это соединение выполняют с помощью втулки под фланец, привариваемой к концу ПЭ трубы, и свободного металлического фланца.

Скачайте наши каталоги с продукцией

Разъемные соединения предусматриваются в местах установки на трубопроводе арматуры и присоединения к оборудованию и для возможности демонтажа элементов трубопровода в процессе эксплуатации. Эти соединения должны быть расположены в местах, доступных для осмотра и ремонта.

Вид соединения следует принимать из условий обеспечения герметичности и прочности трубопровода на весь проектируемый срок эксплуатации, а также технологичности при монтаже и возможности ремонта трубопровода.

Неразъемные соединения

Неразъемные соединения труб ПЭ получают методом сварки.

При строительстве напорных полиэтиленовых трубопроводов из ПЭ в основном используется сварка нагретым инструментом встык.

Сварка труб между собой и с фасонными деталями может выполняться в полевых условиях.

Важно: нежелательно осуществлять сварку в стык труб ПЭ диаметром от 16 до 63 мм. Для данных диаметров целесообразно использовать детали с закладными нагревательными элементами.

В стесненных условиях, когда применение стыковой сварки невозможно, применяется сварка деталями с закладным нагревательным элементом (электросварными деталями).

Использование муфт с ЗН позволяет сваривать трубы с различной толщиной стенки, в то время, как при стыковой сварке могут соединяться трубы только с одинаковой толщиной стенки.

Сварка деталями с закладным нагревательным элементом так же является основным видом сварки для ПЭ труб малых диаметров (менее 63 мм) (при сварке встык малых (63 мм и менее) диаметров валик шва существенно влияет на площадь проходного сечения. Для тонкостенных труб (с учетом допусков на наружные диаметры и толщины стенок) смещение кромок может быть сравнимым с толщиной стенки. В связи с этим стыковая сварка малых диаметров заменяется на сварку с помощью электромуфты или разъемное соединение муфтой.). При этом способе соединения увеличивается площадь сварного шва, а также обеспечивается определенная самоцентровка трубы.

Порядок проведения сварки встык

Сварка встык осуществляется по технологии сварки обычных полиэтиленовых труб с соблюдением рекомендаций, указанных в таблице 9.

Категорически запрещается:

• ослаблять зажимы/извлекать сваренные трубы из аппарата до истечения времени полного остывания
• охлаждать место стыка обдувом холодным воздухом,
• поливать сваренный стык водой для ускорения остывания.

Параметры сварки труб ПЭ встык

давление соответствует инструкции по эксплуатации сварочного станка

Перед проведением сварочных работ необходимо произвести пробную сварку стыка. Параметры, указанные в таблице, могут быть скорректированы исходя из погодных условий и особенностей сварочного аппарата.

Размещение сварочного оборудования должно производиться на заранее расчищенной и спланированной площадке или трассе трубопровода после складирования на ней ПЭ труб. При необходимости место сварки защищают от атмосферных осадков, пыли и песка при помощи тентов или палаток.

Сваркой нагретым инструментом встык соединяются полиэтиленовые трубы ПЭ диаметром от 63 мм (с толщиной стенки не менее 4мм) до 2000 мм.

Работы по стыковой сварке должны производиться при температуре воздуха от минус 10 до + 30 °С. На приведенные температурные интервалы, как правило, рассчитаны стандартные технологические режимы сварки. При более широком интервале температур сварочные работы следует выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного интервала (сварка труб при температурах ниже минус 10 °С также нежелательна, т.к. возможно переохлаждение расплава в технологической паузе. Кроме того, слишком быстрое охлаждение вызывает в зоне сварки значительные внутренние напряжения, которые не успевают сглаживаться (за счет перехода части деформаций в высокоэластичные) до того, как к швам прикладываются дополнительные монтажные нагрузки (от выемки труб из зажимов сварочной машины, перемещения плетей вдоль траншеи и прочее).

Обработка концов труб под стыковую сварку производится при помощи специального торцевателя из комплекта сварочной машины. При обработке толщина снимаемой стружки должна составлять 0,1 — 0,3 мм.

После торцевания труб проверяется наличие зазоров между ними. Между торцами, приведенными в соприкосновение, не должно быть зазоров, превышающих:

• 0,3 мм — для труб диаметром до 110 мм;
• 0,5 мм — для труб диаметром свыше 110 мм до 225 мм,
• 0,7 мм — для труб диаметром свыше 225 мм до 400 мм,
• 1,0 мм — для труб диаметром более 400 мм.

После механической обработки загрязнение поверхности торцов не допускается. Удаление стружки изнутри трубы или детали производят с помощью кисти, а снятие заусенцев с острых кромок торцов — с помощью ножа.

Сварка труб нагретым инструментом встык ведется в следующей последовательности:

• замеряют давление (или усилие), необходимое на перемещение подвижного зажима с установленной в нем трубой (Рх);
• устанавливают между торцами труб нагретый инструмент (нагреватель), имеющий заданную температуру;
• проводят процесс оплавления, для чего прижимают торцы труб к нагревателю и создают требуемое давление Роп с учетом давления холостого хода (Роп + Рх);
• выдерживают Роп в течение времени tоп, необходимого для появления по всему периметру оплавляемых торцов первичного грата высотой от 0,5 до 2,0 мм;
• после появления первичного грата снижают давление до величины, соответствующей Рн с учетом давления холостого хода (Рн + Рх), и выдерживают его в течение времени, необходимого для прогрева торцов труб (tн);
• по окончании процесса прогрева отводят подвижный зажим центратора на 5 — 6 см назад и удаляют нагреватель из зоны сварки ( tтп);
• сводят торцы труб до соприкосновения и создают требуемое давление при осадке Рос с учетом давления холостого хода (Рос + Рх);
• выдерживают давление осадки в течение времени tохл, необходимого для остывания стыка, и визуально контролируют полученное сварное соединение по размерам и конфигурации грата;
• извлекают трубы из зажимов центратора и проставляют на сварном соединении его порядковый номер краской или маркерным карандашом.

Контроль давления при сварке ведут при помощи манометра гидравлического насоса (насосной станции), контроль за временем — по секундомеру. Изменение величины давления в процессе сварки производят по циклограмме.

t_оп – время сплавления торцов

t_н – время нагревания (прогрева)

t_тп – время технологической паузы на удаление нагревателя

t_д – время подъема давления осадки

t_охл – время охлаждения сварного соединения под давлением

t_св – общее время сварки

P_оп – давление нагревательного инструмента на торцы труб при оплавлении

P_н – давление нагревательного инструмента на торцы труб при нагревании (прогреве)

P_ос – давление на торцы труб при осадке

Циклограмма сварочного процесса

Время нагрева и охлаждения, а в некоторых случаях и температуру нагревателя, корректируют в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Технологическая пауза на удаление нагревателя не должна затягиваться. Если задержка все-таки возникла и температура свариваемых поверхностей упала ниже допустимой (особенно в случае неблагоприятных погодных условий), то качественная сварка станет невозможной. В этом случае необходимо повторно произвести механическую обработку и сварку.

Сварка деталями с закладными нагревателями: порядок выполнения операций

Сваркой деталями с закладными нагревателями (ЗН) соединяются трубы диаметром от 16 мм и выше, независимо от толщины стенки. При этом способе сварки работы должны производиться при температуре воздуха от минус 10 до + 30 °С. Режимы сварки выбираются исходя из указаний завода-изготовителя муфт. При более широком интервале температур сварочные работы следует выполнять в помещениях (укрытиях), обеспечивающих соблюдение заданного температурного интервала. Если в технических условиях, стандартах или сертификатах на материалы определена возможность особого технологического режима сварки при более широком диапазоне температур окружающего воздуха, чем указано выше, то создание укрытий не требуется.

Перед сборкой и сваркой концы труб и присоединительные части соединительных деталей тщательно очищают и протирают внутри и снаружи от всех загрязнений. Очистку производят сухими или увлажненными полотенцами (ветошью) с дальнейшей протиркой насухо. Если концы труб или деталей окажутся загрязненными смазкой, маслом или какими-либо другими жирами, их обезжиривают с помощью спирта, уайт-спирита, ацетона.

Концы труб, деформированные или имеющие глубокие (более 4-5 мм) забоины, обрезают. После отрезки концов труб производится их механическая обработка (зачистка) при помощи зачистных оправок или скребков на длину, зависящую от глубины посадки детали с целью удаления наружного слоя с загрязнениями и окисной пленки.

Толщина снимаемого слоя зависит от допуска по диаметру трубы и не должна приводить к появлению недопустимых зазоров между трубой и деталью. Как правило, снимается стружка на глубину 0,1 — 0,2 мм. Сами детали с закладными нагревателями механической обработке не подвергаются из-за возможности повредить спираль.

Неполное удаление оксидного слоя может привести к неоднородному и негерметичному сварному соединению.

Закрепление труб в позиционере

Для облегчения одевания муфты на трубу после удаления оксидного слоя требуется снять фаску на внешнем ребре трубы. Свариваемые трубы и детали должны быть соосны, без перекосов во избежание непровара. Закрепление труб в позиционере является необходимой операцией. Он позволяет сцентрировать и устранить овальность свариваемых труб, помешать любому движению соединения во время сварки и остывания, предотвратить провисание трубы, защитить соединение от случайных ударов, соблюсти необходимую соосность свариваемых труб и детали в процессе сварки.При сварке труб большого диаметра так же необходимо обеспечить ненапряженное положение сопрягаемых деталей, т.е. концы труб, входящие в муфту не должны находиться под воздействием изгибающих напряжений и под действием усилий от собственного веса. При необходимости применять подставки, упоры или подходящие удерживающие приспособления. Следует соблюдать ненапряженную фиксацию сварных соединений до истечения времени Закрепление труб в позиционере остывания стыка. Напряженное положение вставленных в муфту концов труб может привести к некачественному соединению.

Следует соблюдать ненапряженную фиксацию сварных соединений до истечения времени остывания стыка. Напряженное положение вставленных в муфту концов труб может привести к некачественному соединению.

На качество сварки труб оказывает влияние и их овальность, которая может появиться от длительного хранения труб в штабелях или при их поставке в бухтах. Максимально допустимый просвет между трубой и муфтой по всему диаметру не должен превышать 3 мм.

Внимание!В муфтах с ЗН диаметром 280 мм – 1200 мм предусмотрен режим предварительного прогрева. Поскольку режим предварительного прогрева непосредственно предшествует режиму сварки, то соединение должно быть полностью подготовлено к сварке.

Технологический процесс сварки труб с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями ведется в следующей последовательности:

• обработанные концы труб вводят внутрь соединительной детали до упора;
• закрепляют трубы вместе с соединительной деталью в специальном центрирующем и фиксирующем приспособлении (позиционере);
• подсоединяют аппарат к электрической сети или автономному электрогенератору, обеспечивающему необходимое напряжение и мощность;
• присоединяют сварочный кабель к выводам закладного нагревателя детали;
• вводят в память аппарата требуемый режим сварки (предпрогрева) и контролируют по его дисплею заданное напряжение и время;
• запускают процесс сварки (предпрогрева) нажатием кнопки «пуск» (после запуска цикла весь необходимый технологический процесс проходит в автоматическом режиме);
• контролируют визуально прохождение процесса сварки (по дисплею аппарата) и образование сварного соединения (по выдвижению индикаторов сварки);
• после окончания сварки и естественного остывания** полученного соединения извлекают трубы из зажимов позиционера и проставляют на сварном соединении его порядковый номер краской или маркерным карандашом. Извлекать полученное сварное соединение из зажимов центрирующего приспособления (позиционера) следует только после его полного естественного охлаждения, т.е. когда температура на поверхности детали составит не более 50 °С.

Способы соединения труб различного типа

Особую сложность в соединении труб могут вызвать переходы с помощью муфт, тройников и прочих фитингов.

Муфты

Для устройства разъемного соединения стальных труб используют муфты.

Стальные муфты

При муфтовом соединении две детали соединяются за счет резьбы: на одной из деталей она должна быть внешней, на другой — внутренней.

Соединение труб с помощью муфты: 1 — конец муфты, 2 — прокладка, 3 — переходник

Обе детали должны иметь одинаковый внутренний диаметр резьбы. Диаметры в сантехнических трубах измеряются в дюймовой системе. Стандартные диаметры:

• 1/2 дюйма,
• 3/4 дюйма,
• 1 дюйм,
• 1,5 дюйма,
• 2 дюйма и др.

Дюймовая резьба подразделяется на:

• крепежную,
• трубную.

Крепежная резьба имеет более крупный шаг, позволяет сделать прочное соединение и используется для нарезания болтов, гаек, стержней и отверстий.

Трубная резьба мельче крепежной (ее глубина ограничена толщиной стенок трубы) и предназначена для соединения труб.

Сгоны

Способ соединения

Чаще всего детали такого типа используют при соединении двух частей трубы, которые невозможно повернуть. Внешне сгон имеет вид обыкновенной трубки прямой формы. На одном ее конце резьба более длинная, а на другом – более короткая.

Сторона с длинной резьбой предназначена для соединения стального сгона с муфтой и контргайкой. От того, насколько длинной будет резьба, зависит прочность водопровода. Короткая сторона может быть продолжена трубой или перекрыта заглушкой.

Для выполнения этой работы понадобятся два трубных ключа.

Пример соединения сгона с трубой

На короткой и длинной резьбе нужно сделать уплотнение изо льна. Для улучшения герметизации и исключения загнивания льна можно покрыть лен тонким слоем герметика. Подойдет как термостойкий герметик красного цвета для резьбовых соединений, так и обычный силиконовый. Излишки герметика убираем в процессе закручивания гайки.

Пресс-фитинги и компрессионные фитинги

Пресс-фитинг предназначен для соединения металлопластиковых труб и отличается высокой надежностью. При покупке следует учитывать, что трубы выпускаются с различной толщиной стенок, поэтому и комплектующие для них нужно подбирать соответствующие.

Виды пресс-фитингов для металлопластиковых труб

Существуют и пресс-фитинги для металлических труб. Внешне они напоминают муфты, но отличаются наличием герметизирующих колец. В такой фитинг сначала вставляется труба, затем герметизирующее кольцо, которое обжимается специально предназначенными для конкретного вида фитинга клещами.

Отрезаем трубу; резку производим под углом 90° относительно оси трубы (следим, чтобы труба не мялась и на ней не образовывались заусенцы)

Обрабатываем трубу калибром; снимаем фаску на внутренней кромке торца трубы; убираем оставшиеся стружки и пыль

Проверяем обжимную муфту на целостность и надеваем на трубу

Наконечник пресс-фитинга вставляем до упора в трубу; контролируем, чтобы прессфитинг сел правильно и до упора (для удобства конец фитинга смачиваем холодной водой)

Обжимаем муфту ручными или электрическими пресс-клещами (открываем пресс-клещи и вставляем часть, которую будем прессовать непосредственно над стальной гильзой; закрываем вставки пресс-клещей над гильзой и фиксируем)

Правильность выполненной работы увидим по оставшимся на стальной гильзе кольцевым полоскам

Компрессионные фитинги имеют такой же принцип действия как и пресс-фитинги, но отличаются применением колец с разрывом.

Соединение труб разного диаметра

Для этого можно использовать муфты, переходники, крестовины и другие соединительные детали.

Водопроводные можно состыковать с помощью муфты и контргайки в том случае, если труба прямая и без углов. Для короткого соединения используют одну муфту, если длинное — добавляют контргайку. На муфте должны быть обозначены диаметры, для которых она подходит. Такой способ применим только для небольших труб, для большого диаметра лучше соединить их сваркой.

Как видим, для того, чтобы соединить трубы существует много способов. Можно состыковать трубы так, чтобы их невозможно было разобрать в дальнейшем, такие способы используют в труднодоступных местах для повышения прочности и герметичности соединения.

Большинство способов не требуют специальных знаний и навыков, с некоторыми может справиться даже новичок. Какой опыт у Вас, наши читатели? Какой метод соединения труб Вы используете чаще всего, а какой считаете самым ненадёжным?