Виды соединения стальных труб

Безопасная работа трубопроводной системы зависит от качественного соединения всех ее элементов: труб, компенсаторов, арматуры и измерительных устройств. В зависимости от назначения и эксплуатационных условий, выбирают наиболее подходящий способ монтажа. 

Все виды соединений труб можно разделить на две основные группы:

• Разъемные;
• Неразъемные.

Возможность разобрать часть трубопровода и заменить детали важна в местах разводки, где устанавливают большое число фитингов, фланцев, измерительной и регулирующей аппаратуры. С помощью разъемных соединений к трубопроводам подключают теплообменники, котлы, промышленные установки. В системах ХВС и ГВС широко применяют такую стыковку. Это снижает расходы на монтаж и обслуживание сетей.

Сварные конструкции относят к неразъемным. Этот способ соединения зарекомендовал себя благодаря низкой металлоемкости, малому гидравлическому сопротивлению, надежности в системах с повышенным давлением и транспортировке агрессивных сред.

Сварное соединение труб

С помощью сварки можно соединить детали трубопровода под любым углом, создать монолитную конструкцию, в которой все элементы неразрывно связаны на молекулярном уровне. Сегодня технологии развиваются в двух направлениях:

• Сварка плавлением: все виды электродуговой, газовой и электросварки;
• Сварка давлением: контактная, ультразвуковая. плазменная и др.

При монтаже протяженных трубопроводных линий требуется привлечение больших трудовых ресурсов и оборудования. Наибольшее распространение получила электродуговая сварка на постоянном и переменном токе. В зависимости от сложности поставленной задачи применяют следующие виды:

• Без защиты: простым или стабилизирующим электродом;
• Со шлаковой защитой: под флюсом, для оцинкованных труб;
• Со шлагазовой защитой;
• В среде защитных газов: для предотвращения окисления при нагреве;
• Комбинированные методы.

Эти технологии применимы практически ко всем стальным сплавам, в том числе со сложным химическим составом и чувствительным к термообработке закаленным полуфабрикатам. Сварка с газовой горелкой постепенно теряет свои позиции как недорогой и надежный метод, но до сих пор используется. В процессе работы в месте сварного шва одновременно происходят процессы плавления и окисления, а зона нагрева намного шире, чем при дуговом методе. 

Способы создания сварных соединений стальных труб классифицированы регламентом ГОСТ 16037-80. Можно выделить несколько основных групп:

• Стыковое: со скосом кромок или с предварительно подготовленной прямой фаской;
• Угловое: со скосом или без;
• Внахлест;
• С привариваем металлических элементов.

Качество сварки зависит от предварительной подготовки: механической обработки кромок и обезжиривания. Свариваемые элементы могут быть поворотными и неповоротными. В некоторых случаях соединение выполняют с помощью электродов, то есть путем наплавления дополнительно металла, или формируют ванну, в которой плавится материал трубы. По окончании работ удаляют окалину, выполняют шлифовку, проводят обследование ультразвуком.

Резьбовой способ соединения стальных труб

Для установки труб и арматуры с резьбой не требуется дополнительных инструментов. Этот метод эффективен в следующих случаях:

• Для организации инженерных систем внутри помещений;
• Для секций малого диаметра;
• Для коммунальных сетей водоснабжения и теплоснабжения;
• В трубопроводах с давлением до 1,6 МПа.

Форма резьбы может быть цилиндрической или конической, кроме этого предусмотрены следующие параметры:

• Шаг нарезки: расстояние между одноименными точками;
• Глубина канавок: разница диаметров;
• Направление: правое или левое.

Для элементов трубопровода применяют требования стандарта ГОСТ 6357-81, в котором установлены размеры, допуски и классы точности. Для обеспечения герметичности резьбовых соединений используют уплотнители, способные выдерживать температуру среды: сантехническую льняную или асбестовую прядь, специальные пасты.

Главным недостатком способа является повышенное давление на первый виток резьбы (на него приходится до 50% нагрузок).

Кроме этого: быстрый износ при частых разборках, способность к самоотвинчиванию при вибрационных воздействиях.

Фланцевое соединение

Фланцы используют для соединения сегментов, арматуры, аппаратуры. Один комплект включает в себя 2 ответных фланца, уплотнители и детали крепежа: гайки со шпильками или болтами. Способ монтажа зависит от конструктивных особенностей.

Виды фланцев:

• Плоские: привариваются на край трубы, имеют небольшие габариты;
• Воротниковые: привариваются встык, внутренний диаметр равен трубе, воротник передает напряжения на трубу, снижая нагрузки на соединение;
• Резьбовые: для оцинкованных труб и промышленных трубопроводов высокого давления ГОСТ 9399-81.

По способу крепления:

• Жесткие: присоединяемые к трубе неподвижно;
• Свободные: ГОСТ 12822-80, удерживаются на приварном кольце, выполняют компенсирующую функцию.

Фланцевое соединение по надежности превосходит сварное, но характеризуется повышенной металлоемкостью и утяжелением всей системы.

Этот метод применяют для подключения дополнительных линий, создания разборных секций, и в местах, где сварка затруднительна.

Соединение труб с помощью муфты и контргайки

Это один из самых простых способов соединения двух неподвижных стальных труб: воспользоваться им может любой человек, не обладающий знаниями и навыками. Деталь называется сгон и представляет собой отрезок трубы, на один конец которой нанесена длинная резьба, а на другой — короткая. В комплекте поставляются муфта и гайка.

Процесс монтажа:

• Участок с короткой резьбой обрабатывают льном и пастой, вкручивают в трубопровод;
• На свободный конец сгона навинчивают контргайку и муфту;
• Участок с длинной резьбой обматывают льном, наносят пасту и совмещают с трубопроводом;
• Накручивают муфту на трубу и фиксируют ее положение гайкой с помощью разводного ключа.

Сгоны очень надежны, срок их службы достигает 50 лет.

Обычно их устанавливают в местах течей, что позволяет избежать сложного ремонта. После этого участок становится разборным, что облегчает дальнейшее обслуживание. Метод нельзя применять в системах высокого давления и при транспортировке агрессивных сред.

[items_table diameter=»219″ wall=»6″]