Все о резьбовых соединениях стальных труб и трубопроводов

• Стальные трубы: виды сочленений
• О резьбовой стыковке стояков из стали
• Способы соединений
• Как и чем герметизируют стыки труб
• Виды уплотнителей, способы герметизации
• Материалы для уплотнения стыков
• Резьбовые трубные соединения: «за» и «против»
• Общие требования к резьбе
• Ковкий чугун и соединительные детали из него
• Видео

Все трубопроводы монтируются соответственно проектов трубопроводных систем. Осуществляя прокладку металлических труб под отопление, для газо- и водоснабжения (холодная и горячая вода), необходимо соединить между собой арматуру и стояки.

От надежности сочленения элементов магистрали зависит качество функционирования газопровода, водопровода, системы отопления, которая рассчитана на использование пара под давлением или горячей воды с температурой до 95 — 100⁰С.

Оптимальный температурный диапазон по ГОСТ системы отопления – до +60⁰С, зависит от эксплуатационных, климатических, иных факторов.

Стальные трубы: виды сочленений

Соединения стальных труб могут быть неразборного и разборного видов, в зависимости от:

• материалов, из которых произведены стояки. Кроме металлических труб применяют чугунные, стеклянные, полимерные, медные изделия;
• свойств транспортируемых сред;
• эксплуатационных условий.

Чаще всего пользуются:

• муфтовыми (резьбовыми, приварными, байонетными, гильзовыми);
• фланцевыми;
• резьбовыми.

Разъединительными сочленениями. Остановимся на последнем варианте.

О резьбовой стыковке стояков из стали

Резьбовой способ сочленения характерен для работы со стальными трубами. Для нанесения резьбы пользуются токарным станком или плашкой. На тонкостенные стояки наносят цилиндрическую накатную резьбу.

Если при укладке стальных труб будут соблюдены правила монтажа, то скручивание таким способом обеспечит качественное функционирование трубопроводной магистрали на многие годы.

Свинчивание с помощью резьбы можно осуществлять как непосредственным сочленением труб между собой, так и с применением тройников, муфт, запорной арматуры, дополнительных устройств.

Способы соединений

Резьбовые и безрезьбовые соединения могут быть разборного и неразборного типа. Многие уверены, что любую конструкцию с резьбой можно разобрать.

Если одними концами стояки приварены к недвижимой поверхности, то такое трубное устройство невозможно разъединить. Данный вариант – типичный пример неразъемного резьбового присоединения.

Но такие случаи встречаются редко. Основное количество скручиваний с помощью резьбы – разъемного типа.

Стояки соединяются между собой при помощи:

• сгонов;
• двунаправленной резьбы.

Сгоны используются для скручивания неподвижных относительно собственных осей труб.

Обязательное условие

: один стояк должен иметь нарезанную долгую резьбу, а второй – короткую.

Для соединения таким способом сначала накручивают контргайку с муфтой на длинную резьбу. После этого нужно согнать муфту на участок трубы с наличием короткой резьбы, после чего затянуть контргайкой.

Методика использования двунаправленной резьбы состоит в том, что для стыковки труб используется только муфта. Накручивать ее нужно одновременно на оба стояка.

Важно! При использовании двунаправленной резьбы, на соединяемых трубах она должна быть нанесена в разных направлениях. Только в таком случае муфта будет стягивать трубы, а скручивание будет качественным, надежным, прочным.

Сборка своими руками

Крепление труб отопления по несущим конструкциям (открытым способом) при помощи специального крепежа можно произвести достаточно быстро самостоятельно при проведении ремонта.

Довольно часто разводка требует штробления стен с закладкой трубопроводов в подготовленные углубления. Такой метод чаще применяется на этапе строительства.

Необходимые инструменты и материалы

С целью прокладки отопления могут использоваться сварочные генераторы, различные виды паяльников, наборы разводных ключей, герметизирующие материалы для резьбовых соединений (пакля, фумлента, паста). Для соединения металлопластиковых частей и труб из сшитого полипропилена могут потребоваться специальные инструменты для обжимных элементов. Самым бюджетным способом прокладки труб отопления является соединение полипропиленовых труб. Из специального оборудования требуется только паяльник с насадками 20-го, 25-го, и 32-го размера, который можно приобрести рублей за 1000—1500.

При использовании труб, армированных фольгой, для зачистки торцов может понадобится шейвер, стоимость которого не превышает 700 рублей.

Чертеж и схемы

Отопление всегда разводится на основе предварительных расчетов с составлением планов и схем. Проектировка определяет все последующие технологические операции, поэтому к этому этапу следует отнестись с особым вниманием.

На этапе проектирования необходимо определиться со схемой разводки, которая может быть одно- или двухтрубной, горизонтальной или вертикальной, тупиковой или со встречным движением теплоносителя. Довольно популярной в малоэтажном строительстве является схема разводки, получившая название «ленинградка».

Порядок выполнения работ

Все работы по монтированию должны производится поэтапно. Каждому этапу соответствует определенная подготовка, включающая расчет, приобретение деталей, и разметку соединяемых элементов. Для соединения полипропиленовых тепловых секций необходимо:

• нарезать и зачистить части трубопровода необходимой длины и подготовить фитинги;
• установить на паяльник насадку необходимого диаметра;
• разогреть паяльник до температуры 260 град. Цельсия;
• на несколько (от 5 до 9 сек) секунд поместить трубу и соединяемый элемент на соответствующую насадку с целью расплавления слоя полиэтилена;
• совместить элементы и сжать до «схватывания» при остывании;
• соединить секции с установленным тепловым оборудованием, произвести жесткое фиксирование при помощи крепежа.

Как и чем герметизируют стыки труб

Виды уплотнителей, способы герметизации

Чтобы предотвратить утечку рабочей среды трубопровода необходимо качественно герметизировать трубные скручивания.

При резьбовом соединении стальных труб в качестве уплотнителей используют:

• прокладку. Этот способ уплотнения резьбового соединения требует относительно толстых торцевых трубных срезов. Наличие ровных трубных торцов никогда не сможет обеспечить герметичность. При использовании резиновой или пластиковой прокладки эта проблема успешно решается. Данный вариант – идеальный в случае сочленения с помощью гайки накидного типа;
• подмотку. Материалами могут служить льняные пряди, полимерные нити, ФУМ ленты в комплексе затвердевающими герметиками, красками, пастами.

При монтаже пластиковых стояков применяют способ герметизации, основанный на деформационных свойствах материала. Сущность этого метода состоит в том, что пластиковую трубу с наличием внешней резьбы вкручивают в стояк с внутренней резьбой. Пластик во время деформации способствует отличному заполнению промежуточного пространства, исключая появление зазоров.

Когда речь идет о трубопроводных конструкциях с высоким давлением, то цилиндрические резьбовые соединения труб здесь – не совсем уместны. В таких случаях используется соединение конического типа. Принцип присоединения заключается в том, что при вкручивании наблюдается плотное прижимание труб до такой меры, пока полностью не исчезнет зазор.

Материалы для уплотнения стыков

Чтобы стык был непроницаемым, в качестве уплотнителей используют:

• лён (паклю);
• асбест;
• ФУМ ленту;
• натуральную олифу;
• белила;
• сурик;
• графитную смазку и др.

Надежным уплотнителем при скручивании стальных труб на резьбе является льняная прядь, пропитанная суриком или белилами. Такое соединение отличается простотой монтажа, надежностью в плане герметизации. Уплотнитель используется очень давно, не теряет своей популярности и сегодня, несмотря на появление искусственных аналогов.

Для тех, у кого небольшой опыт работ по монтажу фитингов и труб, подсказываем, что ни в коем случае не применяйте лён без краски.

На первых порах стык не будет пропускать влаги. Но пройдет несколько месяцев, льняные волокна намокнут, начнут разлагаться. Поэтому качество всех соединений ухудшится, а еще через месяц-другой – на стыке будет просачиваться вода.

Важно! Волокна необходимо тщательно пропитать суриком или белилами, чтобы не осталось ни одной сухой пряди.

При эксплуатации трубопроводных магистралей с температурой рабочей среды выше температуры кипения воды, оптимальный вариант уплотнителя – асбестовая нить вместе с льняными прядями. Для этого их пропитывают смесью графита с натуральной олифой.

Важно! Нужно стык с прядями промазать сначала суриком, а после этого – белилами, а не наоборот.

Перед использованием пряди рассучивают чтобы можно было хорошо отделить волокна.

Важно! Наматывать пряди необходимо «за резьбой», после чего пропитать краской. Если уложить паклю против хода нарезки, то при навинчивании муфты она вся вылезет на стороны и придется начинать все сначала.

Важно! Во избежание засорения стояков, нужно следить за тем, чтобы пакля не свисала с торца или не попадала внутрь стояка.

Многие пользуются ФУМ лентой которая ничем не уступает старым традиционным материалам – пакле с краской.

Иногда в месте стыковки стояков отсутствует герметичность. Для устранения этого дефекта нужно заменить уплотняющий материал, а резьбовой участок очистить от грязи, остатков уплотнителя. После этого еще раз намотать льняную нить, ФУМ ленту или иной уплотнитель, собрать конструкцию.

В качестве дополнительных герметизаторов используют пасты, герметики химического происхождения, которые помогут усилить данный участок трубопровода.

Преимущества и недостатки каждого способа

Резьба

Преимущества:

• надежность;
• удобство сборки, возможность разборки;
• малая стоимость.

Недостатки:

• напряжение во впадинах резьбы, повышает усталость материала, снижая его прочность;
• необходимость применения средств стопорения, для предотвращения откручивания рабочего элемента.

Фланцы

Достоинства:

простота и удобство многоразового соединения и разъединения.

Отрицательные свойства:

• большая трудоемкость при изготовлении, следовательно, высока цена;
• при длительной эксплуатации снижение места его соединения, потеря герметичности.

Подклейка

К плюсам этого способа можно отнести его не трудоемкий процесс, не требующий больших умений и усилий.

Но ожидание склеивания иногда достигает трех суток, что не всегда удобно.

Такой вид соединения нельзя отнести к надежным способам.

Сварка

Преимущества:

• надежность;
• долговечность;
• герметичность;
• возможность соединения деталей любых форм.

Недостатки:

• возникновение остаточных напряжений;
• возможность изменения геометрии;
• риск разрушения при вибрационных и ударных нагрузках.

Раструб

В сравнении со всеми видами раструбные имеют преимущество в низкой стоимости возможности небольших осевых и боковых перемещениях трубы, что очень полезно при температурных изменениях и усадки почвы.

Отрицательный показатель заключен в трудности разъема соединения и недостаточной надежности при повышенном давлении.

Прессование

Общим положительным фактором является отличное самоцентрирование стыкуемых деталей, устойчивое состояние при ударных нагрузках. Простотой и не трудоемкий процесс.

Не поддаются обратной разборке или смещению друг друга. Вот несколько недостатков этого способа.

Способы соединения металлических труб

Резьбовые трубные соединения: «за» и «против»

Вариант с использованием резьбы имеет свои преимущества и недостатки.

С положительной стороны резьбовые соединения отличаются:

• универсальностью, которая состоит в том, что их можно использовать для скручивания стояков различных диаметров;
• простотой монтирования, поскольку для осуществления процедуры сочленения не нужно быть профессионалом или иметь багаж каких-либо специальных знаний. Достаточно обладать элементарными навыками обращения с гаечным или трубным ключом, иными простыми навыками работы в данной отрасли;
• отсутствием наборов специальных инструментов или приспособлений;
• устойчивостью к нагрузкам, надежностью в эксплуатации;
• удобством демонтажа целой трубной конструкции (при необходимости);
• герметичностью, что обеспечивается наличием уплотняющих материалов, соблюдением элементарных правил прокладки трубопроводов.

Недостатки:

• при отсутствии на деталях резьбы необходимо ее нанести, что может вызвать дополнительные трудности, поскольку не все владеют навыками ее нарезания и не у всех имеются наборы специальных инструментов;
• когда места соединений приходится часто монтировать и демонтировать то возможен быстрый износ резьбового участка детали магистрали;
• бывают случаи, что необходимо применить стопорение резьбовой детали, поскольку возможно постепенное самоотвинчивание фитинга.

Учитывая все «за» и «против» в одних ситуациях оптимальным вариантом является использование резьбового соединения стальных труб, а в других – иных видов сочленения элементов трубопроводной конструкции. Это значит, что не существует идеального способа соединения стальных стояков: все способы хороши если они обеспечивают надежность, герметичность трубопровода.

Важно! При выборе способа стыковки трубных конструкций учитывайте, с какого материала сделаны трубы, место возможного соединения деталей, условия эксплуатации магистрали, какими свойствами должна обладать состыковка элементов трубопроводной системы.

Важно! Для оцинкованных труб подходит только резьбовое соединение, поскольку во время сварочных работ нарушится оцинковка, после чего стояк легко будет подвергаться коррозионному воздействию.

Соединение металлических труб отопления без сварки

Наиболее быстрым способом соединение без применения сварки является компрессионный фитинг. Тем не менее, рассмотрим и другие методики: резьбовое соединение и установка ремонтно-монтажной обоймы. Последняя применяется как для стыковки, так и устранения протечек, возникших вследствие растрескивания металла.

Резьба

Создать резьбовое соединение получится только при условии свободного доступа к трубе, т.е. на этапе первично установки. В остальных случаях провести нарезку резьбы будет достаточно проблематично или невозможно. Сама процедура проводится по следующей схеме:

Общие требования к резьбе

Соединения используют на стыках стальных труб отопления, водопроводов, газопроводных стояков, где можно обойтись без сварки. На обычных стояках резьба нарезается, а на тонкостенных изделиях ее наносят методом накатывания.

Главные требования:

• правильно, качественно нарезанная резьба должна быть чистой;
• резьба считается бракованной если она сорванная или неполная;
• длина резьбы не должна быть больше одной десятой части длины детали;
• на соединительных муфтах она должна быть таких размеров чтобы при полном ввертывании концов труб между ними оставался зазор до 0,5 см (это так называемое короткое резьбовое соединение);
• при скручивании «один цилиндр на другой цилиндр» пользуются сгонами. Сгон является отрезком трубы с резьбой на обоих концах с навернутой на них муфтой и контргайкой.

Важно! Качественный сгон должен иметь с одного конца длинную резьбу (22-27 ниток), а с другого – короткую (5-7 ниток).

Преимущество и универсальность этой детали заключается в том, что ее используют, если стояки зафиксированы и не могут поворачиваться.

Выбор труб

Специфика работы отопительных контуров определяет и характеристики используемых магистралей. Именно трубопроводы обеспечивают надежное соединение всех устройств и элементов, образуя единую систему.

Трубы для отопительных контуров различаются по фирме-производителю, сырью изготовления, и целому ряду технических параметров. При производстве труб для тепловых сетей могут быть использованы различные конструкционные материалы и их комбинации, однако принято выделять несколько их основных видов.

Пластиковые

При производстве пластиковых магистралей могут использоваться различные виды полимеров: полиэтилен, полипропилен, полибутен, поливинилхлорид и другие инновационные пластификаты на основе полиофинелов. Использование полимерных трубопроводов оправдано лишь в низкотемпературных контурах низкого давления.

Чтобы придать пластиковым компонентам необходимые прочностные характеристики, для их производства обычно используется полимеры в сочетании с какой-нибудь армирующей составной частью.

Полипропиленовые

В большинстве термосистем используются армированные полипропиленовые трубы. Это связано с тем, что полипропилен имеет относительно высокий коэффициент линейного расширения при нагревании. Основными армирующими компонентами выступают алюминиевая фольга и стекловолокно. Главной целью армирования являться предотвращение деформации трубопроводов при нагреве. Кроме того, нет необходимости в большом количестве компенсаторов на протяженных участках.

Алюминиевая сплошная или перфорированная фольга между слоями полипропилена отлично защищает тепломагистраль от разрушения под воздействием кислорода и значительно увеличивает срок ее службы.

Сшитый полиэтилен

Еще одной разновидностью пластмассовых трубопроводов являются каналы теплоносителя из сшитого полиэтилена. Свое название полимер получил из-за метода производства, при котором происходит процесс сшивки звеньев молекул этилена.

Трубы из сшитого полиэтилена получили обозначение PEx и расшифровывается как: PE – полиэтилен, а индекс «x»указывает на сшивку. Секции из сшитого полипропилена хорошо гнутся и устойчивы к механическим нагрузкам, поэтому их часто используют при прокладке скрытых отопительных контуров теплых полов.

Стальные

Трубопроводы из стальных труб уступают место более прогрессивным и менее затратным видам организации систем отопления. Однако, практически все многоквартирные дома, производственные и административные здания старой постройки имеют системы отопления, базирующиеся на трубах из металла.

Стальные компоненты теплосетей выдерживают сравнительно высокие давления и температуры, поэтому в некоторых случаях без их применения не обойтись.

В частных домах они используются реже, но отлично подходят для прокладки магистральных трубопроводов.

Ковкий чугун и соединительные детали из него

Наиболее распространенными частями из ковкого чугуна для соединения стальных труб, других деталей трубопроводов являются: А) прямые муфты Б) переходные муфты В) соединительные гайки Г) футорки Д) контргайки Е) пробки.

Для абсолютной герметизации системы при резьбовом соединении необходимо использовать уплотнители, например, прокладки. Кроме них, при иных видах скрепления используются дополнительные детали. Если необходимо применить сочленение элементов магистрали с помощью фланцев, то есть без муфты, то кроме прокладок еще необходимы болты.

При соединении стояков под углом пользуются соединительными частями из ковкого чугуна: прямыми и переходными угольниками, тройниками, крестами.

Важно! Соединение будет качественным и функционировать безотказно на протяжении долгого времени, если при монтаже деталей использовать детали с ровными торцами, которые будут размещены под прямым углом к соединительным частям.

Следует обратить внимание на резьбу на деталях, которая должна быть без заусенцев и чистой.

Муфта из чугуна обладает невысоким буртиком по всему периметру окружности торца, служащий для увеличения прочности детали, в отличие от стального аналога, на котором такой элемент отсутствует.

Качество соединений зависит не столько от способов уплотнения, материалов, как от мастера и качества его работы. Если он ответственный, аккуратный, обладает элементарными сантехническими знаниями, навыками работы с гаечным или трубным ключом, то лучшего специалиста – не найти. При соблюдении элементарных правил монтажа трубопроводных систем, магистраль будет функционировать на протяжении многих лет. Это может подтвердить каждый кто хотя бы один раз занимался монтажом трубопроводной системы, даже самой короткой и простой.

Пробуйте сами, экспериментируйте и увидите что вы – самый лучший специалист по монтированию трубопроводных систем с использованием резьбового способа соединения элементов магистрали.

Классификация муфт для полипропиленовых труб

Трубная магистраль – это необязательно элементы одного диаметра, изготовленные из полипропилена. Существует масса вариантов, когда необходимо соединить в одну сеть разные по материалам и диаметру изделия.

Сегодня выпускают несколько видов полипропиленовых муфт, с помощью которых соединяются трубные участки диаметрами 20-110 мм.

Классификация и особенности:

• если соединяются изделия одинакового диаметра – прямые муфты;
• для конструкций разного диаметра – переходные;
• установка трубопровода из различных материалов, например, стали и полипропилена – подойдут комбинированные модели.

По разновидности соединения подобные соединительные элементы делятся на:

• разъемные;
• неразъемные.

По варианту соединения:

• сварные;
• компрессионные.

По функциональным особенностям:

• ремонтные;
• соединительные;
• защитные.

Для соединения двух первых вариантов (прямые, переходные) используют технологию пайки, для чего применяют специальный инструмент – паяльник. Такие муфты выдерживают давление до 2,5 МПа, температуру до +95°С.

В маркировке обязательно указывается диаметр. Если это переходная модель, то отмечают два показателя. К примеру, МП 40х32. То есть, с помощью этого элемента можно соединить между собой полипропиленовые трубы диаметром 40 и 32 мм.

Комбинированные модели позволяют соединить трубы из полипропилена и другого материала. Также они подходят для стыковки с запорной арматурой. Для этого в их конструкцию вставлена стальная резьба. Она может быть наружной или внутренней.

Именно возможность соединить между собой стальные и полипропиленовые элементы является достоинством муфт комбинированных для полипропиленовых труб.