Как соединять резьбовые соединения труб в водопроводе

Способы соединения труб в водоснабжении Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Сиренко Елизавета Романовна

Приведены и рассмотрены основные типы соединений труб в водоснабжении, проанализированы наиболее распространенные: сварка, склеивание и резьбовые соединения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Сиренко Елизавета Романовна

Применение медных трубопроводов для внутридомового газоснабжения

Комбинированные трубы из термопластов нового поколения и современные технологии для строительства трубопроводов нефтегазовой и инженерной инфраструктуры

Методы определения прочности сварного соединения полимерных труб
Новые тенденции развития сборки клеевых соединений в машиностроении

Определение технологических параметров сварки полипропиленовых труб в раструб в условиях низких температур

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Способы соединения труб в водоснабжении»

СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ В ВОДОСНАБЖЕНИИ

Сиренко Елизавета Романовна — студент, кафедра санитарно-технических систем, Тульский государственный университет, г. Тула

Аннотация: приведены и рассмотрены основные типы соединений труб в водоснабжении, проанализированы наиболее распространенные: сварка, склеивание и резьбовые соединения.

Ключевые слова: трубы, соединение труб, сварка, резьба, фланец.

В водоснабжении повсеместно применяются трубы, длина которых может составлять десятки метров и иметь сложную разветвленную структуру. Именно поэтому трубы необходимо соединять друг с другом. В зависимости от материала из которого изготовлена труба, ее длинны, толщины и выдерживаемого напора применяют различные типы соединений [1], они бывают разъемные и неразъемные (табл. 1).

Таблица 1. Типы соединений труб

Резьбовой С обжимными пресс-фитингами

Раструб без герметизации Раструб с герметизацией

С накидной гайкой

Подвижное шарнирное соединение

Трубы в домах с централизованным водоснабжением должны выдерживать относительно небольшие давления (не менее 12 бар), при нормальном в 4 бар. Соединения труб также должны выдерживать такие давления. Поэтому наиболее часто встречаемые типы соединений в домах — резьбовые, склеиванием и сваркой, ввиду наличия необходимого запаса прочности и простоты установки.

На производстве или в производственном оборудовании, где рабочие давления жидкостей значительно отличаются от коммунальных, применяются трубы, большие по толщине, изготовленные их более прочных материалов и соединяемые при помощи более надежных конструкций [2]. Так применяются муфтовые, фланцевые и сварные соединения.

Сварка — это один из самых популярных видов соединений из-за невысокой стоимости, отсутствия дополнительных деталей и надежности. Бывают различные виды сварки, они разделяются по методу: давления и плавления. В данном случае используется метод плавления, из-за необходимости проведения работ «на месте». В зависимости от наличия необходимого оборудования, материала трубы и его толщины выбирается тип сварки и необходимые предварительные операции. Различают следующие виды сварки методом плавления: электродуговая, газовая, электрошлаковая, лазерная и др. (дуговая и газовая наиболее распространены). Чаще всего применяют сварку встык и враструб из-за геометрических особенностей деталей. В начале работ необходимо обезжирить торцы свариваемых поверхностей, и срезать кромки. Сварочные соединения должны выполняться высококвалифицированным рабочим, для обеспечения высокого качества стыка.

К склеиванию обычно прибегают для соединения поливинилхлоридных труб, предварительно ошкурив (для увеличения площади контактной поверхности) и обезжирив поверхности, после наносится клей при помощи кисточки или напрямую из тюбика с последующим соединением и промазыванием стыка. Этот метод отличается простотой и низкой стоимостью, однако такое соединение недолговечно и не способно выдерживать большое давление, поэтому применяется для труб в домах и при низком рабочем давлении.

Резьбовые соединения является одним из самых исторически ранних среди применяемых в настоящее время типов соединений из-за простоты монтажа и надежности. Соединение осуществляется за счет нанесенной на краевую часть меньшей трубы, внешней резьбы, и внутренней резьбы большей трубы. В основном используются трубные цилиндрические, метрические и трубные конические резьбы, обеспечивающие наилучшую герметизацию. Такое соединение применяется для труб с небольшими наружными диаметрами, в связи со сложностью нанесения самой резьбы на трубы с большими диаметральными размерами и из-за сложности их последующего монтажа.

Подвижные соединения применяются в случае невозможности использования фитинга с необходимым углом поворота, и представляют собой шарнир, меняющий угол в зависимости от требований. Недостатком является небольшой ресурс работы при частом изменении угла.

Можно сделать вывод, что не существует универсального способа соединения труб, все имеют свои преимущества и недостатки, и применяются в зависимости от материала, толщины труб, давления внутри и условий в которых конструкция будет эксплуатироваться.

1. No Author Concrete Pipe Design Manual. 18 изд. American Concrete Pipe Association, 1980. 540 с.

2. Шинкин В.Н., Коликов А.П., Мокроусов В.И. Критерий разрушения труб большого диаметра при несплавлении сварного соединения и внутреннем давлении // Производство проката, 2012. № 2. С. 14-16.

Особенности резьбовых соединений

Разборные резьбовые соединения стальных труб – удобный вариант создания герметичного трубопровода с минимальным набором инструментов. При необходимости такие соединения разбираются с помощью гаечных ключей или гайковертов.

Типы фитингов для создания резьбовых соединений труб

Резьбовыми фитингами называют соединительные элементы, обеспечивающие возможность многократной разборки и соединения труб, благодаря наличию резьбы. Устанавливаются такие фитинги в местах стыковки участков, перехода трубопровода от одного диаметра к другому, поворота или разветвления. Особо актуально применение резьб в местах, в которых предполагается проведение сервисных работ. Материалы, используемые в производстве резьбовых фитингов для металлических трубопроводов – медь, латунь, сталь, чугун.

Виды фитингов

• Муфты – применяются для резьбовых соединений труб одинакового диаметра. В самом простом варианте этот элемент представляет собой отрезок трубы с внутренней резьбой. Муфта навинчивается на одну трубу с наружной резьбой, а с другой стороны в нее ввинчивается другой отрезок трубы. Размеры наружных резьб обоих отрезков совпадают. Существует другой вариант применения муфты – с помощью сгона. В этом случае на одной трубе изготавливается длинный участок резьбы, на втором – короткий. На длинную резьбу до конца навинчивают контргайку, а затем муфту. На вторую трубу с короткой резьбой муфту накручивают, частично сгоняя ее с длинной резьбы. Поэтому такой способ соединения называют «сгоном». Затяжка резьбовых соединений при гладкой муфте осуществляется с помощью разводного ключа, при наличии выступов – с использованием гаечного.
• Переходная муфта служит для резьбового соединения труб разных диаметров.
• Угловые фитинги помогают изменить направление потока.
• Тройники и крестовины служат для разветвления потока. Для организации независимого отключения ветви после фитинга устанавливают вентиль.
• Штуцер применяется для стыковки металлической трубы с гибким рукавом.
• Пробки или заглушки на резьбе служат для временной или постоянной герметизации края трубопровода.

Уплотнение резьбовых соединений труб

Важный момент монтажа резьбовых соединений – обеспечение их полной герметизации, что можно достигнуть несколькими способами.

• Применение фторопластовых, резиновых, нейлоновых уплотнителей.
• Использование подмотки – пеньковой веревки или ленты ФУМ. Второй вариант предпочтительнее, поскольку лента ФУМ способна заполнить все просветы резьбы, что не может обеспечить пеньковая подмотка. Для трубопроводных систем холодного и горячего водоснабжения, а также пара низкого давления совместно с льняными шнурами или волокнами применяются пасты для резьбовых соединений. Такие места стыковки остаются герметичными при температурах до +140°C (данные для паст марки «UNIPAK»).
• Надежный фиксатор резьбовых соединений – анаэробный клей. Это специальное вещество, которое при попадании в узкие пространства металла вступает в реакцию с воздухом и затвердевает. В состав клея входят акриловые полимеры, стабилизаторы, красители, загустители и прочие вещества. Все компоненты этого герметика безвредны для человека, поэтому клей допускается к применению в трубопроводах, предназначенных для питьевой воды. Особенность такого соединения – возможность демонтажа только с помощью нагрева или специального инструмента.

Виды трубных резьб

Таблица видов трубных резьбовых соединений

Угол и форма профиля

Обозначение на чертежах

Возможный диаметр труб

55°с плоскосрезанными или закругленными впадинами и вершинами

G с указанием внутреннего диаметра в дюймах

55°с закругленными впадинами и вершинами

R с указанием внутреннего диаметра трубы в дюймах

1/16″-6″ с конусностью1:16

60°с плоскосрезанным впадинами и вершинами

K с указанием внутреннего диаметра в дюймах

Основное отличие конических резьб – их нарезание происходит с деформацией витков, что позволяет создавать максимально герметичные соединения при использовании уплотнительных материалов.

Как соединять резьбовые соединения труб в водопроводе

Уплотнение резьбовых соединений водопровода как собрать соединение качественно, быстро, недорого — выбираем идеальный герметик

Бытовой водопровод состоит из множества разъемных резьбовых соединений, которые необходимо надежно уплотнить. Качественная герметизация — это защита дома и квартиры от потопа, испорченной мебели, скандалов с соседями. На тему, чем и как уплотнять резьбовые соединения водопровода, спорят между собой не только профессионалы и любители, но и сантехники с разным подходом к этой несложной, в общем-то, работе.

Давайте оценим плюсы и минусы популярных герметиков для водопроводных труб и попробуем найти самый лучший.

ТОП-4 уплотнителей для водопровода

С этим списком хорошо знакомы даже те, кто в магазине хозтоваров был один-единственный раз. Ведь как только обращаешься к продавцу за помощью в подборе уплотнителя, он озвучивает эти «имена»:
• Лен
• ФУМ-лента
• Сантехническая нить
• Анаэробные герметики

Опытные мастера всегда имеют под рукой весь набор. Один герметик хорош для временных соединений, второй быстро устраняет течь, третий оптимален для сложных недоступных соединений. А есть ли универсальный? Попробуем разобраться.

Сантехнический лен

Классический герметик, используемый в сантехнике не один десяток лет. Доступный, дешевый, хорошо знакомый. Выпускается в виде мотков или кос разного веса. Для намотки льна из общего мотка отделяют несколько прядей определенной толщины и длины, скручивают при необходимости в нить и наносят на резьбу по ходу скрутки. Сказать точно, какое количество льна понадобится для конкретной резьбы, сложно. И в этом кроется его первый недостаток. Для сборки качественного соединения с первого раза нужен опыт и серьезная практика. В ином случае все приходится делать на глаз и тратить время на сборку/разборку нескольких соединений.

Плюсы льна
• Низкая цена
• Экологичность
• Надежное уплотнение в течение срока годности соединения
• Широкое распространение и доступность в любом регионе
• Разрешение на использование в системах бытового водопровода и питьевой воды

Минусы
• Лен — это органическое волокно, склонное к биоразложению, гниению, разбуханию
• Небольшой гарантийный срок — до 5 лет
• Не самая простая технология намотки — лен может буксовать на резьбе, выходить за пределы, болтаться, рваться при накрутке. Кроме того, необходимо иметь опыт, чтобы понять, сколько витков делать — закрутиться ли одна деталь на другую, не будет ли люфта
• Ограничение по давлению — лен эффективен в системах с давлением до 8 атмосфер. Для современных многоэтажных домов этот показатель уже неактуален. Однозначно не выдержит гидравлический удар или просто скачок давления в системе.

Чтобы усилить герметизирующие свойства льна применяют специальную смазку — масляную краску, силиконовый герметик, сантехническую пасту. Последняя показывает неплохой результат, защищает резьбу от коррозии, делает скрутку на льне податливой, предотвращает гниение. Технология такая — сначала на резьбу наматывают лен, затем сверху промазывают пастой. И только потом собирают соединение. Все просто, но возникает вопрос — зачем делать двойную работу? И еще — при покупке пары лен/паста «самый дешевый герметик» перестает быть таковым.

Лен отлично показывает себя как временный герметик для труб и средство для несложных соединений, расположенных в прямой видимости и открытом доступе.

ФУМ-лента

Фторопластовый уплотнительный материал — ФУМ — вполне успешно конкурирует со льном в плане цены и доступности для любого потребителя. ФУМ представлен в каждом хозяйственном магазине. Представляет собой ленту в катушках преимущественно белого цвета. Форма выпуска уже говорит о том, что ФУМ применять гораздо удобнее. По крайней мере, с этим уплотнителем работать получается аккуратнее и без торчащих отовсюду льняных «волос».

Однако намотка ФУМ-ленты по технологии ничуть не легче сантехнического льна. Надо знать, как правильно уложить ленту, как заполнить каждый виток и сколько намоток сделать. Кстати, протечки в системах водопровода на ФУМе происходят именно из-за неправильной намотки. Каждое соединение требует своей порции внимания и усидчивости мастера — необходимо убедиться, что лента зашла в зацепление, не порвалась, не сдвинулась, и только потом соединение скрутить и зафиксировать ключом.

Плюсы
• Современная упаковка и форма выпуска
• Коррозионная стойкость
• Нетоксичность
• Использование на металлической и пластиковой, тонкой и мелкой резьбе

Минусы
• Низкая надежность ленты — часто рвется при намотке и внутри резьбы
• Требования к резьбе — любит новую, чистую резьбу без заусенцев и прочих дефектов
• Невозможно юстировать, т.е. раскручивать на угол без потери герметичности
• Большой, не экономичный расход — что сводит на нет разговоры о низкой цене ФУМа
• Качественная лента стоит на порядок выше обычной, склонной к разрывам и без достаточной пропитки
• Не применяется в условиях повышенных температур

ФУМ незаменим как альтернатива резиновым прокладкам и уплотнительным кольцам. Также подходит для временных соединений и для подключения (замены) смесителей или душевых шлангов.

Сантехническая нить

Современный и максимально удобный герметик для резьбовых соединений водопровода. Выпускается в небольших боксах, оснащенных резаком, что исключает применение дополнительного инструмента в процессе намотки. Чтобы собрать водопровод с нуля или заменить один участок, понадобится только нить и резьбовые детали. На рынке представлена также нить со сменными катушками. При покупке одного блока достаточно периодически менять катушку на новую и продолжать использование без замены упаковки и переплаты за нее.

Нить удобна, не требует опыта работы, снабжена подробной инструкцией с картинками. Эффективна в системе водопровода, водоотведения, газоснабжения; для подключения бытовых, сантехнических приборов и оборудования.

Плюсы нити
• Имеет полностью синтетический состав, а значит, не боится влаги и высоких температур — не усыхает и не разбухает
• Пропитана специальным герметизирующим составом еще на производстве, т.е. не требует дополнительной подготовки — продукт готов к использованию сразу после вскрытия упаковки
• Не предъявляет требований к резьбе — работает с мокрой, старой, загрязненной резьбой без потери защитных свойств
• Простая и понятная даже новичку технология намотки — крест-накрест на резьбовые выступы
• Устойчива к перепадам температуры и давления — выдерживает давление в 2-3 выше, чем лен и ФУМ
• Образует надежные, но быстроразборные соединения
• Есть возможность юстировки и демонтажа
• Уплотняет соединения на металлических и пластиковых трубах

Минусы
• Цена — в течение долгого времени стоимость нити отпугивала потребителей. Приходилось переплачивать за бренд и нестабильный курс валют, который в последние несколько лет только увеличивал цену. С появлением российского продукта — подмотки «Рекорд» и нити со съемными катушками Sprint — разговоры о «дороговизне» сошли на нет. Если сравнить качественный ФУМ, лен с европейской пропиткой и сантехническую нить, разница будет несущественной — в среднем 20 рублей. Имеет ли это значение, если работать с нитью удобнее и проще, особенно домашним мастерам-любителям?

Анаэробные гели

Относятся к последнему поколению герметиков для трубных соединений. При скрутке образуют высокопрочный полимер, который защищает резьбу от коррозии, а соединение от протечек в течение 20 лет — такую гарантию дает производитель. Одно из главных преимуществ анаэробных гелей — скорость нанесения. Здесь уже речь не идет о подсчете витков, толщине намотки, нет опасений, что уплотнитель куда-то съедет, собьется, порвется. Гель наносят из тюбика прямо на резьбу и распределяют равномерно по поверхности. Важно только одно — чтобы гель охватил все герметизируемое пространство. Для этого его наносят обильно, а излишки после скрутки собирают и используют для следующего соединения.

Плюсы анаэробных гелей-герметиков
• Универсальность — подходят для любых бытовых работ, связанных с уплотнением резьбовых соединений. Т.е. водопровод — не единственная их сфера деятельности.
• Высокая скорость сборки — собрать качественное соединение можно в 2 раза быстрее, чем на льне. Оно гарантированно получится аккуратным и надежным.
• Не дают усадки и расширения при полимеризации — что обеспечивает 100%-ную герметичность
• Рабочий диапазон температур — -60 до +150°C, выдерживают давление до 40 атм.
• Устойчивы к вибрациям, скачкам давления и температуры
• Не засоряют фильтры и узкие проходы в системах водоснабжения и водоотведения
• Нетоксичны и гипоаллергенны
• Имеют экономичный расход — большой тубы 60 г хватит на уплотнение до 150 фитингов (учитывая диаметр)
• Дают возможность юстировки и демонтажа вне зависимости от срока сборки
• Не портят резьбу, после демонтажа достаточно счистить остатки геля и нанести состав заново

Минусы
• Предпочитают чистую, сухую резьбу. Если приходится работать с загрязненной, необходимо ее очистить, обезжирить, вытереть насухо.
• Полимеризация занимает от 5 до 15 минут. Рабочее давление можно подавать через час. Кто-то может посчитать слишком долгим это время ожидания, поэтому уточним, что цифры примерные. Скорость схватывания геля зависит от ряда условий: температуры окружающей среды, материала резьбы, диаметра, вида герметика.
• Используются для уплотнения только металлических резьбовых соединений. Однако известны случаи, когда мастера уплотняли и пластиковые и металлопластиковые резьбы. Отмечаем, что производитель рекомендует следовать инструкции и придерживаться указанных ограничений.

О надежности и универсальности анаэробных герметиков говорит тот факт, что на открытый рынок они пришли из оборонной и космической промышленности. По сей день эти гели активно используются для герметизации ответственных систем: природного и сжиженного газа, сжатого воздуха, нефти и нефтепродуктов, питьевой воды. Могут применяться и для уплотнения фланцевых соединений.

Очевидно, что разрыв между герметиками разных поколений огромен. Особенно в плане удобства. И все же правы те мастера, что настаивают на применении всех видов уплотнителей для решения разных бытовых проблем.

Мы являемся компанией-производителем уплотнительных материалов для резьбовых соединений. Для выбора необходимого герметика воспользуйтесь нашим каталогом продукции.

Средства для герметизации соединений

Ни одни резьбовые соединения трубопроводов не могут обойтись без герметизации. Наряду с внедрением новых видов труб появилось много новых способов уплотнения и герметизации фитингов.

Фум-лента – фторопластовый уплотняющий материал (другие названия PTFE или ПТФЕ). Это универсальный химически устойчивый материал, которым можно обматывать резьбу как металлических, так и пластиковых фитингов. Использовать ее можно для любых трубопроводов, по которым идет вода, газ и даже чистый кислород. Лента способна выдерживать значительные температурные перепады: от -60 °С до + 150 °С, сохраняя при этом все полезные свойства. Фум-лента абсолютно не токсична, что является незаменимым качеством при использовании в бытовых водопроводных системах. Наматывать ФУМ нужно по резьбе таким образом, чтобы при вкручивании фитинга, конец ленты пришелся «по ходу», а не против него. Никаких дополнительных смазок и герметиков совместно с ФУМ-летной не используется;

Традиционный сантехнический лен продается сегодня в современных упаковках, иногда в виде прядей, сплетенных в косу. Сам по себе лен не герметизирует, а только со смазкой, в качестве которой раньше использовалась натуральная льняная олифа. В наше время используют различные пасты, герметики и смазки на основе силикона;

Уплотнительные нити (Tangit Uni-Lock, Рекорд и подобные) — наиболее современный способ герметизации резьбовых соединений. Изготавливают их из пропитанных силиконизированной пастой полиамидных волокон. Такая нить применяется для уплотнения металлических и пластиковых соединений диаметром до 6 дюймов. Сфера использования – трубопроводы холодного и горячего водоснабжения (в т.ч. питьевого), газа, сжатого воздуха.

Лен сантехнический

Представляет собой чистый натуральный продукт, изготовленный из тонкого, однородного, длинноволокнистого, чесаного льна, получаемого из стебля льна. Льняные пряди используются для уплотнения резьбовых соединений в трубопроводах различного назначения. Поверх льна наносится уплотнительная паста (смазка). Лен сантехнический при изменении влажности не теряет изоляционных свойств, обладает природной бактерицидностью, что препятствует процессам гниения, выдерживает температуру до 160° С. Продается в косичках весом 50 гр и 200 гр.

Фум лента ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ для газа и воды 15м х 19мм х 0,2 мм

Используется для уплотнения резьбовых соединений в сетях холодного и горячего водоснабжения, технологических трубопроводах, инженерных системах.

Материал ленты: политетрафторэтилен
Рабочая среда: газ, вода
Ширина ленты: 19 мм
Толщина ленты: 0,2 мм
Длина ролика: 15 м

Нить – герметик Рекорд, 50 м

Применяется для герметизации резьбовых соединений металлических и пластиковых труб. Представляет собой некрученый капроновый шнур, состоящий из 280-ти ультратонких полиамидных волокон, пропитанных кремниевой органической пастой.

Подмотка Рекорд не взаимодействует с горячей или холодной водой, противодействует коррозии на поверхности резьбы, устойчива химически к спиртам, в том числе отопительным антифризам. Материал может быть использован на загрязненной, грубо нарезанной или хрупкой резьбе, при узких зазорах. Герметизирует мгновенно, нет необходимости ждать высыхания. Разрешается применение в системах с питьевой водой, природным и сжиженным газом.

Уплотнение устойчиво к вибрации и ударам, температурным перепадам. Уплотнение нитью Рекорд сохраняет герметичность во время регулировки: способность волокон к перераспределению в резьбе позволяет отворачивать фитинг без потери герметичности или «дотягивать» без угрозы разрушения на угол до 180°С. Рекомендуется использовать для фитингов с максимальным диаметром 6 дюймов.

СантехМастер Гель, 60мл

Анаэробный герметик для металлических резьбовых и фланцевых соединений. Образует высокопрочное уплотнение, устойчивое к различным средам: вода, природный и сжиженный газ, бензин, отопительные антифризы и др.

Сантехмастер Гель — уплотнительный материал последнего поколения. Ранее такие материалы применялись в только сфере обороны, космоса и высокотехнологичного машиностроения, но в настоящее время получили широкое распространение благодаря продвижению на открытом рынке.

Подойдет для труб диаметром до 2 дюймов.

Соединение, собранное на Сантехмастер Гель Синий демонтируется со средним усилием.

Преимущества над другими технологиями:

• Герметизация без использования льна.
• Защита соединения от коррозии за счет высокой адгезии геля к материалу резьбы.
• Отсутствие усадки и расширения при отвердении.
• Простота монтажа.
• Отсутствие риска засорения фильтров и узких проходов.
• Устойчивость к ударам, перепадам температур и давления.
• Стойкость в различных средах.

Диапазон рабочих температур от -60 до +150 °C

Области применения:

• природный газ
• сжиженный газ
• холодная и горячая вода
• питьевая вода
• сжатый воздух.