Иногда при монтаже коммуникационных систем приходится совмещать элементы, сделанные из разных материалов. Особенно часто в строительной практике встречается соединение пластиковых труб с металлическими, для выполнения которого можно воспользоваться разными способами.

Мы расскажем, как с максимальной надежностью подсоединить пластиковый участок трубопровода к существующей стальной или чугунной системе. У нас подробно описаны технологии, позволяющие обеспечить герметичность при состыковке. В статье приведены приспособления и инструмент, необходимые для работы.

Обычно при прокладке водопроводных, канализационных или других систем строители стараются применять один и тот же материал. Однако в некоторых случаях не обойтись без комбинированных конструкций. Наиболее частыми причинами служат следующие.

Плановая замена и срочные ремонтные работы . Чугунные коммуникации, которыми оснащены дома, построенные несколько десятков лет тому назад, постепенно выходят из строя. Со временем металлические элементы подвергаются коррозии или засоряются, из-за чего им требуется их плановая либо аварийная замена.

Вполне естественно, что в этом случае старые чугунные или стальные трубы заменяются на полимерные, которые отличаются меньшей стоимостью и легкостью в монтаже.

В старых домах с давно проложенными коммуникациями к металлическим (обычно чугунным) стоякам часто подсоединяются современные полимерные трубы

Строительство . Процесс индивидуального или общественного возведения домов связан с прокладкой теплотрасс, канализации, подводки водоснабжения. Часто монтажом различных систем занимаются разные организации, из-за несогласованной работы которых на стройку поставляются несколько видов труб – как из металла, так и из пластика.

Особые случаи . В некоторых ситуациях совмещение разнородных материалов – насущная необходимость, например:

• подключение трубопровода к технологическому оборудованию, высокую температуру которого не могут выдержать легкоплавкие пластмассовые изделия;
• прокладка магистрали в зонах, подвергающихся повышенным нагрузкам, например, под оживленными дорогами или при выезде из гаража. В этом случае на сложных участках укладываются более прочные металлические элементы, а на остальных – полимерные.

Как мы видим, необходимость в совмещении разных видов труб возникает достаточно часто.

Виды и характеристики труб

Для корректного соединения труб, изготовленных из различных видов материалов, следует знать основные виды и свойства подобных изделий.

Вариант #1: металлические

Такие элементы, отличающиеся твердостью и механической плотностью, способны выдерживать немалые нагрузки. Общим недостатком металлических изделий является высокая стоимость.

Металлические трубы из меди, стали, чугуна имеют высокие показатели жесткости и прочности, но не всегда способны сопротивляться коррозии, а также склонны к образованию засоров

Среди наиболее распространенных вариантов можно назвать следующие виды труб.

Чугунные трубы. Наиболее популярный материал, для которого характерна хорошая стойкость, долговечность, а также относительно бюджетная цена.

Особые виды трубных соединений

В некоторых случаях целесообразно применить крепежи с иными видами фитингов. Рассмотрим два варианта подобных работ.

Крепеж при помощи специальной муфты

Достаточно простую деталь можно не только приобрести в магазинах стройматериалов, но и сделать самостоятельно.

Приспособление состоит из следующих частей:

• корпуса, выполненного из чугуна или прочной стали;
• двух гаек, которые располагаются по двум сторонам детали;
• резиновых прокладок для герметизации соединения;
• четырех металлических шайб, которые должны находиться во внутренней полости муфты.

Параметры всех элементов должны соответствовать диаметру труб, на которых они будут использованы.

Инструкция по применению: следует вставить концы труб вплоть до середины муфты, продев их через прокладки, шайбы и гайки, а затем последние сильно затянуть, чтобы они сдавили прокладки.

Монтаж зажимно-соединительной муфтой (фитингом Гебо)

Стыковка металлических и полимерных труб при помощи резьбы дает гарантированно герметичный шов, однако такой метод не всегда бывает возможным.

При незначительной длине металлической трубы или ее примыканию к горизонтальной поверхности целесообразно воспользоваться зажимно-соединительной муфтой, которую также называют фитингом типа Гебо (например, HEBO-QUIK).

Зажимно-соединительная муфта (фитинг Гебо) особенно рекомендуется для монтажа разнородных труб, находящихся в сложных для доступа местах (например, близко к стене)

Подобное устройство состоит из следующих деталей:

• корпуса;
• крепежных гаек;
• зажимных, прижимных и уплотнительных колец.

Работа не требует особых навыков, специального оборудования или длительного времени.

Порядок действий:

• Очистить край металлической трубы от загрязнений и старой краски.
• Полностью развинтить муфту.
• Последовательно надеть на чугунный или стальной элемент все детали крепления, при этом уплотнительное кольцо должно находиться на расстоянии 1 или более сантиметров от конца изделия.
• Торец металлической трубы вставить в корпус соединительной муфты, придвинуть к нему все имеющиеся кольца, после чего закрутить болт.
• К находящейся с другой стороны муфты резьбе следует прикрепить фитинг «американку», предварительно припаяв к нему полимерную трубу.

Для проверки прочности крепежа нужно осторожно потянуть элемент, придерживая рукой трубу, к которой он прикреплен. Фитинг не должен двигаться по конструкции. Если же он реагирует на ваши прикосновения, следует туже затянуть резьбу. Движение в этом случае будет значить, что вы неправильно подобрали размер, вследствие чего муфта сидит на трубе неплотно.

Процесс соединения металлических (чугунных, стальных) и полимерных труб требует определенных сил и навыков. Вне зависимости от вида крепежа, для безукоризненных стыков важно правильно подбирать детали нужного размера, а также тщательно следовать инструкции.

Для эффективной работы трубопроводов необходимо герметичное соединение его участков, а также труб с арматурой, измерительными приборами, компенсаторами и другими элементами системы. Соединения -важнейшие детали трубопроводов. Чтобы избежать протечек транспортируемой среды, к соединительным узлам предъявляются жесткие требования.

Все применяемые способы соединения труб можно разделить на два основных вида — неразъемные и разъемные.

К первым относятся сварка, склеивание, пайка, заделка раструбов цементным раствором и др. К разъемным причисляют резьбовые соединения, фитинговые, фланцевые и пр., которые возможно демонтировать и впоследствии собрать вновь.

Способ соединения труб определяется в зависимости от нескольких факторов:

• материал, из которого изготовлены трубы;
• свойства транспортируемой среды;
• условия, в которых планируется эксплуатация трубопровода.

Сегодня для монтажа трубопроводов используются трубы из чугуна, стали, полимеров, цветного металла, керамики и пр. Среда, которую транспортируют трубопроводы из этих материалов, может быть самотечной или напорной, нейтральной или агрессивной.

Типы труб

1. Трубы из стали отличает надежность и прочность. В многоэтажных домах системы водоснабжения и отопления должны монтироваться из стали. Стальные неоцинкованные трубы неустойчивы к ржавлению. Монтируют их тремя способами: с помощью сварного, муфтового соединения и с использованием пресс-фитингов. Оцинкованные аналоги сваркой не соединяют, так как при этом разрушается защитный слой. Используются стальные трубопроводы, изолированные пенополиуретаном (ППУ), но в системах многоквартирных домов они не проводятся.
2. Медные трубы отличаются надежностью и долговечностью, но их применение ограничивается из-за высокой стоимости. Их соединение производится с использованием резьбовых фитингов, пресс-фитингов и при помощи капиллярной пайки. Медь обладает повышенной теплоотдачей, поэтому системы из этого материала требуют хорошей теплоизоляции.
3. Пластиковые трубы легко монтируются, удобны в эксплуатации, не подвержены коррозии, но их применение ограничивается предельными температурой (95°С) и давлением (10 атм). Соединяются они методом пайки и с использованием компрессионных фитингов.
4. Изделия из металлопластика демонстрируют прогресс в отрасли трубных коммуникаций. По прочностным характеристикам они не уступают стальным аналогам (выдерживают такое же давление). По простоте монтажа, гибкости и коррозионной стойкости они приближены к пластиковым. Металлопластиковые трубы используются в различных видах трубопроводов во внутренних сетях городских квартир и загородных домов. Их минусом является недостаточная надежность при прокладке на открытых местах. Поэтому использование металлопластиковых труб для монтажа централизованных стояков возможно только внутри помещений. Соединение элементов осуществляется с применением обжимных латунных фитингов компрессионного действия.
5. Гибкая сантехническая подводка представляет собой шланг в оплетке из металла. Она выдерживает достаточное для водопровода давление, но неустойчива к механическому воздействию. Обычно гибкий трубопровод применяется внутри помещений для подводки к водяной системе раковин, нагревателей, стиральных машин и т. д. Монтаж производится с помощью резьбовых соединений.

Сварные варианты

Для монтажа технических трубопроводов основным методом неразборного соединения является сварка. С ее помощью производится монтаж не только металлических труб, но и изделий из пластика, стекла. По методу воздействия эта технология монтажа разделяется на сварку плавлением и сварку давлением. По типу применяемых сварочных аппаратов сварка делится на ручную, полуавтоматическую и автоматическую.

Сварочных технологий существует множество, чаще всего практикуется электродуговой метод, использующий переменный или постоянный ток. Чаще сварка производится оборудованием, питающимся от переменного тока. Оно дешевле других по стоимости и обслуживанию, расходует меньше электроэнергии.

При монтаже трубопроводов сварка производится встык, внахлест, с образованием угловых соединений, с привариванием отводов, штуцеров и т. д. Стыковое соединение труб может быть продольным и поперечным. Швы могут выполняться в одно- и двустороннем варианте. Второй вариант применяется для трубопроводов большого диаметра (более 500 мм).

Раструбное нахлестное сварочное соединение характерно для монтажа пластиковых труб и изделий из цветного металла. В раструб также производится сварка труб высокого давления во избежание образования внутренних наплывов металла, которые создают сопротивление движению транспортируемого вещества. Особенно это относится к трубопроводам малого диаметра (Ø10-32 мм). Сваркой осуществляется и стыковка труб с квадратным сечением. Но чаще они монтируются не для проводки трубопроводов, а для сопряжения несущих конструкций и сборки мебельных каркасов.

Сварка неразъемных соединений пластиковых труб происходит на основе взаимной диффузии стыкуемых элементов. В ходе процесса между соединяемыми частями пропадает граница разделения. Шов становится единым целым с материалом трубы.

При диффузионной сварке путем нагрева стыкуемых поверхностей пластик переходит в вязкое состояние, после чего детали соединяются под небольшим давлением. Сварка пластиковых элементов трубопроводов производится инструментом или нагретым газом, используется также присадочный материал.

Резьбовые соединения

При монтаже трубопроводов не всегда существует возможность или необходимость выполнять соединение труб сваркой. Способов обойтись при этом без сварочных работ довольно много. Один из них — применение резьбовых соединений.

На стальные трубы резьба нарезается на станке или с помощью ручного резьбореза (плашки). На тонкостенные трубы она наносится накаткой. При условии соблюдения технологии нарезания резьбы такое соединение может обеспечить конструкции достаточную герметичность и прочность.

Преимущества соединений на резьбе таковы:

• монтаж не требует энергозатратного оборудования;
• соединения удобны в сборке в сложных условиях и существует возможность их демонтажа при необходимости проведения ремонта;
• узел несложно собрать вновь при помощи простого инструмента.

Основными параметрами резьбы являются:

• направление — резьба может быть левой и правой;
• шаг — расстояние между соседними точками профиля параллельно оси резьбы;
• число заходов — двухзаходная резьба ускоряет процесс монтажа;
• глубина нарезки — расстояние от основания витка до его вершины;
• наружный диаметр — диаметр цилиндра, описанного по вершинам наружной резьбы или по впадинам внутренней;
• внутренний диаметр — диаметр цилиндра, образуемого вершинами внутренней резьбы или впадинами наружной.

Уплотнение резьбового соединения производится с помощью прокладки из различных материалов (при использовании накидной гайки), льна, ленты ФУМ. Достоинством соединения с накидной гайкой является отсутствие контакта резьбы с транспортируемой средой. Стык всегда можно легко разобрать, а дешевая прокладка — единственный расходный элемент соединения.

При температуре транспортируемой среды до 105°С резьба может уплотняться льняной прядью или лентой ФУМ. Лен пропитывается белилами, свинцовым суриком, замешанным на олифе или специальными уплотняющими герметиками-пастами. Для уплотнения резьбовых сопряжений при температуре свыше 105°С применяется асбестовая прядь, соединенная с льняной прядью и пропитанная графитом, смешанным с олифой.

Резьбовые конструкции чаще используются для внутренних трубопроводов тепло- и водоснабжения, санитарно- технической сети. В технологических сетях резьбовые соединения служат, как правило, для монтажа контрольно-измерительных приборов и арматуры на резьбе.

Другие виды

Соединить трубы и другие элементы водопровода можно и по другим технологиям. Выбор способа сборки трубной конструкции зависит от типа монтируемых труб, отличающихся по эластичности. Их два: гибкие и жесткие.

К гибким относят изделия, изготовленные из полимерных материалов — металлопластика, полиэтилена, полипропилена. К жестким — трубы из стали, чугуна, цветных металлов, ПВХ. При монтаже жестких элементов площадь их зацепления может быть меньшей, чем при соединении эластичных труб.

Для гибкого типа труб используют специальные фитинги, имеющие достаточную площадь сопряжения с поверхностью труб. Они применяются для труб средних и малых диаметров (Ø20-315 мм). Для соединения трубопроводов с большим диаметром установка фитингов экономически невыгодна и не соответствует установленным требованиям. Компрессионные фитинги эффективны при сборке труб ПНД. Для труб среднего диаметра оптимальным является муфтовое соединение.

При монтаже стальных труб разрешено применение муфт при большом их диаметре (до 600 мм). Муфты используют и при стыковке элементов, выполненных из разных материалов. Муфтовое соединение отличается высокими эксплуатационными характеристиками и надежной герметичностью.

В местах подключения к трубопроводу различного оборудования и дополнительных элементов часто используется фланцевое соединение. Оно актуально для присоединения деталей системы, которые периодически необходимо снимать или заменять. Узел состоит из двух стыкующихся фланцев, уплотнительной прокладки и крепежных гаек и болтов.

Особые типы

Для решения особых производственных задач иногда применяются специальные типы соединений. Их используют и при монтаже трубопроводов из нераспространенных материалов. Пластиковые составляющие трубопроводной системы могут соединяться методом склеивания. В этом варианте выполняется неразъемное соединение на специальном клеевом составе.

Раструбные соединения применяют при сборке безнапорных трубопроводов из чугуна или пластиковых деталей. Узел может быть разъемным или неразъемным. При сборке чугунных конструкций соединение выполняется неразъемным.

Раструбы уплотняются твердеющими (цементный раствор, сера) и эластичными (битумная мастика, силиконовый герметик) наполнителями. При ремонте чугунных трубопроводов стыковку частей осуществляют с помощью хомутов. Деталь надевается на стык с использованием резиновой прокладки.

При монтаже трубопроводных систем, которые при эксплуатации требуют периодической разборки, применяют специальные быстроразъемные приспособления:

• хомуты с фиксирующим клином;
• кулачковое соединение типа Camlock;
• соединения ISO и др.

Они легко монтируются и демонтируются, при этом обеспечивая достаточную надежность соединения. При монтаже трубопроводных сетей промышленного назначения используются специальные виды соединительных устройств. Например:

• шарнирное;
• ниппельное;
• телескопическое.

Шарнирные приспособления в сетях сложной формы предназначены для компенсации явлений закручивания труб. Ниппельные соединительные конструкции необходимы при установке на трубопроводе измерительных приборов и автоматических устройств. Телескопические соединения труб монтируются при прокладке трубных коммуникаций, состоящих из жестких и гибких (шланги) участков.

Выбор соединения, наиболее соответствующего условиям эксплуатации трубопровода, определяется с учетом многих факторов. Так, например, для получения наиболее прочных соединений применяется сварка или вариант с фланцами. При необходимости регулярной разборки конструкции во время эксплуатации целесообразно использовать фитинговое или цанговое соединение.

В настоящее время на смену более дорогим и тяжёлым трубам из металлов и сплавов приходят изделия из различных видов полимеров – полипропилена, полиэтилена и т.д. Такие трубы, хотя пока и не могут полностью заменить металлические, активно применяются практически во всех сферах промышленности и в городских коммуникациях. Особой популярность пользуется продукция из полиэтилена низкого давления (ПНД); ниже будет рассказано о её применении и о том, как соединять трубы ПНД между собой и с изделиями из других материалов.

Области применения труб из полиэтилена низкого давления

Благодаря лёгкости, прочности и разнообразию способов соединения труб ПНД, они используются во многих областях, например:

• обустройство систем подачи воды;
• монтирование канализационных контуров;
• в качестве коробов, защищающих силовые кабели и провода при создании электрических сетей;
• как водоотталкивающие оболочки при прокладке теплотрасс;
• для предотвращения повреждений кабелей систем связи;
• при рытье артезианских колодцев;
• в качестве форм для отливки;
• для подачи воды на огороды, теплицы и т.д.

Способы соединения труб ПНД

По возможности как соединить трубы ПНД, так и разъединить их обратно методы скрепления делят на:

• разъёмные – для фиксации элементов используются дополнительные детали (арматура); конструкцию можно многократно собирать и разбирать, заменять отдельные составляющие;
• неразъёмные – для скрепления элементов используются сварка, склеивание и т.д.; без повреждения составляющих разобрать готовый контур невозможно.

Преимущества первого способа:

• экономичность – разъёмное соединение позволяет не покупать лишних деталей при необходимости заменить только одну; кроме того, нет необходимости в приобретении специфических приборов для сварки или пайки труб;
• простота работы – соединение труб ПНД фитингами достаточно легко осуществимо и не требует приложения излишних физических усилий; кроме того, оно возможно в условиях, не допускающих применения сварочных аппаратов, к примеру, в толще жидкости;
• быстрота – при необходимых сноровке и качестве расходных элементов и арматуры работу можно закончить в сжатые сроки

Оформление разъёмного соединения труб

Такой вид скрепления деталей может быть выполнен двумя способами:

1. В раструб . При этом более узкий конец одной трубы вставляют в расширение – раструб – другой и уплотняют с помощью специальных материалов. В большинстве случаев применяется при конструировании безнапорной (самотёчной) канализации.
2. Фитинговое и фланцевое соединение ПНД труб – как следует из названия, для обеспечения такого метода фиксации используются специальные приспособления: фланцы, соединительные муфты для труб ПНД и другие.

Муфты для пластиковых труб

Как и сами изделия, муфты для ПНД труб выполнены из полиэтилена. При выпуске продукции используется экструзивная методика.

Преимущества применения соединительных муфт:

• долговечность – изделие может служить десятилетия;
• надёжность фиксации труб и герметичность;
• устойчивость к переменам температуры и внешним механическим нагрузкам;
• химическая нейтральность;
• универсальность использования;
• возможность как соединить трубу ПНД с полипропиленовой, так и скреплять трубы из одного вида пластика.

Виды муфт:

1. Компрессионная . На неё наносятся как наружная, так и внутренняя резьба. Фитинг обычно применяется при обустройстве контуров отопления и газоснабжения. Именно такой тип муфты – решение вопроса, как соединить трубу ПНД с металлической: для этого на одном конце изделия наносится металлическая резьба. Читайте также: " ".
2. Простая соединительная муфта . Используется для соединения однородных пластиковых изделий, имеющих одинаковое сечение.
3. Редукционная . Применяется в тех случаях, когда требуется скрепить трубы разных диаметров. Как несложно догадаться, входные диаметры такой муфты тоже разные.

Компрессионные соединительные элементы

Порядок работы с компрессионными фитингами:

1. Изделие разбирают, ослабляя накидную гайку.
2. Поверхность отрезка трубы очищается от пыли, грязи, жира и т.п.
3. На торце труб делают фаски с помощью специального прибора – фаскоснимателя – или простого острого ножа. Второй способ менее точен и представляет определённую опасность для здоровья работника.
4. На поверхности трубы отмечают маркером, как далеко она будет заходить внутрь фитинга.
5. Прежде чем ввести, торец трубы для лучшего скольжения обрабатывают жидким мылом.
6. Трубу (с усилием) вставляют в фитинг, осторожно, не допуская повреждений, преодолевая сопротивление резинового уплотнителя.
7. Проверяют аккуратность выполнения соединения и закручивают накидную гайку, не прикладывая излишних усилий во избежание порчи фитинга. Читайте также: " ".

Неразъёмное соединение полимерных труб

Виды сварки труб:

• стыковая;
• с помощью электромуфт.

При использовании первого метода требуется сварочный аппарат для труб, выполняющий нагревание их торцов до температуры плавления. После этого концы изделий прижимаются друг к другу до охлаждения и образования однородной массы.

• трубы должны быть круглыми, без деформаций;
• шов должен проходит по всей толщине стенки изделия;
• нельзя смещать элементы больше, чем на 1/10 от толщины стенки;
• высота сварочного валика для изделий с толщиной стенок не более 5 мм – 2,5 мм или меньше, для толстостенных труб (6-20 мм) – более 5 мм.

При проведении сварки с помощью электромуфты на торцы труб надевают специальные полиэтиленовые муфты с встроенными электроспиралями. После подаётся напряжение, торцы труб нагреваются, плавятся и привариваются к муфте. Перед проведением операции поверхность труб надо очистить, а во время нагрева и остывания не допускать смещения изделий относительно исходного положения.

Соединение труб из ПНД имеет много вариаций, достаточно просто в исполнении и при надлежащем качестве работы долговечно и надёжно.

При строительстве водопроводов в зависимости от назначения в основном используются следующие виды соединении трубопроводов и гидравлической арматуры: сварные (неразъемные), резьбовые соединения (разъемные), фланцевые (разъемные), раструбное (неразъемные) и другие соединения.

Сварные соединения

Соединения трубопроводов при помощи электродуговой и газовой сварки относятся к неразъемным соединениям и наиболее широко применяются при сооружении магистральных водопроводов, а также при монтаже трубопроводов внутри помещений. На рисунке 5.1 представлен вид сварного соединения с указанием типа сварки и сварного шва, от качества которого зависит надежность работы водопровода. Перед сваркой концы труб и фаски необходимо тщательно очистить от ржавчины и грязи, трубы надежно укрепить на лежках или опорах и скрепить сварочными прихватками. После этого стык полностью необходимо заварить и проверить на качество сварки визуальным осмотром и с помощью установок по проверке качества сварного шва.

Резьбовые соединения

Соединение стальных трубопроводов и арматуры на резьбе относится к разъемным соединениям и обычно используется при монтаже водопроводов малых диаметров (до 50 мм) в системах водоснабжения и отопления. Этот вид соединения (рисунок 5.2) применяется при сравнительно невысоких давлениях (не более 1,6 МПа) и главным образом используется при сооружении трубопроводов и арматуры внутри помещений. Резьбовые соединения обеспечивают достаточную плотность, прочность соединений при возможной сборке или его разборке. Для соединения труб применяют цилиндрическую и коническую резьбы (метрическую и дюймовую). Плотность соединения с цилиндрической (трубной) резьбой обеспечивается применением уплотняющих средств в виде льняной пряди, пропитанной суриком на олифе или другими материалами. Соединение конической резьбой специальных уплотнений не требует.

Фланцевое соединение

Фланцевое соединение (рисунок 5.3) следует отнести к разъемным соединениям на прокладках, изготовленных из резины или других материалов, являющихся наиболее надежными, но в тоже время наиболее дорогими. Этот вид соединения применяется в основном для присоединения трубопроводов к фланцам гидравлической арматуры. Основное преимущество фланцевых соединений - их способность воспринимать осевые усилия и возможность замены гидравлической арматуры, вышедшей из строя.

Раструбное соединение

Чугунные трубы соединяют с помощью раструбов, заделку которых начинают после укладки труб в траншею. Герметизацию стыка осуществляют в основном двумя методами.

В первом случае (рисунок 5.4) внутренняя часть раструбной щели заделывается (уплотняется) промасленной пеньковой прядью. Из пряди изготавливаются плотные жгуты такой толщины, чтобы они с трудом входили в кольцевой зазор раструбного соединения. Концы колец закладываются в раструб вразбежку. Каждый виток проталкивают в раструб конопаткой и уплотняют его до отказа сильными ударами молотка по конопатке. Уплотнение считается законченным, если конопатка при ударе по ней молотком отскакивает. После тщательного уплотнения жгута или колец, оставшуюся глубину раструба заполняют асбестоцементной смесью, состоящей из 70 % цемента и 30 % асбеста. Перед приготовлением смеси асбестовое волокно просушивают, разрыхляют, а цемент просеивают. Заготовленную смесь хранят в герметически закрытой таре. Смесь увлажняют водой непосредственно перед заделкой стыка. Увлажненную смесь вводят в раструбную щель тремя-четырьмя слоями, которые уплотняют ударами молотка по чеканке.

Во втором случае (рисунок 5.5) в раструб устанавливается резиновая самоуплотняющаяся манжета типа Б1 или Б2, а для труб раструбно-винтовых - уплотнительное кольцо типа А с раструбно-винтовой чугунной или пластмассовой запорной муфтой.

При монтаже трубопроводов резиновыми уплотнителями используют специальные монтажные приспособления для соединения трубопроводов.

Соединение асбестоцементных труб

Соединение асбестоцементных труб в водоводах с рабочим давлением более 0,6 МПа выполняют с помощью двубортных асбестоцементных муфт типа САМ (рисунок 5.7) или с помощью чугунных муфт, где для уплотнения применяются резиновые кольца. Герметичность стыкового соединения при этом достигается в результате первоначального обжатия при монтировании труб и дополнительного уплотнения их в муфте за счет внутреннего гидравлического давления. Муфту устанавливают на обточенные концы асбестоцементных труб с предварительно надетыми резиновыми кольцами специальными винтовыми домкратами. Оставшийся зазор между муфтой и трубой заделывают цементным раствором. Недостаток чугунных фланцевых муфт - высокая стоимость и наличие стальных болтов, которые ржавеют и разрушаются.

Соединение полимерных труб

Соединение полимерных трубопроводов производится путем контактной сварки торцов, раструбным соединением или с использованием соединительных муфт (рисунок 5.6, б - неразъемные соединения), а также с помощью фланцев или накидных гаек - разъемные соединения.

Перед сваркой в стык торцы соединяемых труб очищают влажной мягкой тканью и торцуют поверхность. После этого трубы закрепляют в зажимах, между которыми расположен электронагревательный диск. При сближении концов труб происходит их оплавление, а при соприкосновении оплавленных слоев происходит тепловое склеивание. Оптимальная температура для сварки труб из ПНП - 180 ± 10 °С, а для труб ПВП - 200 ± 10°С. Время оплавления торцов труб при контактной сварке приведено в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Ориентировочное время оплавление торцов труб при соединении в стык

При соединении полиэтиленовых труб в раструб перед сваркой поверхности необходимо очистить от грязи и обезжирить ацетоном. На концах труб снимают фаску под углом 45° высотой 1–2 мм. Контактная сварка в раструб основана на одновременном оплавлении нагревательным элементом наружной поверхности трубы и внутреннего раструба с последующим быстрым соединением конца трубы и внутреннего конца в раструб. Оптимальная температура для сварки труб ПВП - 288 ± 18 °С, а для труб из ПНП - 300 20 °С. Время оплавления поверхностей при раструбном соединении представлено в таблице 5.2.

Таблица 5.2 -Ориентировочное время оплавления деталей при раструбном соединении

Рисунок 5.1 - Сварное соединение Рисунок 5.2 - Резьбовое соединение

Рисунок 5.3 - Фланцевое соединение Рисунок 5.4 - Раструбное соединение

Рисунок 5.5 - Раструбное соединение Рисунок 5.6 - Соединение полимерных

резиновыми кольцами труб:

а - раструбное соединение;

б - соединение муфтой

Рисунок 5.7 - Соединение муфтой типа САМ

Разъемные соединения полиэтиленовых труб, а также присоединения их к фланцевой арматуре и металлическим трубам, имеющим фланцы, осуществляется с помощью прямых утолщенных буртиков, стальных фланцев или накидных гаек. Для формирования буртиков под фланцы концы труб необходимо размягчить в ваннах с глицерином, нагретым до 185 ±50 °С.

Различные способы соединений между трубами необходимы для обустройства трубопроводов, обеспечивающих транспортировку жидкостей или газов на значительные расстояния. Одним из наиболее распространённых способов при этом является резьбовое соединение, с которым часто приходится иметь дело в бытовой, хозяйственной, промышленной и других сферах.

Разновидности соединений труб

В целом, все способы соединений между трубами можно разделить на два типа: безрезьбовые и резьбовые.

К безрезьбовым соединениям относятся:

• Все виды сварки (ацетиленовая, водородная, пропановая, электросварка, сварка в среде инертных газов, сплавление полимерных труб путём нагревания и т. д.);
• Склеивание труб посредством двухкомпонентного клея, называемое также иногда “холодной сваркой”. Данный способ чаще используется для полимерных трубных изделий, но может применяться и для стальных труб, если давление транспортируемых жидкостей или газов в них не слишком высокое.
• Фланцевые соединения, применяемые в тех случаях, когда конструкцию нужно сделать разъёмной.

Что же касается резьбовых соединений труб, то они осуществляются как путём непосредственного соединения трубных изделий между собой, так и через резьбовые тройники, переходники, краны, муфты и прочие дополнительные приспособления.

В какой-то степени особым вариантом трубных соединений можно считать накидную гайку, которая с одной стороны обеспечивает наличие резьбового соединения, а с другой – безрезьбового. Но более правильным будет сказать, что здесь имеет место просто сочетание двух различных способов.

Типы резьбовых соединений между трубами

Подобно безрезьбовым способам, резьбовые трубные соединения также могут быть разъёмными и неразъёмными. Хотя, казалось бы, любая резьбовая конструкция в принципе может быть разобрана, но встречаются ситуации, когда две соединённые резьбой трубы дополнительно приварены к неподвижным поверхностям, что препятствует их разъединению. В этом случае говорят о неразъёмном резьбовом соединении.

Тем не менее, вышеописанная ситуация является скорее исключением; в целом же резьбовые способы рассматриваются как разъёмные виды трубных соединений. Разновидностей их существует несколько, однако наибольшее практическое применение находят два: сгон и двунаправленная резьба.

Соединение посредством сгона применяется в тех случаях, когда трубы неподвижны относительно собственной оси, и при этом одна из них имеет длинный резьбовой участок, а другая – короткий (прочитайте также: " "). На трубу с длинным отрезком резьбы накручиваются контргайка и муфта. Далее муфта сгоняется с длинной резьбы на короткую до самого конца, поджимаясь с другой стороны контргайкой.

Двунаправленная резьба осуществляется путём использования одной муфты, накручиваемой на две трубы одновременно. Соединяемые таким способом трубы должны иметь различную направленность резьбы, чтобы муфта, накручиваясь, стягивала их друг к другу.

Способы герметизации резьбовых соединений труб

Герметизация трубных соединений необходима для предотвращения утечек жидкостей и газов, и в случае резьбовых соединений она может быть осуществлена несколькими способами:

• Использование прокладок . Для данного способа требуется достаточная толщина трубных срезов на торцах. Сами трубные торцы обычно не обеспечивают герметично сжатого соединения, но применение прокладок даёт возможность устранить эту проблему. В частности, данный вариант герметизации часто применяется в соединениях с накидной гайкой.
• Подмотки для резьбы . При таком способе резьба уплотняется посредством обвязки всевозможными обмоточными материалами: полимерными нитями и лентами, трубными компаундами и прочими видами затвердевающих герметиков, уплотняющими пастами и смазками, натуральными либо искусственными волокнами и т. д.
• Герметизация посредством деформации материалов . Такой вариант используется в пластиковых трубопроводах низкого давления, соединённых с помощью резьбы. Труба из пластика, снабжённая внешней резьбой, с упором вкручивается в другую, у которой резьба расположена внутри. При таком вкручивании пластик подвергается деформации и хорошо заполняет промежуточное резьбовое пространство, практически не оставляя зазоров.

Что же касается соединения трубопроводов высокого давления, то здесь обычно используется конический тип резьбовых трубных соединений (прочитайте также: " "). При таком способе по мере вкручивания одна труба прижимается к другой всё более и более плотно, почти не оставляя промежуточных зазоров между резьбовыми канавками. Тем не менее, дополнительная герметизация таким трубам всё-таки требуется, и здесь используются особо прочные разновидности синтетических герметиков.

Преимущества и недостатки резьбовых трубных соединений

Различные виды трубных соединений имеют свою специфику, плюсы и минусы. Не являются исключением и резьбовые соединения трубопроводов, у которых также есть определённые достоинства и недостатки.

Основные преимущества резьбового соединения труб следующие:

• подходит для соединения труб с различными диаметрами;
• для осуществления сборки не требуется большого опыта и особого профессионализма, достаточно обладать небольшими навыками в данной сфере;
• нет нужды в наборе специальных инструментов, и достаточно наличия простого гаечного ключа;
• соединение устойчиво к высоким осевым нагрузкам;
• удобно в том случае, если впоследствии приходится осуществить демонтаж конструкции;
• при использовании уплотнителей и соблюдении правил монтажа обеспечивает хорошую герметичность и надёжность соединения.

Недостатки резьбовых соединений между трубами:

• при отсутствии резьбы на изделии могут возникнуть сложности с её нанесением, и для этого возникает необходимость в специальных инструментах;
• быстрый износ резьбы при частом разборе и сборе соединения;
• в ряде случаев возникает потребность в применении средств стопорения, препятствующих постепенному самоотвинчиванию резьбы.

Плюсы и минусы тех или иных соединений между трубами обусловливают предпочтительные области их использования. В общих чертах, можно сказать, что все виды трубных соединений являются востребованными, и выбор того или иного метода в конкретной ситуации зависит от ряда факторов, таких как технические возможности, материал изготовления, наличие необходимых навыков, инструментов, потребность в тех или иных свойствах соединения и т. д.