Сантехнические способы соединения труб: обзор всех возможных вариантов исполнения

Раструбная технология сборки пластиковых трубопроводов

Фиксация указанным методом оправдана только при эксплуатации в системах низкого давления. Вставка в раструб обеспечивает быстрый и лёгкий монтаж, подходит для канализационных и дренажных инженерных систем.

Концы труб в месте монтажа должны иметь точно подогнанный диаметр.

Секция с раструбом, соответственно, вставляется в конец трубы с уплотнителем. Для проведения работ не потребуются наличие специальных знаний или закупка специальных фитингов.

Порядок сборки трубопроводов загонкой в раструб

Для устранения возможных диаметральных погрешностей в стыкуемых секциях в раструбном наконечнике имеется резиновое кольцо. Задача этого элемента обеспечить герметичность при механическом воздействии на трубопровод.

Сборка различных полипропиленовых труб Источник www.uponor-usa.com

Для облегчения самого процесса загонки применяют смазку. Состав наносится на гладкую часть концевого среза. Контроль процесса стыковки осуществляется при помощи маркировки. Так пользователь не загонит трубу слишком глубоко и не повредит секцию.

Нормированное погружение раструба позволяет не только обеспечить экономию материала, но и соблюсти стандартный зазор, что необходимо для компенсирования нагрузок при линейных расширениях — явлениях, которые возникают при разнице температур.

Виды трубных резьбовых соединений

Фитинги для гидравлики представляют собой разъемные соединительные детали, изготавливаемые из латуни, углеродистой нержавеющей или легированной стали. Их поверхность обрабатывается анодированным или цинковым гальваническим покрытием, которое предупреждает развитие коррозионных процессов. Широкий выбор продукции позволяет создавать гидравлические системы любой степени сложности, в том числе прокладываемые через переборки и стены.

Изделия могут иметь метрическую или дюймовую резьбу. В зависимости от формы различают следующие типы трубных соединений:

• Прямые – используются для связки двух труб с одинаковым диаметром.
• Угловые 45°, 90° – отвечают за отклонение направления рукава под определенным градусом.
• Т-образные – обеспечивают ответвления от основной трубы по боковым направлениям.
• Крестовые – позволяют произвести ответвление в двух перпендикулярных направлениях.
• Концевые – монтируются на концах трубопроводов. Их можно использовать для присоединения к смазочному или гидравлическому оборудованию (гидроблокам, насосам и др.).

Внутренняя конструкция крепежей может существенно различаться. Часто в монтаже применяют соединения с врезным кольцом (угол конуса 24°), которое при закручивании гайки производит деформацию труб. Врезку данным методом выполняют внутри изделия (под кольцом) и на конце трубы. В первом случае врезка обеспечивает герметичность системы, во втором – способствует удержанию кольца на нужном расстоянии от окончания трубы.

Трубные резьбовые соединения JIC 37°, согласно нормам ISO 8434-2/ SAE J514, традиционно используется для гидравлических систем высокого давления. Уплотнение осуществляется путем контакта между двумя металлическими поверхностями, без деформации отдельных компонентов. Соединение между корпусом фитинга и развальцованной трубой (угол конуса 74°) обеспечивается затягивающей гайкой и уплотнительной втулкой внутри. Это позволяет изготовить соединение, которое можно быстро собрать и разобрать, делая максимально простой реализацию сборки комплексных гидравлических систем.

Фитинг JIC 37° обеспечивает превосходное уплотнение системы независимо от используемой жидкости, до тех пор пока не используются коррозирующие жидкости и соблюдаются все специфические предписания для данного типа фитинга. Эти фитинги производятся в одной единственной серии, определяемой как “УНИВЕРСАЛЬНАЯ”, поскольку корпус и гайка фитинга остаются такими же даже при переходе с дюймовой трубы на метрическую трубу, и отсутствуют двойные диаметры с различными рабочими давлениями. Вибрации согласно стандартам не изменяют рабочие параметры фитингов даже при максимальных значениях. Под механической силой, создаваемой затягиванием гайки на корпусе фитинга, развальцованная часть на 37° соединяется с 37° конической частью корпуса фитинга, создавая уплотнение «металл-металл». Уплотнительная втулка, размещенная во внутренней части гайки, обеспечивает правильное центрирование системы, уменьшая вибрации и предотвращая любые возможные повреждения трубы в процессе этапа сборки.

Нюансы раструбного соединения деталей

Раструбный способ соединения деталей очень прост. Край одной трубы имеет больший диаметр, именно он образует раструб, в который вставляется конец другого элемента. Чтобы соединение получилось герметичным, используется специальное кольцевое уплотнение из резины, вставляющееся в раструб, или же другой уплотнитель. Монтаж трубопровода с соединениями такого типа не представляет особой сложности и напоминает сборку конструктора. Существуют разновидности раструбного соединения.

Вариант #1 — без уплотнительного кольца

Метод очень часто используется для соединения канализационных чугунных труб. Детали измеряются. Вставляемый элемент укладывается на деревянные бруски и отпиливается по намеченной линии. Торец наружной части детали должен быть без трещин или зазубрин и строго перпендикулярен оси трубы. Подготовленная труба вставляется в раструб. Зазор внутри него должен быть заделан. В качестве уплотнителя используется промасленная пенька или просмоленный лен. Первый слой заводится в трубу кольцом, так, чтобы концы прядей не попали внутрь детали. Уплотнитель зачеканивается с помощью молотка и отвертки.

Таким же образом укладываются остальные слои материала до тех пор, пока не будет наполнено примерно две трети глубины раструба. Последним пластом укладывается уплотнитель без пропитки, которая может препятствовать сцеплению с раствором. Оставшееся расстояние до конца трубы заполняется цементным раствором или , асбестоцементной смесью, битумной мастикой и им подобным составами.

Для герметизации раструбного соединения труб без уплотнителя используется просмоленный лен или промасленная пенька

Вариант #2 — с уплотнительным кольцом

Считается одним из основных способов соединения пластмассовых труб. В данном случае герметичность обеспечивается резиновым кольцом, которое зажимается между ровным концом трубы и стенками раструба. Уплотнитель, который может быть как с особыми пластиковыми вкладышами, так и без них, позволяет частично компенсировать возможное несовпадение осей соединенных деталей. Однако неравномерная деформация уплотняющего пояска на кольце может спровоцировать протечки в области сочленения. Поэтому искривленность оси должна быть не больше толщины стенки трубы в расчете на каждый погонный метр трубопровода.

При монтаже раструбного соединения с уплотнительным кольцом нужно следить за совмещением центров. Иначе перекос трубы спровоцирует деформацию уплотнителя и, как следствие, недостаточную герметизацию соединения

Некоторые производители выпускают модели тройников и колен не под прямым, а под углом 87°. Таким образом труба, укладывающаяся под уклоном, входит в раструб не перекашивая кольца. При монтаже для предотвращения повреждения уплотнителя на гладком конце трубы выполняют фаску и смазывают ее мылом, глицерином или силиконом. Масла использовать запрещено. Соединение раструбным способом с уплотнительным кольцом выполняется следующим образом:

Проверяем наличие уплотнительного кольца в раструбе и фаски на гладком конце трубы

Очищаем детали от возможных загрязнений, наносим смазку. Помещаем гладкий край конструкции до упора в раструб и ставим отметку

Осторожно вынимаем деталь из раструба, выдвинув ее не более чем на 11 мм, ориентируясь при этом на поставленную ранее метку. Получившийся зазор будет компенсировать температурные изменения длины трубы

В среднем один раструб компенсирует удлинение двухметрового фрагмента трубопровода.

Если требуется соединить таким методом трубы из разных материалов, используются специальные переходные патрубки.

Вариант #3 — раструбным способом с помощью сварки

Контактная раструбная сварка предназначена для пластиковых деталей и осуществляется с помощью специального оборудования. В процессе соединения используется механический или ручной сварочный аппарат, оснащенный особыми приспособлениями для нагрева элементов. Это дорн, предназначенный для оплавления внутренней поверхности детали, и гильза, разогревающая наружную часть трубы.

Полипропиленовые трубы соединяют раструбной сваркой. Для этой процедуры используется специальный сварочный аппарат, который разогревает детали до нужной температуры

Процесс соединения достаточно прост. Подбирается комплект гильза-дорн, соответствующий диаметру соединяемых труб. Приспособления устанавливаются на платформу прибора и разогреваются. Детали надеваются на оборудование и нагреваются до нужной температуры. После того, как она будет достигнута, элементы быстро и аккуратно снимают и точным движением соединяют до упора. Соединение оставляют неподвижным до остывания и полного затвердения пластика.

Соединение профильных труб без сварки

Стыковка профильных труб может выполняться и без применения сварочного оборудования. Как соединить профильные трубы без сварки:

• использование краб-системы;
• фитинговая стыковка.

Краб-система для труб состоит из стыковочных скоб и фиксирующих элементов. Соединение в таком случае выполняется с помощью гаек и болтов и в конечном виде образуют «Х», «Г» или «Т»-образную конструкцию профиля. Таким соединением можно состыковать от 1 до 4 труб, но только под прямым углом. По прочности они не уступают сварным швам.

Фитинговая стыковка используется в случае когда необходимо выполнить ответвление от основной трубы. Существует несколько разновидностей соединителей для труб, которые позволяют монтировать заготовки в различных конфигурациях. Основные из них:

Краб-системы чаще всего применяют при монтаже несложных уличных конструкций, таких, как теплица или навес

Преимущества обжимных фитингов

Выпускаемая современной промышленностью обжимная арматура для металлических труб бывает прессовой и оснащается одним либо двумя обжимными кольцами. Именно с их помощью соединительная деталь крепится к трубе. Кольца намертво прессуются, поэтому нередко при возникновении аварийной ситуации пресс-фитинги необходимо будет срезать и заменить на новые. Казалось бы, не лучшее техническое решение. Однако большинство профессионалов, знающих, как соединяются трубы без сварки и резьбы другими способами, отдают предпочтение именно пресс-фитингам. Объясняют они свой выбор, прежде всего, тем, что эти детали можно устанавливать в тех местах, где все другие типы фитингов монтироваться просто не могут.

Из преимуществ обжимной арматуры эксперты выделяют:

• без сварки и прочих дополнительных работ достигается абсолютная герметизация рабочей среды;
• соединение труб очень надёжное;
• пресс-фитинги характеризуются высоким показателем вибрационной усталости.

Сегодня подобные детали широко применяются в метрологии, компрессорном и газотурбинном оборудовании, для обвязки устройств КИПиА, а также в системах с высоким уровнем рабочего давления.

Что такое раструб?

Так называется незначительное уширение с одной стороны коммуникаций. Второй торец изделия всегда имеет ровную поверхность. Это обусловлено тонкостями монтажа. Если интересует вопрос, что такое раструб, нужно больше узнать о конфигурации данной части изделия. Она имеет воронкообразную форму. При выборе труб следует учитывать диаметр прямолинейного участка и раструба, т.к. подключение будет выполняться в данном месте.

Существуют разные виды коммуникаций с уширением на одном конце, отличные по материалу:

• полимерные;
• металлические (чугунные, стальные);
• керамические;
• асбестобетон;
• железобетонные.

При монтаже гладкий конец изделия вставляется в раструб. Для создания герметичного соединения предусматривается резиновый уплотнитель. Он закладывается в специальный кольцевой паз. При покупке труб уплотнитель предусматривается в комплекте. В результате монтаж осуществляется быстро и без дополнительных средств. Для сравнения, безраструбные канализационные трубы соединяются с помощью специального оборудования (сварочный аппарат для металла, паяльник для полимерного материала).

Проще всего стыковать между собой полимерные коммуникации. Изделия из других материалов часто требуют применения вспомогательных средств. Это могут быть уплотнители или специальные составы, смеси.

Безраструбное соединение отличается низкой надежностью. Если планируется использовать коммуникации без уширения с одной стороны, рекомендуется задействовать фасонные элементы. Они перекрывают шовное соединение, благодаря чему несколько увеличивается прочность трубопровода.

Раструб — многофункциональный элемент. С его помощью решаются разные задачи:

• увеличение скорости выполнения монтажных работ;
• защита от протечек;
• упрощение процесса соединения элементов трубопровода;
• обеспечение возможности стыка труб из разных материалов;
• на участках, где располагается раструб, образуется дополнительное ребро жесткости, что позволяет повысить надежность системы;
• упрощение процесса демонтажа, если необходимо выполнить замену старых труб или произвести прочистку трубопровода.

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. 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

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.

Сварные соединения

Сварка — очень популярный метод стыковки отдельных частей в трубопроводной конструкции. Особенно этот способ востребован при монтаже технических коммуникаций на производствах.

Для монтажа стальных трубопроводов чаще всего применяется метод горячей сварки

Стоит отметить, что посредством сварки могут соединяться не только отдельные детали в металлических конструкциях, но и пластмассовые изделия. В некоторых случаях сварку используют и для стыковки стеклянных деталей.

В зависимости от способа воздействия на материал, выделяют два основных способа такого соединения:

• сварка с помощью плавления;
• сварка давлением.

Сваривание плавлением имеет множество вариантов реализации:

• электродуговая;
• простая электрическая;
• электролучевая;
• лазерная;
• сварка газом.

Самым востребованным, среди этих вариантов можно назвать первый. Использование электродуговой сварки подразумевает то, что источником нагрева является электрическая дуга. Данный тип работ может выполняться двумя способами:

• с переменным током;
• с постоянным током.

Сварка металла может производиться электрическим или газовым оборудованием

Такой вид монтажа может проводиться с использованием различного оборудования, поэтому можно выделить три типа сварки:

• ручная;
• полуавтоматическая;
• автоматическая.

Виды сварных соединений

Существуют разные способы сварки отдельных деталей в трубопроводных коммуникациях. Рассмотрим их:

• встык;
• внахлёст;
• угловое;
• с привариванием различных элементов.

Наиболее востребованными и распространёнными являются следующие соединения с помощью сварки:

1. Стыковое (продольное и поперечное). При данном варианте сварки могут использоваться подкладные элементы — кольца. Шов в таких стыках может быть одно- и двусторонним. Последний применяется в тех случаях, когда деталь имеет большие показатели сечения — более 500 мм.
2. Угловое (одностороннее и двустороннее). Такой вариант можно выполнить по-разному. В некоторых случаях угловые сочленения сваривают со скосом кромки, а в некоторых — без него.
3. Раструбное сварное сцепление внахлёст. Раструбное соединение используется для того чтобы стыковать элементы трубопроводов, имеющих высокий коэффициент пластичности. К ним можно отнести детали из цветных металлов, а также пластиковые элементы.

Кроме этого, посредством сварки соединяют и квадратные трубы, которые используются в строительстве и производстве различной мебели. Для монтажа трубопроводов они не подходят. Это связано с формой их сечения — оно ухудшает пропускные характеристики, в то время как круглое является наилучшим вариантом для трубопроводных конструкций.

Сварка встык применяется для труб, диаметр которых превышает 50 мм

Виды соединений труб без сварки и резьбы

Но если нет под рукой сварочного оборудования или набора метчиков и лерок, то следует использовать следующие способы:

• Использовать фитинги для труб. Доступная ценовая политика и хорошее качество делают данные изделия наиболее приемлемыми. Фитинги имеют жёсткую конструкцию, из-за чего плотно и надёжно обхватывают срез труб, не пропуская циркулирующую по системе жидкость. Срок эксплуатации фитинга зависит от его производителя, поэтому лучше всего отдать предпочтение продукции Швейцарии или Франции.
• Использовать фланцы. По конструкции фланец напоминает стандартный хомут, по внутренней части которого идёт резиновый уплотнитель. Фланец обладает следующими преимуществами: простота монтажа, низкая стоимость, долговечность.
• Применить муфту Гебо. Конструкция муфты Гебо достаточно проста и состоит из трёх колец (зажимного, прижимного и уплотнителя), гайки и самого фланца. Монтаж данного изделия не займёт много времени, если знать точную последовательность установки. Применив муфту Гебо можно достигнуть высокой герметичности соединения. Срок эксплуатации изделия продолжителен, за исключением уплотнительного кольца, которое приходится менять через определённые временные промежутки.
• Применить ремонтно-монтажную обойму. Конструктивно данное изделие выполнено в виде двух частей, которые необходимо стянуть посредством болтов. Следует помнить, что ремонтно-монтажная обойма относится к разряду расходных материалов, применяющихся в аварийных ситуациях. Не следует использовать её для длительной эксплуатации.

Вышеперечисленные способы соединений подходят для труб с жёсткой структурой. Это могут быть изделия, выполненные из металла, стали, чугуна или поливинилхлорида. К профильной продукции, при которой не требуется высокая герметичность, следует применять следующие варианты соединений:

Краб-система. Конструкция состоит из скоб и болтов с гайками, выполняющих роль стягивающего элемента. С помощью краб-системы можно стянуть несколько труб, при этом прочность в данных местах будет очень высокой. Имеются несколько видов краб-систем, отличающихся друг от друга только количеством отверстий под зажим.

Соединительная система краб

Хомуты для крепежа. Универсальные элементы, используемые практически в любой строительной отрасли. С помощью хомутов можно стянуть 2 и более профильные трубы, при этом конструкция, по прочности, будет не слишком отличаться от сварной.

Резьбовые соединения труб из стали

Резьбовые соединения чаще всего используются в трубопроводах при присоединении их к контрольно-измерительным приборам, арматуре с заранее нанесенной резьбой. Также резьбовые соединения используют при установке канализационных труб в сети теплоснабжения, водоснабжения или водоотведения.

Резьбовое соединение осуществляется посредством нарезки или накатки резьбы с наружной стороны трубы. В дальнейшем на эту резьбу накручивается муфта с аналогичной внутренней резьбой.

Как правило, при соединении стальных труб применяется нанесение резьбы конического или цилиндрического типов.

Чтобы избежать протечек из трубопровода, между муфтой и трубой помещается уплотнительный материал, в качестве которого могут быть использован разнообразные вещества (резина, герметик, асбестовое волокно и т.д.). Выбор уплотнителя в основном зависит от температуры перемещаемого трубопроводом вещества.

В качестве наиболее часто используемых уплотнителей можно привести:

• Льняную прядь. Это вещество заранее пропитывается суриком или белилами и эксплуатируют при температуре, не превышающей 105 градусов.
• Асбестовый шнур с льняной прядью. Пропитывают гранитом и применяют при температуре, превышающей 105 градусов.
• Шнур и ФУМ лента. Модно использовать при температуре эксплуатации до 200 градусов.

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.

Какой способ соединения выбрать

Пользуясь информацией, изложенной выше, можно вполне объективно оценить применение упомянутых способов соединения без пайки для монтажа таких коммуникаций, как:

• холодное водоснабжение;
• горячее водоснабжение;
• отопление;
• канализация.

Холодное водоснабжение

Для монтажа систем холодного водоснабжения в домах и квартирах наиболее подходят фитинги. Их плюсом является то, что они отлично служат в качестве соединений полипропиленовых труб между собой и с трубами из других материалов. Также, как и фитинги для бытовых сетей водоснабжения применяют муфты. И те и другие предназначены для соединений труб диаметром от ½ до 3 дюймов. К минусам можно отнести дороговизну стыковочных узлов.

Полимерные трубы и фитинги для холодной воды хорошо выдерживают склейку эпоксидными составами и соединения холодной сваркой. Плюсом клеевых способов является быстрота и простота монтажа. Минусами таких соединений является высокая требовательность точного выполнения технологии клейки. Малейшее её нарушение приводит к протечкам водоводов.

Горячее водоснабжение

Как и трубопроводы для холодной воды, водопроводные трубы, предназначенные для горячего водоснабжения, отлично выдерживают соединения с помощью фитингов и муфт.

Если что и можно отнести к недостаткам, так это невозможность их склеивания клеем и холодной сваркой. Эти составы не выдерживают сильного нагрева и под его воздействием полностью разрушаются.

Отопление

Для систем отопления домов и квартир наиболее подходят резьбовые и разъёмные соединения полипропиленовых труб. Особенно востребованы муфты типа американки.

Они играют роль переходников от полимерных патрубков к радиаторам отопления из алюминия, стали и биметалла. Особые недостатки такого способа соединений не наблюдаются.

Канализация

Имеется в виду безнапорная система слива загрязнённой воды от бытовых сантехприборов таких, как ванна, раковина, мойка, унитаз, биде и трап в полу. Используют трубы диаметром от 32 до 100 мм. Их монтируют посекционно. Каждая секция, с одной стороны, расширяется в виде лейки (раструба).

При входе одной секции в другую герметичность достигается благодаря уплотнительному резиновому кольцу. Несомненным плюсом раструбных соединений является лёгкость монтажа, не требующая практически никаких чрезмерных физических усилий. Недостатков обнаружено не было.