Соединение стальных труб резьбовым способом может казаться архаичным по сравнению с новыми методами стыковки, например, муфтовыми безрезьбовыми соединениями типа «ГЕБО».
Несмотря на это, соединение на резьбе всё ещё является основным методом там, где сварка невозможна, нужна быстрая сборка трубопроводов с ограниченным количеством деталей и инструментов.
Общие сведения
Резьба удобна для соединения цилиндрических элементов. Резьбовое соединение целесообразно при наличии массивных стенок труб. В противном случае резьба, накатанная или нарезанная на поверхности соединяемого участка, может сделать металл хрупким.
Для соединения участков трубопровода можно применять коническую или цилиндрическую резьбу. Коническая чаще всего встречается в машиностроении, а цилиндрическая — в водопроводах и газопроводах.
Схемы стыковки участков трубопровода:
- Типичная конструкция состоит из болта и гайки. Одно из соединяемых изделий оснащено внутренней резьбой, другое – наружную резьбовую накатку Реже применяют сварку труб внахлест или с использованием муфт. В этом случае могут соединяться трубы разного диаметра (но стенка должна быть не менее 6 мм) или приваренная на конце муфта. Стык получается неразборным, так как один из отрезков вращается. Поэтому его используют преимущественно для закрытых участков водопроводов и подводах бытового газа.
- Для соединения торцов стальных труб применяются промежуточные элементы с внутренней и наружной резьбой, которые устанавливаются и скручиваются между ними. Одно из соединяемых отрезков может вращаться, а конструкция узла обычно допускает разборку без необходимости выворачивания основной трубы.
Прямолинейные участки соединяются резьбовыми муфтами, ниппелями и сгонами. Для прямого соединения или стыковки трёх или четырёх отрезков в одной точке применяют уголки или кресты — это муфты сложной формы с внутренней резьбой.
Сгон – это труба, обработанная резьбой по обеим сторонам с разными длинами резьбовых участков на каждом конце.
Муфта может быть отрезком стальной трубы толстостенной, внутри которой прорезана резьба, соответствующая той, что выполнена на сгоне или ниппеле. Также муфтой называют бронзовый тонкостенный фитинг с правой и левой резьбой по внутренней поверхности с разных концов.
Разборное соединение обязательно включает поджимную контргайку, которая обеспечивает герметичность и прочность соединения при закручивании.
Требования к соединительным элементам
Диаметр стальных водопроводных труб выражается в дюймах. Соответственно, размер резьбы для трубных отрезков, муфт, сгонов и ниппелей также измеряется в дюймах. Такой подход исключает путаницу при нарезке резьбы. Маркировка плашек для резьбовых участков стальных труб также выполняется в дюймах.
Определены требования к длине резьбового участка и характеристикам резьбы.
- ГОСТ 3262-75 – по водопроводным и газовым трубам;
- Стандарт ГОСТ 8969-75 устанавливает требования к сальникам для соединений труб одного диаметра.
- ГОСТ 8961-75 – по контргайкам;
- ГОСТ 8955-75 устанавливает требования к длинным муфтам и фитингам с правой и левой резьбой.
- ГОСТ 8946-75 регламентирует производство проходных угольников для трубопроводов.
- Стандарты ГОСТ 8948-75 и ГОСТ 8951-75 регламентируют производство прямоугольных тройников и крестов.
Длина резьбового участка, количество ниток зависят от диаметра и толщины стенки стальной трубной заготовки. Параметры подобраны для надежного соединения двух труб без ослабления стенки водопроводной магистрали, всегда сохраняя запас прочности.
Приобретая детали для соединения стальных труб, обратите внимание на характеристики резьбовой части, симметрию профиля и равную высоту гребней по всему периметру нареза.
В соединениях чаще всего применяют детали, изготовленные из стальных заготовок различными способами: нарезать резцом на токарном станке или делать с помощью плашек полукустарным способом. Изделия могут не соответствовать требованиям ГОСТа.
Тоже самое делается с легкой заготовкой и тяжелой стальной трубой, но на тонкостенных профиля не режут, а накатывают. В связи с браком соединение выйдет из строя уже через год использования.
Виды разъемных соединений
Соединение двух отрезков водопроводных или газовъ pipelines равного диаметра возможно тремя путями:
- стяжка муфтой и контргайкой;
- Скрепление двух стальных труб посредством муфты, имеющей правую и левую резьбу.
- сгоном и двумя муфтами.
Выбор конкретной схемы стыковки стальных труб зависит от местоположения предполагаемого соединения, необходимости поворота, установки водопроводного крана или разветвления коммуникаций.
Соединение двух стальных труб посредством муфты и контргайки.
Это соединение доступно всем. Подходит для создания или увеличения стальной трубопроводной системы из готовых труб с заранее нарезанной резьбой на концах. При этом соединяемый участок может поворачиваться вокруг оси.
Порядок действий:
- С помощью ключа затягивают контргайку на резьбе главной трубы максимально сильно. Обрабатывают резьбовой участок ФУМ-лентой. Завинчивают муфту, оставив расстояние до контргайки 4-5 мм.
- Затягивают контргайку и делают подмотку лентой ФУМ на второй трубе.
- Совмещают торрец с резьбой с входом в муфту и приподнимают трубную заготовку на одну линию с основной трубой. Придерживая трубным ключом, вворачивают вторую часть по внутренней резьбе: сначала провернуть рукой, затем дожать ключом.
После вхождения второй трубной заготовки по муфтовой резьбе затягивают контргайки и сжимают уплотнительный материал.
Так монтируют задвижки и врезают отводы для разветвления трубопровода.
Соединение длинной муфтой
Во время ремонта или монтажа водопровода часто не удаётся повернуть хоть одну из соединяемых частей. Максимум, что возможно – это немного передвинуть трубу вдоль оси или отклонить её от центра на 10-20 миллиметров.
В такой ситуации соединение осуществляется при помощи длинной муфты, исполнение «2» по ГОСТу-8955-75. На детали имеются правая и левая резьба на входе и выходе. Длина каждого участка невелика, например для дюймового сечения не превышает 16 мм.
Длинная муфта позволяет соединить стальные трубы после ремонта, когда, например, в трубопроводе пришлось заменить тройник или кран.
Для соединения требуется очистить резьбу от прежней смазки. Она не должна иметь вмятин или коррозии. Разрешается точечное повреждение нитей не более чем на 10% площади поверхности. На каждую трубу накручивают стальную контргайку и подматывают ФУМку.
Поворот ленты при укладывании на резьбу разный для каждой части профиля. Материалом заворачивается в направлении вращения корпуса.
После укладки уплотнения концы стальных труб необходимо слегка развести вдоль оси на 35-45 мм. Затем между ними вставить длинную муфту и ввести торцы труб внутрь, избегая перекоса. После этого провернуть корпус рукой для попадания в зацепление с первым витком резьбы с каждой стороны.
При сопоставлении резьбы вручную закручиваем трубным ключом, затем поджимаем стальные контргайки с обоих сторон.
Соединение с нагонным штоком, оснащенное двумя муфтами и контргайкой.
Этот метод соединения — самый простейший и популярный. В его основе лежат пара муфт и сгон произвольной длины, позволяющие соединить две стальных трубы независимо от расстояния между торцами (от 110 до 300 мм).
Для труб диаметром 1/2-3/4 дюйма предпочтительна установка сгонов длиной 110 мм, а для дюймовых – 130 мм. Установка стальных сгонов большей длины нецелесообразна.
Исключение составляют лишь сгоны длиной триста миллиметров, используемые для присоединения водяных радиаторов к трубам отопления.
ССоединение стальных труб таким образом приемлемо только при хорошем качестве профиля на резьбовой части.
Если сохранилось несколько целых витков, резьбовой профиль на стальной трубе можно дорезать до 20-25 мм. Для этого понадобится помощник, плашка хорошего качества с держателем, два трубных ключа, деревянные бруски и проволока.
Работник должен зафиксировать бруски на водопроводе и удерживать трубу от проворачивания ключом. Другой рабочий смажет резьбой участок литолом или «собачьим салом», завернет плашку до упора. После этого, проворачивая за раз трубным ключом плашку на небольшой угол, попытается сделать несколько витков.
На концах поврежденных проволочек стальной трубы нужно использовать болгарку для резки, а затем напильник – для удаления металлических зазубрин. На получившейся кромке следует обработать входную фаску, иначе вставить муфту не получится.
Длина сгона не должна превышать расстояние между торцами магистралей более чем на 5-6 мм.
Соединение стальных труб производится следующим образом:
- Внутрь на витки контргайки поместить небольшое количество порошка графитовой смазки (на кончике жала шлицевой отвертки). Удерживая контргайку вертикально, завернуть сгон длинным резьбовым участком вперед. Несколько раз прокрутить гайку по всей длине, чтобы профиль резьбы раздавил и равномерно распределил порошок по всей резьбе. Остатки смазки удалить.
- К существующей контргайке на длинной резьбе закрепите муфту. Пару доверните до конца участка без перетяжки. С другого конца сгона с коротким резьбовым участком установите вторую муфту, предварительно смазав резьбу ФУМ-лентой.
- На торцах трубопровода оба резьбовых участка нужно обмотать ФУМкой. На один из концов магистрали навинчивается муфта со сгоном, имеющая короткую резьбу. Соединение затягивается трубным ключом.
- Снять муфту с длительного резьбового участка сгона, который надевается на нарезанную резьбу. В это время закрепить и удержать сгон от вращения трубным ключом.
Сборка завершена, качество работы можно оценить. Если отсутствуют замечания по перекосам, герметичности или остаткам резьбы на соединенных участках – обмотать пропитанной паклей край муфты и контргайку, затянуть последнюю максимально плотно.
После контроля соединение обработать составом против коррозии, а по высыхании — эмалью на основе пентафталевого лака.
Достоинства и недостатки соединения на резьбе
Хорошо скреплённый узел выдержит 25-30 лет эксплуатации без ремонта. Сгон, муфта и контргайка доступны по цене, их просто изготовить даже при ограниченных ресурсах.
При потреблении возможно разделить соединение, поменять неисправную деталь, обернуть утепляющей лентой. Тогда узел прослужит так же долго, как и труба.
У соединения на резьбе есть два недостатка:
- Для сборки нужны умения работать с соединительными деталями.
- Продолжительность службы обусловлена точностью обработки резьбы.
Расхождение профиля с заготовкой, деформация металла, чрезмерная длина резьбы на сгоне вызывают появление ржавчины и сквозную коррозию стенок.
Сборка водопроводов и газовых магистралей по сей день главным образом осуществляется с помощью соединения стальных труб резьбовым способом. На данный момент доступных им аналогов нет. Компрессионные или обжимные схемы соединений работают не более десяти лет, пока на поверхности металла не проявятся следы коррозии, или резиновая прокладка не утратит эластичность и затвердеет окончательно.
Разделяли ли вы когда-нибудь участки магистрали по резьбе? Расскажите о своем опыте в комментариях.