Как соединить трубы не применяя сварку и резьбу

В практике соединений трубопроводов водоснабжения, отопления или канализации часто ориентируются на соединение элементов сварочными или резьбовыми технологиями. Да, они универсальны и поддерживаются разнообразным ассортиментом производимой арматуры. Но сварочный аппарат не всегда доступен, а качество резьбовых соединительных элементов, установленных на трубопроводы, со временем ухудшается. Рассмотрим процессы, обеспечивающие надёжное соединение труб без сварки и резьбы.

Доводы в пользу безрезьбового и несварного соединения

Минусы варианта со сваркой:

1. Наличие сварочного агрегата (электросварка) или необходимость в газовых баллонах (газосварка), для размещения которых не всегда найдётся место.
2. Сварку своими руками выполнит далеко не каждый, в большинстве случаев необходимо приглашать специалиста.
3. Наличие остаточных сварочных напряжений, может вызвать разрушение стыка в случае высоких эксплуатационных и динамических нагрузок, ударов и пр.
4. Процесс электросварки нельзя реализовать, если необходимо скрепить между собой медные, латунные, бронзовые, алюминиевые или пластмассовые трубы.
5. Относительно ПП-труб нужно дополнительно учитывать их термоусадку, поскольку соединять детали часто приходится при высоких температурах.

Но, возможно, резьба лучше? Отнюдь нет:

1. Муфту и трубу необходимо изготовить из одного и того же материала, иначе резьбовое соединение окажется ненадёжным.
2. Соединять стыки при помощи стальных муфт очень практично, поскольку это повышает стойкость к возможным внешним воздействиям. Но не следует использовать их для монтажа входных водопроводов: из-за образующегося конденсата могут формироваться очаги коррозии, а качество ухудшится.
3. Нецелесообразно использовать для стыков металла и ПВХ (либо полипропиленовых) деталей: долговечность и плотность соединения окажется различной, особенно при значительных температурных перепадах в пластике.
4. Долговечность используемых прокладок всегда ниже, чем основного материала, поэтому во временем стыки будут протекать. Увеличение момента затяжки ситуацию не исправит.

Есть ли альтернатива?

Виды соединений труб без сварки – какие бывают, плюсы и минусы

Безрезьбовое соединение металлических труб может быть реализовано следующими способами:

1. С использованием переходных муфт.
2. Применением фитингов Gebo.
3. Фланцевыми болтовыми соединениями.
4. Натяжными соединениями.
5. Подключением с такими деталями как скобы или хомуты.

Каждый их перечисленных вариантов имеет свои оптимальные области применения. Например, соединение при помощи переходных муфт используется в системах пневматической сцепки подвижного состава (вагоны, платформы). Оно хорошо функционирует в условиях значительной запылённости и вибраций, но не рассчитано на длительное применение и требует постоянного регламентного обслуживания, которое и выполняется во время стоянок. В декоративных целях (изготовление оград или заборов) муфтовые соединения повышают привлекательность интерьера.

Муфты Гебо, конструкция которых запатентована торговой маркой Gebo GMBH (Германия), обеспечивают надёжный стык, но их производство трудоёмко, что негативно сказывается на себестоимости изделий (между прочим, стоит остерегаться подделок!). Пригодны далеко не все марки уплотнителей.

Соединения при помощи фланцев выполняются в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 12820-80 и ГОСТ Р 55875-2013. Это облегчает взаимозаменяемость элементов при разборке. Основной недостаток фланцевых стыков – их массивность и необходимость в увеличенном монтажном пространстве.

Натяжные соединения надёжны только при высококвалифицированном их выполнении: нередки случаи разрушения элементов при несоблюдении правил затяжки.

Преимущества обжимных фитингов

Безрезьбовое соединение металлических труб с использованием обжимных фитингов – способ стыковки, при котором к образующей поверхности торцов прикладывается определённое начальное давление. Компрессионная муфта соединяет две идеально выровненные трубы, в которых над соединением расположена щелевая коническая втулка, а над втулкой протянуты два фланца, так что они автоматически центрируют соединяемые изделия и обеспечивают достаточное контактное давление.

Пресс-фитинги предлагают множество преимуществ, которые в некоторых случаях делают их лучшим выбором по сравнению со сваркой или пайкой. Для удобства выбора разработаны калькуляторы определения усилия обжима сообразно применяемым материалам и диаметрам сечения стыкуемых труб.

Чем хороши фитинги обжимного типа:

1. Они экономят время и деньги. С пресс-фитингами стыковка труб может быть сделана более оперативно, чем после пайки или сварки. Кроме того, инструмент не нуждается в трудоёмкой предварительной подготовке. Более всего это сказывается при монтаже трубопроводных систем большого поперечного сечения.
2. Характеризуются высокой надёжностью. Продолжительность их функционирования определяется маркой материала и технологией обжима.

Если труба подготовлена ​​правильно (в соответствии с инструкциями изготовителя пресс-фитинга), то готовое соединение по показателям прочности превосходит паяное или практически достигает норм работоспособности сварного. Многие гидравлические обжимные фитинги имеют функцию автоматического цикла, которая отключается только после завершения соединения, поэтому часто используются в технических системах высокого давления.

1. Применение данного способа стыковки повышает уровень безопасность на рабочей площадке. Для установки арматуры не требуется тепло или пламя. Это снижает риск получения травмы на рабочем месте. Для монтажа не требуется также какое-либо защитное снаряжение, что обеспечивает дополнительную экономию средств.
2. Универсальность. Обжимные фитинги выпускаются из меди, нержавеющей стали и углеродистой стали (последнюю, правда, потребуется предварительно оцинковать). Следовательно, возможна эксплуатация с любой системой труб, включая газовые или для прокачки агрессивных химических сред.
3. Оперативность установки. Для монтажа трубопроводную систему не требуется предварительно просушивать. Это особенно важно в промышленных применениях, когда отключение трубопровода либо чрезвычайно сложно, либо вовсе недопустимо.

Единственное ограничение способа – увеличенная стоимость установочных компонентов.

Фланцевые соединения – удобный монтаж и доступная цена

Данный способ включает в себя применение стандартного метизного крепежа. Он симметрично располагается по периметру фланца и в процессе установки последовательно стягивает соединяемые изделия. Между фланцами обязательно должно размещаться промежуточное кольцо, создающее необходимое уплотнение стыка.

Фланцы бывают двух типов:

• Проходные, обычно используемые для удлинения трубопровода;
• Фланцы-заглушки, применяемые в тупиковых ветках.

ГОСТ 12820-80 и ГОСТ Р 55875-2013 классифицирует фланцы на:

1. Плоские.
2. Под хомутовое крепление.
3. Болтовые.
4. Кольцевого типа.
5. С резьбовыми элементами.

Внешняя образующая фланца – всегда круглая, либо овальная (последняя более распространена в канализационных и вентиляционных системах). Значительно реже используют квадратные в плане фланцы, хотя они и более технологичны при изготовлении.

Для фланцевого соединения ограничения по выбору материала практически отсутствуют, поэтому данные детали могут быть штампованными (сталь, медные и алюминиевые сплавы) и литыми (чугун, полипропилен). Допускается также и сочетания материалов между собой, в таком случае работоспособность устанавливается по материалу с меньшей механической прочностью. Поэтому задача, как надёжно соединить две трубы одинакового диаметра без сварки, удовлетворительно решается именно использованием фланцев.

Отечественные стандарты не рекомендуют использовать данную разновидность стыковки для трубопроводов внешним сечением менее 32 мм, при фактических значениях давлений потока, которые не превышают 3,5..4 МПа и при внешних температурах более 3000С.

Установка и герметизация фланцевого стыка не требует особой подготовки. Последовательность работ следующая:

• Соединяемые изделия тщательно очищаются от грязи, ржавчины или окалины;
• Пластины размещаются на подготовленных торцах;
• Посредине устанавливается уплотнительный кольцевой элемент;
• Болтами и гайками производится затяжка.

Выбор материала уплотнений производится по следующим рекомендациям:

• Паронит или маслобензостойкая резина – при прокачке жидких углеводородов;
• Термостойкая резина, если температура среда превышает 350…4000С;
• Химически стойкая резина – в случае транспортировки химически агрессивных веществ.

Для остальных ситуаций подойдёт фторопласт.

Основные преимущества муфты Гебо

Наибольшую популярность в безрезьбовых соединениях за последнее время получил одноразовый Gebo-фитинг. Он может быть одно- и двусторонним. В односторонней муфте одна половинка снабжена резьбой, а другая имеет элемент, воспринимающий сжимающие усилия. Этот вариант вполне приемлем, например, при необходимости подсоединения гибкого металлотканевого рукава.

Муфта с двухсторонним исполнением оснащается компрессионными элементами, выполненными в форме колец. Таким образом, данный вид соединения можно применять и в качестве стыкующего элемента, и в качестве переходника.

В состав Gebo-муфты входят:

1. Литой корпус.
2. Уплотнительный элемент.
3. Зажим.
4. Затягивающее кольцо.
5. Гайка.

По простоте монтажа муфта Гебо не имеет себе равных: используя её, со стыковкой труб может справится любой пользователь. Фитинги Gebo отлично подходят для монтажа любых видов металлических труб, а также труб из пластика или полиэтилена. Тупиковое соединение труб без сварки, в котором применена муфта Gebo, обычно предусматривают во внешних водопроводах, подверженных замерзанию, коррозии или механическим повреждениям, сопровождающихся потерей прокачиваемой среды .

Имеется мнение, что описываемые узлы нельзя применять в отопительных системах. Критерием служат предельно допускаемые параметры: температура теплоносителя не должна превышать 80°С при давлении не более1 МПа. Если эти условия соблюдены, то муфты Гебо можно использовать в устройствах индивидуального отопления, и – тем более – газоснабжения, где давление практически не превышает 0,35…0,4 МПа.

Работоспособность данных соединений достигает 10 лет, даже в условиях динамических нагрузок и небольшой (до 30) несоосности.

Как соединяют трубы без применения сварки и резьбы

Муфты и пресс-фитинги

Компрессионная муфта соединяет два хорошо выровненных участка трубопровода, в которых над местом стыка установлена щелевая коническая втулка, а над втулкой протянуты два фланца, так что они автоматически центрируют трубы и обеспечивают достаточное контактное давление.

Цанговый метод

Подойдёт для стыковки участков, имеющих небольшую глубину заделки, но невозможен, если смежные элементы – пластиковые. Для соединения применяют стандартную вставку, которая располагается вокруг соединяемых участков, после чего обжимается. Надёжный захват обеспечивается после не менее, чем двух полных оборотов цанги. Не рекомендуется для труб из нержавеющей стали. Наиболее известными система данного типа являются зажимы Speedfit.

Обжимная арматура

Как соединить металлическую трубу с пластиковой трубой без резьбы и сварки? Эффективной будет именно обжимная арматура. Она включает в себя две трубчатых детали, при этом одна выдвигается из смежного участка и отличается увеличенной длиной. Изделия не имеют внутреннего упора, и поэтому легко вставляются в труднодоступные места. Место стыка обжимается при помощи пресс-клещей, универсальность которых поддерживается сменными вставками. Поскольку упор выравнивания отсутствует, установщик должен тщательно измерить окончательное положение фитинга, чтобы убедиться в его правильном расположении.

Краб-системы для профильных труб

По принципу действия аналогичны обжимным муфтам, но применяются в основном при подключении систем отопления и кондиционирования, характеризуясь характерным внешним видом зажима. Существуют системы следующей конфигурации:

• Универсальные, для углового соединения трёх или четырёх труб;
• Т- или Х-образные, поперечное сечение скоб у которых соответствует наружному размеру;
• Для стыковки под произвольным углом.

Муфты Гебо

Для монтажа необходимо выполнить несколько переходов:

• Подготовить стык к монтажу элемента (прошлифовать стыки, убрать возможные заусенцы);
• Разобрать муфту;
• Надеть компоненты в такой последовательности: зажим, затягивающее кольцо, уплотнение. Свободный участок должен быть не короче 12…15 мм;
• Установить Gebo-муфту на подготовленный участок, после этого выполнить затягивание гайки;
• Те же операции проделать со смежной трубчатой деталью.

Ремонтно-монтажные обоймы

Выполняются в форме литых полумуфт, с внутренним диаметром, соответствующим внешнему размеру трубы. Внутри располагается уплотнительный элемент, материал которого должен соответствовать условиям эксплуатации стыка. После установки на соединяемый участок половинки обоймы равномерно стягиваются болтами. Здесь особенное значение имеет перпендикулярность торцевых элементов, поскольку от тангенциального смещения данный способ не спасает.

Применение хомутов

Соединение стальных труб хомутами используется преимущественно для негерметизированных трубчатых стыков, которые характерны для трубчатых перил, ограждений и т.п. С увеличением ширины хомута надёжность удержания деталей увеличивается. Лучше использовать универсальные хомуты.

Соединение при помощи фитингов

Технологии монтажа приведены в соответствующих разделах.

Виды фитингов

Классификация и отличительные особенности фитингов разных типов описаны в предыдущих разделах.

Соединение профильных стальных труб

Про крепёжные скобы «краб» уже было отмечено выше. Но есть и другие приёмы:

1. Профильные разборные хомуты, половинки которых стягиваются болтами. Выбираются по размеру поперечного сечения стыкуемых изделий.
2. Клипсы – те же хомуты, но допускающие полную разборку.
3. Крестовины и угольники.
4. Профилированные муфты.

От аналогичной продукции для круглых труб они отличаются только формой сечения.

Заключение

Использование несварных гладких соединений трубопроводов во многих случаях экономит деньги и время. Большинство ограничений несущественно и мало влияет на долговечность стыка. Зато есть возможность не привлекать к монтажу дорогостоящее оборудование и приспособления.

Видеоинструкция соединения трубы безсварочным способом – при помощи фланца: