Арматура трубопроводная муфтовая и особенности применения резьбовых соединений

Содержание

Арматура трубопроводная муфтовая и особенности применения резьбовых соединений

Арматура трубопроводная муфтовая и особенности применения резьбовых соединений

Простейшая арматура муфтовая представляет собой полый цилиндр, на внутренней стенке которого нанесена резьба. Муфта резьбовая используется для соединения двух труб или металлических стержней между собой. Деталь находит широкое применение в современных строительных технологиях, а также при прокладке газо- и водопроводных коммуникаций. Соединение при помощи муфтовой арматуры не требует специального оборудования или особых навыков. Это простой, удобный и надежный способ соединять сегменты труб или металлических прутьев.

Назначение муфтовой арматуры

Муфта резьбовая является соединительной арматурой, которую активно используют при прокладке и разводке трубопроводов, а также в строительстве. Основным назначением муфтовой арматуры является соединение элементов в торец, без изменения направления. Производители выпускают муфты из различных сплавов и полимерные.

Обратите внимание! Резьбовая муфтовая арматура используется для соединения не только металлических, но и полимерных труб.

Муфтовая арматура позволяет соединить металлические конструкции без использования сварки, клея или дополнительных крепежей. Соединение получается разборным. Для герметичности резьбовых соединений на трубопроводах используют специальную подмотку, льняную или полимерную.

Строительные технологии с использованием соединительной муфтовой арматуры на резьбе, позволяют возводить высотные здания с меньшими затратами. Муфта позволяет соединять металлические пруты быстро, без дополнительных материальных затрат на сварщика и материалы.

Муфтовая арматура, используемая в строительстве, предназначена соединять и удерживать неподвижно торцы арматурного прута. Она имеет более длинный корпус, чем детали для трубопроводов.

Конструктивные особенности муфты

Муфта представляет собой полый металлический цилиндр, внутри которого нанесена дюймовая (трубная) резьба с мелким шагом. Корпус трубки снабжают специальными зацепами под ключ или выполняют в форме шестигранника. Термин «муфта» происходит от немецкого «mouw», что означает рукав. Для соединения не требуется дополнительных крепежей – торцы труб вставляют в муфту, как в рукав и закручивают.

Резьбу наносят таким образом, что при закручивании муфты в нее одновременно втягиваются оба соединяемых торца. Важно, чтобы резьба на торце трубы или прутка была на пол нитки меньше, чем резьба внутри муфты. При затягивании это не позволяет трубе упереться в корпус муфты.

С обеих сторон в муфте резьба правая, также и на торцах соединяемых деталей. Способ нанесения резьбы может быть любым: штамповка, накатка или нарезка леркой. При накручивании муфты запрещается увеличивать плечо ключа дополнительными насадками, поскольку чрезмерное усилие сорвет резьбу.

Обратите внимание! Соединение при помощи резьбовой муфтовой арматуры выполняется вручную. Требуемое физическое усилие прямо пропорционально диаметру трубопровода, поэтому для коммуникаций с условным проходом больше 50 мм резьбовые муфты не используют.

Соединение больших диаметров выполняют, используя фланцевые или обжимные муфты.

Муфта резьбовая для строительной арматуры имеет толщину стенки от 2 до 5 мм, длина детали от 7 до 20 см. Соединяют прутки от 12 до 50 мм в диаметре.

Трубопроводные соединительные муфты на резьбе имеют размеры согласно диаметру труб. Выпускают из чугуна, стали, нержавеющей стали, латуни, с оцинкованным покрытием.

Применение муфтового соединения

Есть два направления, где применяют муфтовую арматуру на резьбе:

  1. Прокладка трубопроводов диаметром до 50 мм – муфтовая арматура предназначена для соединения труб.
  2. Строительство монолитных железобетонных сооружений – муфты используют для наращивания металлического прута в каркасе.

Строительство монолитных сооружений из бетона требует создания крепкого, цельного каркаса из металлического прута. Еще недавно каркас вязали вручную, при помощи специальной проволоки и сварки. Использование муфтовой арматуры на резьбе позволяет создать крепкий металлический каркас, который не дает бетону разрушиться. Исследования показывают, что муфтовое соединение не уступает по прочности цельному изделию.

Строительная муфтовая арматура

Механическая стыковка с использованием муфтовой арматуры упрощает контроль качества наращивания каркаса.

Работы проводят по следующей схеме:

  1. В нужном количестве закупают муфты соответствующего размера (внутренний диаметр совпадает с наружным диаметром прута).
  2. На торцах прута нарезают резьбу (чуть короче, чем в муфте).
  3. Устанавливают начальную арматуру.
  4. Накручивают муфту.
  5. Присоединяют следующий металлический прут.
  6. Соединение затягивают до крайнего положения.
  7. Работы на стандартных деталях осуществляют с использованием динамометрического ключа, что позволяет не контролировать каждое затягивание.

Сборка каркаса монолитного строения с использованием муфтовой арматуры не требует привлечения квалифицированных работников. При использовании стандартных прутов и динамометрического ключа достаточно визуального контроля качества. Удлиненная муфтовая арматура распределяет нагрузку равномерно по всему штырю, усиливая место стыка. Однотипные детали гарантируют равномерность прочности всего каркаса.

Обратите внимание! Переходные муфты позволяют соединять штыри разного диаметра.

Трубопроводная муфтовая арматура

Традиционно популярностью при монтаже трубопроводов пользуются чугунные муфты диаметром до 50 мм. Немного уступают им стальные и латунные детали. Их используют в системах, рассчитанных на эксплуатацию под давлением в 10 атм. Реже используются алюминиевые, дюралевые муфты. Изделия из фарфора, керамики и стекла имеют специальное назначение – ими соединяют трубопроводы для химически агрессивных жидкостей.

Соединительные трубопроводные муфты используют в разводке локальных трубопроводов, как правило, внутри сооружений. Особенностью муфтовых соединений в монтаже трубопровода является их универсальность.

Трубопроводная муфтовая арматура позволяет:

  • осуществить переход с металла на пластик;
  • соединить металлопластиковые трубы с пластиком или металлом;
  • перейти с одного диаметра трубы на другой.

С использованием муфтовой арматуры в трубопровод на производстве или в котельных встраивают измерительную аппаратуру, приборы. В этом случае разъемное соединение на резьбе является оптимальным при обслуживании трубопровода и встроенной техники.

Виды соединений трубопроводной арматуры

Содержание статьи

Все виды соединения арматуры можно разделить на две большие группы: разъёмные и неразъёмные. Неразъёмное соединение (в большинстве случаев сварка, иногда — пайка) используется там, где герметичность или иные характеристики соединения других видов по тем или иным причинам не подходят.

К наиболее распространённым видам разъёмных соединений трубопроводной арматуры относятся:

Фланцевое соединение

Фланцевая трубопроводная арматура получила широкое распространение, и применяется на трубопроводах самого разного назначения. Главным преимуществом фланцевого соединения можно назвать способность воспринимать осевые усилия, а также возможность быстрого монтажа/демонтажа арматуры. Для обеспечения герметичности фланцевых соединений применяют прокладки из резины или других материалов.

Слово «фланец» образовано от немецкого Flansch, и означает плоскую пластину из металла с отверстиями для крепежа, расположенную на конце трубы. Чаще всего эта пластина круглая, фланцы других форм применяются реже.

Трубопроводная фланцевая арматура имеет немало достоинств. Надёжное фланцевое соединение способно сохранять герметичность даже при высоких рабочих давлениях. Устанавливать и демонтировать её можно неограниченное количество раз. На многих технологических трубопроводах установка фланцевой запорной арматуры обязательна, так как только такая арматура может обеспечить периодический доступ для очистки и эксплуатационного обслуживания трубопровода.

В зависимости от вида и технических характеристик запорной фланцевой арматуры, фланец может изготавливаться из того или иного материала. Как правило, это различные сорта стали, серый или ковкий чугун.

Фланцы, изготовленные из ковкого чугуна, могут работать в более широком диапазоне температур и давлений, в сравнении с запорной арматурой из серого чугуна. Стальные фланцы способны выдержать высокую температуру.

Недостатки фланцевого соединения вытекают из его достоинств. Оборотной стороной высокой надёжности и прочности становятся немалая масса и размеры арматуры с фланцевым соединением.

Как правило, фланцевая запорная арматура устанавливается на трубопроводах диаметром от 50 мм. В нашем каталоге представлен широкий выбор фланцевой трубопроводной арматуры по доступным ценам. Это фланцевые клиновые и фланцевые шиберные задвижки, дисковые поворотные фланцевые затворы, вентили, краны.

Муфтовое соединение

Для присоединения арматуры малого и среднего диаметра, устанавливаемой на трубопроводах среднего и низкого давления, используется муфтовое соединение. Резьбовое муфтовое соединение трубопроводной арматуры способно обеспечить необходимую прочность и герметичность, при условии применения различных уплотнителей.

Присоединительные патрубки арматуры с муфтовым соединением для удобства монтажа изготавливаются в виде шестигранника. Резьба, как правило, трубная. Дюймовая резьба с мелким шагом в соединении с уплотнительным материалом (льняная нить, лента ФУМ, или уплотнительные гели) создаёт должную герметичность соединения.

Разъёмное муфтовое соединение не требует применения дополнительного крепежа. Муфтовая трубопроводная арматура может иметь внешнюю или внутреннюю резьбу, или же обе сразу. Выбирая трубопроводную арматуру с муфтовым соединением, важно подобрать изделие с правильных типом резьбы.

В нашем каталоге трубопроводная муфтовая арматура представлена в широком ассортименте: муфтовые клиновые задвижки, муфтовые шаровые краны, муфтовые запорные вентили, и другие изделия.

Штуцерное соединение

К разновидностям соединения трубопроводной арматуры при помощи резьбы относится штуцерное соединение. Присоединительный конец арматуры с нарезанной наружной резьбой притягивается к трубе с помощью накидной гайки. Такое соединение характерно для арматуры с малыми диаметрами, специального назначения. Также при помощи штуцерного соединения к трубопроводам подсоединяют контрольно-измерительные приборы, термостаты и иное оборудование.

Выбор трубопроводной арматуры с тем или иным видом соединения следует делать, исходя из особенностей трубопровода, эксплуатационных требований и технических характеристик арматуры. Российские и зарубежные производители предлагают огромный ассортимент запорной арматуры, и затруднений с поиском необходимого изделия не возникает.

С любыми вопросами относительно выбора трубопроводной арматуры, её технических характеристик, цены и условий доставки вы можете обратиться к нам удобным для вас способом связи.

Понравилась статья? Расскажите друзьям

Разновидности арматуры по присоединению к трубопроводу

Каталог трубопроводной арматуры АРМАТЭК

Трубопроводная арматура фланцевая, муфтовая, цапковая, штуцерная, под приварку

Трубопроводную арматуру классифицируют по разным признакам ─ видам, типам, разновидностям*. Один из весомых поводов для классификации ─ способ присоединения арматуры к трубопроводу, емкости или оборудованию.

Если в основу классификации положить конструктивное исполнение частей, отвечающих за присоединение, то множество технических устройств, объединенных термином «трубопроводная арматура», распадется на два больших подмножества с говорящими названиями ─ арматура трубопроводная фланцевая и бесфланцевая арматура. Прочность и герметичность присоединения первой обеспечивает наличие фланцев; присоединение второй осуществляется без их помощи. В состав «отряда» бесфланцевой арматуры входят муфтовая, цапковая, штуцерная арматура, арматура под приварку и некоторые другие.

При делении трубопроводной арматуры по способу присоединения можно исходить и из другого признака: какое ─ разъемное или неразъемное ─ соединение образуется. В этом случае почти в одиночестве (есть еще присоединение пайкой) оказывается образующая неразъемные соединения арматура под приварку. Все остальные соединения─ разъемные. Значительная часть из них ─ муфтовые, штуцерные, цапковые ─ являются резьбовыми.

Фланцевое соединение арматуры

Соединения с применением фланцев широко применяются в различных направлениях технологий. Повсеместное распространение получило фланцевое соединение трубопроводов и арматуры.

Слово «фланец» пришло в русский язык из немецкого языка вместе с самим фланцем, а не было присвоено на основании каких-то аналогий. В немецком существительное Flansch обозначает ровно то же самое, что и производное от него русское слово «фланец», ─ плоскую металлическую пластину на конце трубы с отверстиями для резьбового крепежа (болтов или шпилек с гайками). Привычнее, когда эта пластина круглая, но одним диском форма фланцев не ограничивается. Используются, например, квадратные и треугольные фланцы. Но круглые изготовить легче, поэтому применение прямоугольных или треугольных фланцев можно оправдать действительно весомыми причинами.

Материал, типы и особенности конструкции фланцев определяются условным диаметром, давлением рабочей среды и целым рядом других факторов.

Для изготовления фланцев трубопроводной арматуры используют серый и ковкий чугун, разные сорта стали.

Фланцы из ковкого чугуна рассчитаны на более высокое давление и широкий диапазон температур, чем фланцы, сделанные из серого чугуна. Еще более стойкими к воздействию этих факторов являются литые стальные фланцы. Стальные приварные, столь же легко перенося высокие температуры, уступают литым фланцам в максимально допустимом давлении.

Особенностями конструкции фланцев может быть наличие выступов, фасок, шипов, кольцевых выборок и т. д.

Распространенность фланцевых соединений трубопроводной арматуры обусловлена множеством присущих им достоинств. Самое очевидное из них ─ возможность многократного монтажа и демонтажа. Соблазн добавить к существительному «монтаж» прилагательное «легкий» несколько убавляется, если вспомнить о том, сколько болтов потребуется открутить и закрутить при разборке и стыковке фланцев больших диаметров (фланцевые соединения обычно используют при диаметре труб от 50 мм). Хотя и в этом случае трудоемкость монтажных работ не выйдет за пределы разумного.

Фланцевые соединения отличаются прочностью и надежностью, что позволяет использовать их для комплектации трубопроводных систем, работающих под высоким давлением. При соблюдении ряда условий фланцевые соединения обеспечивают очень хорошую герметичность. Для этого стыкуемые фланцы должны иметь аналогичные, не выходящие за рамки допустимой погрешности, присоединительные размеры. Еще одно из условий ─ обязательная периодическая подтяжка стыков, позволяющая поддерживать на должном уровне «хватку» болтовых соединений. Это особенно важно при постоянном воздействии на них механических вибраций или наличии существенных колебаний температуры и влажности окружающей среды. И чем больше диаметр трубопровода, тем это актуальнее, ведь по мере его увеличения усилие на фланцы возрастает. Герметичность фланцевых соединений во многом зависит от уплотнительной способности устанавливаемых между фланцами прокладок.

Нельзя сбрасывать со счетов деформации. Причем фланцы, выполненные из разных материалов, подвержены им в неодинаковой степени, поэтому материал, из которого он сделан, является важнейшим параметром фланца. Так, пластичные стальные фланцы деформируются легче, чем выполненные из более хрупкого, но при этом гораздо лучше держащего форму чугуна.

Недостатки фланцевой арматуры являются продолжением ее достоинств. Высокая прочность оборачивается значительными габаритными размерами и массой, которые, в свою очередь, означают повышенный расход металла (при изготовлении фланцев крупных размеров приходится использовать толстый металлический лист или круглые профили большого диаметра) и трудоемкость производства.

Арматура под приварку

К приварке арматуры прибегают, когда надежность и герметичность других видов соединений признается неудовлетворительной. Особенно востребована сварка при устройстве трубопроводных систем, в которых рабочей средой являются токсичные, ядовитые или радиоактивные жидкости и газы. В этом случае сварочное соединение, при правильном исполнении обеспечивающее 100-процентнуюгерметичность, может оказаться оптимальным, а зачастую и единственно приемлемым решением. Важно только, чтобы такой участок системы не нуждался в частом демонтаже оборудования, выполнение которого всякий раз будет приводить к полному разрушению сварных соединений.

Благодаря сварке, объединяющей фрагменты трубопроводной системы в единое целое, удается обеспечить гармонию, или, говоря техническим языком, структурное соответствие между всеми ее элементами ─ трубами и трубопроводной арматурой. Главное, чтобы из-за различий механических свойств сварного соединения и других составляющих трубопроводной системы оно не стало ее слабым звеном.

Присоединительные концы арматуры подготавливают под приварку, выравнивая и зашлифовывая поверхность свариваемых фрагментов, снимая требуемые фаски.

Сварные соединения могут быть выполнены в раструб и встык. В первом случае сварочный шов располагается на внешней стороне трубы. Такой вариант обычно используется для стальной арматуры сравнительно небольшого диаметра, монтируемой в трубопроводах, работающих при высоком давлении и температуре рабочей среды.

Во втором случае соединение может дополняться подкладным кольцом, исключающим перекос соединяемых деталей. Именно такие, отличающиеся надежностью и абсолютной герметичностью соединения используются при монтаже трубопроводных систем опасных производственных объектов, например, энергоблоков атомных электростанций.

Важными достоинствами сварных соединений, особенно по сравнению с фланцевыми, являются минимальный вес, компактность и экономия пространства.

Арматура муфтовая

Одним из наиболее распространенных в технике является муфтовое соединение арматуры.

Его применяют для различных типов арматуры малого и среднего диаметра, работающих при низких и средних давлениях, корпус которых изготовлен из чугуна или сплавов цветных металлов. Если давление высокое, то предпочтительнее использовать цапковую арматуру.

В присоединительных патрубках муфтовой арматуры резьба находится с внутренней стороны. Как правило, это трубная резьба ─ дюймовая резьба с мелким шагом. Ее формируют различными способами ─ накаткой, нарезкой, штамповкой. Важно, что при мелком шаге резьбы высота зубьев не зависит от диаметра трубопровода.

Снаружи присоединительные концы оформляют в виде шестигранника, чтобы было удобно пользоваться ключом.

Слово «муфта» пришло в русский язык из немецкого, а, возможно, из голландского языка, где mouw означает рукав. Муфта, как и клапан, – пример того, как портняжное дело и производство трубопроводной арматуры используют каждый в своей специальной терминологии одинаковые по звучанию, но несущие разную смысловую нагрузку слова. В технике муфтой называют не рукав, а короткую металлическую трубку, обеспечивающую соединения цилиндрических частей машин.

Мелкая резьба муфтового соединения плюс использование специальных вязких смазок, льняных прядей или фторопластового уплотнительного материала (ленты ФУМ) гарантируют его высокую герметичность. Муфтовое соединение не требует использования дополнительных крепежных деталей (например, болтов или шпилек, как во фланцевом соединении). Но нельзя не учитывать, что наворачивание муфты на резьбу с уплотнением требует немалых усилий, тем больших, чем больше диаметр трубопровода.

Штуцерная арматура

Немецкое происхождение термина «штуцер» от глагола stutzen (подрезать, нарезать) выдает даже его звучание. Так из-за наличия нарезного ствола именовали использовавшиеся для вооружения армий вплоть до XIX столетия мушкеты. В современной технике это существительное применяется для определения короткого отрезка трубы (другими словами ─ втулки) с резьбой на обоих концах, служащего для присоединения труб и трубопроводной арматуры к агрегатам, установкам и резервуарам. В штуцерном соединении присоединительный конец арматуры с наружной резьбой посредством накидной гайки подтягивается к трубопроводу. Его используют для арматуры малого и сверхмалого (с номинальным диаметром до 5,0 мм) диаметров. Как правило, это лабораторная или иная специальная арматура. Например, редукторы, устанавливаемые на баллонах со сжатым газом. С помощью штуцерного соединения в трубопроводные сети «вживляются» различные контрольно-измерительные приборы (КИП), монтируются испарители, термостаты, многие виды оборудования, входящие в состав технологических линий химического производства.

Вам будет интересно  Водопроводные резьбы: нарезка и герметизация

Цапковая арматура

Термин «цапковое соединение» вошел в широкий обиход в конце XIX столетия. Его главные атрибуты для трубопроводной арматуры ─ присоединительные патрубки с наружной резьбой и наличия буртика. Конец трубопровода с буртиком накидной гайкой прижимается к торцу патрубка арматуры.

Цапковое соединение используется для арматуры высокого давления небольших размеров, в частности, приборов КИП. Оно эффективно при ввинчивании арматуры в корпус сосудов, аппаратов, установок или машин. Его герметичность обеспечивается наличием прокладок и специальными смазками.

Примером цапкового соединения может служить подсоединение пожарного рукава к пожарному гидранту.

Всем резьбовым соединениям свойственны такие достоинства как минимальное количество присоединительных элементов, малая металлоемкость и, соответственно, небольшая масса, технологичность. Эффективный монтаж резьбовых соединений требует совпадения внутренней и наружной резьбы, использование мягких или вязких материалов для уплотнения. Но при этом следует учитывать, что нарезка резьбы уменьшает толщину стенки трубы, поэтому такой тип соединения плохо подходит для тонкостенных труб.

Кроме перечисленных существуют и другие способы присоединения арматуры. Так, в трубопроводных системах могут применяться дюритовые соединения. Это соединения посредством цилиндрических муфт, состоящих из нескольких слоев прорезиненной ткани (говоря простыми словами ─ фрагментов шлангов), надвигаемых на сделанные на патрубках выступы и фиксируемых с помощью металлических хомутов.

Еще один способ присоединения арматуры ─ пайка, которую применяют для медных труб с небольшим диаметром. Конец трубопровода, обработанный припоем, вставляется в выполненную в патрубке проточку.

Функциональные возможности, работоспособность и надежность трубопроводной системы определяется не только параметрами входящей в ее состав арматуры, но и тем, насколько качественно выполнено соединение арматуры, выбору и выполнению которого всегда следует уделять повышенное внимание.

Муфтовая арматура, что это такое и для чего используется

Одним из способов прочно и герметично соединить трубы является муфтовая арматура, у которой, помимо ряда достоинств, впрочем, имеются и недостатки. Далее мы рассмотрим все плюсы и минусы такого соединения.

1 Что собой представляет муфта для соединения труб?

Многие знакомы с таким предметом одежды, когда-то широко распространенным, а сегодня почти забытым, как муфта. По сути, это просто отдельный рукав, в который с обеих сторон просовываются руки. Подобную же функцию выполняет и специальный соединительный элемент – резьбовая арматура, только вместо рук в эту металлическую муфту вставляются водогазопроводные трубы или иные профильные или цельнолитые цилиндрические элементы. Причем с обоих концов у муфты, которая может быть снабжена вентилем, резьба обычно делается внутренняя, преимущественно – очень мелкая, с небольшим шагом. Снаружи всегда имеются 6 граней под гаечный или разводной ключ.

К слову, резьба, нарезанная внутри муфты, является дюймовой, то есть, если сравнивать ее с метрической, угол ее вершины составляет не 60, а 55 градусов. Что касается шага насечки, если бы он был большим, прорезанные канавки резьбы получились бы излишне глубокими, что сказалось бы на толщине стенок, недопустимо уменьшив ее. Это, в свою очередь, отрицательно отразилось бы на надежности и долговечности соединительного элемента. Существует 3 типа резьбы для муфты, она может быть выполнена штамповкой, накаткой или обычной нарезкой, которая легко выполняется даже в домашних условиях.

2 Плюсы и минусы резьбовых соединительных элементов

Прежде всего, следует отметить, что, в отличие от сварных или фланцевых арматур, муфтовая легко герметизируется. Непроницаемость соединения достигается при помощи фторопластовых уплотнителей (так называемой ленты ФУМ) или обычной пакли – льняного волокна, пропитанного солидолом или иным водостойким составом. Кроме того, для соединения достаточно иметь под рукой гаечный ключ, никаких шпилек и иных дополнительных крепежных элементов вам не понадобится. И вернемся ненадолго к резьбе – как правило, ее витки с обеих сторон выполнены так, чтобы при вставке трубы и вращении в одну сторону осуществлялось вкручивание обоих цилиндрических соединяемых элементов.

Основное правило – нарезка на внешней стороне трубы должна быть на полвитка короче, чем внутренняя насечка муфты, тогда сгон будет максимально плотным.

К недостаткам в первую очередь следует отнести необходимость больших мускульных усилий при затягивании резьбовой арматуры, будь она муфтовая или цапковая (последняя отличается тем, что нарезка у нее внешняя). Стянуть при помощи гаечного ключа две трубы большого диаметра практически нереально, поэтому такие типы соединения используют только для цилиндрических элементов диаметром не более 50 миллиметров. Кроме того, с муфтовой арматурой нежелательно стыковывать тонкостенные трубы, поскольку резьба на них изрядно сокращает порог надежности металлического изделия, его запас прочности.

3 Где и как используются муфты?

Чаще всего такие типы монтажных элементов используются при прокладке уже ответвленной от основной магистрали водопроводной системы в жилом доме, коммерческом здании или на производстве. Нередко муфты бывают комбинированными, то есть с одной стороны имеется резьба под соединение с металлической трубой, а с другой – пластиковый раструб для сварки с полиэтиленовой. Вентили всегда встраиваются только в полноценную муфту, у которой резьба с обеих сторон (соответственно, они могут быть на фланцевых, сварных или раструбных арматурах). В подземных коммуникациях муфты не ставятся, там используются только сварные соединения, исключение возможно только при переходе в колодцах или коллекторных камерах.

Также муфтовые арматуры применяются там, где предусмотрена внешняя изоляция труб путем уплотнения утеплительного материала под различными ограждающими конструкциями. При этом допускается соединение труб диаметром не более 40 миллиметров. Нередко муфты можно видеть в котельных, там, где в систему трубопроводов включаются различные приборы, в этом случае резьбовое соединение считается наиболее удобным. В остальном на таких объектах применяют сварку труб. Особое требование имеет место в отношении внутреннего давления, создающегося транспортируемой средой. Если оно не превышает 10 кгс/см, допускается использование муфтовой арматуры, при превышении этого значения возможны только фланцевые или сварные соединения.

Внимание – при затягивании муфты необходимо использовать только ключ соответствующего номера или подходящий по размеру разводной ключ. Причем недопустимо увеличивать плечо инструмента обрезком трубы или иным способом, иначе есть вероятность сорвать резьбу соединительного элемента.

Соединительные муфты для арматуры

Одной из важных задач современного монолитного строительства является надежная стыковка несущей металлической арматуры. Если раньше для соединения применяли сварочную сборку и обвязку внахлест, то сейчас повсеместно внедряется механическое муфтовое крепление. Строительная технология с использованием арматурных муфт востребована при возведении зданий с повышенной несущей нагрузкой: многоэтажных домов, гидроэлектростанций, мостов, а также в сейсмически неустойчивых зонах.

Что представляют из себя муфты

В производстве деталей используют трубы небольшого диаметра — гладкие или с микрорезьбой. Материал для изготовления — качественная сталь разных марок, в зависимости от типа арматуры. Готовые пустотелые детали имеют цилиндрическую форму. Длина цилиндра колеблется в пределах 7-20 см, а диаметр зависит от толщины стержня. Стенки детали имеют толщину 2-5 мм. Арматурные муфты по форме похожи на аналогичные элементы, применяемые при закладке трубопроводов.

Для обеспечения прочной стыковки форма и исходный материал муфты и стержневой арматуры должны соответствовать ГОСТу 10922-2012. В отношении соединения железобетонных монолитных конструкций руководствуются ГОСТом 34278-2017.

Назначение и особенности

С развитием монолитно-каркасной строительной технологии, соединительные муфты стали более востребованы. Они способствуют надежному креплению арматуры непосредственно в зоне работ.

Монтаж муфтового узла занимает до 10 минут. Не требует специализированного оборудования и обучения. Концы арматуры фиксируют внутри муфты, а затем навинчивают на резьбу или используют такие крепежные элементы:

Если нужно соединить арматуру различной толщины, применяют позиционные муфты. Они также подходят для поперечного и прямого крепления изогнутых стержней. Расчет затрат на сборку конструкции производят при планировании общей сметы.

Соединение арматуры муфтами: плюсы и минусы

Технология муфтового соединения имеет 5 основных преимуществ перед ванной сваркой и соединением «внахлест»:

  1. Ускоряет скорость строительства. Обеспечивает до 500 стыков на 1 строительную бригаду за смену.
  2. Позволяет сократить количество рабочих, благодаря высокой производительности.
  3. Устраняет потребность в высококвалифицированных сварщиках, так как применяется механический способ стыковки.
  4. Гарантирует экономию материала. От перерасхода избавляет стыковка арматуры и отсутствие нахлестов.
  5. Позволяет увеличить высоту, за счет прочности и меньшей массы арматуры в каркасе.

С использованием механического соединения становится возможным одновременно вести накатку и монтаж. Для вертикальной установки не требуется дополнительное оборудование. При этом значительно сокращается время эксплуатации кранов.

К недостаткам механического крепления относятся:

  • уменьшение толщины металла в результате нарезки, и, как следствие, понижение прочности;
  • необходимость физического усилия при закручивании муфты;
  • применение дорогих гидравлических прессов при обжиме;
  • высокая стоимость цилиндров.

Стоит отметить, что затраты в этом случае быстро окупаются.

Разновидности креплений

Для фиксации стержней и предотвращения разбалтывания конструкции, внутри муфт делают резьбу или устанавливают обжимные кольца. По типу крепления на стержне, муфты делят на 2 вида:

  • резьбовые, с нанесенной внутри резьбой;
  • обжимные, подразумевающие дополнительное использование затягивающих элементов (кольца или гайки).

Для каждого способа предусмотрена соответствующая подготовка и обработка материалов.

Резьбовые муфты

Если применяют технологию резьбового монтажа, используют муфты с нанесенной резьбой. В торце арматуры располагают резьбу с соответствующим шагом. Таким образом, обеспечивается правильная фиксация, а соединенные стержни по прочности получаются не хуже цельных.

Резьбовая технология оптимальна для арматуры, толщиной свыше 16 мм.

Тип резьбы может быть конический и прямой. При прямой резьбе размер цилиндра минимальный. Тип определяют во время предварительной подготовки арматуры. На стержневые концы наносят резьбу, которая должна сочетаться с резьбой муфты.

При профессиональном резьбовом монтаже собирают стержни до 20-30 метров в длину без сегментации. При этом не используются дополнительные элементы и проволока. Для фиксации нужно просто подготовить места стыков арматуры и завинтить в муфте. Резьбовое крепление — малозатратный и легкий в применении способ.

Болтовые арматурные муфты

Для равнопрочного монтажа арматуры без предварительной подготовки торцов используют болтовые муфты. Конструкция включает следующие элементы:

  • цилиндрическая металлическая трубка с отверстиями для болтов;
  • срезные болты;
  • вкручивающий инструмент.

Болтовая система — универсальная. Она применима к арматуре любой толщины и формы, гладкой и профильной. Данный вид крепления используется для реконструкции монолитных строений.

Обжимные арматурные муфты

Для работы необходимо гидравлическое оборудование. Стержни муфты могут иметь внутреннюю перегородку. Они несколько утолщают стыки, но в то же время, обеспечивают быстроту монтажа.

Типы оборудования для соединения

Оборудование для стыковки зависит от типа применяемой муфты и места работ. Выпускается 2 вида станков: для обжима и резьбового крепления.

Для обжима в условиях стройки используют мобильные гидравлические прессы, состоящие из: пресса, маслостанции и рукавов высокого давления. Пресс работает в полуавтоматическом режиме. Управление осуществляется с пульта, встроенного в рукоятку или вручную.

Благодаря переносному прессу механические обжимные крепления образуют стык арматуры с высокой прочностью по отношению к растяжению. При этом значительно повышается фактическое усилие к временному сопротивлению сжимаемого проката и гарантируется неограниченная выносливость.

Станок для нарезки резьбы на арматуре

Станки предназначены для подготовки стыков к последующему муфтовому креплению. Они применимы к стержням с диаметром от 16 до 40 мм. Обеспечивают максимальную длину резьбы на выходе до 80 мм.

В зависимости от нарезки существует 2 типа станков:

  • Для конической нарезки. Механизм действия: снятие резцами лишнего тела с арматуры с последующим приданием конусообразной формы и нарезкой. Производительность — до 1000 насечек за смену.
  • Для цилиндрической накатки. Ребра арматуры срезаются резцами, а насечки накатываются роликами. Можно использовать непосредственно на участке стройки с производительностью 400 резьб за смену.

Станок для обжима

Полный комплект для технологии обжима обеспечивают станки. Система соединяет арматуру в диапазоне 16-55 мм. В комплект входят сменные штампы для разных диаметров стержней. Стандартный станок состоит из следующих комплектующих:

  1. Арматурный пресс (стационарный или переносной).
  2. Насосная станция.
  3. Лебедка для перемещения пресса относительно муфты.
  4. Рукав для создания высокого давления.

Станок создает крепление, идентичное по прочности арматурному стержню. Управляется одним оператором. Используется в любом положении в пространстве.

Принцип муфтового соединения

Технологическая последовательность обжима зависит от места проведения работ. Для соединения арматурной стали на строительном участке придерживаются следующей последовательности действий:

  • помещается муфта на место стыка;
  • производится опрессовка;
  • проводится визуальный контроль;
  • выполняется комплексная проверка.

При механическом резьбовом соединении используют трубы маленького диаметра. Внутри конструкций чертят микрорезьбу нужного диаметра, а стыковочные концы формируют «под ключ» в виде многогранника. Дюймовую микрорезьбу наносят с наименьшим шагом, чтобы избежать перекрытия стенок труб зубцами. В этом случае стандартная сборка продольной арматуры состоит из 7 этапов:

  1. Подготовка оборудования и закупка муфт соответствующих размеров.
  2. Нарезка резьбы на торцах стержней.
  3. Фиксация арматуры.
  4. Прикручивание к одному из концов цилиндра.
  5. Закручивание с другой стороны.
  6. Затягивание узла до максимума.
  7. Проверка результата сборки.

При таком способе не требуется большое количество крепежных элементов. Так как нанесение резьбы истончает материал, используют толстостенные трубы.

Независимо от типа механического муфтового крепления и технологии фиксации, данный способ является передовым. Так, на производство одного механического стыка уходит в 20 раз меньше времени по сравнению со сваркой. Время работы сварщиков уменьшается на 90%, тем самым исключаются простои из-за нехватки кадров. Расходы на стыковку арматуры снижаются до 25%. Соединение без сварки — актуальная задача в строительстве.

Технология резьбовых соединений трубопроводов

Первый навык, который обязателен для начинающего сантехника – умение качественно герметизировать резьбовые соединения трубопроводов, фитингов и оборудования. При сборке систем водопровода, отопления и канализации в любом случае образуются резьбовые соединения, требующие уплотнения. Некачественное уплотнение повлечет за собой утечку воды со всеми вытекающими последствиями. Публикация дает подробный обзор способов решения этой технической задачи, методику и алгоритм действий.

Главные способы герметизации резьбы

Существует несколько основных способов уплотнения резьбовых соединений, они подразделяются по применяемому материалу:

  1. Синтетическая полимерная нить;
  2. Прокладки из резины, паронита, силикона и так далее;
  3. Сантехнический лен;
  4. Лента фум;
  5. Резьбовой герметик.

Синтетическая полимерная нить

Этот материал является самым удобным в сфере монтажа сантехники. Выпускается в катушках, помещенных в пластиковую коробку, оборудованную ножом для резки.

Нить белого цвета, имеет специальную маслянистую пастообразную пропитку, уплотняющую формируемый стык. Материал универсален в применении – он выдерживает температуру до 130 градусов Цельсия, давление до 16 атмосфер (для газа – до 8 атм.).

Простота применения этой подмотки обусловлена незамысловатой методикой – нить наматывается произвольно, не по резьбе, с несильным натягом. Полимер наматывается на правостороннюю резьбу – по часовой стрелке. Количество витков для каждого диаметра дано в специальной таблице на упаковке.

Для пластиковых резьб количество витков, указанное в таблице, увеличивают на 30%.

Нить универсальна для монтажа стыков в сантехнике, но в целом имеет некоторые ограничения. Не нужно применять материал в зонах с температурой более 130 градусов (паровое и высокотемпературное отопление), полимерная нить не всегда нейтрально относится к химически агрессивным средам.

Стоимость нитки среди уплотнительных материалов стоит на верхней ступени, но простота

Герметик для резьбовых соединений водопровода

Резьбовые соединения, используемые в системах водопровода, отопления и газоснабжения, должны быть полностью герметичны. Достигнуть этого только за счет качества самой резьбы, без применения дополнительных материалов, практически невозможно. Существует несколько способов уплотнения, но в последнее время огромную популярность среди мастеров завоевал анаэробный герметик для резьбовых соединений. Почему?

Естественно, что основная задача таких уплотнителей – полная герметизация стыков. Применяемый материал должен полностью исключить утечку воды или газа через резьбовой зазор. Но качественный уплотнитель должен обладать и другими немаловажными свойствами:

  • Он не должен способствовать коррозии соединяемых элементов. Наоборот, наносимый для уплотнения резьбовых соединений материал призван защитить эти уязвимые места от разрушения, вызванного воздействием воды или агрессивных веществ.
  • Все уплотнительные материалы, в том числе и герметики, должны обладать хорошими адгезионными свойствами, чтобы не допустить их выдавливания из соединений под напором воды или газа.
  • Он должен обладать устойчивостью к воздействию перепада температур, выдерживать вибрационные колебания.
  • Материалы, используемые для герметизации труб, не должны существенно затруднять сборку или разборку соединения. Очень удобно, если после демонтажа уплотнитель легко можно удалить и нанести заново.

Еще одна важная особенность, на которую следует обратить внимание, выбирая уплотнитель или герметик для резьбы, – это удобство применения. Очень часто такие соединения находятся в труднодоступных местах, где затруднены любые манипуляции. В таких случаях герметики имеют явное преимущество, так как не требуют такого аккуратного и тщательного нанесения, как уплотнительные ленты или лен.

Уплотнение льняной нитью

Это способ является самым старым. Именно так герметизировали соединения труб в советских квартирах. Если в магазине отсутствуют другие герметики, то лен и сантехническая паста найдутся наверняка. Но у этого уплотнителя можно выделить ряд существенных недостатков:

  • По правилам лен используют в сочетании с олифой и свинцовым суриком. Свинец предотвращает коррозию соединения, а олифа заполняет поры льна как полимер. Но найти качественные ингредиенты довольно непросто, поэтому часто свинцовый сурик подменяют железным, который только ускоряет окисление металлических компонентов. Некоторые мастера выходят из ситуации, применяя автомобильные герметики на основе силикона.
  • Сложность укладки льняной нити на резьбу. То, что так просто получается у опытных сантехников, может вызвать немало затруднений у неспециалиста. Правильно намотать лен на соединение с первого раза вряд ли получится, а любая погрешность при выполнении этой операции приведет к тому, что уплотнение продержится очень недолго.
  • Лен очень плохо переносит смену условий работы. Поэтому в системах отопления его пряди будут разрушаться намного быстрее. Также этот вид уплотнителя плохо реагирует на агрессивные среды.
  • Высокая гигроскопичность материала приводит к его набуханию, из-за чего недостаточно прочные соединения могут просто лопнуть. Например, не рекомендуется использовать лен при герметизации алюминиевых радиаторов.

Герметизация лентой ФУМ или сантехнической нитью

Благодаря удобству использования эти материалы завоевали высокую популярность. Для герметизации большинства резьбовых соединений в квартире достаточно намотать на трубу количество витков ленты, указанное в инструкции и затянуть при помощи ключа. При этом не требуется особой тщательности при укладке, напротив, многие производители рекомендуют мотать немного наискосок. Соединение с таким уплотнителем легко разбирается в случае необходимости.

Вместе с тем фум-лента не переносит вибраций, плохо цепляется за мелкую резьбу, может быть повреждена грубой нарезкой. Не рекомендуется герметизировать с ее помощью трубы значительного диаметра.

Использование герметиков

Наиболее оптимальным методом на данный момент является использование различных герметиков. Они обеспечивают не только полную изоляцию системы от протечек, но и защищают от коррозии металлические части.

Герметики очень удобны при монтаже и позволяют при необходимости разобрать резьбовое соединение без значительных усилий и повреждений.

Различают следующие виды герметиков.

Незатвердевающие герметики

Выпускаются в виде густых и вязких паст, состоящих из полимеров и синтетических смол. Такая консистенция позволяет им качественно обеспечивать герметизацию соединений, спокойно переносить вибрационные нагрузки. Такие герметики часто применяют в комбинации с другими уплотнителями.

Важно! Незатвердевающие герметики нельзя использовать в системах с высоким давлением – состав просто выдавит из резьбы. Также плохо они переносят воздействие агрессивных материалов.

Затвердевающие составы

Производятся на основе растворителей. Такие вещества еще известны, как клей-герметик, так они обеспечивают не только герметичность, но и надежную фиксацию соединения.

Сколько сохнет такой материал? Обычно время затвердевания производитель указывает на упаковке, он может составлять от нескольких минут до нескольких часов. Следует помнить, что при низких температурах время кристаллизации существенно увеличивается.

Такие герметики хорошо зарекомендовали себя в системах с высоким давлением, так как после затвердевания обладают большой устойчивостью к выдавливанию.

Главным их недостатком является наличие усадки при затвердевании, что приводит к необходимости дополнительной подтяжки фитингов. Другая неприятная особенность – невозможность демонтажа соединения без разрушения герметизирующего слоя. После разборки его придется удалять и наносить заново.

Анаэробные герметики

Самые удобные и надежные герметики на данный момент. Их жидкая структура позволяет без труда проникать в самые узкие зазоры. На воздухе такой состав не меняет своих свойств, но попадая в резьбовое соединение, при контакте с металлом и отсутствии воздуха, резко меняет свои свойства и кристаллизуется. Получается прочная пластмасса, надежно герметизирующая резьбовой зазор. При этом излишки клея, выдавленные наружу после сборки соединения, можно использовать для обработки следующей трубы, а попавший внутрь герметик легко смоется водой.

Использовать анаэробные герметики очень просто:

  • Все поверхности резьбового соединения надо очистить и обезжирить. Новые детали достаточно протереть растворителем, старые – обработать специальной металлической щеточкой.
  • Раствор наносится на несколько витков резьбы, для удобства можно использовать обычную кисточку.
  • Соединение затягивается вручную, без применения ключей.

способы, достоинства, недостатки и особенности применения

Разнообразие товаров для герметизации в торговой сети настолько велико, что покупатели порой не могут выбрать, чем лучше уплотнить резьбу на водопроводной трубе при ремонте. Однако универсального уплотнителя нет, нужно понимать, какой из материалов окажется более подходящим в конкретной ситуации.

Льняной уплотнитель

Лен – самый дешевый уплотнитель, однако работать с ним сложно

Для обработки льна используют сантехпасту, иначе на трубе горячего водоснабжения (ГВС) он истлевает и рассыпается, холодного водоснабжения (ХВС) – гниет. Обработанное пастой резьбовое соединение водопровода разрешается юстировать (корректировать положение поворотом назад) на угол до 45°, детали легче накручиваются, резьба защищена от коррозии.

  • самая низкая цена;
  • льном уплотняют резьбу всех размеров;
  • подойдет поверхность в любом состоянии: грязная, мокрая, ржавая, с повреждениями.
  • с льняным уплотнителем работать сложно и долго;
  • руки, трубы и инструмент всегда грязные от волокон льна и пасты;
  • при затягивании и разбухании создает напряжения в резьбе.

Лен хорош для герметизации соединения металлических труб и фитингов, но с тонкостенными деталями и мелкой резьбой надо работать осторожно. Из комбинированных элементов лучше брать те, у которых пластиковая часть выполнена из более эластичного полипропилена.

Герметизировать льном соединения деталей, целиком изготовленных из пластика, нельзя – из-за большого момента затяжки возможно повреждение стенок и срыв резьбы.

ФУМ лента

ФУМ лента подойдет для мелкой неповрежденной резьбы

Преимущества фторопластового уплотнительного материала:

  • мягкий, детали легко закручиваются и легко отворачиваются, можно не бояться срыва или нарезания новой резьбы металлом по пластику из-за сильного уплотнения;
  • чистота резьбовой поверхности не имеет значения;
  • почти не пачкает.
  • даже при небольшом смещении соединения возможна протечка;
  • при неверном закручивании выровнять резьбу подачей назад нельзя, попытка приведет к протечке, соединение можно только разобрать и собрать заново с повторной намоткой ленты.

Новичкам ФУМ лента для герметизации труб водопровода создает больше всего проблем. Ее целесообразно использовать во временных инженерных системах или там, где незначительное нарушение герметичности некритично, например, в дачном водопроводе.

Для уплотнения подойдут детали из любого материала с некрупной резьбой в хорошем состоянии. Материал безопасен при герметизации тонкостенных фитингов. Противопоказано уплотнять лентой резьбу на водопроводной трубе при возможных сдвигах, в зоне действия ударных нагрузок или вибрации.

Сантехническая нить

Сантехническая нить подойдет для герметизации труб с любой резьбой и в любом состоянии

Состоит из полиамидных микроволокон с покрытием на основе силикона. Очень прочная, невозможно порвать руками.

  • одинаково хорошо герметизирует любую резьбу: старую, с коррозией, мокрую, поврежденную;
  • после уплотнения возможна юстировка на угол до 180°;
  • момент затяжки меньше, чем при использовании льна, легко собирать и разбирать;
  • пачкается меньше ФУМ ленты.

Недостаток: в несколько раз дороже льна, по цене сопоставима с ФУМ лентой.

Работать с нитью может даже непрофессионал, в техническом отношении это самый простой уплотнитель. Можно применять без ограничений на всех видах соединений, особенно удобна для резьбы с мелким шагом. Для пластиковых деталей нить надо использовать достаточно аккуратно.

Силиконовая лента

При помощи силиконовой ленты можно моментально ликвидировать течь

Объединяет в себе достоинства указанных материалов. От ФУМ ленты отличается в лучшую сторону устойчивостью к вибрациям и возможностью юстировки на угол до 180°.

  • нельзя использовать на узких и тонких резьбах;
  • стоит гораздо дороже нити и ФУМ ленты.

Рекомендуется использовать силиконовую ленту для герметизации труб водопровода и фитингов из металла и пластика с крупной резьбой.

Анаэробный клей-герметик

Уплотнитель последнего поколения застывает только после закручивания, твердеет в пределах 20 минут.

Вязкость, скорость твердения и сила фиксации составов бывает разная. Чем жиже клей, тем на более мелкую резьбу он рассчитан. Соединение, смонтированное с помощью анаэробного герметика сильной фиксации, разбирается только при нагреве.

Преимущества:

  • наиболее быстрый монтаж;
  • собирается без ключей, одними руками;
  • заполняет все межрезьбовое пространство;
  • при закручивании не происходит перекоса, нагрузка на резьбу передается равномерно;
  • до начала схватывания возможна юстировка на любой угол;
  • соединение не придется дотягивать, как в случае со льном, лентами или нитью;
  • нет торчащих частей уплотнителя;
  • защищает от коррозии;
  • устойчивость к повышенному напору воды.
  • самый дорогой уплотнитель;
  • место соединения должно быть идеально чистым и обезжиренным;
  • пользоваться водопроводом можно только после отверждения герметика;
  • сложная разборка соединения;
  • после нагрева при демонтаже на стыке разнородных материалов может возникнуть течь;
  • пачкает руки.

Применяется для сборки новых резьбовых соединений, изготовленных без использования смазки. Анаэробный герметик для труб водоснабжения удобен при монтаже соединений в труднодоступных местах. Учитывая сложность разборки, лучше использовать для узлов, которые разбирать не планируется.

Холодная сварка

Пластилинообразный двухкомпонентный состав на основе эпоксидной смолы при соединении обеих частей превращается в сильнейший клей.

  • некоторые виды холодной сварки допускается наносить на влажную поверхность и под водой;
  • полученной массе можно придать нужную форму и обработать после застывания.

Недостаток – высокая цена.

Холодная сварка незаменима, когда надо устранить течь, а времени на разборку или возможности перекрытия водопровода нет. Обычно это решение носит временный характер.

Холодной сваркой можно восстановить резьбу или отколовшуюся часть. Достаточно нанести массу на поврежденное место, навернуть, а потом открутить стыкующийся элемент и дождаться отверждения.

Уплотнительные прокладки и кольца

Резиновые уплотнительные кольца используют для герметизации кран-букс, фитингов и шлангов с накидной гайкой

Применяются в том случае, если у одной из деталей есть ограничительный буртик, в который упирается торец второй. Между соприкасающимися поверхностями ставят прокладку, если буртик внутренний, и кольцо, если внешний. Герметизации резьбы не требуется, напротив, это считается ошибкой.

Кольца и прокладки из мягкого силикона лучше использовать для ХВС, а в системе ГВС ставить уплотнители из термостойкой резины или паронита.

Преимущество – скорость монтажа: достаточно установить прокладку или надеть кольцо и закрутить. Недостаток: из-за требования к наличию буртика используются в узком сегменте.

Кольцами и прокладками уплотняют соединения при установке фитингов и шлангов с накидной гайкой, кран-буксы в смесителях.

Ни один из рассмотренных материалов не способен заменить все остальные. Всегда лучше держать под рукой набор из нескольких уплотнителей и пускать их в ход в зависимости от ситуации.

применение штатных герметиков, подбор материалов, запуск

Паропровод относится к той категории трубопроводов, где разъемных соединений стараются избегать. Для абсолютной герметизации системы трубы соединяют сварным методом. Однако не всегда такой подход возможен. Во-первых, разъемные соединения допустимы в отдельно взятом проекте. Чаще всего это проекты паропроводов низкого давления. Во-вторых, разъемные соединения разрешены в местах установки запорной и регулирующей арматуры, измерительного и контрольного оборудования.

Поговорим сегодня о герметизации паропровода, штатных и альтернативных герметиках, а также о самой процедуре герметизации и запуска системы.

Какие герметики подходят для работы в системе паропровода?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Все субъективно и зависит от характеристик конкретного трубопровода, места его установки и сферы применения. Для начала отметим, что паропровод допускает два вида разъемных соединений: фланцевое и (реже) резьбовое.

С помощью резьбового соединения трубопровод пара оснащают арматурой, измерительными приборами, устройствами слива конденсата и т.д. Для уплотнения резьбовых соединений паропровода используют:

  1. Лен
  2. ФУМ-ленту
  3. Уплотнительные нити
  4. Силиконовые герметики
  5. Анаэробные гели

Выбор герметика определяет характеристика трубопровода и транспортируемой среды, а еще — что нельзя сбрасывать со счетов — банальная привычка работать с одним и тем же материалом.

Практика применения льна и ФУМ-ленты для паропровода показывает, что об эффективной герметизации в этом случае можно только мечтать. Вот лишь небольшой список проблем, возникающих при использовании традиционных уплотнителей: выгорание льна, частая разборка соединения, утечка пара и, как следствие, проведение аварийных ремонтных работ, неустойчивость на резьбе льна и ФУМа, невозможность юстировки.

Лен и ФУМ можно качественно нанести на резьбу и скрутить долговечное соединение, но только в двух случаях: имея большой опыт работы с этими уплотнениями и использование дополнительных герметиков в виде пасты или пропитки, которые усиливают действие стандартных герметизирующих материалов.

Современные герметики — нити и гели — отличаются простотой нанесения и монтажа, мгновенной герметизацией и адаптивностью под изменения характеристик среды внутри резьбы. Это значит, что такие герметики не боятся повышения температур и давления, вибрации, механических повреждений. Полимерная нить при скручивании не съезжает и не рвется, допускает юстировку и не требует серьезных навыков для работы с ней. Анаэробный гель равномерно покрывает всю поверхность резьбы, а при скрутке образует прочнейший полимер, который защищает от протечек и коррозии.

Выбирают герметики по следующим параметрам:

  • Температура пара
  • Допустимое давление внутри трубопровода
  • Температура окружающей среды
  • Материал труб и резьбы
  • Агрессивность среды

Многие современные герметики, их называют еще герметизирующими композициями, справляются с задачей ремонта паропровода в аварийных ситуациях, причем без отключения системы. Герметизирующий состав вводят в место утечки пара, заранее «отрезав» участок. Для этого в процессе проектирования паропровода предусматривают механизмы, способные отключить определенную часть трубопровода, не останавливая его работу.

Чтобы герметик был допущен к паропроводу, необходимо обоснование. А именно:

  • Сопроводительная документация на материал
  • Сертификаты и разрешительные документы
  • Внесение герметика в проект паропровода и спецификацию материалов
  • Обучение персонала работе с ним
  • Проведение тестовых операций на нескольких участках трубопровода

Фланцевые соединения более востребованы среди магистральных и внутренних паропроводов. Для герметизации фланцев предусмотрены прокладки и набивки. Строгие требования предъявляют и к самим деталям фланцев.

  1. Фланцы для паропровода поставляют с обязательной маркировкой, где указана информация об изготовителе, материале, технических условиях применения, эксплуатационных характеристиках.
  2. Фланцы должны быть без видимых дефектов: заусенцев, сколов, царапин, раковин.
  3. Поставляют фланцы и крепеж в индивидуальной упаковке — так, чтобы шпильки или болты не поцарапали поверхность детали

Для уплотнения фланцевого соединения трубопровода допустимы прокладки из:

– Паронита
– Металла
– Резины или мягкого картона

Паронитные прокладки выбирают толщиной 3-5 мм. Перед уплотнением проверяют качество прокладок — внешний вид и гибкость материала. Прокладку сгибают, при этом она должна оставаться целой — не трескаться, не расслаиваться, не ломаться. Укладывают прокладку на герметизируемую поверхность, заранее смочив ее в горячей воде.

Металлические прокладки для паропровода изготавливают из стали марки 1Х18Н10Т или 1Х18Н9Т. Согласно Правилам монтажа паропровода, металлические прокладки доставляют вместе с трубами, подбирая ту марку стали, которая будет соответствовать характеристикам труб и фланцев. Необходимо внимательно осматривать металлическую прокладку, она должна быть без дефектов — ровной и гладкой.

Для паропроводов с рабочей температурой до 450 °C разрешены спирально-навитые прокладки. Они выполнены из стали в форме ленты, закрученной спиралью, где в витках размещен паронит или асбестовая бумага.

Мягкие или металлические прокладки относятся к штатным уплотнительным материалам для паропроводов. Фланцевые соединения можно уплотнять альтернативными герметиками — теми же анаэробными гелями, к примеру, подбирая продукт под требования конкретной системы. В линейке анаэробных уплотнителей фланцевое соединение можно уплотнять универсальным гелем «СтопМастер Гель». Он работает при температуре от -60 до +150°C, допускает нагрев до 200 °C, выдерживает давление свыше 40 атмосфер, защищает резьбу от коррозии, устойчив к ударам.

Запуск паропровода

После монтажа и герметизации наступает один из самых ответственных этапов — проверка и запуск системы.

Чтобы выявить слабые места трубопровода, проверить качество разъемных и сварных соединений, крепеж арматуры и оборудования, а главное — обнаружить и устранить утечки, проводится гидравлическое испытание. Осуществляется оно с помощью насосной установки, которая нагнетает воду в трубопровод под рабочим давлением. В момент проверки все слабые места дают о себе знать — их фиксируют, а по итогу испытания проводят ремонтные и/или демонтажные работы.

Дополнительная проверка соединений проводится методом ультразвука и просвечиванием.

Следующие этапы подготовки паропровода к запуску:

  • Химическая очистка для растворения продуктов коррозии и защиты внутренней поверхности трубопровода от окисления
  • Промывка и продувка
  • Ревизия арматуры

Ищите герметики для паропровода? Полимерная нить «Рекорд» и анаэробный герметик «СтопМастер Гель» решат задачу уплотнения соединений любой сложности. Подходят для резьбы и фланцев. Универсальны, удобны в нанесении. Гарантия защиты от протечек — более 20 лет на каждое соединение.

Резьбовые соединения в сантехнике — выполняем качественно

Какие бы сантехнические работы не проводились, какие бы системы трубопровода не использовались, резьбовых соединений не избежать. Естественно, уплотнение стыка должно быть качественное, иначе проблем не миновать. В этой статье мы рассмотрим, чем лучше уплотнять соединение, как это делать и еще некоторые моменты. Если вы считаете, что данная операция проста и не заслуживает внимания — не торопитесь, потратьте несколько минут на ознакомление.

Чем уплотнять

Существует множество уплотнителей для герметизации резьбовых соединений. Лента «фум», лен, «тангит» — порой глаза разбегаются от выбора. В последнее время появилась новинка — анаэробный уплотнитель для резбовых соединений (прошу не путать с пастой для льна), который упрощает процедуру сильно.

У анаэробного герметика есть пара существенных недостатков: 1. Соединяемые детали должны быть сухими и чистыми — это может быть серьезной проблемой при ремонте и замене деталей в рабочей системе. 2. Для застывания герметика требуется время, хоть и незначительное, но это тормозит весь процесс монтажа. К тому же, есть основания полагать, что соединенные детали нельзя никак тревожить во время последующих ремонтов. В общем такое решение подойдет для новичка, для мелкого ремонта. Профессионалу этот материал не совсем подходит.

Следует заметить: хороший сантехник выполнит соединение с любым из вышеперечисленных уплотнителем и течь не будет. Мы же остановимся на проверенном временем материале, которым пользуется подавляющее большинство специалистов: сантехнический лен и паста для него.

Вообще, льном можно пользоваться и без паковочной пасты, однако она в целом повышает надежность стыка и упрощает операцию. Льняные волокна имеют свойство гнить со временем или иссыхать на трубах с горячей водой — паста предотвращает эти проблемы. Немаловажным свойством пасты является способность держать давление в неплотно закрученной резьбе.

Как подмотать

Сразу оговорюсь: возможно кто-то выполняет эту операцию иначе. Но за свою могу с уверенностью сказать: соединение получается герметичным и надежным.

Берется небольшой пучок льна, примерно как на фото ниже, это для подмотки пол-дюймовой трубы («1/2»). Вообще, умение брать льна ровно столько, сколько нужно для конкретного соединения приходит с опытом. Одно могу сказать точно: лучше переборщить, чем взять меньше нужного.

Лен наматывается на резьбу от края к основанию, по направлению резьбы. Если смотреть на торец, то получается по часовой стрелке. Не принципиально попадать в каждое углубление и идти строго по спирали. Важно направление намотки, натяг и чтобы резьба была покрыта равномерным слоем льна по всей поверхности. Можно даже уложить намотку в несколько слоев, если пучок изначально взят слишком тонкий.

Порой встречается очень гладкая резьба, например у счетчиков воды, лен прокручивается при подмотке. Для устранения этого неприятного явления достаточно слегка поцарапать резьбу, например слегка пройдясь поперек витков острым ножом. Даже еле заметные заусенцы и царапины способны намертво остановить волокна льна от прокручивания.

Далее подмотанную область нужно обильно смазать паковочной пастой. Даже если переборщить, паста легко удаляется после затягивания деталей. Детали готовы к скручиванию.

С какой силой затягивать

Здесь невозможно привести какие-либо цифры, ведь затягивание делается вручную. С одной стороны, чем сильнее, тем лучше, но следует помнить о хрупкости соединяемых деталей. Современные сантехнические комплектующие слабоватые в сравнение с советскими. Зачастую при сильном затягивании, деталь с внутренней резьбой лопается. Даже если все обошлось и детали целые, сильное напряжение может сказаться позже в виде трещины на тройнике и протечки.

На «глазок» оптимальным можно считать затяг чуть сильнее, чем если бы детали затягивались голыми руками. А вообще нужно учиться чувствовать материал…

После закручивания, вылезшая паста удаляется пальцем. Получается аккуратное соединение, без торчащих во все стороны льняных волокон. Вот и вся наука!

В заключение хочется сказать: не стоит небрежно относиться к описанной операции. По опыту могу сказать — восемь из десяти соединений небрежных «специялистов» начинают течь спустя непродолжительное время.

Смотрите так же другие статьи

Герметик для уплотнения резьбовых соединений

Герметизация резьбовых соединений – вещь довольно серьезная. Этот тот момент, на который следует обращать пристальное внимание в любом случае, без исключения.

Ведь резьбовые соединения в сантехнике применяются практически везде. На водопроводах нового образца еще можно встретить продвинутые фитинги на основании клеевых соединений, пайки или специальных обжимных инструментов, но даже в этом случае резьба по-прежнему не выходит из моды.

Герметизация резьбы фитинга с помощью льна

А что уже и говорить про более древние системы водоснабжения, коими оборудовано абсолютное большинство современных зданий.

В этой статье мы ответим вам на вопрос, чем можно загерметизировать резьбовые соединения, при этом не затрачивая на этот процесс слишком много ресурсов.

Зачем нужна герметизация?

Многие сразу же могут задаться вопросом, а зачем собственно надо дополнительно герметизировать резьбу? Ведь нужно-то всего лишь хорошенько затянуть гайки, да убедиться в том, что нигде нет протечек.

Однако не все так радужно. Это только кажется, что резьба на трубе или фитинге – штука надежная и монолитная. Конечно, затянув ее должным образом, в первое время вы забудете о каких-либо неприятностях, но так будет не всегда.

Перепады температур, которые часто происходят, особенно в системах отопления, заставляют материал трубы сжиматься и разжиматься. Изменения незаметны человеческому глазу, и протекают слишком медленно, чтобы их обнаружить. Что впрочем, не мешает им создавать слабые, но продолжительные давления.

Аналогичным образом действуют вибрации от водопровода. Они постепенно расшатывают резьбу, ослабляя ее. И это только два основных фактора, а ведь есть еще и побочные. Вплоть до качества самого металла.

Вывод впрочем, здесь только один. Рано или поздно резьба ослабнет. Если не проверять качество затяжки, одновременно дотягивая его до нужных положений, то это произойдет скорее рано.

Хорошо если вы сразу же обнаружите протечку, оперативно ее устраните и останетесь довольны. В таком случае вам удастся избежать серьезных неприятностей.

Герметизация фитингов тефлоновой нитью

А что если труба находится в недоступном месте? Либо же слишком близко к бытовой технике или дорогой аппаратуре, то есть при появлении протечки сразу же возникает существенная опасность.

Да и не будете же вы каждую неделю бегать с ключом по квартире, проверяя, затянута ли очередная обжимная гайка на угловом фитинге должным образом.

Избежать подобных ситуаций можно. Причем разными способами. Обратимся же к ним с подробным разбором.

Способы герметизации

Выделяют сразу несколько вариантов, с помощью которых резьбовые соединения можно сделать действительно надежными. Вряд ли они смогут функционировать десятки лет без обслуживания (если не использовать современные решения), но все же существенно упростят вам жизнь.

На практике становится ясно, что единожды уплотнив соединение даже простейшим способом с применением обычного льна, для сантехники бытового образца этого становится достаточно.

Итак, основные способы герметизации включают в себя:

  • уплотнение льном и его производными;
  • уплотнение фум-лентой;
  • использование тефлоновой нити;
  • применения анаэробных гелей.

Каждый способ имеет свои плюсы и минусы. Выделить их все сложно, но мы все же попытаемся.

Если коротко, то лен – “дедовский”, древний способ. Им пользовались еще тогда, когда про анаэробный гель никто и не знал. Фум-лента и тефлоновая нить – образцы заменители льна, они хороши, но далеко не в каждой ситуации.

Ну а герметизирующий гель имеет свой ряд свойств, которые следует рассматривать более широко, поэтому его нюансы мы в полной мере раскроем чуть дальше.

Теперь разберем каждый способ по отдельности.

Использование льна

Уплотнение льном резьбовых соединений – техника достаточно старая, но все еще не потерявшая актуальность. Ее преимущества заключаются в чрезвычайной дешевизне, доступности и приемлемой эффективности.

Жидкий герметик для труб

Наши дедушки использовать льняной уплотнитель без дополнительной обработки. Максимум что над ним могли проделать, так это обмазать смолой. В итоге получался довольно цепкий и прочный герметичный материал, который легко монтировать на резьбу, затрачивая при этом минимальное количество времени.

Сейчас же сами по себе льняные нити в ходу появляются редко. Их заменяют льном с обработкой силиконом, специальными пастами и т.д. Отметим, что далеко не все образцы таких уплотнителей пригодны для использования на пищевых водопроводах.

Тот же лен обработанный силиконом, по отзывам многих мастеров, негативно влияет на качество жидкости, поэтому с ним надо быть осторожнее.

Процесс самой герметизации тут довольно простой. Наматываем лен на резьбу, стараемся каждый виток заполнить нитью. Затем фиксируем ее и закручиваем соединение.

Применение фум-лент и тефлоновых нитей

Фум-лента – уплотнитель из полиэтилена марки со столь длинным названием, что мы даже не будем указывать его здесь. Все что вам нужно знать о фум-ленте – это то, что она является прекрасным решением, когда нужно загерметизировать стыки на обычных сантехнических водопроводах.

Она в меру дешева, экологически безопасна, легко монтируется и также легко удаляется. Большой плюс лент такого типа в том, что они никак не влияют на качество резьбы и не разлагаются в процессе взаимодействия с металлом. В то время как некоторые образцы льна могут повышать скорость коррозии металлов.

Фум-ленту просто наматывают на резьбу, а затем зажимают путем закручивания соединения.

Пример обычной фум-ленты под резьбу

Из недостатков следует отметить ее не слишком надежную фиксацию. При излишних вибрациях или нагрузках лента может разрушиться, или выскользнуть из резьбы. Вот почему сантехники не рекомендуют применять ее там, где на трубопровод приходятся нагрузки выше средних.

Тефлоновая нить – являет собой нейлоновую или тефлоновую нить с пропиткой уникальными составами. Она во многом схожа со льняными нитями и так же проста в применении. Но отличается повышенной прочностью, долговечность и безопасностью по отношению к носителю внутри трубопровода.

Герметизирующие гели

Анаэробные или герметизирующие гели – герметики высшего порядка. Гель используется для герметизации и защиты любых соединений, в том числе и резьбы на болтах, различного рода механизмах и т.д.

Сфера их применения очень широка. Многие производители автомобилей обрабатывают такими материалами практически все резьбовые детали, чтобы убедиться в их герметичности и надежности.

Гель не только защищает соединение от протечек, он также существенно уплотняет его, повышая порог предельных нагрузок.

Если обычный болт можно раскрутить, вращая его головку с давлением до 3-4 Нм, в крайнем случае до 6 Нм, то болт обработанный гелем не раскрутишь и при давлении в 10 Нм. А если применяется в работе гель высокой прочности, то разобрать такое соединение будет под силу далеко не каждому.

Иногда решить ситуацию помогает только нагрев. Рассказы о сорванной резьбе и неимоверных усилиях при попытке без предварительной подготовки открутить обычный болт на раме движка – отнюдь не легенды, а суровая реальность.

Принцип действия

Анаэробный гель состоит из нескольких ингредиентов. В большинстве своем речь идет о полимерах высокой прочности, что способны застывать в определенном состоянии.

В закрытом виде, без контакта с воздухом, гель может содержаться достаточно длительный промежуток времени.

При контакте с воздухом он начинает затвердевать, но очень медленно, что дает человеку возможность применить его по назначению. Истинный же процесс фиксации начинается в момент, когда гель соприкасается с обеими сторонами резьбы, при этом не контактируя с воздухом.

Процесс нанесения герметика на резьбу фитинга

В этот момент он быстро застывает, становится чрезвычайно твердым. Резьба как бы замоноличивается или склеивается. В итоге раскрутить даже обычный болт становится делом крайне сложным.

Производители выпускают множество моделей герметиков такого типа. Популярнейший и самый удобный способ их деления – по цвету.

  • синие;
  • красные.

Синий гель – герметик средней прочности. Он существенно затрудняет процесс ослабления резьбы. А по большому счету обработанная резьба сама уже не ослабится, разве что при взаимодействии с продолжительными и довольно серьезными нагрузками.

Даже для того, чтобы просто раскрутить ее, придется приложить немалые усилия. Сопротивление синего герметика все же можно преодолеть вручную.

А вот красный уже нельзя. Вернее, можно, но только при дополнительном нагреве. Гель красного образца практически склеивает конструкции. Механическим нагрузкам вещество не поддается. Его рекомендуют применять на трубопроводах с сильными вибрациями и колебаниями.

Единственный верный и простой способ ослабить действие геля – нагреть его. На непродолжительный период он ослабнет, станет текучим. В остальном же такое соединение можно назвать сверхпрочным и чрезвычайно надежным.

Тестирование герметиков для резьбы (видео)

Метод уплотнения

Работать с анаэробными гелями легко и просто. Вам нужно проделать всего лишь несколько этапов.

  1. Очистить резьбу, подготовить все детали.
  2. Нанести герметик на резьбу.
  3. При необходимости размазать его по всем каналам. В некоторых случаях размазывать герметик нет смысла, так как он и так распространится по плоскости резьбы в момент ее закручивания.
  4. Закрутить деталь, формируя соединение.
  5. Прождать несколько минут.
  6. Проверить соединение на прочность.

Если открутить фитинг со средним давлением нельзя, значить герметик схватился и все в порядке. Такую резьбу уже мало что сможет ослабить, поэтому вы можете быть полностью спокойны. Непредвиденных протечек и прочих неприятностей точно не будет.

Гели-герметики для резьбовых соединений

Когда приходит время ремонта, в частности сантехнических работ, сделать все хочется за минимум времени и без проблем потом. Желание это обоюдное — и мастеров, и заказчиков. Возьмем для примера такой вид работ как уплотнение резьбы. Это ключевой этап в установке систем водо-, газоснабжения и отопления. Долго в этом вопросе не удавалось найти компромисс. Или мастер тратил на одно соединение минимум час, а на все — не меньше недели, или заказчик получал результат, которым оставался недоволен. А все из-за трудоемких и недолговечных материалов. Но сейчас появился уникальный шанс на десятилетия решить проблему абсолютной герметизации труб — профессиональные полимерные гели-герметики.

Свойство полимерных герметиков качественно и надолго уплотнять резьбу — без появления коррозии, разложения материала, протечки — было известно давно. Правда, в таких узких областях, как оборонная промышленность или космическое машиностроение. Сегодня профессиональные герметики для резьбовых соединений открыты массовому потребителю. Среди всех их преимуществ есть три объединяющих — быстро, удобно, надежно. Что это значит, давайте разбираться.

Быстро

Современный герметик для водоснабжения и канализации полностью готов к эксплуатации. Пользоваться сантехническими герметиками просто, их не надо разводить или смешивать с добавками. Профессиональные герметики не требуют особой подготовки к применению — время нанесения геля и скручивания соединений составляет не более 20 секунд. К тому же опыт работы с герметиком для разъемов не нужен. Технология интуитивно понятна даже новичку.

Срок полимеризации герметика составляет всего от 5 до 30 минут. Последние цифры — это максимум, возможный при экстремальных условиях работы: очень низких температурах или рабочем давлении больше 50 атмосфер.

Первую проверку фиксации соединения сантехническим герметиком для водопроводных труб проводят уже через 15 минут — с помощью подачи небольшого давления. Через 40 минут давление увеличивают до 10 атмосфер, а спустя сутки трубы вводят в эксплуатацию.

Учитывая высокую скорость нанесения и застывания профессионального герметика, то есть полимеризации водопроводного уплотнительного герметика, не трудно посчитать, что даже в частном доме работа по уплотнению всех резьбовых соединений не займет больше одного дня.

Удобно

Выпускается профессиональный герметик в тюбиках в виде геля. Упаковка и консистенция герметика таковы, что для его нанесения не нужен дополнительный инструмент. Тюбик имеет специальное плоское горлышко — оно и позволяет наносить и равномерно распределять гель по всей резьбе. Важно, что он не течет и не капает с резьбы во время скручивания, тем самым равномерно заполняя резьбовой зазор.

Отечественные профессиональные герметики от компании «Регион Спецтехно» — СантехМастер Гель и СтопМастер Гель — в комплекте имеют кисточку из фибергласа. Кисть служит для переноса излишков герметика, выступивших из одной резьбы, на резьбу другую. Герметики анаэробны — пока есть доступ кислорода, они остаются вязкими, а полимеризуются внутри соединения. Поэтому «управлять» ими до скручивания очень просто.

Собирается соединение вручную без усилий. Единственное требование к тому, как правильно пользоваться герметиком, — это равномерное распределение геля по всей резьбе. В этом случае нагрузка придется на всю резьбу, а не часть витков.

Демонтаж соединения реален и тоже прост. Раскрутив соединение, Вы увидите, что герметик превратился в порошкообразное вещество. Удалять его полностью необязательно. Свежий герметик наносят поверх старого, не опасаясь за качество скрутки.

Надежно

Гели герметики для водопровода, газоснабжения и отопления надежно уплотняют резьбу и защищают соединения от коррозии. В отличие от уплотнителей растительного происхождения они не впитывают влагу, не разбухают, что гарантирует долговечность соединения и, конечно, герметичность. Кроме того, полимерные материалы не разлагаются.

«Регион Спецтехно» дает гарантию от протечки на СантехМастер Гель и СтопМастер Гель до 20 лет. И это против незначительных 3 лет, характерных для льняной пряди или ФУМ-ленты. Конечно, столь длительная гарантия зависит от того, как наносить герметик. Но мы уже выяснили, что проблем с этим не возникнет.

Подходит полимерный герметик-уплотнитель для питьевой воды — для этого у него есть российские сертификаты и все необходимые разрешения. К надежности добавляется еще и универсальность гелей. Подтверждает это свойство устойчивость герметиков к бензинам, спиртам и антифризам.

Инновационные анаэробные герметики — оптимальный вариант для тех, кто не привык возвращаться дважды к одному делу. Уплотнение анаэробным герметиком обещает спокойную жизнь Вам и Вашему заказчику. Вы сделаете свою работу и забудете о ней. А заказчик будет защищен от дорогостоящей переделки ремонта и многих неприятностей.

Интернет-магазин герметиков «Регион Спецтехно» предлагает продукцию собственного производства. СантехМастер Гель и СтопМастер Гель — уплотнители нового поколения, работать с которыми безопасно и приятно. Гели нетоксичны, экономны в расходе и универсальны.

Доступные цены, российское производство, только положительные отзывы от профессионалов отрасли — вот лишь несколько причин купить эти герметики.

Совершенствование методики расчета резьбовых фланцевых и межфланцевых соединений

К. А. МЯГКОВ – инженер ООО «Инженерно-расчетная компания «Проект»
Р. Ф. ГАФФАНОВ – к.т.н., ООО «Инженерно-расчетная компания «Проект»
Д. Ю. СЕРИКОВ – к.т.н., доцент РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина

В данной статье рассмотрены существующие методики расчета фланцевого соединения, определены факторы, влияющие на напряженно-деформированное состояние деталей, входящих во фланцевое соединение и не учтенные в существующих методиках расчета. Показан вид компоновки существующих методик и виды компоновок с неучтенными факторами воздействия. Описана структура усовершенствования методик прочностного расчета. Обоснована применимость метода конечных элементов при исследовании фланцевых соединений.

Трубопроводная арматура является неотъемлемой частью всех трубопроводных систем, начиная от жилищно-коммунального хозяйства и заканчивая системами с повышенными требованиями к технической безопасности, к которым относятся:

  • системы нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий;
  • системы водоснабжения тепловых электростанций;
  • основные контуры атомной электростанции;
  • системы в химическом производстве и переработка.

В данных отраслях промышленности предъявляются повышенные требования к прочности и надежности всех элементов арматуры, а в особенности фланцевых и резьбовых соединений. Фланец – основной элемент соединения трубопроводных конструкций, который обеспечивает прочное и плотное разъемное соединение. Требования к прочности, надежности арматуры и всех ее элементов регламентированы следующими методиками расчета [1, 3, 4, 5], анализ которых показал, что они не учитывают ряд факторов, влияющих на напряженно-деформированное состояние (НДС) деталей, входящих во фланцевое соединение.

Существующие методики расчета, применяемые в атомной и нефтегазовой промышленности при расчете усилий и напряжений в соединениях [1, 3], как правило, используют следующее соотношение (1):

где:
FOW – усилие начальной затяжки шпилек;
χ – коэффициент нагрузки (коэффициент податливости);
FP – гидростатическое усилие в рабочих режимах;
FT – усилие в шпильках, вызванное температурными перепадами;
FW – усилие на шпильках в рабочих условиях.

Согласно проведенному анализу, существующие методики расчета учитывают следующие факторы:

  • рабочее внутреннее давление P;
  • геометрические особенности деталей, входящих в сборку резьбового соединения;
  • физико-механические свойства деталей (модуль продольной упругости и коэффициент линейного расширения), входящие в сборку резьбового соединения;
  • среднюю температуру T на рассматриваемом участке (при определении величины усилий в шпильках, вызванных температурными перепадами).

Таким образом, существующие методики расчета справедливы для данного вида компоновки фланцевых соединений (рис. 1), где M3 – момент затяжки шпилек.

Рис. 1. Схема компоновки фланцевого соединения, рассматриваемого в существующих методиках расчета

Однако эти методики не учитывают некоторые виды механических воздействий для типов компоновок магистральных сетей, представленных на рис. 2 и рис. 3, где:
P – рабочее давление;
T – рабочая температура;
M3 – момент затяжки шпилек;
MT – весовой изгибающий и температурный моменты от трубопроводов;
FT – растягивающее усилие от трубопровода;
F3.0 – растягивающее усилие от следующей арматуры в момент полного закрытия запорного органа;
FK – растягивающие и изгибающие воздействия от трубопровода, вызванные кривизной (коленом) трубопровода.

Рис. 2. Схема компоновки с присоединенной последовательно арматурой

Рис. 3. Схема компоновки с коленом

Для данных типов компоновок существующие методики расчета не учитывают:

  • весовые изгибающие моменты от трубопроводов;
  • температурные моменты от трубопроводов;
  • растягивающее воздействие от трубопровода;
  • растягивающее воздействие от следующей арматуры в момент полного закрытия запорного органа (рис. 2);
  • кривизну трубопровода (рис. 3);
  • конвекцию и теплообмен между деталями входящими в сборку резьбового соединения.

Для учета всех дополнительных факторов внешнего воздействия на фланцевое соединение и совершенствования методики расчета необходимо решить ряд задач с использованием современных вариационных методик расчета [6, 7], теории тепло- и массообмена [7] и физики твердого тела [8].

С целью совершенствования методики расчета фланцевых соединений с учетом конструктивных особенностей трубопроводной системы необходимо решить ряд многосвязных термопрочностных и контактных задач с использованием современной теории вариационного исчисления метода конечных элементов (МКЭ). При этом прочностная задача должна учитывать:

  • условие контактного взаимодействия сопрягаемых деталей;
  • внешнее механическое воздействие от трубопровода;
  • воздействие от трубопровода, вызванное вследствие его кривизны;
  • воздействие давления среды с учетом конструктивных особенностей трубопроводных систем.
  • конвективное воздействие с окружающей средой;
  • контактное взаимодействие в деталях.

Решением данных задач, станет обобщенная математическая модель, способная учесть тепловое взаимодействие трубопроводной системы с окружающей средой и конструктивные особенности трубопроводной системы любой конфигурации.

Для подтверждения возможности использования в решении последующих задач метода конечных элементов (МКЭ), был проведен сравнительный анализ результатов численного и аналитического решения задачи по определению напряжений в шпильках фланцевого соединения, вызванных от действия внутреннего рабочего давления среды.

При аналитическом анализе использовалась методика расчета, указанная в [1]. Согласно данной методике, для определения напряжений в шпильках, вызванных от действия внутреннего рабочего давления среды, используется следующее соотношение:

где:
FP – гидростатическое усилие в рабочих режимах;
AW – площадь поперечного сечения стержня шпильки;
z – количество шпилек, участвующих во фланцевом соединении;
σW – напряжение в шпильке в рабочих условиях.

В анализе использовались исходные данные, представленные в табл. 1.

Таблица 1.

Численный анализ был проведен при помощи программного комплекса Ansys Work Bench в модуле Static Structural. Общий вид расчетной области, конечно-элементная сетка расчетной области и шпилек, заданные граничные условия представлены на рис. 4, 5, 6 и 7 соответственно.

Конечно-элементная сетка расчетной области

Рис. 4. Конечно-элементная сетка расчетной области

Результаты аналитического и численного анализа представлены в сводной табл. 2.

Таблица 2.

Таким образом, величина погрешности расчетов численным и аналитическим методом, свидетельствует о возможности проводить исследования с использованием современных средств вычислений, учитывая максимально возможное количество факторов, влияющих на прочность фланцевого соединения.

Источник http://mebel-rimtmb.ru/raznoe/armatura-truboprovodnaya-muftovaya-i-osobennosti-primeneniya-rezbovyh-soedinenij.html

Источник http://line-home.ru/raznoe-2/chem-germetizirovat-rezbovye-soedineniya-vodoprovoda-germetizaciya-rezbovyx-soedinenij-v-vodoprovode-drive2.html

Источник http://xn--80aaigboe2bzaiqsf7i.xn--p1ai/gubkin2-2016-4/