Соединение труб без сварки: виды и нюансы

Сварка — способ надёжный, прочный, успешно применявшийся годами. Но не всё так просто. В некоторых ситуациях соединять трубы сварным методом не только нежелательно, а запрещено СНиПами. Безусловно, каждый из способов монтажа имеет свои преимущества и недостатки. Учитывать нужно материал труб, предельные параметры давления и температуры, доступность участков трубопровода для техосмотра.

В каких случаях сварное соединение создаёт проблемы. Например, если применить этот метод для оцинкованных труб, выгорит слой цинка. Результат — образуются разнообразные дефекты, включая микротрещины. А без полноценного цинкового покрытия стыки не защищены от коррозии. Этот случай регламентирован пунктами СНиП 3.05.01-85. Естественно, о сварке нет и речи, если соединить нужно пластиковые трубы или пластик+металл.

Существуют и другие проблемы — во-первых, при недостаточном профессионализме сварщика возможны деформации металла и снижение надёжности конструкций. Во-вторых — сварные соединения относятся к неразборным. Но эти факты не снижают значение такого способа стыковки в первую очередь для создания трубопроводов большой длины, на которых предполагается редкое эксплуатационное обслуживание.

Какие существуют соединения

С каждым годом разрабатываются новые методы стыковки труб. Краткое описание наиболее распространённых способов:

Резьбовое. Это соединение возможно в нескольких вариантах. И подобрать нужный по форме и типу крепления — задача для профессионала. Наиболее распространённые виды классификации: по расположению резьбы, по форме поверхности, по профилю, по направлению. Есть и градация по числу заходов (один или много).

Резьбовой тип соединения

Плюсы резьбового варианта:

  • надёжность;
  • компактность;
  • возможность разборки и повторного монтажа.

Минусы, в отличие от сварки, связаны не с квалификацией мастера, а с неподходящими технологическими задачами: 

  • при некоторых режимах работы возможно самоотвинчивание;
  • при постоянном раскручивании и новом монтаже предъявляются требования к качественной смазке;
  • при малом радиусе канавок весьма вероятен срыв резьбы.

Это лишь самые распространённые плюсы и минусы, но их количество значительно больше в зависимости от конкретных функций трубопровода.

Пошаговый монтаж: Резьбовое соединение

1. Осмотр резьбы

Проверить целостность профиля, очистить от загрязнений и стружки.

2. Герметик/лен

Нанести лён/ФУМ или пасту по направлению навивки, без избытка.

3. Навинчивание

Соединить детали вручную до упора, далее ключом без срыва резьбы.

4. Фиксация

Выставить нужный угол фитинга, не перетягивая.

5. Протяжка

Контрольный доворот на 1/4–1/2 оборота по спецификации.

6. Испытание

Проверка герметичности, при необходимости — лёгкая дотяжка.

Цанговый тип соединения

Цанговое соединение. Обеспечивает высокую герметичность и при этом отличается длительным сроком эксплуатации. Может легко демонтироваться и повторно использоваться, к тому же обладает бюджетной стоимостью. Дополнительное преимущество — цанговый фитинг можно подобрать для труб из любого материала. 

Минусов два (и они взаимосвязаны) — периодически начинает подтекать, поэтому требуется регулярное техобслуживание. Поэтому цанговое соединение не используется в зонах с осложнённым доступом или в скрытых трубопроводах.

Пошаговый монтаж: Цанговое соединение

1. Подготовка трубы

Ровный рез, снятие фаски, калибровка/развёртка по типу системы.

2. Гайка и цанга

Надеть на трубу накидную гайку и цанговое кольцо в нужной ориентации.

3. Ввод в фитинг

Вставить трубу до упора, соблюдая глубину посадки (метки).

4. Предзатяжка

Подтянуть гайку вручную, зафиксировать положение трубы.

5. Основная затяжка

Ключом затянуть до момента/угла, указанного производителем.

6. Контроль

Проверить вытяжку цанги, отсутствие люфта и течей.

Фланцевое соединение. Основная сфера применения — для стальных и чугунных трубопроводов диаметром свыше 50 мм. Для труб меньшего диаметра применяется реже, в основном — там, где нельзя использовать сварку. Преимущества фланцевой арматуры:

  • способность поддерживать герметичность при высоком давлении транспортируемой жидкости/газа;
  • надёжность на трубах больших размеров;
  • беспроблемный ремонт.
Фланцевый тип соединения

Существует и ряд минусов, из которых наиболее ощутимы:

  • добавляется лишний (и немалый) вес запорной арматуры;
  • для задвижек необходимы качественные марки чугуна и стали, что существенно поднимает цену;
  • требуется постоянное техобслуживание — необходимо регулярно подтягивать крепежи.

Существует и ряд ограничений к месту установки — например, соседство нагревательных приборов может привести к колебаниям температуры, а в результате — ослаблению болтов. Дополнительная задача: правильно подобрать материал уплотнителя.

Пошаговый монтаж: Фланцевое соединение

1. Юстировка

Совместить фланцы, проверить параллельность и соосность отверстий.

2. Прокладка

Установить подходящую по среде/температуре прокладку без перекосов.

3. Болты

Вставить болты, наживить гайки «звездой» (крест-накрест).

4. Момент затяжки

Протянуть динамометрическим ключом в 2–3 прохода по диагоналям.

5. Повторная протяжка

После первичного давления — контрольная протяжка по карте моментов.

6. Испытание

Проверка герметичности и отсутствия смятия прокладки.

Соединение с помощью фитингов. Задача фитингов — обеспечивать не только прямое соединение участков, но и переход между элементами разного диаметра. Используются и для стыковки труб из различных материалов. Сами фитинги могут быть изготовлены из металла, пластика или керамики.

Муфтовое соединение

Самый распространённый вариант при монтаже и ремонте трубопроводов. Первое и главное преимущество — герметичность. Второй плюс — простота сборки и разборки, возможность повторного монтажа. Разработаны модели из металлов и полимеров. Разнообразие муфт позволяет подобрать оптимальный вариант для любых конструкций. 

Муфтовый тип соединения

Для установки муфт не требуется квалификация, как при сварочных работах, а разбирать и собирать их можно многократно. Минимальное время потребуется на монтаж пуш-муфт, нужно просто вставить в неё трубу до щелчка. 

Какими преимуществами обладают муфты практически всех конструкций:

  • оперативность стыковки;
  • отсутствие требований к инструментарию и квалификации мастера;
  • длительный срок эксплуатации;
  • сопротивление к нагрузкам на протяжении всего времени службы;
  • широкий выбор по материалу, диаметру, форме;
  • минимальный вес;
  • для большинства конструкций доступен оперативный демонтаж.

Используются муфты практически во всех сферах, где применяются трубы:

  • пожарные системы;
  • горячее и холодное водоснабжение;
  • отопление;
  • вентиляция;
  • промышленные трубопроводы большой протяжённостью;
  • кондиционирование воздуха.

Недостатки чаще всего связаны с неправильно подобранным вариантом муфты — например без учёта постоянной вибрации в процессе эксплуатации или регулярных колебаний температуры.

Пошаговый монтаж: Муфтовое соединение

1. Подготовка

Ровный рез труб, снятие фаски/грата, очистка поверхностей.

2. Разметка глубины

Нанести метку глубины посадки муфты на каждой трубе.

3. Центровка

Выставить трубы соосно, исключить перекос и зазоры.

4. Надвижение муфты

Сместить муфту на середину стыка до меток глубины.

5. Фиксация

Зажим/болты/замки — по инструкции конкретной муфты.

6. Проверка

Гидроиспытание, контроль смещения и герметичности.

Грувлок-конструкции

Грувлок муфты относятся к болтовым соединениям. Дополнена конструкция уплотнителем. Метод крепления — фиксация сборных фитингов на выемках труб с предварительно нанесёнными желобками-канавками. Способ нанесения пазов зависит от диаметра трубы. 

Грувлочный тип соединения

В канавки вставляется охватывающая муфта, после чего поверх щели прижимается прокладка. Именно от неё зависит степень герметизации: это специальная резина, которая обеспечивает надёжность стыка не просто в большом температурном диапазоне, но и при частых колебаниях от минус 30 до плюс 110 градусов по Цельсию.

Срок службы прокладки достигает 25 лет. А муфты, изготовленные из углеродистой стали или ковкого чугуна, не теряют рабочих качеств до 50 лет. Надёжность грувлок соединений позволяет использовать их в самых ответственных задачах: 

  • системы пожаротушения;
  • трубопроводы на промышленных предприятиях;
  • транспортировка сред на предприятиях нефтехимии.

Подготовка к монтажу состоит из нескольких этапов. А вот непосредственно сборка выполняется оперативно и беспроблемно — это позволяет выполнить установку в сложных условиях, например — на большой высоте. 

В системах отопления, канализации и водоснабжения грувлок-соединения используются нечасто. Причина — нанесение канавок происходит при помощи желобонакатчиков, что является не самой дешёвой технологической операцией. Преимущества грувлок соединений:

  1. При сборке нужен лишь гаечный ключ.
  2. Установка возможна в тесном пространстве.
  3. Отсутствие сложных, вредных, опасных работ — не требуется ни сварка, ни нагрев, ни нарезка.
  4. В зависимости от конкретной модели, обеспечивается герметичность при рабочем давлении в диапазоне 35-70 бар.
  5. Разборность и возможность многократного использования.
  6. После монтажа не требуется промывка — отсутствует окалина, которая возникает при сварочных работах.
  7. Минимальное техобслуживание в процессе эксплуатации.

Муфты грувлочного типа используются также при необходимости обеспечить подвижность элементов трубопровода.

Пошаговый монтаж: Грувлок-соединение

1. Подготовка труб

Проверить накатанные желоба и кромки; очистить от ржавчины и заусенцев.

2. Уплотнитель

Надеть уплотнитель на одну трубу без перекручивания, выставить по центру стыка.

3. Сведение

Совместить трубы так, чтобы желоба совпали, уплотнитель — по центру.

4. Установка муфты

Поставить 2 сегмента муфты на желоба поверх уплотнителя.

5. Затяжка болтов

Вставить болты и затянуть крест-накрест до требуемого момента.

6. Проверка

Гидроиспытание под рабочим давлением, контроль отсутствия течей.

Заключение

При всём разнообразии соединений не существует варианта, однозначно способного заменить все остальные. При выборе учитывается целый ряд критериев — от длины конструкции до материала труб. В одних случаях важнее отсутствие техобслуживания, в других необходимо создать разветвления, отводы, повороты, выполнить сложные переходы диаметров и материалов.

Учитывается и заложенный бюджет. Например, изначальные затраты на грувлок соединения могут оказаться выше, но длительный срок службы и отсутствие постоянного контроля исключают дальнейшие расходы. Сварные и клееные достаточно надёжны, но при этом они являются неразборными. В каждом конкретном случае необходимо профессионально просчитать все факторы для выбора не только соединения, но и материала прокладки плюс типа хомута.

Метод соединения Герметичность Скорость монтажа Демонтаж Рабочее давление Ресурс Стоимость монтажа
Резьбовое Высокая Средняя Да, ограниченно До 2,5 МПа Средний Низкая
Цанговое Средняя Высокая Да До 1,6 МПа Ограниченный Низкая
Фланцевое Очень высокая Низкая Да До 10 МПа Очень высокий Высокая
Муфтовое Высокая Средняя Ограниченно До 2,5 МПа Средний Низкая
Грувлок Очень высокая Очень высокая Да (легко) До 10 МПа Очень высокий Средняя