+7 (499) 302-51-03 Пн-Пт: 9:00-18:00

Как соединить трубы из пластика и металла: разбор всех методов разъемной/неразъемной сборки

На чтение 12 мин
Читайте так же #промышленность

Способ соединения труб напрямую влияет на прочность, герметичность, ремонтопригодность и срок службы трубопровода. При выборе технологии необходимо учитывать материал и диаметр труб, рабочее давление, температуру транспортируемой среды, внешние нагрузки, условия монтажа и требования к последующему обслуживанию.

Схема выбора способа соединения труб

Для промышленных трубопроводов, эксплуатируемых под высоким давлением или при значительных температурных перепадах, применяют соединения с повышенной механической прочностью и устойчивостью к деформациям. К ним относятся сварные, фланцевые и некоторые виды резьбовых соединений. Они должны сохранять герметичность при вибрациях, тепловом расширении и продолжительной нагрузке.

В бытовых системах требования отличаются. Здесь наряду с надежностью важны простота монтажа, возможность разобрать участок трубопровода и заменить отдельный элемент без демонтажа всей линии. Поэтому применение сварки не всегда оправдано: неразъемное соединение усложняет ремонт и требует специального оборудования. В таких случаях более практичным решением могут быть резьбовые, компрессионные, раструбные или пресс-соединения.

В статье рассмотрим основные способы соединения труб, их конструктивные особенности, преимущества, ограничения и подходящие области применения.

Особенности разъемных и неразъемных соединений труб

В зависимости от возможности разборки трубопровода без разрушения, методы состыковки делят на две категории.

Разъемная сборка Неразъемная стыковка
Решения резьба, фитинги (плоские фланцы, муфты), компрессионные фитинги сварка, пайка, пресс-фитинги
Условие выбора быстрая разборка/сборка линии прочное, герметичное соединение труб
Назначение типовые проекты ответственные системы

С разъемным соединением труб возможен многократный монтаж, демонтаж сети без повреждения элементов. Оно оптимально, если нужно регулярнее техобслуживание, модернизация, ремонт, испытание трубопровода.

При неразъемной сборке, магистраль нельзя разобрать без разрушения стыка. Но такие монолитные соединения дают повышенную прочность и герметичность, важные, например, для перемещения агрессивных веществ или сред под давлением.

Критерии выбора

Однозначно сказать, какой тип состыковки лучший, нельзя. Ответ зависит от агрессивности, температуры и иных параметров рабочей среды. А также от сырья изготовления, толщины стенки, прочих показателей и условий службы трубопроката.

Например: оцинкованные стальные трубы не рекомендовано сваривать из-за риска выжигания цинка. Плоские фланцы, из-за жесткости и малой способности гасить колебания, не стоит применять при вибрациях линии.

Понять, как соединить трубы правильно, можно, учитывая конкретные задачи проекта. Неразборная состыковка не рекомендована, если:

Динамические усилия

Есть динамические усилия. Жесткие скрутки, сварные швы хуже, чем, допустим, резьбовые фитинги, справляются с температурными расширениями, гидроударами, вибрациями.

Ограниченный бюджет

Ограничен бюджет. Трудоемкое использование сварочного аппарата или пресс-инструмента часто неоправданно для бытовых систем.

Регулярное техобслуживание

Нужно регулярное техобслуживание. Сети отопления, водоснабжения, некоторые другие системы предполагают периодическую замену фильтров, подключение счетчиков, иной арматуры. Разборное соединение труб без сварки и прессовых фитингов обслуживать легче.

Сама конструкция может требовать определенного вида работ. Пример: если стык размещается за отделкой, в стяжке, возможна только неразъемная сборка. Технологические магистрали для химически опасных и взрывоопасных веществ допустимо создавать методами, разрешенными ГОСТ 32569-2013.

Способы соединения труб — разбор вариантов

После выбора типа состыковки, можно подбирать конкретное решение для прокладки трубопровода.

Сварка и пайка

Аргонодуговую, лазерную, газовую, электродуговую сварку выбирают для пластикового, металлического трубопроката. Отрезки соединяют:

Встык

торцы выравнивают, очищают, нагревают. Расплавленные поверхности объединяют под давлением, удерживают до полного остужения.

Условия стыковой сварки: трубы из одной марки сырья, с равным диаметром от 40-50 мм и одинаковой толщиной стенки от 4-4.5 мм. При меньшем проходе, избыток материала (грат) чрезмерно сузит канал.

Схема сварки встык

Внахлест

Торцы частично накладывают друг на друга, сваривают по периметру. Менее надежное соединение внахлест выбирают для тонкостенных отрезков, при малом диаметре проката.

Схема сварки внахлест

Пайка пластиковых труб

Неразъемный способ соединения пластиковых труб — пайка. Торцы отрезков, фитингов плавят и объединяют в монолит. Технологии паевой сборки трубопроката из ПНД (полиэтилен низкого давления), ПВХ (поливинилхлорид), ПП (полипропилен):

Электромуфтовая

Для соединения труб муфтой со встроенными нагревателями-спиралями используют сварочный аппарат. Отрезок вставляют в раструб (расширенную часть) фитинга. Ток греет спираль, она плавит пластик проката и внутренней поверхности муфты.

Схема пайки пластиковой трубы технологией - электромуфтовая

Муфтовая (раструбная сварка)

Применяют паяльник. Конец одной трубы устанавливают в раструб (муфту) другого отрезка. Соединяемые поверхности нагревают.

Схема пайки пластиковой трубы технологией - муфтовая

Стыковая

Используют стыковой сварочный аппарат. Торцы обеих труб плавят, объединяют под давлением. Прочность монолитной зоны соединения та же, что у «тела» проката.

Схема пайки пластиковой трубы технологией - стыковая

Раструбная (муфтовая) пайка

Раструбное, или муфтовое, соединение чаще применяют при монтаже внутренних трубопроводов небольшого диаметра — ориентировочно до 50–63 мм. Концы трубы и фитинга одновременно нагревают специальными насадками, после чего соединяют без вращения.

Плюсы:

  • простая и сравнительно быстрая технология монтажа;
  • оборудование компактнее и дешевле, чем аппараты для стыковой или электромуфтовой сварки;
  • удобно работать внутри помещений и на трубопроводах небольшого диаметра;
  • не требуется сложная подготовка и центровка труб;
  • при правильном выполнении получается герметичное неразъемное соединение.

Минусы:

  • для большинства соединений необходимы муфты, отводы, тройники и другие фитинги;
  • технология плохо подходит для труб большого диаметра;
  • при чрезмерном нагреве или слишком глубокой посадке трубы может образоваться внутренний наплыв материала и уменьшиться проходное сечение;
  • качество соединения сильно зависит от соблюдения температуры, времени нагрева и глубины вставки;
  • для крупных напорных магистралей обычно предпочтительнее стыковая или электромуфтовая сварка.

Электромуфтовая пайка

Электромуфтовая технология применяется преимущественно для полиэтиленовых труб малого и среднего диаметра. Особенно удобна она при ремонте действующих сетей и монтаже в ограниченном пространстве — траншеях, колодцах, технических помещениях.

Плюсы:

  • можно выполнять монтаж там, где сложно разместить оборудование для стыковой сварки;
  • не требуется значительное продольное перемещение труб;
  • высокая точность и повторяемость соединения при использовании автоматического сварочного аппарата;
  • внутри трубы практически не образуется грат, поэтому проходное сечение сохраняется;
  • подходит для ремонта и врезок в существующие трубопроводы;
  • существуют переходные и комбинированные фитинги, позволяющие состыковывать полимерный трубопровод с металлическими элементами;
  • удобно соединять трубы различного диаметра с помощью специальных фитингов.

Минусы:

  • электромуфты и другие фитинги заметно увеличивают стоимость монтажа;
  • требуется тщательная подготовка поверхности: очистка, снятие окисленного слоя и обезжиривание;
  • ошибки при подготовке трубы способны существенно снизить надежность соединения;
  • необходим специальный электромуфтовый сварочный аппарат;
  • в некоторых условиях стыковая сварка крупных труб оказывается экономичнее;
  • после установки муфта остается дополнительным элементом трубопровода.

Стыковая пайка

Стыковую сварку используют преимущественно при строительстве новых протяженных трубопроводов, особенно среднего и большого диаметра. Торцы труб нагревают специальной плитой, после чего с заданным усилием прижимают друг к другу.

Плюсы:

  • высокая механическая прочность соединения;
  • правильно выполненный сварной шов по прочности может быть сопоставим с самой трубой;
  • не требуются соединительные муфты, поэтому снижается стоимость фитингов;
  • особенно выгодна при монтаже длинных магистралей;
  • подходит для труб большого диаметра, в том числе от 160 мм и значительно больше;
  • соединение получается однородным и устойчивым к внутреннему давлению;
  • количество дополнительных деталей в трубопроводе минимально.

Минусы:

  • требуется достаточно габаритное сварочное оборудование и центратор;
  • необходимо свободное пространство для размещения и перемещения труб;
  • технология неудобна при ремонте в тесных траншеях, колодцах и технических помещениях;
  • торцы труб должны быть точно отторцованы и соосно установлены;
  • внутри и снаружи соединения образуется сварочный грат;
  • нельзя без специальных переходных элементов напрямую сваривать трубы из несовместимых материалов;
  • качество соединения зависит от точного соблюдения температуры, давления осадки и времени нагрева.

Резьба

Резьбовое соединение труб между собой предполагает наличие резьбы на торцах отрезков, фитингов (ниппели, сгоны, муфты). Герметичность повышают герметиками, ФУМ-лентой, льняной нитью. Подходящая толщина стенки с резьбой от 3.5-5 мм. Жестких требований по диаметру нет, но оптимально до 150 мм.

Резьбовая сборка удобна для быстрого монтажа, демонтажа. Ее выбирают для подключения аппаратуры, прокладки бытовых сетей водоснабжения, теплоснабжения. Увеличенной герметичностью обладает коническая резьба: ее витки деформируются при затяжке.

Переходники для резьбового соединения

Фитинги: фланцы и муфты

Фланцевое крепление состоит из 2 парных фланцев, между которыми находится уплотнительная прокладка из фторопласта, графита, резины. Диски/кольца через отверстия по краям стягивают шпильками, гайками, болтами.

Фланцевое соединение труб водопроводов, других систем высокопрочное, герметичное. Оно подходит для подключения к линиям промышленного оборудования, насосов, запорной арматуры, иных крупных объектов. Диаметр отрезков средний, большой от 50 мм.

Обязательные условия: размещение нового уплотнительного кольца точно по центру, равномерная затяжка крепежей (крест-накрест), соосность (фланцы должны «смотреть» на одну линию).

При муфтовой сборке, муфту надевают на торцы обеих труб. В зависимости от способа удерживания отрезков, цилиндрический фитинг сварной (под диаметр 20-500 мм), компрессионный (от 20 мм и более), резьбовой (до 50 мм). Для состыковки проката с разным диаметром, есть муфтовые переходники.

Прессовые и компрессионные соединения

Обжимные (прессовые) соединения по прочности близки к монолиту. На отрезки надевают гильзу, например, из нержавейки. Внутрь проката устанавливают штуцер фитинга с уплотнительными кольцами. Гильзу обжимают (деформируют) специальным инструментом: пресс-клещами. Элемент необратимо изменяет форму, фиксируя трубопрокат на штуцере. Неразъемные соединения:

  • Не требуют обслуживания;
  • Подходят для металлопластика, полипропилена, алюминия и прочих материалов, склонных к температурному расширению;
  • Используют для крупных, средних диаметров от 26 мм;
  • Рекомендованы для скрытой прокладки в штробах, стяжке.

В цанговых (компрессионных) сборках также предусмотрен обжим. Но соединение труб фитингом фиксируют гаечным ключом и накидной гайкой. Гайка зажимает обжимное кольцо на отрезке. Разборные соединения применяют для проката из металлопластика, полиэтилена, сшитого полиэтилена (СПЭ), с небольшим диаметром до 16-20 мм.

Оптимальные способы соединения металлических труб

Выбор решения зависит от типа металла. Пример: чугун, латунь, алюминий требуют специальных навыков сварки. Если их нет, можно нарезать резьбу и собрать металлоизделия через муфту.

Типовые варианты того, как соединить металлические трубы: ответственные линии — сварка, подключение промышленного оборудования, крупных элементов — фланцы. Бытовые магистрали, подсоединение арматуры — резьба.

Лучшие методы соединения пластиковых труб

Решение подбирают, учитывая вид пластика. Распространенные способы того, как соединить пластиковые трубы:

  • ПНД. Система подвержена вибрациям, диаметр отрезков от 50 мм — стыковая сварка. При малом проходе проката — электромуфтовая сварка, не дающая грата;
  • ПП. Скрытая прокладка сети, монтаж системы отопления, ГВС — пайка паяльником. Частицы расплава смешиваются. После остывания, по прочности шов не уступает «телу» из пластика;
  • ПВХ. Линии ХВС, канализации, иные трубопроводы с низким давлением, ограниченный бюджет — холодная сварка (эпоксидный клей, «плавящий» полимеры на молекулярном уровне). Системы, требующие обслуживания — компрессионные фитинги, работающие под давлением — пайка.

До того, как соединить две трубы из разного пластика, например, ПНД и ПП, на отрезки нужно надеть компрессионный или резьбовой фитинг. Прямая термообработка недопустима из-за несовместимости полимеров на молекулярном уровне и разной температуры плавления.

Методы соединения профильного трубного проката

Выбор способа зависит от толщины стенок. Перед тем, как соединить профильные трубы, учтите, что из-за риска прожога сварка требует стенок от 2.5-4 мм. Если стенки тонкие, можно просверлить отверстия под заклепки, болты.

Ошибки, ведущие к протечкам, ослаблению, разрушению соединений

Проблемы возникают из-за поврежденного трубопроката, уплотнителей и иных изначально некачественных элементов. Другие причины:

  • Неравномерная затяжка, недотяжка, перетяжка фитингов;
  • Неверная продолжительность и/или температурный режим сварки;
  • Несоблюдение соосности деталей;
  • Отказ от удаления окислов, заусенцев, загрязнений с поверхностей, торцов.

Основная ошибка: выбор способа сборки без учета условий проекта. Метод должен соответствовать, например, температуре и давлению рабочей среды, материалу изготовления труб.

Краткий итог: избежать проблем можно, используя качественные материалы и учитывая параметры трубопровода. При любых сомнениях, стоит консультироваться со специалистами или заказать у них разработку технологической карты.

Все статьи

Мы используем сookie

Продолжая использовать сайт или закрывая это окно, вы даете согласие на использование файлов сookie

Подробнее
Главная Каталог Корзина