Существующие виды и способы соединения труб

Огромное давление рабочей среды просто-напросто разорвёт сварное соединение. Чтобы этого не произошло, на участок сварки необходимо установить фланец.

Подробный обзор

Какие существуют виды фитингов для труб?

Фитинги для водопроводных труб – детали внутреннего водопровода, соединяющие трубы и другие элементы. С помощью фитингов осуществляют переход с одного диаметра к другому, к иным подключениям, другим видам резьбы и т.д.

Отметим, какие материалы используются для труб в различных коммуникациях:

  • Металл;

  • Пластик;

  • Композиция этих двух веществ – металлопласт.

Подбирая нужный вид фитингов, необходимо учитывать, что при их изготовлении должны были быть использованы такие же материалы, как и те, из которых сделаны трубы.

Классификация стальных фланцев

Фланец представляет собой круглый диск, реже используется квадратная форма. Поверхность содержит специальные отверстия, предназначенные для креплений. С помощью конструкции удобно стыковать различные виды промышленных труб, при необходимости разбирать их для ремонта, затем снова собирать.Соединительный элемент имеет несколько разновидностей: фланцы плоские приварные (ГОСТ 12820-80) – монтаж происходит дольше только за счет того, что для него требуется сварка двух швов по канту трубы; фланец приварной воротниковый (ГОСТ 12821-80) – изделие «надевают» на трубу, приваривая его одним сварным швом между трубой и воротником; фланец на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) – для монтажа нужна только приварка кольца, поэтому конструкция используется в труднодоступном месте. Реже в промышленности применяется соединение фланцев с заглушкой, внутренней резьбой или резьбовым хвостовиком. Фланцы стальные: особенности Благодаря применению стали фланец — нержавеющий и стойкий к механическим нагрузкам, а также выдерживает воздействие агрессивной среды, экстремальную температуру. Если верно подобрать соединение и провести монтаж, эксплуатация трубопровода будет длительной и безопасной.Размеры фланцев зависят от типа изделия: плоские приварные – диаметр от 400 до 4000 мм с условным давлением от 0,3 до 1,6 МПа при температуре от -70 °C до 300 °С; приварные встык – внутренний диаметр от 400 до 4000 мм, наружный размер трубы от 426 до 720 мм с условным давлением от 0,6 до 6,3 МПа и при температуре от -70 °С до 540 °С. Размеры соединительной конструкции, вес и исполнение влияют на стоимость. Но на фланцы цена демократична, даже если деталь выполнена из низколегированной стали с уникальными морозостойкими свойствами, пластична, обладает отличной свариваемостью. Самый большой спрос — на фланцы ГОСТ 12820-80, 12821-80 и 12822-80.

Применение нержавеющих фланцев Прежде чем купить стальные фланцы, необходимо определить назначение соединения. Рабочая среда для изделия различна – щелочь, соляные растворы, фосфор, азот, уксусная кислота, газ, нефть, горячая или холодная вода, канализационные отходы.Параметры, влияющие на выбор изделия: материал и технология изготовления – сталь, литье, серый или ковкий чугун; рабочее давление – от 0,1 до 20,0 МПа; рабочая температура – от -70 °C до +600 °C; рабочая среда. Крепеж подбирается согласно ГОСТ и в зависимости от назначения. Например, модель с отметкой «фланец ГОСТ 33259-15» актуальна для трубопровода с транспортировкой жидкости и газа, выдерживает температуру от -70 °С до 350 °C. Таким образом, фланцевые соединения имеют обширную сферу применения за счет большого разнообразия типов. Любая правильно подобранная конструкция обеспечит высокую степень герметичности с использованием неметаллических (паронит, фторопласт, гранит) и металлических прокладок.

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.

Читайте также:  Металлические стропила для крыши – особенности устройства и монтажа

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.

Типы фланцев

Внешне данное изделие похоже на плоскую металлическую шайбу. Как правило, она является двойной, то есть состоит из двух уложенных друг на друга слоев металла.

Фланец устанавливается на трубу, а точнее — на участок, где проводилась сварка и закрепляется посредством специальных титановых болтов. Благодаря этому участок, где велись работы, становится полностью герметичным. Даже самое сильное давление не способно нарушить его целостность.

Типы фланцев

Существуют следующие разновидности фланцевых изделий:

  • воротниковые;
  • плоские;
  • приварные.

В основном они различаются способом своей установки. Воротниковые и плоские фланцы завинчиваются болтами, а приварные — привариваются с использованием инвертора или полуавтомата (см. ).

Материалы изготовления

Типы фланцев

Фланцы изготавливаются из широкого спектра материалов, в первую очередь — из титана. Из него выполняют и плоские, и воротниковые изделия. Это чрезвычайно плотный и твёрдый металл, по своим физико-химическим параметрам существенно превосходящий легированную и даже инструментальную сталь. Изделия из него выдерживают длительное воздействие хлорсодержащих сред, разнообразных химических соединений, содержащих кислоты.

Очень долговечные приварные фланцы получаются и из чугуна. Они много весят, зато после своей установки могут прослужить как минимум 10 лет. Также для изготовления данных трубопроводных изделий могут использоваться:

  • различные марки высококачественной нержавеющей стали;
  • сплавы на основе никеля;
  • латунь.

Последний металл стал использоваться относительно недавно. Он легко приваривается к стальным трубопроводам и является достаточно износостойким. В основном элементы из латуни устанавливаются на бытовых водопроводах и газопроводах.

Типы фланцев

Для магистральных трубопроводов предпочтительно использовать более надёжные и долговечные изделия из титана либо из литого чугуна, прошедшего дополнительную термическую обработку.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Соединение полиэтиленовых труб со стальными — Мир водоснабжения и канализации

Всем известен простой узел соединения полиэтиленовых труб со стальными с помощью фланцев.

В данной статье, я хотела бы обратить внимание, на диаметр соединительных элементов.

Был у меня проект по наружным сетям водоснабжения с большим диаметром трубопровода. И я не задумываясь заложила все фланцы по условному диаметру.

Спустя время, мне пришло со стройки замечание от монтажников, о невозможности соединения трубопроводов согласно моему узлу.

Я решила детально прочертить узел, и действительно обнаружила, что для трубопроводов большого диаметра фланце необходимо более внимательно подбирать и внимательно смотреть на размеры.

Рассмотрим для начало стандартный узел соединения, который актуален для небольших диаметров трубопроводов (до 160мм).

Для примера предлагаю посмотреть узел для полиэтиленовой трубы диаметром 160мм. Данный диаметр наиболее часто встречается в проектах.

Фланцевый узел соединения полиэтиленовой трубы диаметром 160мм со стальной трубой диаметром 159х5мм

Согласно чертежа, соединение состоит:

  • из стального приварного фланца диаметром Ду150мм (со стороны стальной трубы);
  • втулки под фланец диаметром 160мм (со стороны полиэтиленовой трубы);
  • свободного стального прижимного фланца (для соединения обоих фланцев)

Фланцевый узел соединения полиэтиленовой трубы диаметром 450мм со стальной трубой диаметром 500мм

При соединении полиэтиленовой трубы диаметром Дн=450мм (Ду=400мм) со стальной с помощью стандартного соединения: фланец-втулка-фланец, мы получим стальную трубу диаметром Ду=500мм.

Соединение полиэтиленовых труб со стальными — Мир водоснабжения и канализации

Согласно чертежа, соединение состоит:

  • из стального приварного фланца диаметром Ду500мм (со стороны стальной трубы);
  • втулки под фланец диаметром 450мм (со стороны полиэтиленовой трубы);
  • свободного стального прижимного фланца (для соединения обоих фланцев)

Фланцевый узел соединения полиэтиленовой трубы диаметром 450мм со стальной трубой диаметром 400мм

При соединении полиэтиленовой трубы диаметром Дн=450мм (Ду=400мм) со стальной Ду=400мм с помощью соединения: фланец-втулка-фланец-переход . 

Фланцевый узел соединения полиэтиленовой трубы диаметром 450мм со стальной трубой диаметром 350мм (300мм)

При использование полиэтиленового перехода. Можно соединить полиэтиленовую трубы диаметром 450мм со стальной трубой диаметром 350мм или 300мм (и другими более маленькими диаметрами).

Для других диаметров трубопроводов спецификацию соединительных элементов смотреть в таблице:

Читайте также:  Как и какую выбрать бетономешалку? Советы и рекомендации
ДиаметрполиэтиленовойтрубыПЭ100 SDR17ГОСТ 18599-2001, Дн,мм Диаметрстальной трубыпо ГОСТ 10704,Dу,мм  Диаметр фланца стального плоскогоприварногоГОСТ 12820-80,Dу,мм Диаметр втулки подфланец (ПЭ),Дн,мм Диаметр фланца свободного стального прижимного для ПЭ труб PN16,DN,мм
63 Ду=50 (Д=57х4мм) 50 63 50
75 Ду=65 (Д=76х5мм) 65 75 65
90 Ду=80(Д=89х5мм) 80 90 80
110 Ду=100(Д=108х5мм) 100 110 100
125 Ду=100(Д=108х5мм) 100 125 100
160 Ду=150(Д=159х6мм) 150 160 150
200 Ду=200(Д=219х6мм) 200 200 200
225 Ду=200(Д=219х6мм) 200 225 200
250 Ду=250(Д=273х7мм) 250 250  250
315 Ду=300(Д=325х8мм) 300 315 300
355 Ду=350(Д=377х8мм) 350 355 350
400 Ду=400(Д=426х8мм) 400 400 400
450 Ду=500(Д=530х8мм) 500 450 500
500 Ду=500(Д=530х8мм) 500 500 500
630 Ду=600(Д=630х8мм) 600 630 600

Список литературы:

  • ГОСТ 12820-80
  • ГОСТ 18599-2001
  • ГОСТ 10704-91

Удачного Вам проектирования! И хорошего рабочего дня!

Виды фланцев

Итак, фланец — прежде всего, метиз. В зависимости от применения данные детали могут быть плоскими, воротниковыми, свободными. Конструктивное исполнение не сильно отличается. На воротниковых фланцах имеется небольшой выступ, напоминающий конус. Часто его и называют воротником. Такой тип фланцев применяют тогда, когда нужно приварить детали встык. Этот выступ помогает плотно соединить между собой соединительные части у трубопроводов. Также они необходимы тогда, когда трубопроводы подводятся к емкостям или другому техническому оборудованию. Главным достоинством таких фланцев является то, что их можно использовать несколько раз. Изготовлены данные метизы из прочных материалов, и это позволяет их применять в работе, где температура колеблется от -253 и до +600 градусов по Цельсию.

Плоский фланец — что это? Это метиз, который напоминает плоский диск с отверстиями. Его используют, когда нужно соединить части арматуры, валы, сосуды, трубопроводы, приборы и тому подобное. При помощи этого элемента можно плотно закрепить части трубопроводов.

Свободный фланец — что это? Этот вид не сильно отличается от вышеперечисленных. Он состоит из двух частей: из обычного фланца и кольца. Важно, чтобы они были сделаны из одного материала и имели одинаковый диаметр и давление. Их применяют там, где работы наиболее трудны, где сложно выполнить монтаж. За счет двух частей соединение будет плотным и прочным. Сначала подсоединяется обычный фланец (он приваривается), а другое кольцо затем во время работы можно спокойно поворачивать.

Материал изготовления

В соответствии со стандартами для изготовления фланцев может использоваться сталь или чугун – другие материалы не в состоянии обеспечить данным соединительным элементам необходимые характеристики. Именно по этой причине металл используется для производства любых фланцевых соединений, даже если они будут применяться при обустройстве пластиковых трубопроводов.

Материал изготовления

Фланцы для стальных труб могут иметь литую форму, то есть быть составляющей частью труб или фитингов, или же приварную, которая имеет плоскую форму и при монтаже крепится к трубам посредством сварки. Для изготовления литых фланцев используется как сталь, так и разные виды чугуна, а плоские изделия могут изготавливаться из легированной или конструкционной стали.

Диаметр фланцевых соединений

Существует 36 стандартных типоразмеров, условный диаметр которых варьируется в пределах от 10 до 3000 мм. Подбор диаметра фланца нужно выполнять в зависимости от материала, используемого для производства детали, и рабочего давления в трубопроводе, где будет устанавливаться фланцевое соединение.

Материал изготовления

Чугунные литые изделия могут иметь диаметр от 15 до 3000 мм, если используется обычный чугун, а размер пропускного отверстия фланцев из ковкого чугуна не может превышать 80 мм. Элементы, изготовленные из стали, могут иметь диаметр от минимальных 10 мм до 2400 мм.

Неразъемные методы соединения труб

Раструбный метод соединения

Раструбное соединение канализационных труб относится к неразъемным видам соединения. При неразъемных методах разъединение элементов трубопровода производится с нарушением целостности крепления или трубы. Осуществляется склеиванием или сваркой. Используя данный метод, следуйте инструкции:

  1. соединению подлежат раструб с резиновым кольцом одной трубы и гладкий конец другой. Обозначенные части очищаются от загрязнений, проверяется отсутствие на них различных повреждений. Резиновая прокладка в раструбе должна быть размещена правильно и не иметь каких-либо дефектов. С гладкого конца убирается фаска;

Неразъемные методы соединения труб

Подготовка конца трубы

  1. соединяемые поверхности смазываются силиконовой смазкой, после этого оседание на них пыли, грязи недопустимо;
  2. регулируется расположение совмещаемых труб (они должны иметь одну продольную ось), гладкий конец вставляется в раструб;
  3. глубина продвижения отмечена на трубе монтажной меткой, далее которой задвигать трубу не рекомендуется.

Соединение сваркой

Неразъемные соединения, как уже говорилось выше, выполняются сваркой или склеиванием. В настоящее время существует два вида сварки:

При сваривании труб враструб сварочным аппаратом одновременно оплавляется наружная часть гладкого конца одной трубы и внутренняя поверхность раструба другой. После детали трубопровода быстро соединяются.

Схема сварки трубы и муфты враструб

Неразъемные методы соединения труб

Стыковая сварка предполагает оплавление соединяемых концов труб и их соединение с приложением умеренного давления.

Читайте также:  Видео-урок по изготовлению токарного станка по дереву своими руками

Сваривание труб – очень непростая работа, для которой требуется специализированное оборудование. Из-за этого не все виды сварки доступны для домашнего применения. Наиболее распространенные из них – это дуговая и газовая электрическая сварка. Перед началом сварочных работ проводится предварительная подготовка.

Подготовительные мероприятия включают в себя промывку замасленных частей труб раствором едкого натра (каустической соды), после этого – теплой водой. Места будущего соединения обрабатываются напильником (срезаются кромки) и растворителем.

Процесс сварки встык

В дуговой электросварке соединение труб происходит с помощью плавящихся или неплавящихся (угольных или вольфрамовых) электродов. Если выбраны неплавящиеся электроды, также вводится присадочный материал.

Квалифицированное выполнение сварочных работ гарантирует отсутствие свищей и других изъянов, а сварное соединение получается малозаметным.

Неразъемные методы соединения труб

Совет от профессионала: Сварочный метод соединения элементом трубопровода дает более надежное и крепкое соединение по сравнению со склеиванием.

Склейка труб

  • для соединения металлических и полимерных деталей – эпоксидный клей;
  • для пластмассовых и металлических труб – БФ-2;
  • «металл + резина» или «резина + резина» – 88Н.

Для соединения поливинилхлоридных труб между собой применяют склеивание. Делают это в следующей последовательности:

Подготовка труб к склеиванию

  • Ошкуривают соединяемые участки поверхности труб, обезжиривают специальным составом на основе метиленхлорида.
  • В комплект для обезжиривания может входить специальный клей для канализационных труб из ПВХ, который обезжиривает и немного растворяет трубы для более прочного и долговечного их соединения.
  • Потом подготовленные края труб покрывают с помощью тампона или кисти клеем и вставляют друг в друга. При правильном соединении на стыке выделяется валик из клея.
  • Промазываем стык труб еще раз клеем для обеспечения высокой герметичности.
Неразъемные методы соединения труб

Нанесение клея на поверхность трубы

Соединенные путем склеивания канализационные ПВХ-трубы могут довольно скоро после монтажа эксплуатироваться. В этом и заключается преимущество данного способа соединения.

Крепим фланец

Для достижения полной герметики в соединении креплений, следует иметь точные компоненты. Прежде чем начать процесс соединения и избежать непредвиденных проблем необходимо проделать такие действия:

  • исследовать предмет на наличие царапин и устранить недостатки на их поверхности, так как она должна быть идеально чистой, без дефектов;
  • сделайте осмотр всех крепежей на предмет испорченной резьбы и наличие коррозии;
  • не допускайте заусениц на креплениях;
  • нанесите тонким слоем смазку на поверхность болтов, шпилек и гаек и прилегающих к ним шайб и прокладок;
  • не стоит устанавливать изношенную прокладку, новый вариант прокладки снимет много проблем с плотной герметизацией;
  • сопоставьте соотношение оси фланцев, согласно ГОСТ;
  • сделайте регулировку гаек так, чтобы три резьбовых витка были выше верхней части крепежной детали.

Несмотря на то, какой способ затяжки будет использоваться, необходимо в самом начале провести тщательную подготовку всех необходимых деталей и проверить их на профессиональную совместимость.

Системы трубопроводов должны иметь повышенную надёжность и долговечность, поэтому соединение элементов производят сваркой. Но иногда встречаются случаи, когда применение сварных соединений оказывается нереальным. Например, требуется монтаж фитингов и агрегатов, обеспечение разборных узлов и соединение труб из различных материалов (чугун со сталью, сталь с асбестоцементом, чугун с пластиком, пластик со сталью и т.п.), а также множество других технологических процессов. Для этих целей самым подходящим является фланцевое соединение, ведь конструктивно такой монтаж очень прост и предусматривает два фланца с прокладкой между ними и стяжку при помощи шпилек или болтов.

Другие типы фланцевых соединений

  • Измерительные фланцевые соединения. Они обеспечивают стыковку трубопроводных сетей с дополнительным оборудованием и измерительными устройствами.
  • Соединения, работающие под большим давлением. Такие узлы подвергаются переменным нагрузкам от работающих механизмов. Поэтому чтобы обеспечить плотность и прочность, а также долговечность, следует соблюдать ряд технологических нюансов при монтаже. Закручивание шпилек производится постепенно по кругу и в определенной последовательности. Фланцевые соединения могут стать более прочными за счет использования линзового вида прокладки. Чтобы использовать этот вид прокладок, предварительно необходимо отшлифовать поверхность и прокладки, и трубы непосредственно. Наилучшим вариантом для данного вида служат резьбовые фланцевые соединения. Также может использоваться наряду с линзовой прокладкой, плоская металлическая. Максимальная плотность фланцевого соединения обеспечивается использованием таких материалов для плоских прокладок, как медь или алюминий.
  • Фланцевый замок. Это соединение по конструкции полностью соответствует фланцевому, отличие заключается в том, что вместо привычных крепежных изделий – болтов и шпилек, используется специальная конструкция в виде полосы, которая обжимает фланцы и затягивается болтами. В таких соединениях отверстия по диаметру фланцев отсутствуют. Такой вид отлично зарекомендовал себя в узлах, которые требуют быстрого и периодического разъединения-соединения. Использовать в этом случае можно плоские приварные фланцы или приваренные встык.