Система трубопровода помимо ровных участков труб обычно имеет всевозможные завороты, ответвления, переходы с одного диаметра на другой и прочие элементы. Для их монтажа используют специальные соединительные детали, которым, собственно, и посвящена данная статья.
Фитинги
Общие сведения
Соединительные элементы трубопроводов или, как их еще называют, фитинги выполняют несколько функций. Помимо того, что они позволяют сформировать нужный элемент трубопровода, к примеру, разветвление или переход, фитинги обеспечивают герметичность стыков и, в то же время, отвечают за надежность системы.
Соответственно, от них зависит и долговечность всего трубопровода. Поэтому к выбору соединительных деталей необходимо подходить не менее ответственно, чем к выбору самих труб. А для этого нужно ознакомиться со всеми существующими их видами, что мы далее и сделаем.
Виды соединений
В первую очередь следует сказать, что соединение трубопроводов бывает двух типов:
- Разъемное – к таким относятся соединения, полученные пайкой, сваркой, прессованием, бетонированием или склеиванием.
- Неразъемное — резьбовое, фланцевое, раструбное и прочее.
Деталь под разборное фланцевое соединение
Виды соединения трубопроводов зависят от материала, из которого выполнены детали, а также от следующих факторов:
- Физико-химических свойств транспортируемого продукта, таких как токсичность, агрессивность, способность к выпадению осадка и пр.
- Условий эксплуатации — необходимость частых разборок, давление в системе, взрывобезопасность и пр.
В зависимости от типа соединения элементов трубопровода, подбираются и соединительные детали. Но, помимо типа соединения, фитинги отличаются по назначению.
Чаще всего в трубопроводах встречаются следующие детали:
- Отводы;
- Тройники;
- Переходы;
- Соединительные муфты.
Теперь подробней рассмотрим их виды и предназначение.
Отводы или поворотные фитинги
Отводы
Основной функцией отводов является изменение траектории трубы и направления рабочего потока. Это вид фитингов является одним из наиболее распространенных при устройстве трубопроводов. Визуально данную деталь можно представить как изогнутый под определенным углом отрезок трубы.
Конечно, в трубопроводах небольшого диаметра выполнить поворот можно путем изгиба трубы своими руками, но если диаметр большой, то загнуть трубы не получится.
Поэтому отводы применяют в самых разных видах систем:
- В химических трубопроводах;
- Водопроводах;
- Теплотрассах;
- Газопроводах и пр.
Пример использования отводов в газопроводе
По способу изготовления, соединительные отводы трубопроводов различают на:
| Гнутые | Для этих изделий характерны углы 3 — 90° с градацией в один градус. Изготавливаются они, как не сложно догадаться из названия, путем сгибания холодным способом или под воздействием высокой температуры. |
| Штампованные | Изготавливаются путем штамповки заготовок и их последующей сварки. |
| Выполненные методом протяжки (цельнотянутые гнутые) | Эти изделия выполняют путем протяжки по рогообразному сердечнику. Особенностью цельнотянутых гнутых отводов является незначительный радиус кривизны. |
| Сварные секционные | Выполняются путем сварки обрезков труб. |
Сварной секционный отвод
Чаще всего встречаются штампованные отводы и выполненные методом протяжки.
Что касается конструкционных особенностей, то наиболее востребованными являются крутоизогнутые изделия, т.е. обладающие небольшим радиусом и характеризующиеся следующими углами поворота:
- 45 градусов;
- 60 градусов;
- 90 градусов;
- 180 градусов.
В последнее время большой популярностью при монтаже различного вида трубопроводов пользуются нержавеющие отводы, которые изготавливаются из стали, содержащей в своем составе хром. Их достоинством является устойчивость к коррозии и различным агрессивным средам.
Обратите внимание! Разнообразие углов поворотов позволяет обеспечить наилучшую пропускную способность системы. Ведь, поворот трубопровода под углом 90 градусов является наиболее распространенным источником турбулентности, а также катализатором илистых отложений в системе.
Классификацию поворотных соединений также можно выполнить по двум признакам:
- Конструкционному материалу;
- По технологии монтажа данного элемента в трубопроводе.
Для монтажа стальных систем, угловой отвод представляет собой резьбовую муфту, корпус которой загнут под определенным углом. Однако, существуют подобные фитинги и для сварного соединения, в этом случае их внутренний и наружный диаметр равняется внутреннему и наружному диаметру трубопровода.
В полимерных трубопроводах, в зависимости от их типа, соединение бывает сварным и раструбным.
Тройник
Тройники
Данный вид фитингов устанавливают в местах, где необходимо выполнить разветвление трубопровода.
В зависимости от отношения горловины тройника к корпусу тройника, их различают на:
- Переходные — имеют разный диаметр горловины и проходных отверстий корпуса. Применяются на участках, где ответвленный трубопровод отличается диаметром от центрального.
- Равнопроходные тройники – обладают одинаковым диаметром горловины и проходных отверстий корпуса.
Следует отметить, что тройники относятся к тем деталям трубопровода, которые подвергаются большим динамическим нагрузкам и действию давления. Поэтому к ним предъявляются высокие требования относительно надежности и прочности.
Переходной тройник под резьбовое соединение
По области применения, тройники делятся на:
- Изделия для работы в среднеагресивных и малоагрессивных средах — выполняют из углеродистых сталей марок – 10, 20, СтЗ.
- Изделия для работы в высокоагрессивных средах – выполняют из легированных и высоколегированных сталей марок — 5Х5М, 15ХМ1, 12Х18Н10Т и пр. Конечно, цена таких деталей более высокая.
Производители применяют разные способы изготовления тройников:
- Методом литья в формы;
- Путем газовой вырезки деталей и последующей их сварки;
- Путем штамповки цельной поковкой и последующим сверлением отверстий;
- Штамповкой стального листа и последующей сваркой.
Штампосварной переход
Переходы
Переходами называются детали, которые позволяют плавно изменить диаметр трубопровода.
На сегодняшний день представлено множество различных вариантов переходников, которые подразделяются в первую очередь на:
- Штампованные;
- Сварные.
Основной характеристикой переходников является входной и выходной диаметр, а также длина перехода. Кроме того, изделия могут отличаться материалом, из которого они изготовлены.
Пожалуй, наиболее широкое распространение получили переходы из нержавеющей стали, которые используются в следующих сферах:
- Химической — благодаря устойчивости к агрессивной среде;
- Пищевой – благодаря экологичности;
- Энергетической – в результате прочности и долговечности.
Потребность в переходе может быть вызвана самыми разными причинами. К примеру, уменьшение диаметра позволит повысить давление в трубах и, как следствие, увеличить напор. Расширение же позволяет добиться обратного эффекта.
Фланцевый переход
Таким образом, переходы являются ценнейшей деталью для распределения давления и планирования нагрузок на систему. Как и к тройникам, к переходам предъявляются повышенные требования относительно надежности и прочности.
В настоящее время существует несколько способов изготовления этих деталей:
- Ковка кольцеобразных либо штамповка конических поковок с дальнейшей механической их обработкой;
- Вальцовка из листовых заготовок и последующая сварка;
- Штамповка из листовых заготовок и последующая сварка;
- Штамповка из трубных заготовок путем обжима или раздачи.
По способу монтажа, переходы могут быть как разборными, так и сварными.
Обратите внимание! Сварные соединения трубопроводов по ГОСТу 16037-80 допускаются только в том случае, если фитинги выполнены из той же марки стали, что и трубы.
Фланец с резьбовым соединением
Фланцы
Фланцы представляют собой детали в виде диска (иногда в виде квадратной рамки), предназначенные для соединения труб одинакового диаметра при помощи болтов. Данное соединение используют в первую очередь в местах подключения трубопроводов к оборудованию, которое имеет ответные фланцы, а также на участках трубопроводов, которые в процессе эксплуатации требуют периодической замены и разборки.
Эти детали различаются по способу соединения с трубами.
Они бывают:
- Сварными;
- Резьбовыми.
Схема фланцевого соединения труб из разных материалов
Фланцевые сварные соединения по ГОСТу 12815-80 подразделяются на:
- Плоские приварные (привариваются двумя швами);
- Свободные на приварном кольце;
- Приварные встык.
Для соединения труб, выполненных из легированных сталей, используют свободные фланцы, которые опираются на отбортованный конец трубы. Соединение на резьбе, как правило, применяют для трубопроводов высокого давления.
На фото – свободные фланцы
Размеры фланцев стандартизированы, что обеспечивает их взаимозаменяемость в трубопроводах.
Это касается:
- Наружного диаметра детали;
- Диаметра болтовой окружности;
- Диаметра и количества болтовых отверстий.
Для герметичности фланцевых соединений, между ними используют специальную прокладку, форма которой зависит от свойства транспортируемой жидкости или газа и давления в системе.
Согласно ГОСТ 12815-80 существует восемь видов уплотнительных плоскостей фланцев:
Следует отметить, что герметичность соединения во многом зависит от качества прокладок.
Поэтому к ним предъявляются следующие требования:
- Упругость;
- Прочность;
- Прочность;
- Тепловая стойкость;
- Химическая стойкость.
Обратите внимание! Инструкция по применению резьбовых и фланцевых соединений не допускает их использования для трубопроводов, уложенных в труднодоступных для осмотра местах.
Схема муфтового соединения
Муфты
Соединительная муфта представляет собой деталь, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру соединяемых труб. Эти соединения могут применяться как для монтажа разборных, так и монолитных трубопроводов. В первом случае используют резьбовые муфты, а во втором – клеевые или под сварное соединение.
Надо сказать, что в любом случае муфта обеспечивает герметичное соединение. Материал трубопровода может быть любым, самое главное, чтобы он совпадал с материалом муфты.
По сути, муфта является альтернативой фланцевому соединению. К примеру, в стальных трубопроводах она, как и фланцы, позволяет выполнять демонтаж и замену отдельных участков системы. Так как металлические трубопроводы не слишком долговечны, такая возможность является весьма востребованной.
Следует отметить, что существует еще один вид муфт – раструбные, которые применяются в безнапорных трубопроводах, к примеру, в канализационных системах. Соединение в таком случае выполняется при помощи резиновых уплотнителей.
Вывод
Как мы выяснили, даже однотипные соединительные детали для трубопроводов бывают нескольких видов. Поэтому к их выбору следует подходить очень внимательно. Качественные и правильно подобранные детали позволят увеличить срок эксплуатации трубопровода.
Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.
Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен