Достоинства и недостатки соединения стальных труб на резьбе

Технология соединения стальных труб на резьбе может показаться устаревшей или даже примитивной. Особенно на фоне появления новых способов стыковки, таких как муфтовые безрезьбовые соединения типа «ГЕБО».

Тем не менее, технология соединения на резьбе была и остается основной в ситуациях, когда нет возможности использовать сварку, требуется быстро собрать линию трубопровода, имея под рукой лишь ограниченный набор деталей и инструментов.

Общие сведения

Использование резьбы оказалось очень удобным для соединения двух элементов цилиндрической формы. Понятно, что резьбовое соединение используется только при условии большой толщины стенок труб. Иначе профиль резьбы, накатанной или нарезанной на поверхности соединяемого участка, может ослабить металл.

Для стыковки элементов магистрали может использоваться коническая и цилиндрическая резьба. Первая применяется преимущественно в машиностроительном оборудовании, вторая используется для стыковки водопроводных и газовых труб.

Схемы стыковки участков трубопровода:

1. Классическая схема болт-гайка. Один из соединяемых отрезков должен иметь внутреннюю резьбу, второй – наружную резьбовую накатку или нарезку. Чаще всего в этом случае либо стыкуются трубы разного диаметра (но тогда толщина стенки должна быть не менее 6 мм), либо на конце приварена толстостенная муфта. Так как один из отрезков должен вращаться, то стык получается неразборным. Поэтому применяется преимущественно на закрытых участках водопроводов и подводах бытового газа.
2. Схема с использованием дополнительных деталей. Между торцами стальных труб монтируются и скручиваются по резьбе промежуточные элементы с внутренней и наружной резьбой. Один из соединяемых отрезков может вращаться, но чаще всего конструкция соединения позволяет разобрать узел без необходимости выкручивать основную трубу.

Прямолинейные участки стыкуются резьбовыми муфтами, ниппелями и сгонами. Если требуется соединение под прямым углом или необходимо состыковать в одной точке сразу три или четыре отрезка, то дополнительно применяются уголки или кресты. По сути, это те же муфты, но более сложной формы, с нарезанной внутренней резьбой.

Сгон представляет собой отрезок трубной заготовки с нарезанной с двух сторон резьбой. Причем длина резьбового участка для каждого торца отличается.

Муфта может выполняться в виде отрезка стальной трубы со стенками большой толщины. Внутри нарезана резьба, аналогичная той, что выполнена на сгоне или на ниппеле. Муфтой также называют бронзовый тонкостенный фитинг, у которого по внутренней поверхности с разных концов нарезается правая и левая резьба соответственно.

Обязательный элемент разборного соединения – поджимная контргайка. Она наворачивается для обеспечения герметичности и прочности соединения.

Требования к соединительным элементам

Диаметр стальных труб, используемых в водопроводах, определяются в дюймах. Соответственно, размер резьбы как для трубных отрезков, так и для муфт, сгонов, ниппелей также измеряется в дюймах. Такой подход позволяет избежать путаницы при нарезке резьбы. Плашки для резьбовых участков стальных труб также маркируются в дюймах.

Установлены определенные требования по длине резьбового участка и параметрам резьбы:

• ГОСТ 3262-75 – по водопроводным и газовым трубам;
• ГОСТ 8969-75 – по сгонам, используемым в соединениях труб одного диаметра;
• ГОСТ 8961-75 – по контргайкам;
• ГОСТ 8955-75 – по длинным муфтам или фитингам с правой и левой резьбой;
• ГОСТ 8946-75 – по проходным угольникам, используемым для поворота трубы;
• ГОСТ 8948-75 и ГОСТ 8951-75 – к прямым тройникам и крестам.

Размеры резьбового участка, его длина, количество ниток привязаны к диаметру и толщине стенки стальной трубной заготовки. Параметры подобраны так, чтобы соединение двух труб получалось надежным, при этом стенка водопроводной магистрали не ослаблялась резьбовым профилем, всегда оставался запас прочности.

При покупке деталей для стыковки стальных труб нужно обращать внимание на параметры резьбового участка, симметричность профиля, одинаковую высоту вершин по всей длине нарезки.

Большинство деталей, используемых в соединениях, изготавливают из стальных заготовок полукустарным способом с помощью плашек или нарезают резцом на токарном станке. Требования ГОСТа могут не выдерживаться.

Один и тот же профиль часто с нарушением технологии нарезается как на легкой заготовке, так и на тяжелой стальной трубе. При том, что на тонкостенных заготовках профиль не режется, а накатывается. Из-за брака соединение выходит из строя в первый же год эксплуатации.

Виды разъемных соединений

Стыковка двух участков водяной или газовой трубы одного диаметра может выполняться тремя способами:

• стяжка муфтой и контргайкой;
• соединение двух стальных труб длинной муфтой с правой и левой резьбой;
• сгоном и двумя муфтами.

Конкретную схему стыковки стальных труб выбирают в зависимости от места предполагаемого соединения, наличия поворота, врезки водопроводного крана или места разветвления коммуникаций.

Стыковка двух стальных труб с помощью пары муфта-контргайка

Данный тип соединения считается доступным в применении для всех желающих. Способ подходит для сборки или наращивания линии стального водопровода из трубных заготовок с предварительно нарезанной на концах резьбой. Предполагается, что подсоединяемый отрезок может вращаться вокруг оси.

Порядок действий:

1. Накручивают до упора контргайку на резьбе основной трубы, выполняют подмотку резьбового участка ФУМ-лентой. Наворачивают муфту, не доходя до контргайки 4-5 мм.
2. Наворачивают контргайку и выполняют подмотку лентой ФУМ второй трубы.
3. Совмещают торец с резьбой с входом в муфту, приподнимают трубную заготовку на одну линию с основной трубой. Придерживая трубным ключом, вворачивают вторую часть по внутренней резьбе. Сначала нужно провернуть рукой, затем дожать ключом.

После того как вторая трубная заготовка плотно вошла по муфтовой резьбе, притягивают контргайки и зажимают уплотняющий материал.

Таким способом ставят задвижки, врезают треугольники для ветвления водопроводной магистрали.

Соединение длинной муфтой

Зачастую в процессе ремонта или сборки водопровода нет возможности вращать хотя бы одну из сращиваемых половинок. В лучшем случае можно продвинуть по оси или отогнуть одну из труб в сторону на 10-20 мм.

В такой ситуации соединение выполняется с помощью длинной муфты, исполнение «2» по ГОСТу-8955-75. У детали на входе и выходе есть правая и левая резьба. Длина каждого участка невелика, например, для дюймового сечения не превышает 16 мм.

Длинная муфта удобна для соединения стальных труб после ремонта, например, из линии водопровода пришлось выбросить тройник или кран. Остались лишь две половинки трубы с резьбой.

Чтобы выполнить соединение, нужно очистить резьбу от старой подмотки. На ней не должно быть вмятин, коррозии. Допускается точечное повреждение ниток не более чем на 10% поверхности. На каждую трубу наворачивают по стальной контргайке, подматывают ФУМку.

Направление вращения подмотки при укладке ФУМ-ленты на профиль резьбы для каждой половины отличается. Материал наматывают по ходу вращения корпуса.

После укладки уплотнения нужно слегка развести концы стальных труб вдоль оси на величину 35-45 мм. Далее вставить между ними длинную муфту и ввести торцы труб внутрь, стараясь не допустить перекоса. Остается провернуть корпус рукой, чтобы попасть в зацепление с первым витком резьбы с каждой стороны.

Если резьба совпала, то заворачивают трубным ключом, после чего поджимаем стальные контргайки с каждой стороны.

Соединение сгоном, двумя муфтами и контргайкой

Данный способ соединения самый простой и одновременно самый массовый. Он интересен тем, что с помощью пары муфт и сгона произвольной длины можно соединить две стальные трубы, между торцами которых может быть расстояние 110-300 мм.

Использовать стальной сгон большей длины не имеет смысла. Для водопроводов сечением в 1/2-3/4 дюйма рекомендуется использовать сгоны по 110 мм, для дюймовых – 130 мм.

Единственным исключением является использование сгонов длиной по 300 мм для подключения водяных радиаторов к стоякам отопления.

Соединение стальных труб подобным способом возможно при условии нормального качества профиля на резьбовом участке. Обычно на старых стыках страдают первые витки резьбы из–за коррозии или неумелого обращения с инструментом.

Если осталось хотя бы несколько «здоровых» витков, всегда можно дорезать резьбовой профиль на стальной трубе до требуемых 20-25 мм. Для этого потребуется как минимум один помощник, плашка хорошего качества с держателем, парочка трубных ключей, деревянные бруски и проволока.

Одному из работников придется закрепить бруски на водопроводе и удерживать ключом трубу от проворачивания. Второму – смазать резьбой участок литолом или «собачьим салом», завернуть плашку до упора. Далее, проворачивая за раз трубным ключом плашку на небольшой угол, попытаться сделать хотя бы несколько витков.

Поврежденные витки на конце стальной трубы нужно обрезать болгаркой, напильником сбить стальные заусенцы. На новой кромке сделать входную фаску, иначе завернуть муфту будет невозможно.

Длина сгона должна быть меньше расстояния между торцами соединяемых магистралей на 5-6 мм.

Само соединение стальных труб выполняется в следующей последовательности:

1. Внутрь на витки контргайки уложить небольшое количество порошка графитовой смазки (на кончике жала шлицевой отвертки). Удерживая контргайку в вертикальном положении, завернуть сгон длинным резьбовым участком вперед. Несколько раз прогнать гайку по всей длине, чтобы резьбовой профиль раздавил и равномерно разогнал порошок по всей резьбе. Его остатки сдуть.
2. В дополнение к имеющейся на длинной резьбе контргайке, завернуть муфту. Пару нужно будет довернуть до конца участка, но не затягивать. С противоположного конца сгона с коротким резьбовым участком завернуть вторую муфту, но уже с подмоткой резьбового профиля ФУМ-лентой.
3. На соединяемых концах водопровода оба резьбовых участка подмотать ФУМкой. На любой из концов магистрали наворачивается муфта со сгоном, которая на короткой резьбе. Соединение затянуть трубным ключом.
4. Согнать муфту с длинного резьбового участка сгона на подмотанную резьбу. Сгон в этот момент зафиксировать и удерживать от проворачивания трубным ключом.

Соединение выполнено, и можно оценить качество работы. Если претензий по перекосам, герметичности или оставшейся резьбе на соединяемых участках нет – подмотать пропитанную паклю между торцом муфты и контргайкой и затянуть последнюю до упора.

После проверки стык обработать антикоррозийным раствором и после сушки окрасить пентафталевой эмалью.

Достоинства и недостатки соединения на резьбе

Правильно собранный узел может прослужить 25-30 лет без ремонта. Сгон, муфта, контргайка стоят недорого, просты в изготовлении даже в кустарных условиях.

При необходимости всегда можно разобрать соединение, заменить поврежденный элемент, намотать уплотняющую ленту. После чего узел будет служить столько же, сколько и сам трубопровод.

У соединения на резьбе есть два недостатка:

• сборка требует определенных навыков обращения с деталями соединения;
• долговечность зависит от качества нарезанной резьбы.

Любые отклонения профиля от соосности с заготовкой, смятие металла, слишком большая длина резьбового участка на сгоне становятся причиной появления ржавчины и сквозной коррозии стенок. Не спасает даже антикоррозионная обработка.

Соединение стальных труб на резьбе сегодня остается основным при сборке водопроводов или газовых магистралей. Заменить их на сегодня нечем. Компрессионные или обжимные схемы соединения служат максимум десяток лет, пока на поверхности не появятся следы коррозии металла, или резиновая прокладка не затвердеет, окончательно не потеряет эластичность.

Доводилось ли вам проводить соединение участков магистрали на резьбе? Поделитесь своим опытом с читателями в комментариях. Сохраните статью в закладках. Сделайте репост в социальных сетях.