Зварювання та різьбове з'єднання труб

Різьбові з'єднання труб

Різьбове з'єднання труб здійснюється за допомогою елемента, яким з'єднуються два трубопроводу. Якщо труби з однаковими діаметрами, то використовують фітінг. Фітинг - це невеликий шматок труби, у якого нарізана внутрішня різьба. Використовують з'єднання труб на різьбі, в разі необхідності переходу на інший діаметр, з'єднання на поворотах, для розгалуження і подовження. Якщо доводиться часто розбирати труби в цьому місці, теж використовують різьбове з'єднання.

З'єднання за допомогою нарізаної різьби на трубах проводиться шляхом нагвинчування муфти (фітинга) з внутрішнім різьбленням.

На трубах нарізкою різьблення виконується на верстаті або з допомогою плашки. Різьблення накаткою використовують на тонкостінної труби.

Це з'єднання забезпечує хорошу герметизацію і міцність при дотриманні технології складання.

Різьбові з'єднання застосовуються на побутових газопроводах, таким чином виробляють з'єднання водопровідних труб, в промисловості для з'єднання труб невеликого діаметру.

Види

Як поєднати водопровідні труби або труби опалення?

Використовуються два варіанти зчленування труб:

• нероз'ємні з'єднання, зроблені за допомогою пресування, склеювання, паяння, зварювання або бетонування;
• роз'ємні - на різьбі, на фланцях, розтрубні та деякі інші.

Для різних матеріалів труб, для різних середовищ, що транспортуються (нейтральних або агресивних), для різних умов експлуатації і фізичних властивостей (тиск і температура), використовуються різні види різьбових з'єднань.

Ось перелік основних видів різьби:

1. різьба метрична;

2. дюймова різьба;

3. трапециідальна різьблення;

4. трубна циліндрична різьба;

5. трубна конічна різьба;

6. метрична конічна різьба;

7. упорна різьба;

8. кругла різьба;

9. прямокутна різьба;

10. спеціальна різьблення.

Переваги

Різьбові з'єднання труб досить зручні в збірці і експлуатації при ремонті або модернізації складних трубопроводів.

Ремонт водопровідних труб проводиться із застосуванням різьбових з'єднань. Збірка не вимагає складних інструментів типу паяльника або зварювального агрегату.

Легко можна зібрати та розібрати конструкцію за допомогою гайкових ключів, забезпечить високу герметичність за допомогою спеціальної обмотки різьблення фторопластовою стрічкою.

Установка водопровідних труб проводиться таким чином, щоб полегшити заміну сантехнічних приладів, не вимагаючи для цього спеціального обладнання.

Нарізати різьблення можна практично на будь-якому матеріалі, з якого виготовляють труби.

Маркування

Різьбові з'єднання маркують на трубах у вигляді дробу: в чисельнику - внутрішній діаметр різьби, а в знаменнику - зовнішній діаметр.

Застосування

Різьбове з'єднання використовується при внутрішньому просвіті діаметром не більше 100 мм, тиск середовища, що транспортується менше 1,6 МП, температура повинна бути нижче 180°С.

Основні параметри різьби

1. Крок різьби - це відстань між двома суміжними вершинами або підставами витків.
2. Глибина різьби - це відстань від вершини до підстави витка.
3. Кількість заходів, в основному застосовується однозаходная різьблення, іноді використовують двухзаходную різьблення для прискорення збирання і розбирання.

4. Права різьба закручується за годинниковою стрілкою, а ліва - проти.

Різьблення може бути нарізана довго чи коротко. Довгу різьблення використовують для підбору точної довжини при складанні трубопроводу.

Якщо тріснула чавунна труба

В наш час чавунні труби стали рідкістю. У нових системах їх використовують там, де потрібно витримувати значні температури понад 100°С.

Матеріал крихкий, дорогий і важкий. Залишилися чавунні труби в основному в стояках каналізації.

Якщо з-за ремонту або з інших причин у вас тріснула чавунна труба, модно закрити текти гумовим хомутом. У каналізації немає надлишкового тиску, завдяки цьому ремонт чавунних труб простий.

Використовується ряд способів для закладення хоча б на деякий час тріщин у чавуні.

Якщо чавун дав тріщину, далі буде гірше. Через крихкість чавуну тріщина поступово буде зростати або навіть виникне розвилка і тріщин стане дещо.

Як хомута використовується гума і два хомута, якщо їх немає, зійде і мідний дріт. Гуму можна вирізати зі старої автомобільної камери.

Оберніть гумою трубу в місці пошкодження і затягніть гвинти.

Але частіше тріскаються у вихідному трійнику один з входів.

У цьому випадку можна залити тріщину бистросхвативающійся цементним розчином чи сучасним герметиком.

У разі якщо тріщина вгорі, для утримання розчину або герметика використовують підтримку з пап'є-маше, яка, приймаючи форму колектора, не дає цементного розчину відвалитися. Після затвердіння папір видаляють.

Способи зварювання та види з'єднань зварюванням

Як з'єднати дві труби?

Монтаж та виготовлення технологічних трубопроводів часто вимагають застосування нерозбірних з'єднань труб. Основний метод нероз'ємних з'єднань - зварювання.

Зварювання проводиться промисловим способом з використанням автоматів і напівавтоматів, з виконанням вимог СНиП III-Г.9-62.

Зварюють не тільки метали, а й пластик, скло.

Є дві технології зварювання:

• зварювання плавленням;
• зварювання тиском.

Нижче наведені найбільш популярні види зварювання, які мають широке застосування при виготовленні і монтажі трубопроводів:

• ручна газова;
• ручна електродугова за допомогою металевих електродів;
• напівавтоматична і автоматична електродугова в середовищі захисних газів;
• напівавтоматична і автоматична електродугова під шаром флюсу;
• электроконтактную стыковую (точкова).

Останнім часом впроваджуються порівняно нові види зварювання:

• зварювання порошковим і голою електродної дротами;
• стикова (точкова) за допомогою високочастотного нагріву.

Найпоширеніший метод - електродугове зварювання. Проводиться змінним і постійним струмом.

У другому випадку до виробу приєднують, як правило, плюсовий провід, а до електрода - мінусовій. Цей варіант називається з'єднанням прямої полярності.

Якщо поміняти полярність навпаки - такий варіант ведення зварювання називають зворотною полярністю, але зустрічається рідше.

Економічно вигідніше зварювання змінним струмом. Обладнання коштує менше, вимагає менш дорогого догляду, менше витрата електроенергії в порівнянні з постійним струмом.

Види зварного з'єднання

Застосовуються різноманітні види зварних з'єднань, внахлест, в стик, кутове з'єднання для приварки штуцерів або плоских фланців.

Нижче перелічено основні види зварного з'єднання:

• поздовжнє стикове з двостороннім швом;
• поперечний стикове з подкладным кільцем без розточки;

• то ж з внутрішньою розточкою;

• поздовжнє стикове з одностороннім швом;
• поперечний стикове з одностороннім швом без скосу кромки;
• то ж зі скосом кромки;
• стикове контактне;
• одностороннє кутове зі скосом кромки;
• двостороннє кутове без скосу кромки;
• одностороннє кутове без скосу кромки;
• розтрубне внапуск.

З'єднання встик має саме часте застосування, з-за підвищеної міцності. Стикові з'єднання бувають з поздовжнім і поперечним розташуванням шва.

Поздовжні стики утворюються при зварюванні труб та деталей із згорнутого листа, поперечні стики - коли труби і деталі просто з'єднуються зварюванням.

За характером зварного з'єднання шви поділяються на:

• односторонні;

• двосторонні;

• односторонні з подкладным кільцем.

Якщо внутрішній діаметр трубопроводу менше 500 мм, то досить зробити тільки односторонній шов. Якщо внутрішній діаметр перевищує 500 мм, з внутрішньої сторони підварюють корінь шва для підвищення міцності з'єднання.

Застосування підкладних кілець обмежена, в силу того, що кільця знижують внутрішній діаметр трубопроводу, а це збільшує гідравлічний опір.

Кутові з'єднання без скосу кромок і зі скосом однієї кромки використовують, коли виготовляють зварні деталі трубопроводів, або ці деталі приварюють до труб.

За положенням зварного шва кваліфікація наступна:

• нижнє положення;

• вертикальне;

• стельове;
• горизонтальне на вертикальній площині.

Якщо використовується зварне з'єднання в розтруб внапуск - воно має меншу міцність і вимагає попередньої розвальцьовування кінця труби. Такий варіант застосовується для зварювання труб з пластичних металів і неметалічних пластичних матеріалів.

В залежності від положення швів у просторі зварювання має свої особливості і складності, вимагаючи підвищеної кваліфікації зварника, спеціальної технології зварювання та додаткового обладнання.

Для різних умов виконання зварювальних робіт їх ділять на поворотні і неповоротні.

Більшість стиків труб або додаткових деталей, виконуваних поворотним методом, зварюють найбільш простим швом в нижньому положенні труби відносно електрода. Неповоротні стики обходяться набагато дорожче, і потрібно більш кваліфікований зварник.

Вимоги до якості зварного шва

Для різних технологій зварювання, вимоги до якості зварних швів однакові: щільність, міцність, пластичність. Пластичність і міцність потрібні не нижче основного матеріалу.

Підготовка труб для зварювання

Для підготовки труб до зварювальних робіт необхідно нарізати труби та інший матеріал на потрібні шматки, провести згідно з кресленням обробку кромок, очистити поверхню під зварювання.

Кут скосу кромок повинен відповідати стандартам, перевірку кута виробляють в декількох точках по колу. Торці труб повинні бути строго перпендикулярні осі труб.

Відхилення заміряють два рази по взаємно перпендикулярних діаметрах. Відхилення для труб до 250 мм не повинні перевищувати 1 мм для труб з умовним походом, а для більш товстих труб - до 2 мм.

Не допускається зварювати труби з кромками, покриті мастилом, фарбою або брудом. З-за цих забруднень знижується міцність шва, з'являється пористість в шві.

Очищення повинна проводитися, як мінімум, на 20 мм від стику. Для цього використовують сталеві щітки, шліфувальні машинки та інше.

Необхідно забезпечити точність збігу центрів зварюваних труб та їх обов'язкову фіксацію до прихватки.

Прихватки - це короткий зварний шов, який застосовують для додаткової фіксації деталей зварних конструкцій. За правилами, прихватку робить той же сварщик, який буде зварювати весь стиковий шов.

Трубопроводи високого тиску, зварювання і термообробка зварних з'єднань

Зварювання труб високого тиску допускає всі види промислової зварювання, однак з-за високих вимог до якості зварювання, допускаються до цього тільки зварювальники, що мають спеціальне посвідчення про складання кваліфікації за правилами Держгіртехнагляду.

Для випробування якості зварювання труб високого тиску потрібні спеціальні засоби. Потрібно забезпечити високу якість зварного шва, який повинен витримати транспортування середовища при низьких і високих температурах, крім того, шов повинен бути стійким до корозії.

Для цього вибирають тип зварювання.

З'єднання сталевих труб зварюванням для сталей 20 і ЗОХМА для трубопроводів високого тиску допускається виконувати газовим зварюванням для внутрішніх діаметрів від 6 до 25 мм. Інші діаметри вимагають застосування електродугового зварювання.

Кількість проходів (шарів зварювання) необхідно від 4 до 10.

Після будь-якого типу зварювання необхідно зняти внутрішні термічні напруги. Для цього, з обох сторін шва, на відстані 100 мм з обох сторін, проводять термічну обробку, інакше з-за високих температур зварювання залишаться зміни структури металу шва і зони біля шва, що різко погіршує механічну міцність з'єднання.

В умовах монтажу трубопроводу, проводять відпал. Для термообробки використовують або муфельні переносні печі або газові кільцеві пальника і кільцеві індукційні нагрівачі, нагріваючи зазначене вище з'єднання труб.