Способы соединения стальных труб

В соответствии с основными регламентами, действующими на территории России, выделяют несколько способов соединения труб, арматуры и других элементов трубопровода. Выбор конкретного метода зависит от будущих условий эксплуатации магистрали, а также особенностей рабочей среды, внутреннего давления и условий окружающей среды. Рассмотрим подробнее классификацию соединений и что они из себя представляют.

Сварной метод соединения

При сварном типе соединения стальных труб используются следующие технологии:

Стыковая – соединение торцов труб путем сварки встык. Применяются ручная дуговая сварка, автоматическая под слоем флюса, аргонодуговая и другие виды.
На монтажном стыке применяется при ремонте и монтаже трубопроводов.
Сварка неповоротных вертикальных и наклонных стыков.

В производственных условиях методом сварки получают прямошовный трубопрокат из стальной ленты или листа с образованием продольного шва по всей длине. Спиралешовные создаются также из ленты, навитой на винтовую линию.

Чтобы сварка получилась по-настоящему качественной, важны квалификация специалиста, соблюдение требований нормативной документации, а также контроль процесса сварки и проверки готовых швов на дефекты.

Если все сделано правильно, сварное соединение получается прочным и герметичным, способным выдерживать существенные перепады давления и эксплуатационные нагрузки рабочей среды. При этом не стоит забывать о повышенной вероятности образования коррозии в месте стыка стального листа.

Резьбовое соединение трубопроводов

У резьбового соединения можно выделить следующие особенности:

Простота монтажа и демонтажа – резьба позволяет быстро и легко проводить монтаж и демонтаж труб вручную без применения сварочного аппарата или плазмореза.
Герметичность – при правильном резьбовом монтаже с использованием уплотнительных материалов (лен, фум-лента, герметики) достигается высокий уровень герметичности.
Относительная нежесткость – резьба более гибкая и податливая по сравнению со сварным швом. Это позволяет компенсировать небольшие смещения труб.
Ограничение по диаметру – нарезанную резьбу практически не встретить на трубах больших диаметров (свыше 100-150 мм) из-за повышенных требований к точности изготовления.
Ограничение по давлению – резьбовой тип монтажа используются преимущественно на трубопроводах с относительно невысоким рабочим давлением (до 10-16 МПа). Для высоких показателей внутреннего давления предпочтительнее сварные соединения.
Зависимость от материала труб – некоторые материалы (нержавеющая сталь, хрупкие сплавы) менее пригодны для нарезания резьбы.
Качество соединения напрямую зависит от точного соблюдения геометрии резьбы в соответствии со стандартами.

Резьбовые соединения широко используются в системах водо-, газоснабжения, отопления, а также на технологических трубопроводах невысокого давления в промышленности. Они удобны для ремонта и обслуживания труб.

Соединение труб с помощью фланцев

Фланцевое соединение трубопроводов отличается:

Разборностью – то есть фланцы легко монтировать и демонтировать, что в разы облегчает ремонт трубопроводов.
Герметичность – между фитингами устанавливается уплотнительная прокладка, которая гарантирует высокую герметичность соединений даже при высоком давлении.
Прочность – у фланцев жесткая конструкция и большое сечение металла, что позволяет им выдерживать значительные нагрузки и давление.
Компенсация перемещений – фланцевые способны компенсировать некоторые смещения труб относительно друг друга.
Контролепригодность – при «разболченном» фланцевом соединении легко провести визуальный и инструментальный контроль внутренней поверхности трубопровода.
Универсальность – фланцы подходят для труб из разных марок стали и чугуна.
Точность изготовления – фланцы обязательно создаются с высокой точностью, чтобы соприкосновение с соединяемой поверхностью было плотным.

Фланцы используются в системах тепло-, водо- и газоснабжения, на технологических трубопроводах в химической, нефтегазовой и других отраслях промышленности. В соответствии с действующими ГОСТ, к качеству фланцев предъявляют высокие требования.

Особые способы соединения

Помимо описанных выше сварного, резьбового и фланцевого соединений трубопроводов, для организации систем транспортировки рабочих сред есть и комбинированные способы. Например, бесфланцевые хомутовые (с помощью обжимных хомутов), цанговые (цанга обжимается по трубе, создавая герметичное соединение), с натягом (конусная или цилиндрическая натяжная муфта). Трубопрокат можно соединять и путем механического воздействия специальным обжимным инструментом с фиксацией положения трубы. Например, обжимное соединение «Грувлок».

Допустимо использовать и металлические клеммы, которые накладываются на концы труб и затягиваются, создавая герметичное соединение. Такой метод часто можно встретить во временных или вспомогательных трубопроводах.

В ниппельных соединениях трубопрокат соединяется при помощи муфты с резьбами на концах и контргаек. Такой метод гарантирует прочность, герметичность, компактность соединительной зоны.

Специалисты используют и развальцовку, когда конец трубы расширяется для соединения со специальной муфтой или фланцем.

Описанные выше способы часто используются там, где трудно или невозможно использовать сварку. Вторая причина – это необходимость быстро создать временный трубопровод для решения более глобальных задач. Выбор способа соединения зависит от условий эксплуатации и материала труб.

2024-03-15