Сполучні деталі трубопроводів - види і їх особливості

Система трубопроводу крім рівних ділянок труб зазвичай має всілякі завороту, відгалуження, переходи з одного діаметра на інший і інші елементи. Для їх монтажу використовують спеціальні сполучні деталі, яким, власне, і присвячена ця стаття.

Загальні відомості

З'єднувальні елементи трубопроводів або, як їх ще називають, фітинги виконують кілька функцій. Крім того, що вони дозволяють сформувати потрібний елемент трубопроводу, наприклад, розгалуження або перехід, фітинги забезпечують герметичність стиків і, в той же час, відповідають за надійність системи.

Відповідно, від них залежить і довговічність всього трубопроводу. Тому до вибору сполучних деталей необхідно підходити не менш відповідально, ніж до вибору самих труб. А для цього потрібно ознайомитися з усіма існуючими їх видами, що ми далі і зробимо.

види з'єднань

В першу чергу слід сказати, що з'єднання трубопроводів буває двох типів:

• Роз'ємне - до таких відносяться з'єднання, отримані пайкою, зварюванням, пресуванням, бетонуванням або склеюванням.
• Нероз'ємне - різьбове, фланцеве, розтрубне та інше.

Види з'єднання трубопроводів залежать від матеріалу, з якого виконані деталі, а також від таких факторів:

• Фізико-хімічних властивостей продукту, що транспортується, таких як токсичність, агресивність, здатність до випадання осаду тощо.
• Умов експлуатації - необхідність частих розборок, тиск в системі, вибухобезпечність і ін.

Залежно від типу з'єднання елементів трубопроводу, підбираються і сполучні деталі. Але, крім типу з'єднання, фітинги відрізняються за призначенням.

Найчастіше в трубопроводах зустрічаються такі деталі:

• відводи;
• трійники;
• переходи;
• Сполучні муфти.

Тепер детальніше розглянемо їх види і призначення.

відводи

Основною функцією відводів є зміна траєкторії труби і напрямки робочого потоку. Це вид фітингів є одним з найбільш поширених при влаштуванні трубопроводів. Візуально цю деталь можна уявити як вигнутий під певним кутом відрізок труби.

Звичайно, в трубопроводах невеликого діаметра виконати поворот можна шляхом вигину труби своїми руками, але якщо діаметр великий, то загнути труби не вийде.

Тому відводи застосовують в самих різних видах систем:

• У хімічних трубопроводах;
• водогонах;
• теплотрасах;
• Газопроводах тощо.

За способом виготовлення, з'єднувальні відводи трубопроводів розрізняють на:

Найчастіше зустрічаються штамповані відводи і виконані методом протягання.

Що стосується конструкційних особливостей, то найбільш затребуваними є крутовигнуті вироби, тобто володіють невеликим радіусом і характеризуються наступними кутами повороту:

• 45 градусів;
• 60 градусів;
• 90 градусів;
• 180 градусів.

Останнім часом великою популярністю при монтажі різного виду трубопроводів користуються нержавіючі відводи, які виготовляються зі сталі, що містить в своєму складі хром. Їх перевагою є стійкість до корозії і різних агресивних середовищ.

Зверніть увагу! Різноманітність кутів поворотів дозволяє забезпечити найкращу пропускну здатність системи. Адже, поворот трубопроводу під кутом 90 градусів є найбільш поширеним джерелом турбулентності, а також каталізатором мулистих відкладень в системі.

Класифікацію поворотних з'єднань також можна виконати за двома ознаками:

• Конструкционному матеріалу;
• За технологією монтажу даного елемента в трубопроводі.

Для монтажу сталевих систем, кутовий відведення являє собою різьбову муфту, корпус якої загнутий під певним кутом. Однак, існують подібні фітинги та для зварного з'єднання, в цьому випадку їх внутрішній і зовнішній діаметр дорівнює внутрішньому і зовнішньому діаметру трубопроводу.

У полімерних трубопроводах, в залежності від їх типу, з'єднання буває звареним і розтрубним.

трійники

Даний вид фітингів встановлюють в місцях, де необхідно виконати розгалуження трубопроводу.

Залежно від ставлення горловини трійника до корпусу трійника, їх розрізняють на:

• Перехідні - мають різний діаметр горловини і прохідних отворів корпусу. Застосовуються на ділянках, де відгалуження трубопровід відрізняється діаметром від центрального.
• Рівнопрохідні трійники - мають однаковий діаметром горловини і прохідних отворів корпусу.

Слід зазначити, що трійники відносяться до тих деталей трубопроводу, які піддаються великим динамічним навантаженням і дії тиску. Тому до них пред'являються високі вимоги щодо надійності і міцності.

По області застосування, трійники діляться на:

• Вироби для роботи в среднеагресівних і малоагрессівних середовищах - виконують з вуглецевих сталей марок - 10, 20, СТЗ.
• Вироби для роботи в високоагресивних середовищах - виконують з легованих і високолегованих сталей марок - 5х5м, 15ХМ1, 12Х18Н10Т та ін. Звичайно, ціна таких деталей більш висока.

Виробники застосовують різні способи виготовлення трійників:

• Методом лиття в форми;
• Шляхом газової вирізки деталей і подальшої їх зварювання;
• Шляхом штампування цільної поковкою і подальшим свердлінням отворів;
• Штампуванням сталевого листа і наступним зварюванням.

переходи

Переходами називаються деталі, які дозволяють плавно змінити діаметр трубопроводу.

На сьогоднішній день представлено безліч різних варіантів перехідників, які поділяються в першу чергу на:

• штамповані;
• Зварні.

Основною характеристикою перехідників є вхідний і вихідний діаметр, а також довжина переходу. Крім того, вироби можуть відрізнятися матеріалом, з якого вони виготовлені.

Мабуть, найбільш широкого поширення набули переходи з нержавіючої сталі, які використовуються в наступних сферах:

• Хімічної - завдяки стійкості до агресивного середовища;
• Харчовий - завдяки екологічності;
• Енергетичної - в результаті міцності і довговічності.

Потреба в переході може бути викликана різними причинами. Наприклад, зменшення діаметра дозволить підвищити тиск в трубах і, як наслідок, збільшити натиск. Розширення ж дозволяє домогтися зворотного ефекту.

Таким чином, переходи є найціннішою деталлю для розподілу тиску і планування навантажень на систему. Як і до трійникам, до переходів пред'являються підвищені вимоги щодо надійності і міцності.

В даний час існує декілька способів виготовлення цих деталей:

• Кування кільцеподібних або штампування конічних поковок з подальшою механічною їх обробкою;
• Вальцювання з листових заготовок і подальша сварка;
• Штампування з листових заготовок і подальша сварка;
• Штампування з трубних заготовок шляхом обтиску або роздачі.

За способом монтажу, переходи можуть бути як розбірними, так і звареними.

Зверніть увагу! Зварні з'єднання трубопроводів по ГОСТу 16037-80 допускаються тільки в тому випадку, якщо фітинги виконані з тієї ж марки стали, що і труби.

фланці

Фланці є деталі у вигляді диска (іноді у вигляді квадратної рамки), призначені для з'єднання труб однакового діаметра за допомогою болтів. Дане з'єднання використовують в першу чергу в місцях підключення трубопроводів до устаткування, яке має відповідні фланці, а також на ділянках трубопроводів, які в процесі експлуатації вимагають періодичної заміни і розбирання.

Ці деталі різняться за способом з'єднання з трубами.

Вони бувають:

• звареними;
• Різьбовими.

Фланцеві зварні з'єднання по ГОСТу 12815-80 поділяються на:

• Плоскі приварні (привариваются двома швами);
• Вільні на приварному кільці;
• Приварні в стик.

Для з'єднання труб, виконаних з легованих сталей, використовують вільні фланці, які спираються на відбортований кінець труби. З'єднання на різьбі, як правило, застосовують для трубопроводів високого тиску.

Розміри фланців стандартизовані, що забезпечує їх взаємозамінність в трубопроводах.

Це стосується:

• Зовнішнього діаметра деталі;
• Діаметра болтової окружності;
• Діаметра і кількості болтових отворів.

Для герметичності фланцевих з'єднань, між ними використовують спеціальну прокладку, форма якої залежить від якості рідини, що транспортується або газу і тиску в системі.

Згідно ГОСТ 12815-80 існує вісім видів ущільнюючих площин фланців:

1. З виступом;
2. З з'єднувальним виступом;
3. З западиною;
4. З пазом;
5. З шипом,
6. Під прокладку овального перетину;
7. Шип-паз під фторопластові прокладки;
8. Під лінзову прокладку.

Слід зазначити, що герметичність з'єднання багато в чому залежить від якості прокладок.

Тому до них висуваються такі вимоги:

• пружність;
• міцність;
• міцність;
• Теплова стійкість;
• Хімічна стійкість.

Зверніть увагу! Інструкція по застосуванню різьбових та фланцевих з'єднань не допускає їх використання для трубопроводів, покладених в важкодоступних для огляду місцях.

муфти

Сполучна муфта являє собою деталь, внутрішній діаметр якої дорівнює зовнішньому діаметру труб, що з'єднуються. Ці сполуки можуть застосовуватися як для монтажу розбірних, так і монолітних трубопроводів. У першому випадку використовують різьбові муфти, а в другому - клейові або під зварене з'єднання.

Треба сказати, що в будь-якому випадку муфта забезпечує герметичне з'єднання. Матеріал трубопроводу може бути будь-яким, найголовніше, щоб він збігався з матеріалом муфти.

По суті, муфта є альтернативою фланцевому з'єднанню. Наприклад, в сталевих трубопроводах вона, як і фланці, дозволяє виконувати демонтаж і заміну окремих ділянок системи. Так як металеві трубопроводи не дуже довговічні, така можливість є досить затребуваною.

Слід зазначити, що існує ще один вид муфт - розтрубні, які застосовуються в безнапірних трубопроводах, наприклад, в каналізаційних системах. З'єднання в такому випадку виконується за допомогою гумових ущільнювачів.

висновок

Як ми з'ясували, навіть однотипні з'єднувальні деталі для трубопроводів бувають декількох видів. Тому до їх вибору слід підходити дуже уважно. Якісні і правильно підібрані деталі дозволять збільшити термін експлуатації трубопроводу.

З відео в цій статті можна отримати додаткову інформацію з даної теми.