Трубы стальные. Производство и применение

Создание водопровода, отопления и канализации невозможно без трубопроводной арматуры.

Способы установки и правила монтажа

Разнообразие запорной аппаратуры, без которой не сможет работать ни один коллектор, приводит к тому, что заниматься ее установкой и обслуживанием должен специально обученный персонал. У каждой разновидности арматуры имеются свои особенности, которые нужно учитывать при монтаже и проведении сервисных мероприятий. При этом практически всегда применяются специальные инструменты и оснастка. От того, насколько квалифицированно произведены пусконаладочные работы, зависит долговечность и безопасность функционирования объекта.

Соединить запорно регулирующие элементы с трубой можно несколькими способами. Для этого потребуются:

  1. Муфты на внутренней резьбе.
  2. Цапфы с наружным уплотнителем.
  3. Ниппели.
  4. Фланцы. Если диски, прокладки и болты изготовлены из качественного материала, а равномерную и плотную протяжку гарантирует квалификация персонала, подобное соединение обеспечит необходимую герметичность на долгое время.
  5. Сварка. Является наиболее надежным способом стыковки трубопровода и добавочных элементов.

Кроме подбора метода соединения деталей, важно соблюдать основные правила, позволяющие избежать внеплановых ремонтов и аварийных ситуаций.

Они несложны:

  1. Перед сборкой все детали необходимо очистить при помощи сжатого воздуха, пара или воды. Во время сварочных работ требуется постоянно контролировать место соединения, так как образование окалины может нарушить герметичность.
  2. Предварительный осмотр фланцев на предмет неровностей на ровной части — зеркале. Не допускается наличие ржавчины, царапин и прочих повреждений. Такие детали надо очистить и отшлифовать.
  3. Нежелательно располагать узел с запорной арматурой на местности со сложным рельефом. Возникающее на точке изгиба напряжение металла может повредить как соединение, так и саму арматуру. В результате появятся утечки и возникнет аварийная обстановка.
  4. Установка обратного клапана обеспечит стабильный поток, защищенный от гидравлического удара при скачках давления внутри магистрали.
  5. Запорная арматура большого диаметра устанавливается на дополнительное основание для недопущения повреждения крепежных деталей и разгерметизации швов.
  6. Во избежание поломки не стоит прилагать к регулировочной аппаратуре излишних усилий при открывании и закрывании.
  7. Если детали трубопровода изготовлены из нержавеющей стали, их установку требуется осуществлять в открытом состоянии.
  8. Условия хранения.

Чтобы отключающая арматура, предназначенная для монтажа на участке магистрали или в конечной точке, работала долгое время без сбоев, аварий и замены, нужно обеспечить оптимальные условия при складировании. Место, где собирают детали трубопроводов, должно быть сухим, темным и без сквозняков. Укомплектованные резиновыми прокладками изделия должны находиться в приоткрытом виде. Если уплотнители металлические, то при консервации такая арматура тщательно закрывается для предотвращения попадания внутрь мелкого мусора.

Кроме того, каждая разновидность регулировочно-запорного механизма имеет свои специфические черты хранения и монтажа, которые предписаны заводом-изготовителем:

  1. Установка дисковых поворотных затворов производится при открытом их положении на 25%. Это предотвращает повреждение прокладки. Закручивание гаек должно быть постепенным.
  2. Для монтажа обратного клапана надо подбирать ответные фланцы такого же диаметра. Необходим строгий контроль расстояния между ним, проверка правильного направления хода потока и режима пульсации.
  3. Сборка шиберных задвижек допустима только после контроля индикатора положения и направления потока. Проведя гидравлическое испытание, следует проверить герметичность и при необходимости подтянуть болтовые соединения.
  4. Горизонтальное расположение и слабое давление при монтаже обратного клапана шарового типа требует повышенной осторожности. Для избежания перепадов давления возможен небольшой перекос при его установке. Клапан с одной створкой перемещается между фланцами с помощью вертикально расположенного крючка перпендикулярно трубе. До установки двустворчатого приспособления нужно проверить работоспособность пружинного механизма.
  5. Запрещено зажимать в тиски и разбирать шаровый кран. До поступления в продажу каждое изделие проходит на предприятии испытание на герметичность с помощью воды или воздуха. Вмешательство в конструкцию может стать предлогом для снятия арматуры с гарантии.

Применение современных устройств для регулирования параметров потоков в магистралях гарантирует надежную безаварийную работу магистралей во всех отраслях жизнедеятельности человека от водяных коллекторов до атомной энергетики. Но, кроме качественных деталей, необходимо также, чтобы все работы по монтажу и обслуживанию выполнялись персоналом с высокой квалификацией с соблюдением правил и требований к конкретному оборудованию.

Итоги

  • Фасонные части трубопровода – это детали для соединения труб в одну систему.
  • Элементы предназначены для поворотов магистрали, ответвлений, перекрестков.
  • При помощи фасонных труб производится соединение труб из разного материала. (В чугунную магистраль врезается дополнительный отвод из полипропилена)
  • Фитинги выпускаются для разных способов соединения. Монтаж с применением дополнительного специального оборудования и без него.
  • Материал изготовления: полипропилен, полиэтилен, пластмасса, металл, чугун, латунь.
  • Монтаж бывает разъемный и монолитный (неразъемный)
  • Диаметр фасонной части подбирается соответственно диаметру трубопровода.
  • Способ установки зависит от предназначения трубопровода.
  • Фасонные части большого диаметра применяются в промышленности (нефтепровод, газопровод)
  • Элементы изготавливаются по ГОСТу
Итоги

Преимущества и применение по видам

Бесшовные

Бесшовные стальные трубы характеризуются повышенной прочностью. Сфера применения круглых видов — трубопроводы:

  1. С большим рабочим давлением среды.
  2. С повышенными требованиями к герметичности.
  3. Со значительной толщиной стенок.
  4. Для газа и воды в ЖКХ.
  5. Для промышленной доставки нефти, химических веществ, пара.
Читайте также:  Как обойтись в ремонте квартиры без монтажной пены

Также такой тип арматуры используется в машиностроении (передаточные валы), строительстве (основы конструкций), в добывающей промышленности (скважины). Сферы применения бесшовных профильных труб будут представлены далее.

Преимущества бесшовных труб из стали:

  • Повышенная прочность по всей поверхности из-за отсутствия сварного шва, устойчивость к неблагоприятным воздействиям.
  • Низкий, однородный по изделию, температурный коэффициент линейного расширения.
  • Сохранение эксплуатационных характеристик при больших значениях давления рабочей среды и высоких температурах.

Электросварные

Электросварные трубы из стали обладают достаточной прочностью для широкого использования их в промышленности, ЖКХ, строительстве. Совершенные эксплуатационные характеристики сочетаются с более низкой ценой за погонный метр по сравнению с бесшовными аналогами.

  1. Трубопроводы разного назначения с рабочим давлением до 16 МПа.
  2. Возведение строительных конструкций.
  3. Ограждения, перила.
  4. Машиностроение.
  5. Производство мебели.
  6. Добыча полезных ископаемых.

Профильные

Профильные трубы из стали отличаются наличиями ребер жесткости, что придает им дополнительную прочность на изгиб. Поэтому основная область их применения — несущий элемент различных строительных, мебельных конструкций. При транспортировке и хранении они плотно прилегают друг к другу, без потерь объема складских помещений или ТС.

Наличие ребер жесткости позволяет уменьшить толщину стенок — изделия характеризуются еще и пониженным весом (по ГОСТ), расходом стали на изготовление и относительно невысокой себестоимостью. Сортамент этого типа очень обширен.

Применение профильных труб из стали:

  1. Строительство остовов зданий, конструкций.
  2. Производство мебели.
  3. Станкостроение.
  4. Машиностроение.
  5. Устройство ограждений и заборов.
  6. Возведение оранжерей, зимних садов, теплиц.
  7. Проведение инженерных коммуникаций.

Внутренние центраторы для сварки труб

Гидравлический привод этого оборудования обеспечивает внутреннее центрование труб и устраняет прогибы. Они могут появиться под действием собственного веса или от подвижек почвы. Регулировка скорости движения и усилия прижатия зажимов осуществляется с помощью двигателя постоянного тока, установленного на гидроприводе. На трубопроводах с диаметром до 0,3 м возможно применение ручного привода.

При стыковке внутренним центратором его вставляют внутрь трубы, а вторую с помощью грузоподъемного механизма надвигают. Гидроприводом производится прижатие торцов, стык проваривается. Для предотвращения сильного нагрева труб во время наложения шва используется вентилятор. Оборудование извлекается специальной штангой, затем вставляется в следующий стык. Перемещения производятся до окончания монтажа трубопровода.

Внутренние центраторы для сварки труб

Внутренние центраторы чаще используются для стыковки труб больших диаметров

Виды резьбовых соединений

А теперь рассмотрим виды металлических резьбовых деталей в сантехнике. Как правило, их изготавливают из чугуна, стали, латуни или бронзы и они имеют трубную резьбу. Резьба требует герметизации паковочным материалом, за редким исключением: если, например, на наружную резьбу устанавливается накидная гайка с прокладкой (см. выше) — дополнительное уплотнение не требуется.

Футорка — это деталь с наружной резьбой большего диаметра и внутренней резьбой меньшего диаметра. По-большому счету, футорка представляет собой гайку, на внешней стороне которой также имеется резьба. Встречаются детали с шестигранным внешним краем под монтажный ключ или со сплошной внешней резьбой, но с шестигранной структурой внутри.

Радиаторные футорки различаются направлением наружной резьбы — левой или правой. Внутренняя резьба обычная, правая.

Ниппель или бочонок — короткая деталь, на обоих концах которой наружная резьба. Обычно длинны ниппеля хватает лишь для соединения двух деталей с внутренней резьбой между собой. Диаметр резьбы на концах может различаться — тогда бочонок считается переходным. В большинстве случаев посередине детали имеется наружная шестигранная структура, хотя в некоторых случаях снаружи только резьба, а внутри имеются выемки под сгонный или шестигранный ключ.

Сгон — это отрезок трубы с наружной резьбой на обоих концах. По сути это тот же ниппель, только длиннее. Сгон не имеет шестигранной структуры снаружи и обычно монтируется при помощи газового ключа.

Полусгоном называют деталь, у которой наружная резьба располагается только с одной стороны. С противоположной стороны у полусгона или вовсе не предусмотрено крепления, или имеется конус для американки (или накидная гайка).

Муфта — деталь с внутренней резьбой с обоих концов. Если диаметр резьбы на концах различается, то муфта называется переходной. Иногда муфта комплектуется контргайкой, которая защищает ее от разбалтывания и раскручивания. Контргайка необходима тогда, когда в смонтированном узле с обеих сторон имеется запас наружной резьбы и поэтому имеется риск прокручивания в результате механических воздействий.

Муфта используется для соединения двух деталей с наружной резьбой. Другими словами — когда для монтажа какой-либо детали необходима внутренняя резьба, а мы имеем наружную.

Эксцентрик — деталь с любой резьбой на двух концах (внутренней или наружной, разного диаметра), при несоосности этих концов. Другими словами — центр одной стороны намерено не совпадает с центром другой.

Читайте также:  Лучшие акустические гитары по отзывам. Рейтинг 2021

Используется в тех случаях, когда в процессе монтажа не представляется возможным расположить выводы труб точно по заданным размерам или заданный размер может иметь погрешность. Пример использования — подключение настенного смесителя, позволяет исправить кривой монтаж водорозеток или в небольших пределах изменять положение смесителя.

Штуцер — деталь, на одном конце которой накидная гайка, а с противоположной стороны наружная резьба. Как можно заметить, под это определение также попадает полусгон, поэтому можно использовать одно из этих названий. Вообще, штуцер в широком понимании — это патрубок для соединения чего-либо, поэтому термин может использоваться и в иных деталях.

Пример использования — штуцер счетчика воды, он же полусгон. Может быть оборудован внутренним обратным клапаном.

Переходник — деталь, позволяющая изменить монтажный диаметр с одного размера на другой. Многие вышеописанные детали могут являться переходниками. Однако термин обычно используют тогда, когда нет более подходящего определения. Например: футорку можно назвать переходником, однако термин «футорка» более точно отражает тип детали.

Я не стал тут описывать тройники, крестовины и угольники, ибо не вижу смысла, там все понятно.

Для технического водоснабжения (технические)

Составляющие для технического водопровода – это история, которая характерна для производственных предприятий. Элементы трубопровода обладают свойствами, помогающие организовать беспрерывную работу предприятия.

Техническая — используется при строительстве наружных и внутренних инженерных сетей

Они подходят для орошения и промышленных задач, благодаря следующим преимуществам:

Для технического водоснабжения (технические)
  • Низкая покупная стоимость изделия. Элементы для технического водопровода создаются из полипропилена высокого класса, но их цена ниже, чем у газовых и водопроводных аналогов. Причиной разницы в цене становится технология создания товара: владелец завода применяет отходы производства и обеспечивает низкую себестоимость продукта. Качество материала не страдает.
  • Характеристики превосходят металлические и чугунные изделия. Дополнительное преимущество – это отсутствие налета внутри, обеспечивающее высокую проходимость. Свойства защищают ее от появления коррозии на корпусе, а значит, увеличивают ее срок эксплуатации (достигает 50 лет).
  • Устойчивость к влаге и температурным изменениям. ГОСТом 18599 2001 о полиэтиленовых технических трубах закреплены требования к качеству материала: пластик обладает этими свойствами и не дает замерзнуть воде при экстремально низких температурах.
  • Небольшой вес материала за счет структуры. Пластиковые изделия легче своих аналогов из металла в 2-4 раза. Поэтому монтаж проводится быстро, а также не требует дополнительных физических усилий. Эластичность трубопровода позволяет менять углы укладки без повреждения общей конструкции.
  • Не требуют специализированного обслуживания. Технические элементы ПНД редко ремонтируют из-за износа. Если часть трубопровода износилась, то ее отдельно демонтируют и присоединяют с помощью фитингов исправную часть отрезка.

В ГОСТе перечислены дополнительные требования и свойства, которым должен соответствовать продукт. Соблюдение рекомендаций при производстве делают технические трубы решением проблемы предприятия.

Полипропиленовые изделия

Полипропилен это экологически чистый материал. Не вступает в реакцию с химическими элементами, поэтому может применяться в системах холодного и горячего водоснабжения. При замерзании сохраняет структуру и не подвергается разрыву.

Трубы из полипропилена составили сильную конкуренцию стальным изделиям. Область применения пропиленовых труб от промышленного производства до бытовых нужд.

Рекомендуем: Инновационная арматура во Владивостоке

Нашли широкое применение в водоснабжении и установке системы отопления.

Преимущества полипропиленовых труб в том, что:

  • они не накапливают конденсат на трубах;
  • не требуют дополнительной изоляции;
  • обладают звукоизоляционными свойствами;
  • сохраняют тепло;
  • не проводят электричество;
  • на внутренних стенках не скапливает налет и известковые отложения;
  • возможно использование при высоких температурах;
  • удобство транспортировки;
  • легкость монтажа с использованием фитингов;
  • ценовая доступность;
  • возможность приобретения в строительных магазинах.

Фитинги бывают пропиленовые и комбинированные. Последние имеют металлическую резьбу, их использование позволяет сделать конструкцию сборно-разборной.

Полипропиленовые трубы достаточно прочные. Толщина стенок больше по сравнению с металлопластиковыми. Максимально допустимая промышленная длина 4 метра.

При монтаже труб необходимо избегать перекосов и изгибов. Для обеспечения закруглений нужно применять пропиленовые фитинги, которые дают возможность получения необходимой формы.

Характеристики

На сегодняшний день существуют три типа полипропиленовых труб, которые могут применяться во всех областях промышленности.

1. Трубы PN 10 и PN 16 предназначены для монтажа и обслуживания системы холодного водоснабжения и монтажа газопровода. При правильной эксплуатации срок службы достигает 50 лет. Температура воды не должна превышать 20 C. Трубы маркируют синей полосой или полностью окрашивают в синий цвет. Желтый цвет показывает о назначении трубы для работы с газом.

2. Полипропиленовые трубы PN 20 могут применяться в системах холодного и горячего водоснабжения при температуре не более 75 C. Для горячей воды используют трубы белого цвета. Маркировка красной полосой сигнализирует о возможности применения в напольном отоплении.

3. Трубы PN 25 имеют внутреннее армирование алюминиевой фольгой (см. . Они менее пластичны. Рабочая температура до 70 C. Предназначены для использования в отопительных системах. Срок эксплуатации до 50 лет. При повышении температуры и внутреннего давления срок службы снижается.

Трубы, армированные стекловолокном, применяют при устройстве стояков.

В выборе труб необходимо учитывать назначение трубопровода, его физические характеристики, а также правильно подбирать соединительные фитинги. Можно соединять полипропиленовые изделия с другими видами труб, используя для этого комбинированные фитинги, имеющие на одном конце металлические втулки.

Читайте также:  Как выбрать магнитный автомобильный держатель для телефона

Вам может быть интересно:

  1. Чугунные трубы: виды
  2. Материалы для изготовления труб: какие бывают
  3. Пропановая газовая горелка для пайки медных труб разным припоем: какую выбрать
  4. Как cделать лук из ПВХ трубы своими руками
  5. Чугунные трубы
  6. Вентиляционные пластиковые трубы на крышу: размеры
  7. Металлические водопроводные трубы: фитинги, диаметры, размеры
  8. Труба SML — что это?

Особенности герметизации

Вне зависимости от монтажных параметров арматуры для трубопроводов, транспортирующих текучие, газообразные и сыпучие рабочие среды, герметизации узла на проходе шпинделя или штока может осуществляться несколькими способами.

В сальниковых арматурах уплотнение выполняется при помощи упругой сальниковой набивки, пропитанной антисептиками и специальными гидрофобными растворами.

Такой вариант уплотнения отличается простотой монтажа, доступной стоимостью и возможностью ремонта.

[note]При выборе арматуры нужно учитывать, что существуют варианты, предназначенные для горизонтально-расположенных трубопроводов с вертикальным положением шпинделя или верхней крышкой, горизонтально- и вертикально-расположенных трубопроводов с любым положением, а также только для вертикально-установленных трубопроводных систем.[/note]

Поведение круглого, квадратного и прямоугольного сечения, виды разрушений

Толщина трубных стенок на внешней части гиба становится меньше из-за того, что при возникающих напряжениях появляется растягивающий момент:

  1. Ставшая тонкой внешняя стенка тяготеет к выгибу, направленному к срединной оси трубы. Это приводит к тому, что ее поперечное сечение деформируется.
  2. Когда предел прочности изделия превышается, оно разрывается по внешней плоскости изгибания.

Толщина трубных стенок на внутренней части гиба становится больше, из-за появления сжимающего напряжения. Когда предел прочности изделия на сжимание превышается, оно утрачивает локальную жесткость. Это приводит к образованию глубоких складок на внутренней плоскости изогнутой трубы.

Как ведут себя квадратный и прямоугольный профиль:

  1. Их трубные стенки подвержены сжимающему и растягивающему напряжению, как на наружной, так и на внутренней плоскости изгиба, по максимуму.
  2. У материала повышенная склонность к деформациям, мастеру трудно их контролировать.
  3. Профильный материал на внутренней стороне изгиба склонен к вертикально направленному расширению. При этом он течет горизонтально вдоль торца изделия. Эти напряжения вдавливают вертикально расположенные трубные стенки. При этом квадрат поперечного сечения деформируется. Он приобретает конфигурацию трапеции.
  4. Поперечное сечение прямоугольной и квадратной формы плохо передает зажимные усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  5. Профиль стремится проскользнуть вдоль колодки в начале изгибания. При этом он может ее тереть, что ведет к износу оборудования.

Поведение материала с круглым сечением, когда происходит его изгиб:

  1. Материал меньше деформируется на участках наивысшего напряжения. Места максимального сжимания/растягивания расположены по касательной осевой линии к поперечному сечению.
  2. Круглая форма дает металлу возможность равномерно растекаться по всем направлениям в ходе изгибания. Благодаря этому мастеру легче контролировать процессы деформации материала.
  3. Благодаря поперечному сечению округлой формы труба хорошо передает усилия между изгибочной и зажимающей колодкой.
  4. При гибке круглых труб по радиусу, они практически не проскальзывают в инструменте.

Гибка при помощи самодельного оборудования или без него

  • Гибка при помощи домкрата

Этот вариант распространен, так как домкрат – очень популярный инструмент, который есть у большинства автомобилистов. Он прекрасно подходит для того, чтобы согнуть металлопрокат в домашних условиях. По принципу работы этот метод похож на арбалетный трубогиб. Труба фиксируется на три точки, две из которых – упоры, и третья – шток домкрата.

  • Использование углошлифовальной машины (болгарки) для изгиба профильных труб

Этот метод работает с прямоугольным профилем сечения. Делается несколько пропилов по трем стенкам, четвёртая остаётся нетронутой. За счёт появления разрезов, труба легко сгибается, после чего пропилы завариваются и зашлифовываются.

  • Самодельный роликовый трубогиб

Отлично подходит для получения изгиба большого диаметра на профильной трубе. Им удобно гнуть, к примеру, трубу для теплиц. Отрезок металла фиксируется на роликах, поджимается, и прокатывается. Далее снова поджимается, и опять прокатывается. В итоге получается большой равномерный радиус изгиба.

Вспомогательные методы для гибки труб

  • Наполнение

В трубу помещается наполнитель, заполняющий внутреннее пространство. При этом концы плотно запечатываются, для этого можно использовать сварку. Использование наполнителя позволяет «зафиксировать» внутренний объем. При сгибании избежать появления «волны», «гофры» на внутренней стороне угла и сделать изгиб более плавным. В качестве наполнителя часто выбирают чистый кварцевый песок.

  • Нагрев. Увеличение пластичности металла при гибке

Нагретый металл становится тем мягче, чем больше его температура. Металл труб греется при помощи газовых горелок, индукционного нагрева, а также любого другого доступного способа. Температура нагрева зависит от металла. Низколегированная и обыкновенного стандарта сталь нагревается до ~500 градусов Цельсия.

Применяя указанные методы, можно согнуть металлическую трубу своими руками в домашних условиях без использования специализированного оборудования и получить хорошие результаты.