Классификации стальных труб и фитингов + обзор правил работы с ними
Трубопровод – неотъемлемая часть большинства инженерных сооружений, будь это система отопления, канализация или водопровод. Еще не так давно стальная труба активно использовалась для обустройства всех этих коммуникаций. Однако с появлением пластиковых деталей, отличающихся неподверженностью коррозии и простотой монтажа, ее стали использовать намного реже. Новые технологии позволяют выпускать модернизированные стальные изделия, которые меньше подвержены коррозии. Наличие специальных фитингов позволяет монтировать трубопроводы самой разной конфигурации без использования сварки. Все это существенно увеличило спрос на стальные детали, в разнообразии которых мы и будем разбираться.
Содержание
Сортамент изделий из стали
Трубы из стали – это общий термин, объединяющий обширную группу изделий. Существует несколько классификаций деталей.
Сечение стальных труб может быть самой разной формы. Кроме традиционных круглых изделий можно найти в продаже прямоугольные, шести и восьмиугольные, овальные, квадратные и другие элементы
Типы труб по линейным размерам
Исходя из этого признака, выделяют несколько видов элементов:
- По наружному диаметру все трубы делятся на изделия среднего диаметра (102-426 мм), малого диаметра (5-102 мм) и капиллярные (0,3-4,8 мм).
- По геометрии сечения выделяют квадратные, овальные, круглые, сегментные, ребристые, восьми- и шестигранные, прямоугольные детали и др.
- Исходя из отношения наружного диаметра к ширине стенки, выпускаются особо тонкостенные, тонкостенные, нормальные, толстостенные и особо толстостенные изделия.
- По классу обработки. Первый класс предполагает обрезку краев трубы и снятие заусениц. Второй класс – только резка деталей.
- Элементы различаются по длине, которая бывает краткой, мерной и немерной.
Виды изделий по способу производства
Все стальные изделия могут быть произведены одним из двух способов: с использованием сварки либо без нее. Соответственно, и детали могут быть как со сварным швом, так и без него. В первом случае стальной лист сворачивается различными способами, после чего сваривается в инертном газе вольфрамовыми электродами. Это так называемая TIG-сварка. Или же используется метод сваривания током высокой частоты или HF-сварка.
Стальная лента может быть либо свернута в трубку вальцами, тогда получается прямой шов, либо навита по спирали, в результате чего получаются спиралешовные изделия. Водогазонапорные и профильные трубы производятся только сварным методом.
Стальные трубы могут быть изготовлены с использованием сварки или же без него. Профильные и водогазонапорные трубы всегда имеют шов
Бесшовные детали изготавливают из стальных стержней методом высверливания, холодного или горячего деформирования и литья. В первом случае стальной цилиндр высверливается, в последнем – в форму, внутри которой установлен стержень, заливается расплавленный металл. Однако наиболее часто для производства используют методы деформации. При горячем способе штанга разогревается в печи до пластичного состояния и отправляется в вальцы, где ее доводят до необходимой длины и диаметра.
Холодное деформирование предполагает, что перед обработкой в вальцах заготовка остужается, но перед началом финальной калибровки отжигается. Таким способом производятся толстостенные трубы. Исходя из способа производства, сортамент стальных труб выглядит следующим образом. Электросварные подразделяются на:
- спиралешовные;
- прямошовные;
- профильные;
- водогазонапорные.
Соответственно, бесшовные делятся на холоднодеформированные и горячедеформированные.
Классификация по типу антикоррозийного покрытия
Защита от коррозии может осуществляться различными способами. Для этих целей используются различные покрытия: экструдированный полиэтилен, цементно-песчаная смесь, полиэтилен, уложенный в один, два или же три слоя, эпоксидно-битумная смесь или цинк. В последнем случае используется холодное или же горячее цинкование.
Преимущества и недостатки стальных деталей
Трубы из стали отличаются множеством достоинств:
- Широкий диапазон эксплуатационных температур. Прочностные характеристики металл утрачивает при температурах выше 500°, таким образом, значения в 100° и даже в 200° труба выдерживает без проблем. При этом в таком режиме трубопровод может эксплуатироваться годами.
- Доступность материала. Стандартные изделия из конструкционной стали, а так же трубы, изготовленные из нержавеющей стали, можно приобрести практически везде.
- Высокая прочность и сопротивляемость продольным и поперечным нагрузкам. Максимальное давление для магистралей из стали может измеряться десятками атмосфер. Корме того фитинги и трубы крайне сложно повредить.
Трубопровод из стали очень прочен и надежен, однако он не лишен и недостатков. Так детали из стали прогреваются очень быстро. Это очень хорошо для отопительных систем и плохо для транспортировки жидкостных и газовых сред, которая должна осуществляться в режиме стабилизированной температуры. В последнем случае носитель довольно быстро остывает, труба остывает еще быстрее. При отрицательных температурах деталь может лопнуть, не справившись с расширением остывающей жидкости. Чтобы предотвратить это явление трубы из стали обычно защищают с помощью систем подогрева или накрывают утеплителем.
Также, без защиты сталь покрывается тонким слоем ржавчины уже через несколько часов эксплуатации. Это не страшно для ее прочности, но качество транспортируемой воды ухудшается. Ее невозможно использовать в качестве питьевой, кроме того возрастает риск образования илистых отложений, которые легко накладываются на рыхлую ржавчину. Эксплуатационные характеристики изделия необратимо ухудшаются. Для предотвращения этих неприятных явлений требуется специальная защита.
Трубы из стали обладают недостаточной устойчивостью к коррозии. Уже через несколько часов эксплуатации внутренние стенки изделия покрываются слоем ржавчины
Изначально стальные трубы соединялись только при помощи сварки. Это наиболее сложный и трудоемкий вариант монтажа. Сегодня у него появились альтернативы: сборка на резьбу или на цангу. Это более простые методы, но даже они требуют наличия у исполнителей хотя бы минимальных знаний и навыков слесарного дела. Кроме того изделия массивны, что усложняет и без того непростой монтаж.
Виды и классификация фитингов
Для сборки трубопроводов различных конфигураций используются фитинги. Они надежны, конструктивно просты и не создают дополнительных проблем в эксплуатации. В продаже можно найти детали, позволяющие работать с трубами различных диаметров: от 16 и до 110 мм. Нужно помнить, что:
- Элементы диаметром от 16 и до 63 мм могут использоваться только для систем, предельное давление в которых – 16 атм.
- Детали размером от 75 и до 110 мм предназначены для конструкций, максимальное давление в которых не превышает 10 атм.
Фитинги при необходимости позволяют соединять детали, выполненные из разных материалов, но с аналогичной резьбой, а так же конструкции с различными диаметрами.
Выпускается несколько разновидностей фитингов для стальных труб. Среди них крестовины, тройники, муфты и другие детали
Назначение соединительных элементов для труб из стали указывается в маркировке деталей. Различают несколько типов фитингов:
- Крестовины. Предназначены для выполнения разветвления четырех труб. Отличаются наличием расположенных под углом друг к другу четырех выходов. Чаще всего они располагаются под прямым углом друг к другу.
- Угольники. Используются для изменения направления магистрали в горизонтальной или же вертикальной плоскости. Угол уклона варьируется от 45° и до 90°.
- Тройники. Деталь аналогична крестовине, но имеет только три выхода. Выпускаются модели для деталей с равнозначными, а так же для изделий с разными диаметрами.
- Муфты. Соединительные элементы, предназначенные для монтажа прямых участков магистралей. Выпускаются изделия с равнозначными выходами, а так же с различающимися по диаметру патрубками.
Существует две классификации деталей. Одна из них основывается на габаритах труб и предполагает деление сортамента изделий на множество типоразмеров. Вторая предполагает выделение нескольких типов по способу монтажа соединительных элементов.
Фитинги под монтаж на сварку
Отличительной особенностью таких элементов является наличие хотя бы одного «чистого» торца, на котором нет ни резьбы, ни каких-либо других креплений. Он предназначен для нанесения сварного шва. Для закрепления элемента выполняются следующие операции:
- Детали укладываются на сварочный стол и точно совмещаются. После чего они «прихватываются» двумя точечными швами.
- Фитинг выравнивается относительно центральной оси трубы. Для этого используется специальное приспособление – калибр.
- Разделка между трубой и фитингом заполняется сварочным швом, который выполняется перемещением электрода по линии стыка.
Подробнее про сварку читайте в других статьях на нашем сайте.
Фитинги, предназначенные для монтажа под сварку, имеют хотя бы один гладкий торец, который будет закрепляться к трубе с помощью сварки
Резьбовые элементы
Такие фитинги отличаются наличием внутренней резьбы, диаметр и стандартный шаг которой определяется по специальному ГОСТу. Монтаж деталей выполняется поэтапно:
- Торцовая часть трубы оснащается резьбой. Процедуру можно выполнить двумя способами: либо приварить резьбовой сгон, либо просто нарезать нужное количество витков.
- Затем следует подобрать контргайку нужного размера и накрутить элемент на сгон трубы.
- Сгон оборачивается полимерной уплотнительной лентой ФУМ, после чего на него накручивается фитинг.
- Стык поджимается контргайкой.
Использование резьбовых элементов – оптимальный способ обустройства разъемного соединения. Если предполагается транспортировка агрессивной жидкости, лучше выбирать фитинги, выполненные из нержавеющей стали.
Использование резьбовых фитингов — лучший способ обустроить разъемное соединение на участке стального трубопровода
Обжимные фитинги
Это изделия, сходные с обжимными элементами для пластиковых трубопроводов. Детали используются для обустройства разборного соединения участков магистрали с внешним диаметром менее 60 мм. Установка изделия проводится следующим образом:
- Монтаж начинают с разборки фитинга. Прижимная гайка откручивается и из корпуса вынимается зажимное кольцо, уплотнитель и шайба.
- Проводятся замеры трубы, после чего она отрезается под углом 90°. С торца обязательно снимается фаска.
- Уплотнитель устанавливается в корпус изделия. На трубу надевается прижимная гайка, кольцо и шайба.
- Точным движением труба вдавливается в фитинг. При этом она проходит через уплотнитель, который поджимается гайкой.
- К участку фиксации сдвигается цанговое кольцо, и вся система прочно фиксируется прижимной гайкой. Она давит на кольцо, обеспечивая герметичность соединения.
Монтаж трубопровода с помощью обжимных фитингов можно считать наиболее простым и быстрым в исполнении вариантом. Однако высокую прочность такого соединения гарантировать нельзя.
Обжимные фитинги для стальных труб по своей конструкции аналогичны элементам, использующимся для пластиковых изделий. Нужно понимать, что соединение, выполненное с их помощью, отличается невысокой прочностью
Стальные трубы – отличное решение для обустройства коммуникаций. Еще не так давно они считались непопулярными. Однако сегодня часть из присущих им недостатков с успехом нивелируется. Современные изделия защищены от коррозии. Кроме того их можно соединять с помощью разнообразных фитингов, что существенно упрощает и ускоряет процесс монтажа. Таким образом, используя стальные изделия можно достаточно легко обустроить надежный и прочный трубопровод, который будет беспроблемно функционировать в течение многих лет.
