Hydrauliczne metody łączenia rur: przegląd wszystkich możliwych wariantów wykonania

Aby systemy dostarczania wody i obiegi, w których krąży czynnik grzewczy, doskonale spełniały swoje zadania, ich elementy muszą być poprawnie zmontowane i prawidłowo połączone. Efekt prac hydraulików musi być szczelny, aby nie stwarzać problemów właścicielom i ich sąsiadom. Czy zgadzają się Państwo?

Wszystkie aktualne sposoby łączenia rur, zapewniające normalną eksploatację systemu, zostały przedstawione w proponowanym przez nas artykule. Szczegółowo opisaliśmy warianty technologiczne, zależne od materiału, z którego wykonane są łączone elementy, oraz od kategorii rurociągu. Nasze porady pomogą osiągnąć idealny rezultat.

Przegląd rozłącznych połączeń sanitarnych

Wszystkie znane sposoby łączenia rur można podzielić na dwie klasy – połączenia rozłączne i nierozłączne. Z kolei połączenia rozłączne dzielą się na kołnierzowe i złączkowe. Do metod nierozłącznych należą takie połączenia jak kielichowe, zaciskowe, spawanie doczołowe, klejowe.

Połączenia, które w razie potrzeby można rozmontować, a następnie przywrócić na miejsce, znacznie ułatwiają obsługę i naprawę rurociągów. Stosuje się je głównie przy tworzeniu wewnętrznych instalacji.

Zaletą tej metody jest jej prostota wykonania. Nie stosuje się tu ani oddziaływań chemicznych, ani termicznych. Uszkodzenie rurociągu połączonego tą metodą łatwo zidentyfikować i usunąć.

Szczelne przyleganie przy sanitaryjnym łączeniu rur zapewnia się poprzez zastosowanie specjalnych elementów. Wyróżnia się 2 rodzaje połączeń należących do typu rozłącznego: kołnierzowe i złączkowe. Pierwsze stosuje się, gdy trzeba połączyć rury o dużej średnicy, a drugie – bardziej nadają się do domowych rurociągów.

Z rodzajami, charakterystykami i oznaczeniami rur polipropylenowych oraz stosowanych w połączeniach złączek zapozna następny artykuł, który polecamy przeczytać.

Złączki stosowane w systemach sanitarnych montuje się w punktach kontrolnych, na zakrętach, rozwidleniach. Bywają odlewane i kompresyjne. Z punktu widzenia funkcjonalności można wyróżnić następujące rodzaje złączek:

Dla początkującego hydraulika ten schemat. Ułatwi on wybór złączek odpowiednich do konkretnych warunków spotykanych przy instalacji rurociągu.

Zestaw złączek wybiera się w zależności od specyfiki konkretnego rurociągu. Ze względu na sposób mocowania do rury złączki dzielą się na zaciskowe, gwintowane, prasowane, gwintowane, używane do łączenia przez spawanie i lutowanie.

Produkowane są złączki do rur metaloplastikowych, stosowane do tworzenia połączeń zaciskowych i prasowanych. Do łączenia rur polipropylenowych produkuje się złączki stosowane zarówno do łączenia przez klejenie, jak i spawanie. Dla rur miedzianych wytwarza się złączki zarówno do połączeń prasowanych, jak i do lutowania.

Proces montażu rurociągu metaloplastikowego z wykorzystaniem złączek kompresyjnych przedstawi poniższy wybór zdjęć:

Kielichowy sposób łączenia

Kielich jest montażowym rozszerzeniem przeznaczonym do tworzenia niezawodnego połączenia. Zasada polega na tym, że w rurę o większej średnicy wkłada się koniec rury o mniejszym przekroju. Uszczelnia się połączenie przez zastosowanie uszczelki umieszczanej w kielichu lub klejenie masą odporną na wodę.

Połączenie tego typu stosuje się przy montażu rurociągów grawitacyjnych zarówno dla wewnętrznych, jak i zewnętrznych systemów kanalizacyjnych, ciśnieniowych wodociągów zewnętrznych i sieci kanalizacyjnych.

W zależności od materiału rur i ich średnicy wybiera się jeden z kilku istniejących wariantów połączenia kielichowego: z pierścieniem uszczelniającym, bez pierścienia, przez spawanie, klejenie.

Połączenie bez uszczelnienia pierścieniem

Bez pierścienia uszczelniającego najczęściej łączy się rury żeliwne. Wkładaną rurę skraca się, obrabia czoło tak, aby nie pozostały w nim zadziory i pęknięcia. W kielich wkłada się część ogonową łączonej rury.

Powstałą szczelinę wypełnia się liną z olejowanego konopi lub smołowanymi pasmami lnianymi. Najpierw uszczelkę układa się pierścieniem i zagniata w kielichu, uderzając młotkiem w specjalną drewnianą łopatkę lub wkrętak. Ważne jest, aby końce materiału nie dostały się do wnętrza rurociągu.

Kontynuuje się warstwowe układanie uszczelki aż do wypełnienia kielicha w 2/3 jego głębokości. Do ostatniej warstwy używa się nieimpregnowanej uszczelki, ponieważ olej lub żywica pogorszą przyczepność przy wypełnianiu pozostałej w kielichu przestrzeni cementem.

Do uzyskania zaprawy potrzebny jest cement klasy 300–400 oraz woda do jego rozcieńczenia. Składniki bierze się w proporcji 9:1. Cement wbija się w kielich i przykrywa mokrą szmatką dla lepszego wiązania.

Najbardziej jakościowe uszczelnienie to użycie cementu ekspansywnego. Przygotowuje się go bezpośrednio przed użyciem, dodając do pojemnika z podstawowym składnikiem wodę w proporcji 2:1, następnie dokładnie mieszając i zalewając do kielicha. Podczas twardnienia cement samozagęszcza się i staje się całkowicie wodoodporny.

Czasami zamiast cementu stosuje się mieszankę azbestowo-cementową, wykonaną z cementu M400 i wysokiej jakości włókna azbestowego w proporcji 2:1.

Wodę dodaje się bezpośrednio przed układaniem w ilości około 11% masy suchej mieszanki. Zamiast uszczelniaczy na bazie cementu praktykuje się stosowanie uszczelniaczy bitumicznych, silikonowych, gliny, której ostatnią warstwę wzmacnia się przez nałożenie bitumu lub farby olejnej.

Połączenie kielichowe z pierścieniem uszczelniającym

Tę metodę przy układaniu wewnętrznej kanalizacji stosuje się najczęściej. Pierścień gumowy zaciśnięty między kielichem a wkładaną do niego rurą zapewnia szczelne połączenie. Dlatego sposób jest nie tylko prosty, ale i niezawodny.

Pierścień uszczelniający w pewnym stopniu niweluje przesunięcia osi między dwoma łączonymi rurami. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy osie na każdym metrze złożonego rurociągu są przesunięte o wartość nieprzekraczającą grubości ścianki rury.

Jeśli ten warunek jest naruszony, wzrasta prawdopodobieństwo pojawienia się przecieków w wyniku nierównomiernego odkształcenia uszczelnienia.

Procedura łączenia rur za pomocą kielicha. Łączone elementy oczyszcza się z brudu i kurzu. Aby nie uszkodzić pierścienia uszczelniającego podczas montażu, gładki koniec rury wstępnie smaruje się mydłem, gliceryną lub specjalnym smarem silikonowym. Olejów nie należy stosować do tego celu. Oprócz smaru, pierścień przed uszkodzeniem chroni również faza wykonana na końcu łączącym rury o mniejszej średnicy pod kątem 15⁰.

Aby określić głębokość wciskania wolnego końca rury w kielich, pierścień uszczelniający tymczasowo zdejmuje się. Następnie, umieszczając rurę w kielichu aż do oporu, zaznacza się miejsce, gdzie wkładana część styka się z kielichem.

Podczas montażu rurę wysuwa się nieco względem zaznaczenia — o 0,9–1,1 cm. Odległość ta pozwoli zrównoważyć naprężenia wewnętrzne pojawiające się w systemie przy wahaniach temperatury.

Przed umieszczeniem pierścienia zaleca się zanurzenie go w wodzie z mydłem i lekkie ściśnięcie. To znacznie ułatwi jego wstawienie w zagłębienie kielicha. W celu zminimalizowania wielkości przekoszenia, niektórzy producenci zaczęli wypuszczać złączki z kątem 87⁰ zamiast 90⁰. Rura wchodzi w kielich pod kątem i pierścień nie ulega skrzywieniu.

Jeśli zachodzi potrzeba połączenia rur wykonanych z różnych rodzajów materiałów, stosuje się łączniki przejściowe. Rozmiar łącznika, taki jak średnica wewnętrzna, powinien odpowiadać przekrojowi zewnętrznemu przyłączanej rury. W przypadku połączenia kielicha rury z tworzywa sztucznego z rurą żeliwną, na koniec tej drugiej nakłada się podwójne uszczelnienie i montuje łącznik.

Sklejanie części rurociągu z tworzywa sztucznego

Metodą sklejania łączy się rury PVC z kielichem. Dla lepszego przylegania wnętrze kielicha i koniec wkładanej rury obrabia się papierem ściernym, aby powierzchnia stała się chropowata. Następnie zdejmuje się fazę, a obrobione części odtłuszcza się, stosując jako primer chlorek metylenu.

Przed wykonaniem połączenia sprawdza się rury pod kątem kompatybilności. Rura o mniejszej średnicy powinna wchodzić w kielich swobodnie, ale nie zbyt luźno. Następnie linią zaznacza się granicę dla nałożenia kleju – to pomoże połączyć elementy bez błędów.

Na powierzchniach łączonych elementów – 2/3 zagłębienia kielicha oraz cały skalibrowany koniec rury, równomiernie nanosi się klej cienką warstwą. Rurę wprowadza się do kielicha i obraca o ćwierć obrotu, aby poprawić kontakt między łączonymi elementami. Połączone części przytrzymuje się do momentu związania kleju.

Do sklejania rur z polichlorku winylu stosuje się specjalne agresywne kleje. Proces jest podobny do spawania, ale bez wysokiej temperatury – zastępuje ją reakcja chemiczna, w wyniku której następuje rozpuszczenie powierzchni łączonych części rur i przekształcenie ich w jedną całość poprzez kopolimeryzację.

Cały proces zajmuje tylko 20-30 sekund. Jeśli na złączu pojawi się równomierna warstwa kleju, natychmiast usuwa się ją za pomocą czystej szmatki. Od sklejenia do pełnej stabilizacji połączenia i próby szczelności rurociągu musi upłynąć co najmniej 24 godziny.

Do naprawy istniejących rurociągów stosuje się kształtki w postaci muf naprawczych lub wyrobów z wydłużonym kielichem. Wycina się odcinek rury, na końcach zdejmuje fazę, nakłada na końce specjalny klej. Mufę zakłada się na dolną część rurociągu.

Na górną część rurociągu zakłada się mufę z długim kielichem do oporu, jeśli to konieczne, montuje się na niej kształtkę. Mufę wraz z kształtką przesuwa się w dół, aż zetknie się z dolną częścią rurociągu. Mufę nasuwaną przesuwa się do góry tak, aby zakryła odcinek złącza.

Mufa naprawcza różni się od zwykłej mufy łączącej tym, że nie ma wewnątrz obrzeża, dlatego podczas naprawy można przez nią przesuwać kielich dowolnej rury.

Jeśli nawet po tym nadal występuje wyciek, złącze wypełnia się silikonowym uszczelniaczem. Dół i górę określa się w zależności od kierunku przepływu transportowanej substancji.

Zastosowanie spawania kontaktowego

Aby zastosować tę metodę łączenia rur, konieczne jest posiadanie zgrzewarki. Może być mechaniczna lub ręczna, ale musi być wyposażona w specjalne narzędzie nagrzewające elementy do wymaganej temperatury.

Przy zastosowaniu technologii kielichowej w łączeniu rur używa się przyrządu w kształcie miecza. Jest to zestaw wykonany z metalu, składający się z tulei przeznaczonej do nagrzewania zewnętrznej powierzchni rury oraz trzpienia, który topi element od wewnątrz.

Ważna kwestia – dobór zestawu. Jego parametry muszą odpowiadać średnicy montażu.

Technologia połączenia kielichowego rur z zastosowaniem spawania kontaktowego jest prosta:

1. Na wkładaną rurę nakłada się obejmę ograniczającą. Odległość między krawędzią rury a obejmą powinna być równa głębokości kielicha plus dodatkowe 2 mm. Różnica między wewnętrzną średnicą obejmy a zewnętrzną średnicą łączonej rury powinna wynosić 0,2 mm.
2. Zestaw nagrzewa się, uprzednio zamontowawszy go na urządzeniu.
3. Nakłada się kielich na trzpień, a gładki koniec rury na tuleję do oporu.
4. Wykonuje się nagrzewanie przez zadany czas.
5. Zdejmuje się części z zestawu jednocześnie i łączy je, utrzymując części przed przesunięciem, aż stopiony materiał nie stwardnieje.

Spoiny spawane ogląda się, aby wykryć ewentualne przekoszenia, puste przestrzenie, nierówności spawu.

Na zewnętrznej powierzchni części nie powinno być wad, które pojawiają się w przypadku przekroczenia dopuszczalnej temperatury. Wizualnie na zewnątrz spawina powinna mieć kształt symetrycznego wałka, o jednakowej szerokości, rozłożonego równomiernie na obwodzie rury.

Zestaw tuleja-trzpień dobiera się indywidualnie dla różnych średnic. Powierzchnię elementu grzejnego pokrywa się specjalną mieszanką, w przeciwnym razie będzie się do niego przyklejać stopiony materiał.

Maksymalna wysokość wypukłości spoiny na rurze o grubości ścianki do 1 cm wynosi maksymalnie 2,5 mm. Dla rur o grubości przekraczającej 1 cm dopuszczalna wysokość wypukłości wynosi 3–4 mm. Krawędzie złącza spawanego mogą być przesunięte względem siebie nie więcej niż o 10% grubości ścianki rury.

Technologia spawania rur PP szczegółowo opisana jest tutaj. Zalecamy zapoznać się z treścią proponowanego przez nas artykułu.

Spawanie rur polimerowych o średnicy powyżej 50 mm i grubości ścianki powyżej 4 mm zaleca się wykonywać za pomocą stacjonarnego lub mobilnego urządzenia z tarczowym elementem grzejnym:

Zastosowanie złączki zaciskowej

Pod pojęciem złącza tulejowego (zaciskowego) rur rozumie się użycie łącznika zaciskowego (tulejowego). Dzięki niemu możliwe jest wykonanie rozłącznego połączenia elementów rurociągu wykonanych z różnych materiałów. Szczegóły jego wykonania są opisane tutaj. Łącznik zaciskowy dobiera się w zależności od rodzaju i średnicy rury.

Algorytm łączenia rur z tworzyw sztucznych jest następujący:

1. Kalibruje się otwór danego odcinka rury za pomocą kalibratora i usuwa się wewnętrzną fazkę przy użyciu gratownika (fazownika).
2. Rozbiera się łącznik, odkręcając nakrętki z końców i zdejmując okrągłe uszczelki z króćców.
3. Nakręca się nakrętkę dociskową na koniec rury, a następnie tuleję zaciskową łącznika.
4. Wprowadza się trzpień łącznika do wnętrza rury, przykładając siłę, aby wszedł całkowicie.
5. Ręcznie dokręca się nakrętkę na korpus łącznika.
6. Powtarza się te same czynności z drugą rurą, następnie łączy się łączone części i dokręca nakrętkę dociskową, pozostawiając 1–2 obroty niedokręcone.

Nakrętkę dokręca się ostrożnie, aby nie uszkodzić rury. W trakcie tego procesu pierścień zaciskowy ulega odkształceniu, dzięki czemu czoło rury i boczna część tulei łącznika są mocno do siebie dociskane.

Ten typ połączenia jest optymalny dla rur o małej średnicy. Połączenie rozłączne jest kompaktowe, jego montaż zajmuje bardzo mało czasu, a złącze jest bardzo wytrzymałe.

Doświadczeni instalatorzy zalecają, aby podczas dokręcania nakrętki zaciskowej pierwsze obroty wykonać ręcznie, a następnie użyć klucza nasadowego.

Złącza tulejowe (zaciskowe) stosowane są głównie przy montażu rurociągów miedzianych:

Tworzenie połączeń gwintowanych

Gwintem nazywa się powierzchnię spiralną lub śrubową, za pomocą której wykonuje się połączenie gwintowane. Stosowanie połączenia gwintowanego rur w systemach hydraulicznych jest klasycznym sposobem montażu.

Stosuje się go tam, gdzie istnieje możliwość okresowej kontroli miejsc połączeń, ponieważ gwint ma tendencję do poluzowywania się pod wpływem różnych czynników.

Aby połączyć elementy za pomocą gwintu, wystarczy skręcić dwie części o odpowiednich przekrojach. Rozłącza się je równie prosto – przez odkręcenie.

Istnieją różne typy gwintów rurowych. Każdy z nich charakteryzują takie parametry jak profil powierzchni, na którą nanoszony jest gwint, kierunek, położenie, liczba wejść gwintu.

W wykazie najczęściej stosowanych rodzajów gwintów rurowych znajdują się:

• cylindryczny (gwint Whitwortha);
• stożkowy;
• okrągły;
• NPSM

Pierwszy z nich oznaczany jest literą G, ma 2 klasy dokładności. Profil wizualnie przypomina trójkąt równoramienny. Na wierzchołku kąt wynosi 55⁰. Gwintem calowym łączy się odcinki rurociągu o średnicy do 6 cali, do których stawiane są szczególne wymagania co do szczelności. Przy większej średnicy stosuje się spawanie.

Gwint stożkowy calowy stosuje się do połączeń stożkowych oraz do tworzenia złączy gwintu stożkowego wykonanego na zewnątrz i cylindrycznego wewnątrz rury. Literą R oznacza się gwint zewnętrzny, wewnętrzny — Rc, LH — lewoskrętny. Rolę uszczelniacza pełni sam gwint plus uszczelniacz.

Do podłączenia często demontowanej armatury sanitarnej: wodociągowych zaworów odcinających, baterii, stosuje się głównie gwint okrągły. Oznacza się go symbolami Kr.

W tabeli zestawiono podstawowe parametry gwintu do rury, który można naciąć samodzielnie. Ważną wartością dla gwintu calowego jest jego skok. Jest to odległość między sąsiednimi grzbietami lub wgłębieniami. Jego wartość na całej długości pozostaje niezmienna, w przeciwnym razie gwint będzie niesprawny.

Profil gwintu NPSM ma kształt trójkąta i kąt 60⁰. Zakres wymiarów w calach — od 1/16 do 24. Ten gwint amerykańskiego standardu jest odmianą gwintu cylindrycznego. Różni się od krajowego tylko wielkością kąta profilu.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Autor opowiada o niuansach i problemach pojawiających się przy łączeniu rur podczas montażu kanalizacji:

Sposobem rozwiązania swojego problemu dzieli się autor tego materiału wideo:

Łączenie rur w sposób prawidłowy jest bardzo ważne. Połączenie zawsze było najsłabszym miejscem rurociągu. Jeśli jest wykonane z błędami, to w konsekwencji koniecznie powstaną przecieki, zapchania, a czasem i pęknięcia rur.

Dlatego przed przystąpieniem do samodzielnego montażu instalacji sanitarnej należy zbadać wszystkie istniejące sposoby łączenia. Jeśli sprawa wyda się skomplikowana, zawsze można zwrócić się do hydraulików.

Proszę opowiedzieć o własnym doświadczeniu uzyskanym podczas składania systemów sanitarnych. Niewykluczone, że znają Państwo niuanse montażu i tworzenia połączeń, które będą przydatne dla odwiedzających stronę. Proszę pisać komentarze w bloku poniżej, publikować zdjęcia z krokami procesu, zadawać pytania.