Złączki do rur stalowych: rodzaje, klasyfikacja, oznaczenia i przykłady montażu

Urządzanie instalacji inżynieryjnych z układaniem stalowego rurociągu o różnych konfiguracjach nie jest możliwe bez użycia elementów łączących.

Zanim przystąpisz do obliczeń systemu i jego montażu, musisz zrozumieć, jakie złączki do rur stalowych oferuje współczesny rynek i jak odbywa się montaż elementów, czy zgadza się Pan?

Przygotowaliśmy szczegółowy przegląd armatury rurowej do wykonywania połączeń rozłącznych, przedstawiliśmy zalecenia dotyczące wyboru elementów, a także opisaliśmy specyfikę ich zastosowania. Instrukcje krok po kroku montażu złączki gwintowanej i złączki zaciskowej pomogą złożyć rurociąg bez angażowania specjalistów.

Warianty wykonania elementów łączeniowych

Połączenie końców rur stalowych magistrali odbywa się na dwa sposoby: rozłączny i nierozłączny. Pierwszy wymaga użycia złączek, drugi – spawania elementów.

Materiałem do produkcji elementów łączących najczęściej jest stal nierdzewna lub stal zwykła. Z metali kolorowych: mosiądz lub miedź.

Elementy łączące mogą być po prostu stalowe lub pokryte chromem. Wyroby chromowane są bardziej preferowane, ponieważ mają wyższe właściwości antykorozyjne.

Zastosowanie złączek umożliwia nie tylko łączenie odcinków rurociągu w jedną całość, ale także łączenie elementów o różnej średnicy.

Choć specjaliści nie zalecają stosowania złączek wykonanych z materiałów innych niż użyte do produkcji rur, jest to jednak dopuszczalne. Na przykład mosiężne złączki doskonale nadają się do łączenia rur miedzianych. Miedzianymi złączkami można śmiało łączyć rury wykonane z dowolnych materiałów. Nie wpłynie to negatywnie na niezawodność połączenia.

Najważniejsze – unikać kombinacji łączenia elementów miedzianych z elementami wykonanymi z niestopowej stali ocynkowanej. W wyniku oddziaływania tych dwóch metali natychmiast rozpoczynają się procesy korozyjne, które niekorzystnie wpływają na trwałość wyrobów.

Złączki dostępne na rynku, pod względem kształtu i przeznaczenia, występują w kilku wariantach wykonania:

1. Mufy – elementy montowane na odcinkach prostych do łączenia rur o jednakowej średnicy.
2. Trójniki – konstrukcje z trzema wylotami, które zmieniają kierunek rurociągu i tworzą odgałęzienie od głównej gałęzi w jednym kierunku.
3. Krzyżaki – konstrukcje z czterema wylotami dzielą przepływ na kilka „promieni”, zapewniając odgałęzienie od głównej magistrali w kierunkach prostopadłych.
4. Redukcje – przeznaczone do łączenia elementów o różnej średnicy.
5. Łączniki – stosuje się przy konieczności połączenia sztywnej rury z elastycznym wężem.
6. Zaślepki – stosuje się w razie potrzeby hermetycznego zamknięcia końców rur.

W celu zmiany kierunku rurociągu w zakresie 45-90°, zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej, instaluje się kolanka.

Do łączenia końców rur o identycznej średnicy stosuje się złączki proste, a do łączenia elementów o różnych średnicach – złączki przejściowe (np. 1″/3/4″)

Zakres rozmiarów średnicy nominalnej produkowanych przez wytwórców złączek jest dość szeroki i waha się od 8 do 125 mm.

Specyfika stosowania armatury rurowej:

• wyroby D 16-63 mm stosuje się tam, gdzie ciśnienie nie osiąga 16 atmosfer;
• złączki D 75-125 mm stosuje się do rurociągów, gdzie ciśnienie wynosi 10 atmosfer.

Wszystkie rozmiary wyrobów rurowych z metalu są zgodne z obowiązującą normą GOST 8996-75. Zgodnie z tym dokumentem normatywnym, na indywidualne zamówienie dopuszcza się również produkcję muf o średnicy wewnętrznej 150 mm.

Jeśli rozmiar rur podano w calach, oznacza to wartość średnicy zewnętrznej. Jeśli w innych jednostkach miary – milimetrach, jest to wskaźnik przekroju wewnętrznego wyrobu.

Ważna uwaga! Niezależnie od konstrukcji, przy zakupie złączek należy zwracać uwagę, aby zarówno powierzchnia zewnętrzna, jak i wewnętrzna nie miały żadnych wżerów ani obcych wtrąceń. Płaszczyzny czołowe elementów łączących muszą być ściśle prostopadłe do osi przejść.

Podstawowe typy złączek

W zależności od sposobu połączenia z rurą metalową złączki występują w kilku rodzajach: spawane, zaciskowe, gwintowane i kołnierzowe. Każdy z nich ma swoje zalety i wady.

Złączki spawane

Złączki spawane, zwane segmentowymi, należą do elementów nierozłącznych. Nie podlegają demontażowi i ponownemu użyciu. Części segmentowe stosuje się do rurociągów eksploatowanych w temperaturze od -70°C do +450°C przy ciśnieniu roboczym układu do 16 MPa.

Główną cechą takich wyrobów jest to, że ich końce mają gładką powierzchnię. Zasada doboru opiera się wyłącznie na identyczności charakterystyk i rozmiarów łączonych rur oraz elementów łączących.

Spawany typ złączek pod względem zakresu rozmiarów jest najbardziej uniwersalny, ponieważ praktycznie nie ma ograniczeń średnic.

Złączki do spawania stosuje się przy układaniu instalacji, które są umieszczone wewnątrz konstrukcji i nie wymagają wymiany elementów konstrukcyjnych przez długi okres.

Ze względu na pracochłonność montażu złączki spawane stosuje się w rurociągach przemysłu naftowego i gazowego. Aby uzyskać szczelne połączenia, montaż powierza się wykwalifikowanym specjalistom pracującym na specjalistycznym sprzęcie.

Elementy gwintowane

Gwintowane łączniki, stosowane do łączenia stalowych rur gazowych i wodociągowych, są produkowane z cylindrycznym gwintem śrubowym. Są one używane przy montażu magistrali, których temperatura transportowanej cieczy nie przekracza +175°C. Zazwyczaj ten typ połączenia wybiera się dla rurociągów o średnicy do 50 mm.

Gwint może być naniesiony zarówno na wewnętrzną, jak i zewnętrzną ściankę wyrobu; jego długość może być dowolna i zależy od wymiarów części oraz łączonych materiałów.

Gwintowane łączniki ze stali nierdzewnej stopowej są szeroko stosowane w przemyśle budowlanym, chemicznym, naftowym i gazowym. Jednak główne zastosowanie znalazły właśnie przy aranżacji sieci wodociągowych i systemów grzewczych.

Wśród początkujących majsterkowiczów i nieprofesjonalnych hydraulików dużą popularnością cieszy się prosty w wykonaniu sposób łączenia, zwany „amerykanką”. Swoją nazwę zawdzięcza krajowi, w którym został opatentowany. Głównymi elementami takiego połączenia są korpus i nakrętka zaciskowa.

Aby zapobiec samoodkręcaniu się konstrukcji, na nakrętkę główną nakręca się dodatkowy stalowy łącznik – przeciwnakrętkę. Dociska ona i mocuje elementy.

Jedna z połówek „amerykanki” nakręcana jest na krótki gwint pierwszej rury, a druga na przeciwległy króciec. Następnie obie połówki są skręcane za pomocą nałożonej na łącznik nakrętki zaciskowej. Wysoki stopień uszczelnienia osiąga się dzięki uszczelce. Jednak w celu jego poprawy wielu mistrzów wciąż „po staremu” układa włókna lniane.

Specyfika złączek zaciskowych

Niezawodnie połączyć rury bez użycia spawania i gwintu można poprzez zamontowanie złączek zaciskowych. Są one produkowane z jednym lub dwoma pierścieniami uszczelniającymi, wykonanymi z elastycznych materiałów. Stosuje się je głównie wtedy, gdy konieczne jest połączenie elementów rurociągu o tej samej średnicy.

Elementy wyposażone w jeden pierścień są stosowane przy aranżacji domowych systemów wodociągowych, a z dwoma – do łączenia magistrali znajdujących się pod wysokim ciśnieniem (+).

Konstrukcja elementów zaciskowych do stalowych rurociągów praktycznie nie różni się od złączek do rur metalowo-plastikowych lub ich „kolegów” z polimerów.

Zawiera trzy podstawowe elementy:

• obudowa;
• pierścień dociskowy i nakrętka zaciskowa
• pierścień uszczelniający.

Zasada łączenia odcinków rurociągu za pomocą złączek zaciskowych polega na tym, że pierścień uszczelniający i gumowa uszczelka pod naciskiem nakrętki zaciskowej ściśle przylegają do powierzchni. Pierścień zaciskowy dokręca się za pomocą prasy ręcznej lub automatycznej.

Przy łączeniu rur za pomocą złączek zaciskowych dopuszcza się odchylenie od osi w granicach trzech stopni.

Szczelne połączenie powstaje dzięki ścisłemu przyleganiu elastycznej uszczelki, dociskanej przez pierścienie dociskowe oraz korpus złączki zaciskowej.

Pod względem wytrzymałości mechanicznej metoda zaciskowa nieco ustępuje połączeniu spawanemu lub gwintowanemu. Aby wyrwać rurę z złącza, wystarczy przyłożyć nieco siły fizycznej.

Z tego powodu złączki zaciskowe są dość rzadko stosowane przy układaniu rurociągów przeznaczonych do transportu gorącej wody.

Elastyczny pierścień uszczelniający wchodzący w skład złączek zaciskowych jest przeznaczony do temperatury do 100°C. Przy długotrwałym działaniu wysokiej temperatury guma traci swoje właściwości. W konsekwencji szczelność połączenia zostaje naruszona.

Mimo że złączki zaciskowe należą do systemów rozbieralnych, w przypadku awarii jednego z elementów konstrukcyjnych należy wymienić cały blok.

Konstrukcja złączek kołnierzowych

Połączenie kołnierzowe nie ustępuje wytrzymałością i trwałością. Z tego powodu jest z powodzeniem stosowane przy montażu systemów transportujących agresywne media pod wysokim ciśnieniem.

W instalacjach domowych – wodociągach i sieciach ciepłowniczych – stosuje się go dość rzadko. Wynika to z faktu, że zwiększona przez dużą średnicę kołnierza grubość rurociągu staje się niewygodna w montażu i mało estetyczna.

Kołnierze to konstrukcje składane, których głównym elementem są metalowe podkładki z wypustami, rowkami i odpowiadającymi im wgłębieniami na powierzchni.

W skład zestawu armatury wchodzą:

• pary tarcz;
• nakrętki i śruby do ściągania powierzchni;
• uszczelka z gumy, grafitu lub paronitu.

Liczba i wymiary otworów śrubowych połączeń kołnierzowych są określane przez producenta zgodnie z GOST. Mocowanie samej armatury do rury najczęściej odbywa się poprzez spawanie lub za pomocą gwintu na wewnętrznej powierzchni kołnierza.

Porównując wymienione rodzaje, największe rozpowszechnienie uzyskały złączki zaciskowe i gwintowane. Sekret ich popularności tkwi w możliwości tworzenia szczelnych połączeń, a także wielokrotnego demontażu i ponownego użycia.

Ponadto montaż takich elementów demontowalnych jest łatwiejszy i szybszy niż w przypadku połączeń spawanych.

Technologia montażu złączki gwintowanej

W montażu stalowej złączki na rurze nie ma nic skomplikowanego. Dla przykładu rozważmy technologię montażu złączki gwintowanej typu mufa.

Zestaw narzędzi niezbędnych do wykonania prac:

• przecinarka do rur stalowych;
• klucz gazowy i klucz nastawny;
• ręczna gwintownica z uchwytem;
• materiał uszczelniający.

Aby zwiększyć szczelność połączenia gwintowego rurociągów przeznaczonych do transportu zimnej i gorącej wody, stosuje się lniane pasmo nasączone surykiem lub taśmę FUM.

Dla magistral z nośnikiem ciepła o temperaturze powyżej 100°C, jako uszczelniacz stosuje się lniane pasmo nasączone grafitem, przeplatane sznurem azbestowym.

Proces montażu obejmuje szereg podstawowych etapów:

1. Rurę zaciska się w imadle. Na końce, uprzednio pokryte pokostem, nacina się gwint.
2. Wzdłuż gwintu, w kierunku skręcania, cienką warstwą nawija się materiał uszczelniający.
3. Na koniec pierwszej rury, uprzednio pokryty pokostem lub farbą olejną, nakręca się złączkę aż do zaklinowania na zbiegu gwintu.
4. Doczepia się koniec drugiej rury, owinięty w ten sam sposób, wkręcając drugą stronę złączki aż do zaklinowania na zbiegu gwintu.

Złączkę najpierw dokręca się ręcznie, a następnie dociska kluczem rurowym. W efekcie powstaje połączenie, w którym wkręcone w złączkę końce rur stykają się, ale nie opierają się o siebie.

Po zakończeniu prac naprawczych pozostaje tylko sprawdzić jakość połączeń. W tym celu otwiera się zawór i napełnia system. W przypadku wykrycia wycieku w miejscu połączenia należy dokręcić nakrętki kontrujące. Jeśli podjęte środki nie przyniosły pożądanego efektu, lepiej zdemontować i ponownie zamontować połączenie.

Szczegóły instalacji złączki zaciskowej

W sytuacji, gdy gwint na rurze uległ zniszczeniu, a nacinanie go jest niecelowe, uniwersalnym rozwiązaniem będzie zamontowanie złączki zaciskowej.

Montaż złączki zaciskowej to niezawodne rozwiązanie w przypadku, gdy trzeba połączyć rury lub podłączyć urządzenia bez użycia gwintu.

Aby prawidłowo zamontować złączkę zaciskową, montaż wykonuje się w następującej kolejności:

1. Końcówkę rury przeznaczoną do połączenia oczyszcza się z zadziorów, obrabiając zarówno zewnętrzną, jak i wewnętrzną powierzchnię elementu.
2. Koniec rury wkłada się w korpus złączki, umieszczając go tak, aby środkowa część mufy dokładnie odpowiadała złączu.
3. Na rurę naciąga się pierścień zaciskowy.
4. Na uzyskany segment nakłada się nakrętkę zaciskową. Poruszając się po gwincie, nakrętka będzie wciskać pierścień zaciskowy w rurę, tworząc szczelne połączenie.

Przy dokręcaniu nakrętki nie należy przykładać nadmiernej siły. W przeciwnym razie nakrętka zgniecie połączenie lub po prostu pęknie.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Kolejność montażu z użyciem mufy gwintowanej:

Technologia łączenia bezgwintowego:

Opisaliśmy podstawowe sposoby łączenia rur stalowych za pomocą montażu złączek. Optymalny wariant należy wybrać w zależności od warunków konkretnej sytuacji.

Czy ma Pan/Pani osobiste doświadczenie w montażu stalowego rurociągu z użyciem złączek? Chce Pan/Pani podzielić się zdobytą wiedzą lub zadać pytania na ten temat? Prosimy o pozostawienie komentarzy i udział w dyskusjach – formularz do opinii znajduje się poniżej.