Трубопровід – невід’ємна частина більшості інженерних споруд, будь це система опалення, каналізація або водопровід. Ще не так давно сталева труба активно використовувалася для облаштування всіх цих комунікацій. Однак з появою пластикових деталей, що відрізняються несхильність корозії і простотою монтажу, її стали використовувати набагато рідше. Нові технології дозволяють випускати модернізовані сталеві вироби, які менше схильні до корозії. Наявність спеціальних фітингів дозволяє монтувати трубопроводи самої різної конфігурації без використання зварювання. Все це істотно збільшило попит на сталеві деталі, в різноманітності яких ми і будемо розбиратися.
Сортамент виробів із сталі
Труби із сталі – це загальний термін, що об’єднує велику групу виробів. Існує кілька класифікацій деталей.
Перетин сталевих труб може бути самої різної форми. Крім традиційних круглих виробів можна знайти в продажу прямокутні, шести і восьмикутні, овальні, квадратні та інші елементи
Типи труб за лінійними розмірами
Виходячи з цієї ознаки, виділяють кілька видів елементів:
- По зовнішньому діаметру всі труби діляться на вироби середнього діаметра (102-426 мм), малого діаметра (5-102 мм) і капілярні (0,3-4,8 мм).
- З геометрії перетину виділяють квадратні, овальні, круглі, сегментні, ребристі, восьми- і шестигранні, прямокутні деталі та ін.
- Виходячи з відношення зовнішнього діаметра до ширини стінки, випускаються особливо тонкостінні, тонкостінні, нормальні, товстостінні і особливо товстостінні вироби.
- По класу обробки. Перший клас передбачає обрізку країв труби і зняття задирок. Другий клас – тільки різка деталей.
- Елементи розрізняються по довжині, яка буває короткою, мірної і немірної.
Види виробів за способом виробництва
Всі сталеві вироби можуть бути зроблені одним із двох способів: з використанням зварювання або без неї. Відповідно, і деталі можуть бути як зі зварним швом, так і без нього. У першому випадку сталевий лист згортається різними способами, після чого зварюється в інертному газі вольфрамовими електродами. Це так звана TIG-зварювання. Або ж використовується метод зварювання струмом високої частоти або HF-зварювання.
Сталева стрічка може бути або згорнута в трубку вулицями, тоді виходить прямий шов, або навита по спіралі, в результаті чого виходять спіралешовние вироби. Водогазонапорние та профільні труби виробляються тільки зварним методом.
Сталеві труби можуть бути виготовлені з використанням зварювання або ж без нього. Профільні і водогазонапорние труби завжди мають шов
Безшовні деталі виготовляють зі сталевих стрижнів методом висвердлювання, холодного чи гарячого деформування і лиття. У першому випадку сталевий циліндр висвердлюється, в останньому – у форму, всередині якої встановлений стрижень, заливається розплавлений метал. Однак найбільш часто для виробництва використовують методи деформації. При гарячому способі штанга розігрівається в печі до пластичного стану і відправляється в вальці, де її доводять до необхідної довжини та діаметру.
Холодне деформування припускає, що перед обробкою в вальцах заготівля остуджується, але перед початком фінальної калібрування віджигається. Таким способом виробляються товстостінні труби. Виходячи зі способу виробництва, сортамент сталевих труб виглядає наступним чином. Електрозварні поділяються на:
- спіралешовние;
- прямошовні;
- профільні;
- водогазонапорние.
Відповідно, безшовні діляться на холоднодеформовані і гарячедеформовані.
Класифікація за типом антикорозійного покриття
Захист від корозії може здійснюватися різними способами. Для цих цілей використовуються різні покриття: екструдований поліетилен, цементно-піщана суміш, поліетилен, покладений в один, два або ж три шари, епоксидно-бітумна суміш або цинк. В останньому випадку використовується холодне або ж гаряче цинкування.
Переваги та недоліки сталевих деталей
Труби із сталі відрізняються безліччю достоїнств:
- Широкий діапазон експлуатаційних температур. Характеристики міцності метал втрачає при температурах вище 500 °, таким чином, значення в 100 ° і навіть в 200 ° труба витримує без проблем. При цьому в такому режимі трубопровід може експлуатуватися роками.
- Доступність матеріалу. Стандартні вироби з конструкційної сталі, а так само труби, виготовлені з нержавіючої сталі, можна придбати практично скрізь.
- Висока міцність і опірність поздовжнім і поперечним навантаженням. Максимальний тиск для магістралей зі сталі може вимірюватися десятками атмосфер. Кормі того фітинги та труби вкрай складно пошкодити.
Трубопровід з стали дуже міцний і надійний, проте він не позбавлений і недоліків. Так деталі зі сталі прогріваються дуже швидко. Це дуже добре для опалювальних систем і погано для транспортування рідинних і газових середовищ, яка повинна здійснюватися в режимі стабілізованою температури. В останньому випадку носій досить швидко остигає, труба остигає ще швидше. При негативних температурах деталь може лопнути, не впоравшись з розширенням остигає рідини. Щоб запобігти цьому явищу труби зі сталі зазвичай захищають за допомогою систем підігріву або накривають утеплювачем.
Також, без захисту сталь покривається тонким шаром іржі вже через кілька годин експлуатації. Це не страшно для її міцності, але якість води, що транспортується погіршується. Її неможливо використовувати в якості питної, крім того зростає ризик утворення мулистих відкладень, які легко накладаються на рихлу іржу. Експлуатаційні характеристики вироби необоротно погіршуються. Для запобігання цих неприємних явищ потрібно спеціальний захист.
Труби із сталі володіють недостатньою стійкістю до корозії. Вже через кілька годин експлуатації внутрішні стінки вироби покриваються шаром іржі
Спочатку сталеві труби з’єднувалися тільки за допомогою зварювання. Це найбільш складний і трудомісткий варіант монтажу. Сьогодні у нього з’явилися альтернативи: збірка на різьблення або на цангу. Це більш прості методи, але навіть вони вимагають наявності у виконавців хоча б мінімальних знань і навичок слюсарної справи. Крім того вироби масивні, що ускладнює і без того непростий монтаж.
Види і класифікація фітингів
Для складання трубопроводів різних конфігурацій використовуються фітинги. Вони надійні, конструктивно прості і не створюють додаткових проблем в експлуатації. У продажу можна знайти деталі, що дозволяють працювати з трубами різних діаметрів: від 16 і до 110 мм. Потрібно пам’ятати, що:
- Елементи діаметром від 16 і до 63 мм можуть використовуватися тільки для систем, граничний тиск в яких – 16 атм.
- Деталі розміром від 75 і до 110 мм призначені для конструкцій, максимальний тиск в яких не перевищує 10 атм.
Фітинги при необхідності дозволяють з’єднувати деталі, виконані з різних матеріалів, але з аналогічною різьбленням, а так само конструкції з різними діаметрами.
Випускається кілька різновидів фітингів для сталевих труб. Серед них хрестовини, трійники, муфти та інші деталі
Призначення з’єднувальних елементів для труб зі сталі вказується в маркуванні деталей. Розрізняють декілька типів фітингів:
- Хрестовини. Призначені для виконання розгалуження чотирьох труб. Відрізняються наявністю розташованих під кутом один до одного чотирьох виходів. Найчастіше вони розташовуються під прямим кутом один до одного.
- Косинці. Використовуються для зміни напрямку магістралі в горизонтальній або ж вертикальній площині. Кут ухилу варіюється від 45 ° і до 90 °.
- Трійники. Деталь аналогічна хрестовині, але має тільки три виходи. Випускаються моделі для деталей з рівнозначними, а так само для виробів з різними діаметрами.
- Муфти. З’єднувальні елементи, призначені для монтажу прямих ділянок магістралей. Випускаються вироби з рівнозначними виходами, а так само з различающимися по діаметру патрубками.
Існує дві класифікації деталей. Одна з них грунтується на габаритах труб і припускає розподіл асортименту виробів на безліч типорозмірів. Друга передбачає виділення декількох типів за способом монтажу з’єднувальних елементів.
Фітинги під монтаж на зварювання
Відмінною особливістю таких елементів є наявність хоча б одного «чистого» торця, на якому немає ні різьблення, ні будь-яких інших кріплень. Він призначений для нанесення зварного шва. Для закріплення елемента виконуються наступні операції:
- Деталі укладаються на зварювальний стіл і точно поєднуються. Після чого вони «прихоплюють» двома точковими швами.
- Фітинг вирівнюється відносно центральної осі труби. Для цього використовується спеціальне пристосування – калібр.
- Оброблення між трубою і фітінгом заповнюється зварювальним швом, який виконується переміщенням електрода по лінії стику.
Докладніше про зварювання читайте в інших статтях на нашому сайті.
Фітинги, призначені для монтажу під зварювання, мають хоча б один гладкий торець, який буде закріплюватися до труби за допомогою зварювання
Різьбові елементи
Такі фітинги відрізняються наявністю внутрішньої різьби, діаметр і стандартний крок якої визначається за спеціальним ГОСТу. Монтаж деталей виконується поетапно:
- Торцовая частина труби оснащується різьбленням. Процедуру можна виконати двома способами: або приварити різьбовій зганяння, або просто нарізати потрібну кількість витків.
- Потім слід підібрати контргайку потрібного розміру і накрутити елемент на зганяння труби.
- Зганяння обертається полімерної ущільнювальної стрічкою ФУМ, після чого на нього накручується фітінг.
- Стик поджимается контргайкой.
Використання різьбових елементів – оптимальний спосіб облаштування роз’ємного з’єднання. Якщо передбачається транспортування агресивної рідини, краще вибирати фітинги, виконані з нержавіючої сталі.
Використання різьбових фітингів – найкращий спосіб облаштувати роз’ємне з’єднання на ділянці сталевого трубопроводу
Обтискні фітинги
Це вироби, подібні з обтискними елементами для пластикових трубопроводів. Деталі використовуються для облаштування розбірного з’єднання ділянок магістралі з зовнішнім діаметром менше 60 мм. Установка вироби проводиться наступним чином:
- Монтаж починають з розбирання фитинга. Притискна гайка відкручується і з корпусу виймається зажимное кільце, ущільнювач і шайба.
- Проводяться заміри труби, після чого вона відрізається під кутом 90 °. З торця обов’язково знімається фаска.
- Ущільнювач встановлюється в корпус виробу. На трубу надівається притискна гайка, кільце і шайба.
- Точним рухом труба вдавлюється в фітінг. При цьому вона проходить через ущільнювач, який поджимается гайкою.
- До ділянки фіксації зсувається цангові кільце, і вся система міцно фіксується притискної гайкою. Вона тисне на кільце, забезпечуючи герметичність з’єднання.
Монтаж трубопроводу за допомогою обтискних фітингів можна вважати найбільш простим і швидким у виконанні варіантом. Однак високу міцність такого з’єднання гарантувати не можна.
Обтискні фітинги для сталевих труб за своєю конструкцією аналогічні елементам, що використовується для пластикових виробів. Потрібно розуміти, що з’єднання, виконане з їх допомогою, відрізняється невисокою міцністю
Сталеві труби – відмінне рішення для облаштування комунікацій. Ще не так давно вони вважалися непопулярними. Однак сьогодні частина з властивих їм недоліків з успіхом нівелюється. Сучасні вироби захищені від корозії. Крім того їх можна з’єднувати за допомогою різноманітних фітингів, що істотно спрощує і прискорює процес монтажу. Таким чином, використовуючи сталеві вироби можна досить легко облаштувати надійний і міцний трубопровід, який буде безпроблемно функціонувати протягом багатьох років.