Типы присоединения запорной арматуры к трубопроводу

При выборе запорной арматуры всегда обращают внимание на тип присоединения. Это способ соединения кранов, вентилей или задвижек с трубопроводом, от которого зависит герметичность, надежность системы.

Всего есть четыре основных типа присоединения арматуры к трубопроводу: фланцевое, муфтовое, штуцерное, приварного типа. Рассмотрим их подробнее.

Фланцевое соединение

Это наиболее распространенный вид крепежа запорной арматуры к трубопроводу. Соединение и герметичность достигается с помощью фланца (от немецкого Flansch – технический термин, обозначающий плоскую металлическую деталь круглой или квадратной формы).

Изготавливаются фланцы по ГОСТ 33259-2015 или европейским нормам DIN. Стандарты регламентируют тип конструкции, допустимые материалы, размер, эксплуатационные характеристики.

Визуально отличить фланцевую запирающую арматуру легко. Это конструкция с двумя плоскими кольцевыми пластинами (фланцами) по бокам.

Металлические фланцы привариваются к корпусу или сразу входят в его состав, что повышает герметичность конструкции. Выбираются по размеру проходного отверстия, которое должно соответствовать диаметру трубы. При этом стоимость производства из-за количества металлических элементов несколько выше, чем у других моделей кранов, задвижек, вентилей.

Классификация фланцев

Для трубопроводной запорной арматуры используют несколько видов фланцев:

• Плоские. Они подходят для систем с низким или средним давлением. Крепятся к трубе при помощи сварки.
• Свободные. Это сочетание фланца и отдельного установочного кольца, которое свободно движется. Такая конструкция упрощает установку.
• Воротниковые. Модели с повышенной устойчивостью к высокому давлению, температуре. Наличие воротника увеличивает прочность соединения. Их часто применяют в химической или нефтедобывающей отрасли.

Преимущества и недостатки

Фланцевый тип присоединения к трубопроводу надежен, способен выдерживать большое рабочее давление, температуру. К другим преимуществам крепежа относят:

• высокая герметичность стыка при правильном размере;
• возможность многократного монтажа, демонтажа без необходимости вырезания целого участка трубопровода;
• разнообразие размеров, конструкций, эксплуатационных характеристик.

К недостаткам фланцевого типа крепежа относят высокую стоимость из-за промышленной материалоемкости, а также необходимость периодического технического обслуживания в виде подтяжки соединительных болтов, гаек.

Муфтовое соединение

Муфтовый тип соединения – компактный узел, где на арматуре предусмотрена внутренняя резьба. Для установки достаточно ввинтить внутреннюю резьбу патрубка на внешнюю резьбу трубопровода.

Подходит для труб небольшого диаметра (до 50-80 мм), по которым перемещают рабочую среду под небольшим или средним давлением (до 40 бар).

Особенности муфтового присоединения к трубопроводу:

• для повышения герметичности стыка используется трубная резьба с маленьким шагом;
• присоединительные патрубки чаще всего имеют форму шестигранника для удобства монтажа с помощью гаечного или разводного ключа;
• наличие уплотнителей (ленты ФУМ, льняные нити или специальные герметики) повышают надежность соединения;
• подходят для трубопроводов малого, среднего диаметра в сфере ЖКХ, водоснабжения, газоснабжения и производственных технологических линий;
• корпус чаще всего изготавливается из чугуна, нержавеющей стали, латуни.

Из-за компактных размеров именно муфтовую часто применяют в быту.

Преимущества и недостатки муфт

К преимуществам муфтового соединения относят:

• простая установка, исключающая использование дополнительных крепежей в виде болтов, шпилек или гаек;
• защита от протечек за счет малого шага резьбы и наличия уплотнителей;
• технология навинчивания с обеих сторон арматуры позволяет избежать проворачивания трубы;
• большой срок эксплуатации;
• возможность многократной установки и снятия.

К минусам муфт относят невозможность найти модель для труб с большим диаметром. А также такие краны, задвижки не подходят для тонкостенных трубопроводов, где резьба способна снизить прочность конструкции.

Устанавливать муфтовые краны должен специалист, так как неправильное распределение герметиков или неверная фиксация уплотнителя приведет к нарушению герметичности системы.

Штуцерное соединение

Штуцерное соединение – это тоже вид резьбового присоединения арматуры к трубам. При этом резьба находится на внешней стороне арматуры (наружная), а сами устройства крепятся к трубопроводам при помощи накидной гайки.

Штуцерная запорная трубопроводная арматура достаточно распространена для труб небольшого диаметра.

Особенности соединения по типу штуцер:

• резьбовое соединение при помощи резьбы и накидной гайки упрощает монтаж;
• краны, задвижки со штуцерами подходят для применения в различных гидравлических системах. Их используют в судостроении, приборостроении, где установлены трубы малого диаметра;
• герметичность достигается конической формой или торцевыми уплотнителями поверхности штуцера;
• компактность устройств позволяет устанавливать их в труднодоступных местах трубопроводных сетей.

Изготавливаются задвижки, краны, заслонки со штуцерами из различных металлов, включая черную, нержавеющую сталь, латунь и бронзу.

Плюсы и минусы штуцерной арматуры

Преимущество штуцерного способа присоединения арматуры к трубопроводу – компактный размеры. Это немаловажный параметр при выборе заслонок для небольших труб, использующихся в разных инженерных, промышленных сетях и оборудовании.

Благодаря резьбовому соединению, как и в варианте с муфтой, заменить арматуру легко. Для этого не потребуется менять участок трубопроводной системы.

К недостаткам относят малый диаметр изделий, что ограничивает их сферу применения.

Соединение арматуры приварным способом

Приварной способ фиксации запорно-регулирующих элементов к трубам считается самым надежным, герметичным и долговечным. Производятся такие задвижки из углеродистой или нержавеющей стали, а кромки их патрубков разделываются под приварку.

Задвижки и краны под приварку изготавливаются в самых разных размерах. Они могут иметь как малые проходные отверстия (до 10 мм), так и очень большие (свыше 1400 мм).

Используют данный тип соединения в нефтегазовой, химической, атомной промышленности. А также в системах с высоким давлением и в линиях транспортировки опасных рабочих сред.

Плюсы и минусы трубопроводной арматуры под приварку

Такой способ обладает большим количеством преимуществ:

• полная герметичность стыков без дополнительных прокладок и уплотнителей при правильном выполнении технологии установки;
• надежность, не требующая регулярного технического обслуживания. В отличие от фланцевого соединения никаких гаек подкручивать не надо;
• невысокая материалоемкость – масса меньше, чем муфтовой или фланцевой.

Благодаря небольшой массе нагрузка на опоры в местах соединения элементов трубопровода практически не увеличивается.

К недостаткам относят только необходимость установки опытным сварщиком. А также то, что при обнаружении протечки по концу срока эксплуатации или из-за аварийной ситуации для замены элемента придется вырезать участок трубопроводной сети.

Как выбрать тип присоединения трубопроводной арматуры

Выбирают способ установки запорно-регулирующих клапанов и кранов по основным характеристикам задвижек, труб и транспортируемой среды:

• Диаметр трубопровода. До 50 мм подходит муфтовая или штуцерная. Более 50 мм – фланцевая или модели под приварку.
• Предельное давление рабочей среды – чем оно выше, тем уже круг выбора арматуры. С высоким давлением справляется фланец или сварные задвижки.
• Агрессивность транспортируемой среды и ее температура. Для опасных жидкостей, газов подходит только сварная установка арматуры.
• Где находится участок трубопровода. Если к нему есть доступ и можно проводить техническое обслуживание, то подойдет любой вариант присоединения.

Подходящий тип присоединения позволяет обеспечить надежность, герметичность и длительный срок службы трубопроводной системы.