Соединение резьбовое муфтовое: Муфтовые резьбовые соединения обсадных труб LC

Муфтовые резьбовые соединения обсадных труб LC

Область применения

Муфтовое соединение обсадных труб с резьбой закругленного (треугольного) безупорного профиля, предназначено для строительства и эксплуатации вертикальных скважин нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений.

Описание конструкции

Особенностью конструкции обсадных труб с резьбой закругленного (треугольного) профиля является то, что посадка резьбы осуществляется по боковым сторонам треугольного профиля. Надлежащая герметичность соединения создается уплотнением в зазорах резьбовой смазки при свинчивании механическим способом с натягом. Профиль резьбы имеет угол 60°, шаг 3,175 мм, конусность 1:16. Соединение с удлиненной резьбой LC обладает большей герметичностью и сопротивляемостью растягивающим нагрузкам по сравнению с короткой резьбой STC.

Герметичность обеспечивается давлением резьбоуплотнительной смазки в конструкционных зазорах профиля резьбового соединения.

Контроль свинчивания

При правильном механическом свинчивании торец муфты перемещается до плоскости конца сбега резьбы на трубе.

Виды соединений трубопроводной арматуры | АрмПроф

Все виды соединения арматуры можно разделить на две большие группы: разъёмные и неразъёмные. Неразъёмное соединение (в большинстве случаев сварка, иногда — пайка) используется там, где герметичность или иные характеристики соединения других видов по тем или иным причинам не подходят.

К наиболее распространённым видам разъёмных соединений трубопроводной арматуры относятся:

• Фланцевое;
• Муфтовое;
• Штуцерное.

Фланцевое соединение

Фланцевая трубопроводная арматура получила широкое распространение, и применяется на трубопроводах самого разного назначения. Главным преимуществом фланцевого соединения можно назвать способность воспринимать осевые усилия, а также возможность быстрого монтажа/демонтажа арматуры. Для обеспечения герметичности фланцевых соединений применяют прокладки из резины или других материалов.

Слово «фланец» образовано от немецкого Flansch, и означает плоскую пластину из металла с отверстиями для крепежа, расположенную на конце трубы. Чаще всего эта пластина круглая, фланцы других форм применяются реже.

Трубопроводная фланцевая арматура имеет немало достоинств. Надёжное фланцевое соединение способно сохранять герметичность даже при высоких рабочих давлениях. Устанавливать и демонтировать её можно неограниченное количество раз. На многих технологических трубопроводах установка фланцевой запорной арматуры обязательна, так как только такая арматура может обеспечить периодический доступ для очистки и эксплуатационного обслуживания трубопровода.

В зависимости от вида и технических характеристик запорной фланцевой арматуры, фланец может изготавливаться из того или иного материала. Как правило, это различные сорта стали, серый или ковкий чугун.

Фланцы, изготовленные из ковкого чугуна, могут работать в более широком диапазоне температур и давлений, в сравнении с запорной арматурой из серого чугуна. Стальные фланцы способны выдержать высокую температуру.

Недостатки фланцевого соединения вытекают из его достоинств. Оборотной стороной высокой надёжности и прочности становятся немалая масса и размеры арматуры с фланцевым соединением.

Как правило, фланцевая запорная арматура устанавливается на трубопроводах диаметром от 50 мм. В нашем каталоге представлен широкий выбор фланцевой трубопроводной арматуры по доступным ценам. Это фланцевые клиновые и фланцевые шиберные задвижки, дисковые поворотные фланцевые затворы, вентили, краны.

Муфтовое соединение

Для присоединения арматуры малого и среднего диаметра, устанавливаемой на трубопроводах среднего и низкого давления, используется муфтовое соединение. Резьбовое муфтовое соединение трубопроводной арматуры способно обеспечить необходимую прочность и герметичность, при условии применения различных уплотнителей.

Присоединительные патрубки арматуры с муфтовым соединением для удобства монтажа изготавливаются в виде шестигранника. Резьба, как правило, трубная. Дюймовая резьба с мелким шагом в соединении с уплотнительным материалом (льняная нить, лента ФУМ, или уплотнительные гели) создаёт должную герметичность соединения.

Разъёмное муфтовое соединение не требует применения дополнительного крепежа. Муфтовая трубопроводная арматура может иметь внешнюю или внутреннюю резьбу, или же обе сразу. Выбирая трубопроводную арматуру с муфтовым соединением, важно подобрать изделие с правильных типом резьбы.

В нашем каталоге трубопроводная муфтовая арматура представлена в широком ассортименте: муфтовые клиновые задвижки, муфтовые шаровые краны, муфтовые запорные вентили, и другие изделия.

Штуцерное соединение

К разновидностям соединения трубопроводной арматуры при помощи резьбы относится штуцерное соединение. Присоединительный конец арматуры с нарезанной наружной резьбой притягивается к трубе с помощью накидной гайки. Такое соединение характерно для арматуры с малыми диаметрами, специального назначения. Также при помощи штуцерного соединения к трубопроводам подсоединяют контрольно-измерительные приборы, термостаты и иное оборудование.

Выбор трубопроводной арматуры с тем или иным видом соединения следует делать, исходя из особенностей трубопровода, эксплуатационных требований и технических характеристик арматуры. Российские и зарубежные производители предлагают огромный ассортимент запорной арматуры, и затруднений с поиском необходимого изделия не возникает.

С любыми вопросами относительно выбора трубопроводной арматуры, её технических характеристик, цены и условий доставки вы можете обратиться к нам удобным для вас способом связи.

Понравилась статья? Расскажите друзьям

Резьбовые соединения в трубопроводах: Резьбовые фитинги

Резьбовые соединения часто используются, когда речь идет о трубопроводах малого диаметра с номинальным размером NPS 2 или меньше. Это самый ранний и наиболее популярный способ соединения труб. Для некритических применений с более низкими температурами и давлением используются резьбовые фитинги.

В сантехнической промышленности чаще всего используются резьбовые соединения. Резьба на дюйм, диаметр шага и типичная длина зацепления для всех размеров труб указаны в Американском стандарте, который также действует в качестве стандарта размеров для конической трубной резьбы.

Ковка используется для изготовления стальных фитингов с резьбой. Они бывают разных типов резьбы, включая NPT, BSPP, BSPT, PF, PT и MPT. Несмотря на то, что резьбовые фитинги в основном используются для соединения трубопроводов малого диаметра, они, тем не менее, доступны в размерах до 4 дюймов и иногда используются.

Литой серый или ковкий чугун, литая латунь или бронза или кованый сплав и углеродистая сталь являются типичными материалами, используемыми для изготовления резьбовых фитингов.

Класс 2000, 3000 и 6000 — это три предлагаемых класса давления.

Резьбовые фитинги не подходят для применений, связанных с более высоким давлением, более высокой температурой или циклами. В результате они используются в следующих менее важных областях применения с низким давлением, таких как водоснабжение, питьевая вода, технический воздух, системы охлаждения и противопожарная защита.

Для идентификации резьбы необходимы два основных инструмента:

• Штангенциркуль- Хорошим инструментом для измерения внутреннего и внешнего диаметра внутренней и наружной резьбы является штангенциркуль. Наиболее точные и точные измерения можно произвести штангенциркулем, но и прямая стальная линейка тоже подойдет.
• Шагомер- Количество резьб на дюйм измеряется с помощью шагомера. Этот прибор подсчитывает количество витков в метрических витках.

Необходимо изучить и определить тип используемой резьбы, чтобы обеспечить лучшее применение продукта. Это можно сделать, обеспечив определенные размеры, такие как:

Чтобы отличить, можно начать с изучения расположения резьбы. Это мужская резьба, если они снаружи. Это женская резьба, если они находятся внутри нее. Функциональность потока не всегда зависит от того, является ли он мужчиной или женщиной. Различие просто действует как средство разделения двух связей.

Важно отметить, что параллельные резьбы сохраняют свой диаметр, в то время как конические резьбы сужаются по мере продвижения наружу. Штангенциркуль может быть полезным инструментом, если визуального осмотра недостаточно для определения этого атрибута. Человек может измерить первую, четвертую и последнюю полную резьбу штангенциркулем, чтобы заметить разницу между конической и параллельной резьбой. Он параллелен, если все измерения одинаковы. Он сужается, если меры становятся меньше.

Несколько типов конической резьбы: NPT/NPTF, BSPT и метрическая коническая. Эти нити заклинивают металл о металл или слегка деформируют резьбу для обеспечения герметичности. Для обеспечения герметичности при параллельной резьбе часто требуется уплотнительное кольцо или резьбовая лента.

Количество витков резьбы на дюйм или расстояние между витками для метрических типов резьбы определяет размер шага резьбы. Измеритель шага является очень рекомендуемым инструментом, потому что размеры шага могут быть очень похожими, даже если для определения размера шага можно использовать линейку. Для получения оптимальной подгонки можно использовать меру шага для проверки нескольких разных размеров.

Чтобы определить размер, человек может начать с измерения наружного диаметра в случае наружной резьбы и внутреннего диаметра в случае внутренней резьбы еще раз с помощью штангенциркуля. Небольшие отклонения неизбежны, потому что разные производители производят материал немного по-разному.

Прежде чем приступить к применению, важно определить, является ли резьба трубной (NPT/NPTF, BSPT, BSPP) или нет (UN/UNF, метрическая параллельная, метрическая коническая). Желательно иметь в виду, что коническая резьба может быть трубной, а может и не быть. Чтобы отличить, можно сравнить размер резьбы с профилем номинального размера, если труба имеет резьбу. Это можно сделать с помощью штангенциркуля, поскольку он может определить внешний диаметр протектора для UN/UNF, метрической параллельной и метрической конической нетрубной резьбы.

Установление стандарта является последним шагом в определении типа резьбы. Стандарты для типов резьбы включают NPT, PT и G.

• Тип резьбы NPT/NPTF (National Pipe Tapered Fuel)

Северная Америка — это регион, в котором чаще всего используется этот тип резьбы. Его самоуплотняющийся конический внешний и внутренний диаметр поможет человеку идентифицировать его. Боковые стороны резьбы сжимаются друг относительно друга при затяжке, создавая герметичное уплотнение. Чтобы получить лучшую производительность и обеспечить действительно герметичное уплотнение, по-прежнему рекомендуется применять ленту из ПТФЭ или другой герметизирующий материал.

NPTF является частично совместимым вариантом NPT (National Pipe Taper Fuel). Это обеспечивает еще более плотное уплотнение без утечек. Однако важно помнить, что сочетание этих типов снижает их способность оставаться герметичными. Резьбу NPT необходимо смазать смазочной пастой или лентой и очистить от заусенцев. Делая это, потребитель может предотвратить коррозию резьбы, которая может сделать разборку в будущем практически невозможной.

• Тип резьбы BSP (труба британского стандарта)

Для соединения и герметизации концов труб это общепризнанный стандартный тип резьбы. Его используют по всей Европе. Нити BSP бывают двух видов: BSPP и BSPT. Параллельные или прямые резьбы называются BSPP. BSPT, с другой стороны, относится к коническим резьбам. Потоки BSPP и BSPT иногда называют G-потоками и R-потоками соответственно.

Важно отметить, что резьба BSPT и коническая трубная резьба JIS (резьба PT) взаимозаменяемы

• PT Резьба

Типы резьбы PT и BSPT взаимозаменяемы и идентичны. Однако наружная резьба PT не может сочетаться с вертлюгом с внутренней резьбой BSPP с коническим седлом, поскольку у него отсутствует раструб на 30 градусов. Чтобы гарантировать отсутствие утечек, также рекомендуется использовать резьбовой герметик с резьбой PT.

• Уплотнительное кольцо с прямой резьбой

Уплотнительное кольцо Buna-N твердостью 90 позволяет герметизировать прямую резьбу в соответствии с требованиями SAE, Общества автомобильных инженеров. Этот тип резьбы очень надежен и пригоден для повторного использования. Уплотнительное кольцо на этом типе резьбы предотвращает сдавливание наружной и внутренней резьбы, что требуется для некоторых типов резьбы для создания уплотнения.

• Цилиндрическая резьба

Самый распространенный тип резьбы в Европе – метрический. Он имеет цилиндрический внутренний и внешний диаметр с точностью до миллиметра. Точная конусность метрической конической резьбы обеспечивает наилучшую передачу усилия. Метрические резьбы письменно обозначаются заглавной «М» и указанием их номинального наружного диаметра (например, М22 х 1,5). И последнее, но не менее важное: потребитель должен обязательно использовать метрический измеритель шага при определении размера шага.

• Колено с резьбой 90 градусов — 

Колено 90 градусов можно использовать для поворотов труб с резьбой на 90 градусов.

• Колено с резьбой 45 градусов- 

Колено 45 градусов можно использовать для трубопроводов, направление которых необходимо изменить на 45 градусов. Согласно ASME B16.11 доступны размеры от 1/8″ до 4″.

• Крышка с резьбой- 

Обычно используется для герметизации конца трубы. Как и другие, согласно ASME B16 доступны размеры от 1/8″ до 4″.

• Тройник с прямой/равнополочной резьбой и переходной тройник- 

Обычно используются для соединения 90-градусных ответвлений того же или меньшего размера. Согласно ASME B16.11 доступны размеры от 1/8″ до 4″.

• Крестовина с резьбой

Термин «четырехходовые фитинги» также относится к крестовинам с резьбой или крестовинам-тройникам. Имеет три выходных патрубка и один впускной. Таким образом, в местах пересечения труб поток распределяется по трем направлениям. Два ответвления под углом 90° от направления основной трубы образованы крестовиной с резьбой. Крестовины надежно соединяют компоненты трубопровода с наружной резьбой, поскольку они имеют внутреннюю резьбу. Они также доступны в размерах от 1/8″ до 4″.

• Полная резьбовая муфта- 

Используются для соединения труб друг с другом по прямой линии.

• Резьбовая полумуфта- 

Обычно используется для соединения сварной трубы большого диаметра с резьбовым ответвлением малого диаметра. Резьбовые соединения бывают разнообразными. Основное различие между полной муфтой и полумуфтой заключается в том, что полная муфта имеет резьбу на обоих концах, что позволяет нарезать резьбу на многочисленных трубах в различных возможных местах для создания полной муфты. Предлагаются резьбовые комплектные муфты, способные выдерживать нагрузку 3000 фунтов. Разница лишь в том, что полумуфта имеет резьбу только с одного конца. Во многих случаях полумуфта на самом деле имеет длину половины, но они называются полумуфтами, потому что к ним можно соединить только половину трубы. Они примерно вдвое короче. Полная и полумуфта доступны в размерах от 1/8″ до 4″.

• Переходная муфта- 

Эти приспособления, как следует из названия, служат в качестве переходников в сетях резьбовых трубопроводов.

• Шестигранная заглушка- 

Они используются для герметизации одного конца резьбового фитинга, такого как колено или тройник. Головка имеет шестигранную форму.

• Закрыть ниппель- 

Наружный диаметр трубы стандартный. Длина может быть определена в соответствии с потребностями и требованиями проекта. Как правило, изготавливается из обычного отрезка трубы.

• Ниппель с резьбой на обоих концах- 

Изготавливается из обычных отрезков труб в соответствии с проектной спецификацией. Он используется для соединения двух резьбовых фитингов, расположенных близко друг к другу. Внешний диаметр трубы стандартный.

• Ниппель POE TOE- 

Его функция заключается в соединении труб с резьбой малого диаметра с трубами малого диаметра, сваренными в раструб.

• Соединитель между трубками —

Типичное использование включает соединение измерительных трубок с воздуховодами. При рассмотрении других применений, обычно также используемых для трубок анализатора.

• Шестигранная втулка- 

Втулки резьбовые с шестигранной головкой применяются для соединения труб с резьбой различных размеров. Таким образом, резьбовая втулка может помочь уменьшить размер.

• Соединения- 

Муфты упрощают установку, удаление или замену отрезков труб, клапанов или сосудов в резьбовых трубопроводных системах. Чтобы снять клапан, он должен иметь хотя бы один смежный штуцер. При этом каждый выход из сосуда с резьбовыми соединениями должен иметь штуцер между вентилем и сосудом для снятия трубы с сосуда. Несмотря на то, что доступны различные облицовки, в Союзе предпочтение отдается шлифованным швам.

Конструкция резьбовых соединений основана на MSS-SP 83. Три соединенных элемента составляют резьбовое соединение, которое используется для монтажа и технического обслуживания. Доступны соединения «папа-женщина», «мама-мама», соединения с зажимными гайками и соединения Rockwood. Оба компонента соединялись гайкой.

• Переходная вставка- 

Эти фитинги используются для соединения двух фитингов с внутренней резьбой различных диаметров.

• Заглушка с квадратной головкой —

Они квадратной формы. Они используются для герметизации одного конца фитинга с внутренней резьбой, чтобы он мог расширяться в будущем. Согласно ASME B16.11 доступны размеры от 1/8″ до 4″.

• Заглушка с круглой головкой —

Они имеют круглую форму. Они используются для герметизации вентиляционных и дренажных отверстий в клапанах, конденсатоотводчиках и других устройствах. Другие области применения включают герметизацию концов трубных фитингов с внутренней резьбой.

• Утопленная втулка- 

Используются для соединения труб меньшего диаметра с фитингами с внутренней резьбой большего диаметра.

Ниже приведены материалы для строительства:

A105 – Стандартные технические условия на поковки из углеродистой стали для трубопроводов.

A18 – Стандартные технические условия на поковки трубопроводов общего назначения из углеродистой стали.

A182 – Кованые или катаные фланцы для труб из сплава и нержавеющей стали, кованые фитинги, кованые клапаны и кованые детали для работы при высоких температурах, стандартная спецификация.

A350 – Стандартные технические условия на поковки из углеродистой и низколегированной стали, требующие испытаний на ударную вязкость компонентов трубопровода с надрезом

Другие материалы, которые можно использовать, это дуплексная нержавеющая сталь и медный никель.

Резьбовые фитинги разработаны в соответствии со следующими стандартами:

• В соответствии со стандартами ASME B16.11 — кованые фитинги, сварка враструб и резьба.
• В соответствии с MSS-SP-83, стальные трубные соединения класса 3000, резьбовые и сварные враструб.
• В соответствии с ASME B16.3- Резьбовые фитинги из ковкого чугуна.
• В соответствии с ASME B16.4- Фитинги с резьбой из серого чугуна.
• Резьбовые соединения труб из ковкого чугуна в соответствии с ASME B16.39.
• В соответствии с ASME B16.34, Клапаны, фланцевые, резьбовые и под приварку
• В соответствии с ASME B16.39, резьбовые соединения труб из ковкого чугуна, классы 150, 250 и 300. 

Основными преимуществами резьбовых соединений являются

• Резьбовые соединения быстро устанавливаются.
• Их герметичность надежна для применений, требующих низких температур, и они прекрасно подходят для применений с низким давлением.
• Установка экономит время и не требует специальных навыков.
• Процесс соединения требует меньшего усилия.
• Их части съемные.
• Они доступны и дешевле. Следовательно, их можно считать рентабельными.

Наряду с преимуществами, они имеют и некоторые недостатки, а именно:

• Они не подходят для применения при высоких температурах и давлениях.
• Резьба может плохо выдерживать коррозионную среду, так как существует вероятность коррозии.
• Из-за изменений температуры возможны проблемы с утечкой.
• Усталостное повреждение может произойти при циклических работах.
• Их прочность меньше по сравнению со сваркой.
• Из-за эффектов усиления высоких напряжений, вызванных острыми насечками в основании резьбы, вибрация может вызвать усталостные разрушения резьбовых соединений труб.

В коррозионных и эрозионных средах или при циклических нагрузках следует избегать резьбовых соединений.

Трубопровод с резьбовым соединением должен быть проложен правильно, чтобы свести к минимуму нагрузку на соединение, уделяя особое внимание деформациям от теплового расширения и работы клапана.

В чрезвычайно цикличных ситуациях могут использоваться резьбовые компоненты специального характера, которые не подвержены внешней моментной нагрузке, такие как гильзы термометров.

В сантехнике и легкой промышленности используются фитинги из ковкого чугуна. Эти резьбовые фитинги изготовлены из кованой стали и рассчитаны на высокое давление. Одно существенное отличие заключается в том, что вы не можете приварить резьбовой фитинг, в то время как фитинг из ковкого чугуна можно. Опять же, это резьбовой фитинг, но в зависимости от вашего использования вам может быть лучше использовать кованую углеродистую сталь, если вам нужно ее приварить. Кроме того, фитинги из ковкого железа имеют номинальную прочность 150 и 300 фунтов. Гораздо меньшее давление может быть приложено к резьбовому фитингу, который имеет номинальное давление 3000 и 6000 фунтов.

Резьбовые фитинги используются для крепления резьбовых фитингов к трубам или частям труб. Они легче протекают и обладают меньшей прочностью и надежностью. Их можно получить в классах давления 2000#, 3000# и 6000#.

С другой стороны, фитинги, свариваемые внахлест, соединяются угловыми сварными швами. Они более надежны и дают лучшие результаты. Они сильнее и прочнее связаны. Доступен в дополнительном классе давления 9000#.

Напорный фитинг – это широкий ассортимент фитингов, в который входит резьбовой фитинг. Номинальные значения давления для резьбовых фитингов варьируются от 2000 фунтов до 6000 фунтов. 2000 фунтов в основном соответствует графику 80, тогда как 3000 фунтов примерно соответствует графику 160. Максимальное номинальное давление для резьбового фитинга на 3000 фунтов составляет 3000 фунтов. Номинальное давление является функцией температуры, поэтому при повышении температуры номинальное давление уменьшается, что немного усложняет задачу. Они изготавливаются из кованой углеродистой стали, A105, A105 N, нержавеющей стали, никелевых сплавов и других материалов.

Они широко используются в трубопроводной промышленности, так как обладают различными преимуществами, несмотря на некоторые недостатки. Они пользуются большим спросом, когда приложения требуют деликатности с точки зрения температуры и давления на них.

Piping Mart

Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубопроводных изделиях. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, касающимися продуктов, материалов и различных типов марок, чтобы помочь бизнесу в этой отрасли.

Сборка резьбовых пластиковых фитингов | Фитинги LASCO

Что можно и чего нельзя делать при сборке резьбовых пластиковых фитингов

Сегодня существуют миллионы километров пластиковых труб с резьбовыми фитингами, обеспечивающими надежную работу без утечек. Однако небольшой процент этих резьбовых пластиковых фитингов может протечь или сломаться. Причиной этого является неправильная сборка резьбовых соединений.

Вот некоторые рекомендации по сборке стыков из ПВХ:

• Не затягивайте соединения слишком сильно, сделав им «еще один оборот для уверенности». Затяните вручную плюс один или два оборота — не более того.
• Не оборачивайте тефлоновой лентой, тефлоновой пастой или трубной смазкой, чтобы увеличить объем или смазать соединение. Обязательно используйте герметик для резьбовых соединений.
• Не используйте «более прочные» резьбовые фитинги сортамента 80, полагая, что они могут решить проблему расщепления из-за чрезмерного затягивания.
• Используйте только резьбовые фитинги сортамента 40 с трубами и фитингами сортамента 40.
• Не затягивайте слишком сильно.
• Затяните от руки плюс один или два оборота.

На фитингах из ПВХ с наружной резьбой диаметр каждой последующей резьбы немного больше, чем у предыдущей. Женские нити становятся последовательно меньше. Это называется конусностью, и степень конусности указана (1¾ градуса) в Американском национальном стандарте B2.1. Все производители труб добровольно следуют этим стандартам, чтобы гарантировать своим клиентам, что они получают качественные материалы.

Поскольку резьба сужается, дополнительные витки вызывают растяжение или «деформацию» охватывающей части. Это расколет охватывающую арматуру так же, как клин, забитый кувалдой, расколет пень.

Величина деформации увеличивается по мере уменьшения размера трубы. Следовательно, резьбовые соединения меньшего диаметра легче разрезать, чем соединения большего диаметра. Фитинги меньшего диаметра также легче перетянуть, потому что их сопротивление крутящему моменту меньше. В таблице 1 приведены уровни деформации и напряжения растяжения в зависимости от диаметра трубы.

«Напряжение» (растягивающее напряжение) представляет собой силу, создаваемую растяжением наружной резьбы, умноженную на сопротивление ПВХ. Сопротивление ПВХ составляет 400 000 фунтов на квадратный дюйм (psi). Деформация за оборот после затяжки от руки для однодюймовой трубы из ПВХ составляет 0,00447, поэтому напряжение за оборот составляет 1788 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, однодюймовое резьбовое соединение из ПВХ, затянутое на четыре оборота сильнее, чем от руки, создаст растягивающее напряжение 7 152 фунтов на квадратный дюйм. Соединение обречено на провал, так как напряжение превышает предел прочности на растяжение ПВХ в 7000 фунтов на квадратный дюйм, даже без добавления напряжения на растяжение, вызванного давлением внутри ирригационной системы (максимум до 2000 фунтов на квадратный дюйм).

Правильный способ сборки резьбового соединения из ПВХ – сортамент 40 или 80 – затяжка от руки плюс один-два оборота – не более. Два оборота после затяжки от руки плюс напряжение системного давления находятся в пределах предела прочности на растяжение однодюймового ПВХ. ([1788 фунтов на квадратный дюйм x 2] + 2000 фунтов на квадратный дюйм = 5576 фунтов на квадратный дюйм).

Не используйте тефлоновую ленту, тефлоновую пасту или смазку для труб. Обязательно используйте герметик.

Тефлоновая лента, тефлоновая паста и трубная присадка предназначена для металлических труб и фитингов. Соединения металлических фитингов затягивать труднее, чем пластиковые; поверхности имеют тенденцию к истиранию без помощи таких смазок, как тефлон или трубная смазка. Пластиковые фитинги в такой смазке не нуждаются.

Когда тефлоновая лента наматывается на пластиковую наружную резьбу, это увеличивает деформацию и напряжение растяжения. Тенденция большинства установщиков состоит в том, чтобы неправильно намотать ленту на несколько толщин вокруг наружной резьбы, что еще больше увеличивает загрязнение и напряжение.

Тефлоновая паста и присадка для труб, как и тефлоновая лента, делают резьбовые соединения скользкими. Их использование на фитингах из ПВХ может привести к чрезмерному крутящему моменту.

При работе с резьбовыми пластиковыми фитингами используйте подходящий герметик. Правильный герметик для резьбовых соединений не затвердевает, совместим с пластиком и не добавляет скользкости.

Незатвердевающий компаунд под давлением воды проникает в потенциальные места утечки, тем самым выполняя настоящую функцию герметизации. Ленты и затвердевающие пасты позволяют образовать путь утечки, когда соединение отвинчивается, механически изгибается или расширяется при повышении температуры.

Герметик должен быть совместим с пластиком. Многие марки герметиков для труб содержат масла, растворители или носители, которые могут повредить пластик. Надлежащий герметик должен быть сертифицирован производителем как безвредный для материала фитинга и не загрязняющий жидкость в трубе.

Наконец, герметик не должен смазывать соединение до такой степени, что будет поощряться чрезмерное затягивание. Некоторые герметики на рынке отвечают всем этим требованиям.

Не используйте резьбовые фитинги Schedule 80 в системе Schedule 40. Используйте те же резьбовые фитинги Schedule с теми же трубами и фитингами Schedule.

Многие установщики систем пластиковых трубопроводов, столкнувшиеся с проблемами расщепления, считают, что фитинги сортамента Schedule 40 непрочны. Они пришли к выводу, что проблему можно решить, перейдя на «более прочную» арматуру Schedule 80. В этом рассуждении есть несколько заблуждений.

Во-первых, все проблемы, связанные с чрезмерной затяжкой, применимы как к системам Schedule 80, так и к системам Schedule 40. Хотя стенки фитингов с внутренней резьбой Schedule 80 толще, толщина стенок не влияет на уровни напряжений и деформаций. См. Таблицу 1.

Во-вторых, установщики считают, что системы Schedule 80 прочнее, поскольку они имеют более высокие номинальные значения давления, чем системы Schedule 40. Это верно только при сравнении систем с компонентами, склеенными вместе с растворителем. См. Таблицу 2. Если ввести хотя бы одну трубу или ниппель с резьбой из ПВХ, то номинал всей системы должен быть снижен на 50 процентов.

Это снижение рейтинга связано с уменьшением толщины стенки фитинга из-за резьбы. Кроме того, большинство пластиков, включая ПВХ, «чувствительны к насечкам». Когда гладкая стенка пластиковой детали надрезается, деталь теряет значительную часть своей первоначальной прочности, подобно тому, как толстый лист стекла ломается по нанесенной на его поверхности линии. Вот почему наличие даже одного резьбового фитинга в системе требует уменьшения на 50%.

Помня об этих правилах, можно избежать многих ненужных головных болей и затрат, связанных с неправильной установкой систем.

Тип резьбы для фитингов из ПВХ

Существует множество различных стилей резьбы, которые используются в производстве фитингов из ПВХ. Далее поясняются некоторые из наиболее часто используемых стилей резьбы и их чувствительность к изгибающим нагрузкам. Охватываемые стили: стандартная V-образная резьба, контрфорсная резьба и резьба ACME.

Большинство пластмасс, включая ПВХ, чувствительны к надрезам. Стекло, поскольку это очень чувствительный материал, является очень хорошим примером.

Для резки стекла на поверхности делается насечка. Надрез создает высокую концентрацию напряжения или концентратор напряжения, что обозначено красной областью на диаграмме выше. Приложение изгибающей нагрузки приведет к разрушению стекла вдоль стойки напряжения или выемки.

Резьба может создавать одинаковые концентрации напряжений, создавая соответствующие типы концентраторов напряжения, которые могут привести к трещинам. Типичная машинная и трубная резьба имеет профиль, основанный на V-образной выемке.

Напряжение, возникающее в точке «V», существенно снижает прочность резьбы. Вот почему рабочее давление фактически снижается на 50 % в системах, в которых используются пластиковые фитинги с резьбой, по сравнению с системами, в которых используются только фитинги без резьбы.

Некоторые производители производят шарнирные соединения с альтернативным профилем резьбы, называемым контрфорсной резьбой. Они продвигают косые насечки на своих нитях, добавляя прочности. Правда в том, что эти «контрфорсные» резьбы по-прежнему имеют V-образный паз в основании профиля резьбы, что, следовательно, делает их чувствительными к изгибающим нагрузкам. Прочность этих фитингов по-прежнему существенно снижена.

Резьба ACME имеет конфигурацию, исключающую V-образный вырез. Это специальная резьба, обеспечивающая зазор с трубами любого диаметра и обеспечивающая высокую прочность. Резьба ACME менее чувствительна к изгибающим нагрузкам, поскольку не имеет V-образного надреза.

Поворотные соединения и соединения для труб и фитингов Westlake имеют конструкцию резьбы ACME. Этот элемент конструкции обеспечивает высокое качество детали, которая менее подвержена поломке. Дополнительная особенность резьбы в стиле ACME заключается в том, что она обеспечивает «свободное» и «легкое» движение до правильного зацепления. Эта функция предотвращает «прилипание», «блокировку» или «заедание», характерные для деталей с резьбой из ПВХ.

Пластиковая резьба в системах

Компания Westlake Pipe & Fittings включила эту статью Института пластиковых труб о пластиковой резьбе в системах. Обсуждаются рекомендации по добавлению в систему резьбовых пластиковых фитингов.

Хотя резьбовые термопластиковые системы не рекомендуются для систем высокого давления, трубопроводов, где утечки могут быть опасными, или для труб большого диаметра (более 2 дюймов), они имеют два явных преимущества. Их можно быстро разобрать для временного демонтажа и использовать для соединения пластиковых и непластиковых материалов. Следует соблюдать следующие рекомендации по изготовлению резьбовых соединений термопластичных труб и фитингов, адаптированные Институтом пластиковых труб:

1. Нарезайте только трубы с толщиной стенки, равной или превышающей толщину трубы сортамента 80.
2. Для труб из ПВХ и ХПВХ, рассчитанных на номинальное давление, уменьшите номинальное давление трубы с резьбой в два раза по сравнению с трубой без резьбы.
3. Для нарезания резьбы используйте только плашки для труб, предназначенные для пластика. Держите штампы чистыми и острыми. Не режьте ими другие материалы.
4. Тиски для удержания трубы при нарезании резьбы и трубный ключ должны быть сконструированы и использованы таким образом, чтобы не повредить трубу. Рекомендуется использовать ленточные ключи. При необходимости в конец трубы можно вставить деревянные заглушки, чтобы предотвратить деформацию стенки трубы.
5. Можно использовать следующую общую процедуру для нарезания резьбы: — Используйте плашку с соответствующими направляющими, чтобы плашка начиналась и шла под прямым углом к ​​оси трубы. Любые заусенцы или острые края на направляющей, которые могут поцарапать трубу, должны быть удалены. — Не используйте смазочно-охлаждающую жидкость. Однако иногда капля масла может попасть на бегунок. Это предотвращает вибрацию и способствует получению чистой и гладкой резьбы.
6. Перед сборкой резьбу следует смазать и загерметизировать незатвердевающей трубной смазкой.
7. При свинчивании резьбовых соединений следует соблюдать осторожность, чтобы не перетянуть соединение. Как правило, достаточно одного-двух оборотов после затяжки от руки. Дальнейшее затягивание может привести к расколу пластиковых деталей с внутренней резьбой.

Переходы от пластиковых трубопроводов могут быть выполнены с фланцами, резьбовыми фитингами или муфтами. Фланцевые соединения ограничены 150 фунтами на квадратный дюйм, а резьбовые соединения ограничены 50% номинального давления трубы.

Почему резьбовые соединения выходят из строя

Чтобы понять, что происходит при затягивании резьбового соединения, мы должны понимать механизм затягивания соединения. Во-первых, давайте рассмотрим, что происходит, когда стандартное соединение болта и гайки затягивается, чтобы сжать два объекта вместе. Подумайте о соединении болтами двух стальных стержней. Когда гайка навинчивается на болт, гайка «свободно вращается» и легко вращается по всей длине резьбы. Поскольку стальные стержни сжаты вместе, гайка больше не вращается свободно, а оказывает сопротивление вращению или крутящему моменту.

Чем больше крутится гайка, тем больше сопротивление или крутящий момент. Дополнительный поворот гайки и ее ход по резьбе создают прижимную силу к стальным стержням. Увеличение крутящего момента частично компенсируется сжатием стальных стержней. При этом гайка пытается вытащить головку болта через отверстие в стержнях. Вытягивание болта или растяжение является ключевой частью успешного болтового соединения. Во многих высокотехнологичных приложениях мера силы зажима определяется удлинением или растяжением болта как более точным, чем показание крутящего момента. Прочность на растяжение стального вала, болта в этом примере и его удлинение более стабильны, чем показания крутящего момента болтов и гаек, которые могут иметь ржавчину, смазку, несовершенную резьбу и процедуру затяжки. Но для установщика плотность соединения обычно принимается как сопротивление гайки вращению или крутящий момент, необходимый для ее дальнейшего вращения. Это означает, что ощущение тугих соединений является результатом приложения нагрузок, которые деформируют или растягивают соединительные детали.

Теперь, используя информацию, которую мы только что рассмотрели, давайте объясним, что происходит, когда затягивается резьбовое соединение с конической трубой. Точно так же, как болт и гайка, до тех пор, пока не возникнет прижимное усилие, коническая резьба «свободно вращается» до тех пор, пока не исчезнет зазор между наружной и внутренней резьбой. По мере того, как два компонента заклиниваются вместе с большим количеством оборотов, внутренние силы увеличиваются.

Национальная трубная резьба имеет конусность 1¾°, что означает, что каждая наружная резьба немного больше в диаметре, чем предыдущая, а внутренняя резьба последовательно уменьшается. При трубной резьбе 1 дюйм угол конусности означает, что каждая соседняя резьба составляет 0,0055 дюйма или примерно толщину этой страницы, отличающуюся по диаметру. По мере того, как наружная и внутренняя резьбы поворачиваются за пределы «свободного хода», части заклиниваются вместе, в результате чего внутренняя резьба растягивается, а охватываемая слегка сжимается. Этот конус означает, что, когда резьба затягивается вручную, любое дополнительное заклинивание двух частей вызовет напряжение в охватывающих частях. Так как практически все материалы прочнее при сжатии, чем при растяжении. Даже если резьбовые части с наружной и внутренней резьбой имеют одинаковую прочность или материал, внутренняя часть будет растягиваться до отказа до того, как охватываемая часть выйдет из строя при сжимающей нагрузке. . Помните, что герметичность соединения является результатом сопротивления материалов растяжению. Сталь обладает пределом прочности или сопротивлением растяжению примерно в семь раз больше, чем ПВХ, а это означает, что пластиковое соединение будет иметь гораздо меньший крутящий момент или ощущение, чем металлические фитинги.

Диаметр шага

Это означает, что при каждом повороте после затягивания пальца или «свободного хода» охватывающая часть растягивается больше, чем охватываемая сжимается. Наибольшее напряжение, развиваемое в резьбовом соединении конической трубы, приходится на диаметр делительной части.

Делительный диаметр — это точка, которая находится посередине между основанием и вершиной резьбы. Именно на делительном диаметре в резьбовом соединении начинается любая трещина или разрушение, которые затем распространяются наружу через стенку фитинга. Поскольку трещина возникает на делительном диаметре, любая дополнительная толщина стенки компонента с внутренней резьбой мало защищает от чрезмерного затягивания.

Чтобы понять, почему самые высокие нагрузки приходятся на диаметр делительной части, мы должны увидеть, как распределяются нагрузки от заклинивания. Для этого примера возьмем 1-дюймовую трубную резьбу! Деформация — это изменение диаметра при каждом обороте резьбового соединения, в этом примере диаметр делителя увеличивается на 0,0055 дюйма за каждый полный оборот. Поскольку средний диаметр на конце внутренней резьбы составляет 1,230, а диаметр увеличивается на 0,0055 дюйма на каждый оборот, это дает деформацию 0,00447 дюйма на дюйм. Принимая во внимание, что изменение делительного диаметра на внешней стенке фитинга с размером 1,673 будет равно 0,00329.дюйм/дюйм

Обратите внимание, что растяжение на внешнем диаметре охватывающей части меньше, чем на делительном диаметре, показывая, где находится наибольшая деформация. Напряжение или растягивающее напряжение — это сила, создаваемая развиваемой деформацией, умноженная на сопротивление материала для увеличения, в данном случае ПВХ. Поскольку сопротивление растяжению или модуль упругости ПВХ составляет 400 000 фунтов на квадратный дюйм. Это означает, что нагрузка на эту резьбовую часть диаметром 1 дюйм на делительном диаметре составляет; 0,00447 x 400 000 или 1788 фунтов на кв. дюйм/оборот. Таким образом, с ПВХ, имеющим прочность на растяжение 7000 фунтов на квадратный дюйм, легко увидеть, что всего несколько оборотов после затяжки вручную или «свободного хода» могут привести к выходу фитингов из ПВХ из строя. Если мы затянем соединение 3.9закручивая вручную, мы превышаем прочность ПВХ и вызываем его растрескивание.

Правильный способ сборки резьбового соединения из ПВХ – сортамент 40 или 80 – затяжка от руки плюс один-два оборота – не более. Два оборота после затяжки от руки плюс напряжение системного давления находятся в пределах предела прочности на растяжение однодюймового ПВХ. Рабочее давление трубы из ПВХ основано на уровне напряжения 2000 фунтов на квадратный дюйм. Это означает, что 1-дюймовое резьбовое соединение с внутренней резьбой подвергается кольцевому напряжению 7364 фунтов на квадратный дюйм при затяжке всего на три оборота после затяжки от руки и ниже при номинальном рабочем давлении трубы. Как видите, в этом случае соединение находится на грани сбоя.

(1788 фунтов на квадратный дюйм x 3) + 2000 фунтов на квадратный дюйм = 7364 фунтов на квадратный дюйм

В таблице ниже показано напряжение на один оборот, количество оборотов до разрушения и деформация, возникающая в соединениях с трубной резьбой другого размера. Важно отметить, что наиболее распространенные резьбовые соединения размером менее 1 дюйма могут сломать фитинг из ПВХ с внутренней резьбой всего за несколько оборотов после затяжки вручную.

Как же, спросите вы, правильно сделать пластиковое фитинговое соединение? Во-первых, мы должны признать, что часть с внутренней резьбой должна быть самой прочной. Если соединение изготовлено из различных материалов, таких как металл и ПВХ, то часть с наружной резьбой должна быть пластиковой, чтобы обеспечить наименьшую вероятность разрушения соединения. Если соединение полностью пластиковое и используется резьбовой герметик, его химический состав должен быть совместим с используемыми материалами. Так как герметик или ленты, содержащие тефлон ^® уменьшают трение, они маскируют нагрузки и напряжения, возникающие во время последовательности затяжки. Из-за зазора между основанием или впадиной и вершинами сопрягаемой резьбы имеется небольшой спиральный путь утечки, который удлиняет резьбовое соединение.