Муфта соединительная для труб из разных видов материалов: отличия, способы монтажа

Современные полимерные материалы, используемые для изготовления труб, практически вытеснили в бытовом хозяйстве стальные трубопроводы, при прокладке магистралей используют специальные методы и технологии, позволяющие изменять конфигурацию линии и увеличивать ее протяженность. Муфта соединительная для труб предназначена для герметичного и прочного сопряжения стыков на прямых участках, для эффективной работы ее технические характеристики должны соответствовать параметрам магистрали.

В отличие от промышленных соединений с помощью пайки, сварки, фланцев, муфта для труб получила наиболее широкое распространение при монтаже магистралей подачи холодной и горячей воды, канализации, отопления в индивидуальном строительстве. Благодаря современным разработкам, стало возможным прокладывать коммуникации из востребованных материалов: металлопласта, сшитого (PE-X) и полиэтилена низкого давления (ПНД) без использования сложных техпроцессов и специализированного строительного инструмента.

При знании правил монтажа трубопроводных систем любой домовладелец может смонтировать магистраль из полимерного трубопровода своими руками (за исключением полипропилена, где требуется спайка) с использованием разного вида фитингов — это позволит сэкономить существенные финансовые средства при необходимости.

Рис. 1 Пуш-муфта соединительная для труб – внешний вид и устройство

Что из себя представляет трубная соединительная муфта

Муфта является разновидностью фитинга, предназначена для совмещения трубопроводов на прямых участках, представляет собой короткую цилиндрическую деталь с конструкцией, позволяющей надежно и герметично фиксировать соединяемые элементы внутри ее корпуса.

Все муфтовые фитинги и переходники рассчитаны на фиксацию внешней поверхности, внутри обычно располагаются опорные штуцера, к которым прижимают внутреннюю трубную оболочку. В зависимости от материала труб, для их состыковки используются различные типы муфт:

• стальные изделия — соединяют резьбовыми фитингами,
• полипропиленовые — методом пайки,
• металлопластик (сшитый полиэтилен) и полиэтилен низкого давления — стыкуют компрессионной арматурой.

В строительной области при подземной протяжке полиэтиленовых коммуникаций для получения высокопрочного и надежного стыка торцы соединяют электросварными муфтами.

Последним прорывом в технологии явилось создание пуш-фитингов, которые являются альтернативой компрессионных обжимных типов. Следует отметить, что такое сопряжение отличаются простотой монтажа — труба неразъемно соединяется со штуцером вставкой в фитинг до щелчка, по времени этот процесс занимает 1 — 2 сек.

Виды муфтовых соединений

При прокладке коммуникаций в бытовом хозяйстве нередко возникают ситуации, когда необходимо соединять элементы из разных материалов, в этом случае используется муфты с различными переходами.

Наиболее распространенный вариант комбинированного муфтового фитинга — переход на внутреннюю или наружную резьбу для подключения труб выполненных из других материалов или инженерного оборудования, сантехнической арматуры (смесителей, запорных кранов, полотенцесушителей).

Не редко необходимо перейти с одного диаметра на другой из одного материала — такие переходные фитинги также имеются в продаже.

Рис. 2 Переходные муфты на резьбу и для спайки полипропилена

Соединительные безрезьбовые муфты для пайки и сварки

Отличительной особенностью безрезьбовых муфт является возможность состыковки с их помощью труб равного или различного диаметра в местах их стыковки. Существует две основные технологии соединения безрезьбовых муфт — методом пайки (сварки) или посредством обжима трубы (компрессионные или пуш-муфты).

Для спайки полипропилена используются паяльники для полипропиленовых труб с нагревательными насадками, которые разогревают внутреннюю часть фитинга и внешнюю трубную поверхность – по истечении короткого времени нагрева расплавленные участки состыковывают и дают остыть некоторое время, после чего получают герметичный запаянный стык.

Технологию пайки применяют и при монтаже трубопроводов большого диаметра из ПНД в строительной и промышленной сфере, при этом используют дорогостоящее оборудование с программным управлением.

Процедура стыковки состоит из нескольких последовательных операций, включающих в себя торцевание (выравнивание торцов в вертикальной плоскости), нагрев соединяемых кромок дисковым утюгом и стыкование их под давлением посредством гидравлического домкрата.

В строительной сфере также стыковка газовых и водопроводных ПНД труб производится при помощи электросварных муфт, в которые вставляют два стыкуемых отрезка. Конструкция представляет собой полиэтиленовый цилиндр с нагревательной спиралью внутри, контакты которой выведены наружу. Электромуфтовая сварка производится электронным аппаратом, который подключают к выходным контактам, он считывает штрих-код и по его показаниям автоматический прибор выдает необходимое напряжение (ток) в течение определенного времени.

Рис. 3 Муфта соединительная для труб водоснабжения комбинированного типа

Комбинированные резьбовые муфты

Использование комбинированной муфты, у которой выходные патрубки рассчитаны на подключение различного вида труб, широко распространено в бытовом хозяйстве. Таким образом соединяют стальные трубы с полипропиленовыми и всеми разновидности полиэтиленовых — низкого давления, сшитым полиэтиленом и металлопластиком.

Часто встречается вариант, когда муфта имеет обжимное (прессовое) подсоединение к полимерному трубопроводу, а другая часть насадки оснащена резьбой, предназначенной для подключения к металлическим трубам, запорной арматуре или фитингам.

Разъемные муфты-американки

Преимуществом американки является возможность устройства разборного узла в местах стыковки труб с различным инженерным оборудованием, например, радиаторов отопления, циркуляционных насосов, коллекторных узлов.

Американки есть практически у всех видов труб, стальных, полипропиленовых, металлопластиковых, а также труб из сшитого полиэтилена.

Конструктивно американка имеет с одной стороны часть соединяющую ее с трубой, с другой стороны накручивающуюся на муфту гайку и переходом на наружную или внутреннюю резьбу. Герметичность соединения разъемной части обеспечивает резиновое кольцо.

Рис. 4 Комбинированные американки для труб

Муфта соединительная для труб из пластика

Пластиковые изделия широко используются в индивидуальном строительстве и в настоящее время полностью заменяют не только стальные трубопроводные коммуникации, но и многие разновидности фитингов, а для стыковки ПНД в быту пластик является основным компонентом.

В частном доме полимерный трубопровод из сшитого полиэтилена и металлопластика функционирует в системах отопления, теплых полов, горячего и холодного водоснабжения. Обычный полипропилен и его разновидности (армированный стекловолокном или алюминием PP-R) широко применяется для отопления, подвода горячей и холодной воды в дом.

Из полимеров поливинилхлорида (ПВХ) монтируют внутреннюю канализацию, а из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) изготавливают канализационные трубы наружного применения (оранжевого цвета).

Водопровод из полиэтилена низкого давления (труб ПНД) применяют для подачи в дом холодной воды, в промышленной отрасли полиэтилен является материалом для канализационных коммуникаций наружного применения, для прокладки газовых коммуникаций.

Во всех приведенных примерах при бытовом использовании производят стыковку посредством муфт, для пайки полипропилена или установки пресс-фитингов необходимо специальное оборудование.

Рис. 5 Муфта соединительная для труб компрессионная для ПНД труб

Компрессионные и пресс-муфты для ПНД и металлопластика PEX

Трубы из ПНД используют при организации индивидуального водоснабжения, с их помощью производят подачу воды в дом из скважины или колодца, если водозабор производится погружным электронасосом или станцией, размещенными в кессоне.

Под землей прокладывают цельную линию без разрывов, водопровод подключают только в местах выхода из скважины и входе в дом, очень часто полиэтиленовый отрезок применяют в качестве напорного и подключают к электронасосу, выводя из оголовка скважины.

Во всех перечисленных случаях при помощи пластиковых фитингов производят подсоединение труб, особенности их монтажа с муфтой состоят в том, что они не только соединяют трубные отрезки, но и обеспечивают их подключение к оборудованию.

Аналогичным способом соединяют и металлопластик, при этом учитывают, что обжимное соединение на накидной гайке является не слишком надежным способом — гайка без пружинного кольца подвержена самоотвинчиванию и со временем (через 5 — 7 лет) может появиться небольшая течь. Поэтому подобная технология используется только при наружном расположении линии в зоне видимости и прямого доступа — при обнаружении капель на месте стыка всегда можно поджать гайку.

Конструктивно компрессионный фитинг состоит из следующих элементов:

Корпус. Представляет собой латунный цилиндр с резьбой, имеющий с одной или двух сторон (муфта) патрубок с резиновыми кольцами и заостренными наклонными бороздами, в который вставляют подсоединяемую трубу.

Цанга (сухарь). Имеет вид разрезанного на косую кольца конусообразной формы и внутренними канавками с заостренными выступами для лучшей фиксации на трубной оболочке.

Накидная гайка. Фиксирует соединение, при монтаже на трубу одевают латунную накидную гайку и разрезное кольцо, которое сжимают, прикручивая гайку к корпусу.

Рис. 6 Устройство и вид обжимного фитинга для металлопластика

Более надежным способом фиксации считается использование пресс-фитингов, с помощью которых монтируют герметичное неразборное соединение, водопровод при этом можно смело прятать в заранее выбитые штробы и замазывать его штукатуркой.

Пресс-фитинг имеет простую конструкцию, состоящую из корпуса со штуцером, который вставляют в трубу, и наружную гильзу, размещаемую на ее поверхности. После того, как штуцер корпуса вставлен внутрь, к месту сопряжения подводят гильзу и обжимают ее ручными или электрическими клещами, после чего соединение готово к работе.

Муфты для сварки полипропилена и под клей для ПВХ

В продаже имеется довольно широкий ассортимент муфт для сопряжения частей полипропиленового трубопровода одинакового и отличных размеров, а также переходов с полипропилена на металл различных видов. При спайке полипропилена одновременно нагревают внутреннюю и внешнюю поверхности стыкуемых элементов нагревательными насадками, после чего их быстро вставляют друг в друга, ожидая диффузии расплавленного пластика.

Существует еще один вид пластиковых труб из поливинилхлорида ПВХ, которые широко используются при строительстве систем фильтрации и аэрации бассейнов. А также при строительстве напорных систем водоснабжения, в химической промышленности. Такие трубы гладкие и очень прочные, они могут прекрасно соприкасаться с агрессивными и щелочными жидкостями.

Прямые участки таких труб соединяются ПВХ муфтами путем склеивания специальным клеем. Клей наносится наносится на наружную поверхность трубы и внутреннюю поверхность муфты. Делается это следующим образом:

1. Обрезают трубу под углом 90 градусов к оси ножовкой по металлу.
2. Обрабатывают склеиваемые участки специальным очистителем для поливинилхлорида ли растворителем.
3. Перед склеиванием проверяют контакт предварительной вставкой элементов, карандашом отмечают глубину их погружения.
4. Клей наносят равномерным слоем на внутреннюю часть фитинга и трубную поверхность, после чего соединяемые части поворачивают на 1/4 оборота для равномерного распределения состава.
   5) Клей схватывается через 20 – 30 сек, а изделие готово к эксплуатации через 24 часа.

Рис. 8 Муфта соединительная для труб ПВХ клеевая

Раструбные канализационные муфты

Все канализационные трубы соединяются методом раструба, для подбора нужной длины линии, в случае изменения ее направления, последняя труба обрезается, а в ее патрубок вставляется отвод и магистраль идет дальше. Если в соединяемых элементах отсутствует раструб (такое нередко случается при монтаже сложных участков) и они одинакового размера, для стыкования применяется двухраструбная муфта с уплотнительными кольцевыми прокладками на концах.

С помощью канализационных муфт можно подключить в линию тройник без демонтажа всей магистрали, отремонтировать дефектный сектор, надвинув на него раструб — уплотнительные кольца будут препятствовать утечкам без дополнительных приспособлений, ведь напор в канализации слишком слаб.

Рис. 7 Муфта соединительная для труб канализации из пластика и чугуна

Для перехода с одного диаметра на другой, применяют специальный вид переходника — редукцию, он необходим для подключения 50 мм. трубопровода к 110 мм. линии из поливинилхлорида или чугуна. Еще одна популярная разновидность переходников для ПВХ — патрубок специальной конструкции, который может перемещаться по поверхности трубы на расстояние длины своей расширенной части. Деталь часто используют при подключении к стояку или трубопроводу тройниковых или крестообразных отводов.

Электросварные муфты для ПНД

Применение электросварных муфт для стыковки ПНД пайкой дорогостоящее и не нужное в быту занятие, если магистраль используют для подачи воды или отвода канализационных стоков. Пайку используют при подземной прокладке газовых труб из полиэтилена, где герметизация играет более важную роль для обеспечения безопасности эксплуатации и предупреждения возможных утечек.

При помощи электросварных муфт газопроводную полиэтиленовую трубу припаивают к отрезку такой же трубы цокольного ввода в дом, который обеспечивает целостность магистрали при смещении входного отверстия (осадка дома).

Рис. 9 Муфта соединительная для труб электросварная

Электросварная муфта производится из полиэтилена, внутри ее помещена спираль из специального сплава и выведены наружу два отвода, на которые через электромуфтовый прибор подают электроэнергию. При прохождении электрического тока спираль разогревается, расправляя полиэтилен муфты и поверхность трубы, после диффузионного смешивания расплавленного материала образуется единая целостная структура с прочным стыком.

Муфты для труб из стали

Соединения для стальных труб имеют несколько разновидностей, самое простое представляет собой цилиндр из стали, чугуна, нержавейки или латуни с нанесенной внутренней резьбой.

Недостатком данного вида является необходимость поворачивать один из отрезков подсоединяемой трубы вокруг своей оси, поэтому данный вид используется только при работе с короткими отрезками.

Для перехода с внутренней на наружную резьбу широко применяются футорки — разновидности резьбового фитинга, выполненные в виде шестигранной гайки или втулки с внутренней резьбой малого диаметра и наружной большего размера.

Рис. 10 Муфты для металла и футорки

Для состыковки концов неподвижных труб в линии применяют следующие виды соединений:

Сгон. Изделие представляет собой отрезок трубы с двухсторонней наружной резьбой разной длины, для соединения трубных торцов сгон вворачивают короткой резьбой в трубу, а другой конец подсоединяют при помощи муфты, помещенной на длинном резьбовом участке. Муфту накручивают на наружную резьбу подсоединяемой трубы и фиксируют контргайкой, наматывая толстый слой пакли в место фиксации.

Компрессионная муфта. Соединительные муфты Gebo работают по принципу металлопластиковых компрессионных фитингов, их конструкция включает в себя зажимное кольцо с прорезью, которое стягивают накидной гайкой. В отличие от фитингов для сшитого полиэтилена, где кольцо сжимает и плотно герметизирует пластичную полимерную поверхность, в металлическом изделии из-за жесткости такой возможности нет, поэтому в конструкцию Gebo дополнительно входит резиновое уплотнительное кольцо.

Рис. 11 Муфта соединительная для труб Gebo

Чугунные муфты для канализации

Когда трубы канализации сделаны из чугуна, их соединяют посредством раструбного соединения аналогично канализационным трубам из ПВХ, типовая муфта представляет собой отрезок трубы с двусторонними раструбами. Данный вид муфтового сопряжения герметизируют резиновыми кольцами или чеканкой — старым дедовским методом, когда в стыковой зазор заталкивают пеньковый или льняной канат, пропитанный битумом, а затем замазывают цементным раствором.

Особенности монтажа муфт для различных видов труб

Для монтажа большинства муфт не требуется специальный инструмент, достаточно одного или двух разводных ключей, для герметизации стыков в металлических изделиях понадобится льняная пакля или сантехническая нить, фум-лента для пластиковой резьбы. Для скрепления полипропиленовых труб или установки пресс-фитингов потребуются специальный инструмент и некоторые навыки, если работы производить своими руками, проще взять необходимое оборудование в прокате строительного инструмента.

Рис. 12 Установка пластиковых труб канализации

Муфтовое компрессионное соединение

Обжимные компрессионные муфты является разборными соединениями, для их монтажа не требуется специализированный инструмент (за исключением двух гаечных ключей), процесс стыковки с металлопластиковой трубой включает следующие операции:

1. Готовят торец трубы к установке муфтового фитинга, для этого обрезают его под углом 90 градусов к оси ножницами и вставляют внутрь калибратор, поворачивая который слегка расширяют посадочное гнездо.
2. Надевают на трубу гайку и кольцо с прорезью, вставляют внутрь ее штуцер корпуса фитинга, придвигают кольцо с зажимной гайкой к торцу корпуса.
3. Одним гаечным ключом удерживают корпус фитинга, другим прикручивают зажимную гайку.

При установке компрессионной муфты Gebo на стальные трубы поступают аналогичным образом, единственное требование производителя при затягивании накидной гайки — оставлять незакрытой одну нитку резьбы на трубной поверхности.

Рис 13 Обжимное компрессионное соединение — монтаж

Соединение трубопроводов из сшитого полиэтилена напрессовкой

Напрессовка является основным методом сопряжения труб из сшитого полиэтилена благодаря его клеточной памяти — материал способен восстанавливать первоначальную форму после любых видов деформации. Для монтажа используют фитинги с подвижной гильзой, которую натягивают ручным домкратом, вторым необходимым инструментом является ручной или электрический расширитель, позволяющий увеличивать диаметр внутреннего отверстия до нужных размеров.

Технология монтажа состоит из следующих этапов:

1. Ножницами-секаторами обрезают концы стыкуемых труб под прямым углом.
2. На поверхность трубы вставляется гильза, ее конец расширяют ручным или электрическим инструментом.
3. Вставляют фитинг внутрь, используя некоторое механическое усилие, желательно избегать вспомогательной смазки или мыльных растворов для более надежной фиксации.
4. С помощью ручного или электрического домкрата надвигают гильзу на штуцер до полного контакта с кольцевым ободом фитинга.

Рис. 14 Соединение фитинга и трубы напрессовкой

Монтаж пресс-муфты

Методика в основном используется для соединения труб из металлопласта и сшитого полиэтилена, ее основное преимущество — высокая надежность, позволяющая закрывать трубопровод в стенах под штукатуркой.

Следует отметить, что на рынке можно найти два основных вида пресс-муфт — с отдельной и встроенной в корпус гильзой (фитинг представляет собой одну деталь), та и другая конструкция одинаково успешно используются и не имеют явных преимуществ друг перед другом. Для фиксации пресс-муфтой понадобятся специальный инструмент — клещи со стандартным набором составных обжимных насадок под разный диаметр, опрессовка включает следующую последовательность действий:

1. Выравнивают торец трубы, обрезая его ножницами секаторами, внутреннюю фаску снимают специальной разверткой, можно применять наждачную бумагу.
2. Вставляют пресс-фитинг в трубное отверстие, контролируя глубину его погружения в круглом окошке.
3. Разводят ручки клещей, помещают в их головку половинки насадок и фиксируют их корпус зажимами, укладывают на рельефные насадки гильзу фитинга.
4. Сдвигают ручки клещей до совмещения, при этом происходит образование углубленных канавок в корпусе гильзы, которые прижимают трубу к внутреннему штуцеру — таким образом получают прочное, герметичное и неразрывное крепление.

Рис. 15 Прессовое соединение труб муфтой

Монтаж муфтового соединения полипропиленовых труб

Все полипропиленовые изделия соединяют пайкой, используя специальный сантехнический паяльник с температурой нагрева 260º С, и насадки различного диаметра, процесс сварки включает следующие операции:

1. Обрезают соединяемые изделия ножницами, снимают фаску с внутренней или наружной стороны в зависимости от стороны пайки.
2. Определяют по таблицам, исходя из диаметра спаиваемых труб, их время удержания в паяльнике, дополнительно можно узнать и временной интервал их остывания. Очищают соединяемые участки от грязи и обезжиривают.
3. Вставляют соединяемые изделия в насадки паяльника с обеих сторон, стараясь выдержать прямой угол, удерживают рассчитанное время, после чего отрезки извлекают (ни в коем случае нельзя их поворачивать вокруг своей оси) и быстро соединяют друг с другом.
4. После удержания деталей в неподвижном положении рассчитанное время, соединение готово к эксплуатации. Перед проведением работ рекомендуется провести пробную пайку на коротких отрезках для подбора оптимального режима.

Рис. 16 Монтаж резьбовой соединительной муфты — сгона

Монтаж резьбовых муфт

Для стыковки подвижных отрезков стальных труб применяют обычные муфты с внутренней резьбой или футорки, позволяющие соединять детали разных сечений. Если трубы неподвижны, используют сгон, способ герметизации резьбы и установка которого состоят из следующих операций:

1. Вырезают участок трубопроводной магистрали с таким расчетом, чтобы в него можно было вкрутить сгон с соединительной муфтой.
2. Накручивают льняную паклю на короткую сторону сгона по направлению вращения и вкручивают его в резьбу внутренней поверхности трубы газовым сантехническим ключом, рассчитанным на работу с деталями круглой формы.
3. Наматывают лен или фум-ленту на наружную резьбу трубы справа, подводят гайку и муфту к короткой резьбе и накручивают муфту газовым ключом до упора (окончания резьбовой нити).
4. Накручивают толстым слоем льняную паклю около левого торца соединительной муфты, сгоняют к нему контргайку разводным или гаечным ключом, одновременно удерживая муфту газовым. Вкручивают контргайку до упора с таким образом, чтобы между ней и муфтой был зазор 0,5 — 1 мм.

Рис. 17 Резистивное электросварное муфтовое соединение труб

Монтаж электросварных муфт для ПНД труб

Соединение ПНД труб электросварными муфтами производится специальным аппаратом (его можно взять напрокат, стоимость муфты небольшого диаметра лежит в пределах 3 — 5 у. е.) производят в следующей последовательности:

1. Готовят внешнюю сторону соединяемых труб к свариванию, для этого их очищают от грязи, обезжиривают и зачищают специальным скребком, снимая тонкий поверхностный слой материала.
2. Вставляют в резистивную муфту концы труб, предварительно очертив на их поверхности линию, до которой они должны углубляться, подключают аппарат к выводам.
3. Специальным устройством считывает штрих-код на поверхности муфты для автоматического задания режимов работы прибора. При повреждении штрих-кода параметры вводят вручную в соответствии с маркировкой на поверхности изделия.
4. Включают аппарат с заданными режимами нагрева и ожидают его автоматического отключения.
5. В результате нагрева резистивной спирали внутри муфты, имеющей большое сопротивление электрическому току, происходит ее оплавление вместе с поверхностью соединяемых деталей, после остывания в течение 10 — 20 минут получают прочный стык, обеспечивающий высокую герметичность системы.

Рис. 18 Муфтовая арматура ПВХ для канализации – пример сопряжения с тройником

Муфтовое соединение пластиковых канализационных труб

Монтаж и установка канализационной системы не требуют специальных инструментов и применения герметика, процесс соединения труб выглядит следующим образом:

1. Стыкуемые трубы обрезают под углом 90 градусов, с наружной поверхности напильником снимают фаску.
2. Смазывают мыльным раствором поверхность труб и резиновые кольца, отмечают на внешней оболочке деталей карандашом глубину погружения в переходник.
3. Вставляют муфту и придвигают соединяемые детали друг к другу не доходя до карандашной отметки 10 мм

Монтаж канализации из чугуна с зачеканкой

Чугунные трубы редко используются в современных системах канализации, зачеканка вставляемого элемента применяется в случае, когда в муфтовой детали отсутствуют резиновые кольца. Процесс стыковки состоит из следующих этапов:

1. Делают канат из органического волокна и пропитывают его жидким битумом (его называют кабалкой), оборачивают жгут вокруг трубы несколько раз. Кабалку проталкивают в щель патрубка узким предметом, подойдет отвертка, шпатель, металлическая пластина. Оставляют свободное пространство шириной в 20 — 30 мм.
2. После уплотнения волоконных прядей разводят цементный или асбестоцементный раствор, также используется при монтаже эпоксидная смола с любым наполнителем.
3. Заталкивают раствор с усилием узким шпателем в щель стыков чугунной трубы, после высыхания состава зачеканенное изделие готово к эксплуатации.

Рис. 19 Примеры герметизации канализационных труб из чугуна чеканкой

Специалистами разработано множество методик соединения труб с применением муфт, в которых используются резьба, прессование, компрессионное сжатие, пайка с расплавлением материала соединяемых деталей.

Современные технологии стыковки труб из различных материалов стремятся к тому, чтобы обеспечивать их максимально быстрый монтаж без использования дорогостоящего специального инструмента и сложных технологических процессов. Последним достижением в области стыковки полимерных труб является появление на рынке муфта соединительная для труб с конструкцией пуш-фитингов — с их помощью труба вставляется в муфту до щелчка и соединение готово к эксплуатации, процесс занимает 1 — 2 секунды.