книги из ГПНТБ / Дубровкин С.Д. Монтаж санитарно-технических устройств из полимерных материалов

а также для труб диаметром 200—300 мм сред­ него типа (табл. 15).

Для труб диаметром 100—300 мм ВНИИГС разработал конусные бурты с кольцевыми вкла­ дышами. В таком соединении свободный сталь­ ной фланец имеет внутреннюю конусную рас­ точку и опирается на конусную поверхность бурта полиэтиленовой трубы (рис. 26, б).

Угол между образующей конуса фланца и осью трубы рекомендуется принимать равным

21°30\

Конусный бурт может быть изготовлен на конце целой полиэтиленовой трубы или на пат­ рубке, который приваривают затем к трубе. Целе­ сообразнее изготовлять бурт на патрубке, так как в этом случае облегчаются все операции по формованию и обработке бурта. Изготовление патрубков длиной более 300 мм не рекомендуется.

Наиболее простым, не требующим специаль­ ной оснастки способом получения конусных бур­ тов является формование бурта с применением кольцевого вкладыша из полиэтиленовой трубы того же диаметра.

Соединения с конусным буртом применяют для труб толщиной стенки более 6 мм.

Высоту вкладыша принимают равной 30— 65 мм (в зависимости от диаметра труб). С внеш­ ней стороны у обоих торцов вкладыша снимают фаски: одну под углом 35° к оси трубы, другую— под углом 20°. Первая фаска служит для формо­ вания конусного бурта при надвигании патрубка на вкладыш. За счет второй фаски происходит плотное обжатие вкладыша расширенным концом трубы при его остывании; это исключает необхо­ димость приварки кольцевого вкладыша к трубе изнутри. После полного остывания трубы и вкла­ дыша торец трубы обтачивается перпендикулярно

102

к оси трубы. Размеры вкладышей для труб Z)y = = 100-f-300 приведены в табл. 16.

Т а б л и ц а 16 Размеры вкладышей труб

Соединения труб из ПВХ со свободными флан­ цами конструктивно оформляют так же, как и соединения полиэтиленовых труб, с той разницей, что втулки под фланцы присоединяют к трубам с помощью клея, а не контактной сваркой.

Для труб из ПВХ некоторое применение нашли соединения с несвободными (привар­ ными) фланцами также из ПВХ. Во избежание ослабления трубы фланцы приваривают не непо­ средственно к трубе, а к насаженной на клею втулке из ПВХ. Такие соединения не получили

103

особого распространения, так как они трудоемки, дороги, сами фланцы ненадежны в силу своей хрупкости и возможной поломки при неравно­ мерной затяжке болтов или неперпендикулярности к плоскости соединения оси соединяемых труб. Кроме того, трубы с приваренными флан­ цами неудобны при транспортировании.

Фланцевое соединение труб из ПВП можно производить с помощью резиновых уплотнитель­ ных втулок, надеваемых с помощью смазки на концы труб. Втулки имеют конусность с внешней стороны и стягиваются металлическими флан­ цами. При использовании втулок отпадает необ­ ходимость применять уплотнительные прокладки.

Соединения с уплотнением по наружным по­ верхностям труб. Институтом Мосинжпроект были разработаны конструкции универсального соединительного устройства заклинивающего ти­

104

па для соединения труб из различных материа­

лов. Соединение (рис. 27) состоит из уплотнитель­ ного кольца трапециевидного сечения и двух фланцев (или полумуфт) с внутренней конической поверхностью, обжимающих уплотнительное кольцо путем затяжки болтов (или резьбы). Стя­ гивание фланцев (или полумуфт) происходит при малых усилиях. Внутренние конические поверх­ ности фланцев (или полумуфт), перемещаясь по наружной плоскости уплотнительного кольца на­ встречу друг другу, создают значительные обжи­ мающие усилия, которые обеспечивают необходи­ мую плотность прилегания уплотнительного коль­ ца к поверхности трубы. Это усилие зависит от бокового угла уплотнительного кольца, величина которого определена экспериментально и нахо­ дится в пределах 13—16°. Расположение концов труб в середине уплотнительного кольца совпа­ дает с максимальной его толщиной, что позво­ ляет компенсировать отклонения труб от про­ дольной оси на 5—6°.

Для соединения труб небольших диаметров (до Dy = 50 мм) используют муфты, а для труб больших диаметров — фланцы.

Материалы для изготовления фланцев, муфт и уплотнительного кольца выбирают в зависи­ мости от конкретных условий работы трубопро­ вода.

Для соединения жестких труб применяют уплотнительные кольца из эластичных мате­ риалов, для соединения гибких труб — уплот­ нительные кольца из жестких материалов. В слу­ чае соединения жесткой трубы с гибкой роль уплотнительного кольца выполняет конец пос­ ледней, надвигаемый на конец жесткой трубы. Во всех случаях конструкция фланцев и муфт остается неизменной.

105

При соединений Жестких труб на их концы надевают фланцы или полумуфты, затем уплот­ нительное кольцо. Трубы сдвигают до упора в фиксирующий буртик уплотнительного кольца, которое обжимается фланцами путем стягива­ ния болтов или полумуфтами путем их свертки.

В случае соединения гибких труб жесткое уплотнительное кольцо вставляют внутрь кон­ цов соединяемых труб. В остальном процесс соединения гибких труб, а также гибких с жест­ кими аналогичен описанному выше.

Материалы для изготовления универсального клинового соединения (УКС) могут быть раз­ личными. Для изготовления фланцев и полумуфт используют металл и пластмассы; для уплот­ нительных колец— резину, полихлорвинил, фто­ ропласт и т. п., для фланцев — сталь Ст. 3, чугун марки СЧ15-32, стеклопластик АГ-4. Полумуфты изготовляют из поликапролактама, ПВП, поли­ пропилена, полистирола и других материалов.

Уплотнительные кольца изготовляют из ре­ зины средней твердости по ТУ 233-54.

Соединения с резиновыми уплотнительными кольцами находят широкое применение при мон­ таже пластмассовых труб. Такие соединения об­ ладают многими положительными свойствами. Резиновые кольца удобны в монтаже, причем их можно применять для труб всех размеров. Они обеспечивают легкую разборку и ремонт соединений, что делает их удобными в эксплуа­ тации. Кроме того, соединения с резиновыми кольцами допускают тепловые деформации труб без нарушения герметичности, что исключает применение специальных компенсаторов. Надо отметить, что уплотнительные элементы делают возможным некоторый взаимный поворот соеди­ няемых труб без нарушения герметичности.

106

Такой поворот может возникнуть из-за изгиба одного из трубопроводов либо из-за просадок грунта (при подземной прокладке).

Основными свойствами резины, которыми пользуются при конструировании уплотнений, являются ее несжимаемость либо эластичность. В соединениях, в которых использовано первое из указанных свойств, уплотнительное кольцо плотно зажимается с помощью болтов, раструб­ ных втулок с резьбой и т. д.

К достоинствам таких соединений относят воз­ можность легкой ликвидации течей (путем уве­ личения затяжки), а также возможность компен­ сации с помощью резьбы значительных допусков на уплотняемые детали. Однако указанные сое­ динения не нашли широкого применения для пластмассовых труб. Это объясняется тем, что ввиду трудности регулирования усилия при затяжке возможно возникновение значительных усилий, действующих на трубы, и значительных деформаций соединяемых деталей. Кроме того, такие соединения отличаются относительной сложностью и трудностью сборки по сравнению с соединениями, в которых используется эластич­ ность резины. Наиболее простым из соединений второго вида является муфтовое соединение с ре­ зиновыми кольцами круглого сечения.

Однако указанное соединение также имеет некоторые монтажные и эксплуатационные недос­ татки. В процессе монтажа при вдвигании тру­ бы в раструб кольцо под действием силы трения прокручивается. При неблагоприятных клима­ тических условиях, из-за скольжения колец, монтировать такие трубы трудно. Кроме того, при значительных поворотах труб кольца могут выдавливаться из соединений. При монтаже пластмассовых труб в настоящее время исполь-

107

эуют соединения, более удобные 8 монтажном и эксплуатационном отношениях.

Резиновые кольца в таких соединениях укла­ дывают в круговые желобки той или иной формы, выполненные в теле раструбов. Размер кольца

иглубину желобка выбирают так, чтобы кольцо

-t

г

Рис. 28. Соединение труб из ПВХ с приклеенной муфтой

в свободном состоянии несколько выступало из желобка на величину, превышающую величину зазора между поверхностями.

Резиновое кольцо помещают в раструб, фор­ муемый непосредственно на трубе, либо в муфту. Муфты позволяют использовать отрезки труб различной длины. Двухраструбные муфты тре­ буют применения двух колец, поэтому в настоя­ щее время часто используют муфты, присоединяе­ мые с одной стороны к пластмассовой трубе с помощью неразъемного соединения.

На рис. 28 показано соединение труб из ПВХ с муфтой, выполненной литьем под давлением и наклеенной на трубу. Соединение уплотняют кольцом, состоящим из твердой и мягкой резины. Жесткий гребень кольца из твердой резины

108

входит в паз раструба муфты и обеспечивает фиксацию уплотнителя в желобке раструба. Гер­ метичность соединения получают за счет радиаль­ ного обжатия кольца, изготовленного из мягкой резины.

Большое распространение получили кольца, для которых характерен эффект самоуплотнения.

Рис. 29. Резиновое кольцо с лепестка.чи

Такие кольца обычно имеют лепестки (рис. 29), которые при повышении давления стремятся раз­ двинуться и более плотно прилегают к соеди­ няемым деталям. Эффект самоуплотнения зави­ сит от профиля колец; его можно повысить, изменяя их профиль.

Широкое распространение получили кольца круглого поперечного сечения. Одно из наиболее простых соединений пластмассовых труб, про­ изводимых непосредственно на строительной площадке, представлено на рис. 30.

Раструб формуют на трубе при монтаже, при­ чем его внутренний диаметр подбирают так, что­ бы кольцо вводилось в раструб почти без де­ формации.

Затем соединение подогревают, например, от­ крытым пламенем газовой горелки. При нагре­ вании раструб сокращается и зажимает с боль­ шой силой кольцо и трубу. Преимущество этого

109

метода заключается в том, что кольцо не может перемещаться в желобке, так как сам желобок плотно охватывает кольцо. Недостатком явля­ ется транспортирование баллонов с газом для горелки на место установки труб и то, что не всегда (например, в ветреную или дождливую погоду) возможно равномерно обогреть рас­ труб.

Такой способ соединения противоречит прин­ ципу индустриализации строительства. С экс-

5 )

Рис. 30. Оформление раструба с резиновым коль­ цом на строительной площадке

а — форма раструба до нагревания; б —то же, после наг­ ревания

плуатационнои точки зрения такое соединение также нежелательно, так как не допускает достаточных осевых смещений труб, в то время как соединение с применением заранее заготов­ ленного раструба с желобком может быть исполь­ зовано в качестве устройства, компенсирующего тепловое расширение труб.

При отсутствии раструбов с желобками для соединения труб из ПВХ часто используют соеди­ нение, представленное на рис. 31. На одной из труб формуют двойной раструб. Гладкий конец трубы вставляют в раструб меньшего диаметра,

арезиновое кольцо круглого сечения помещают

враструб большего диаметра. В целях фиксации кольца на гладкий конец трубы из ПВХ нри-

клеивают стопорное кольцо. Стопорное кольцо получают из трубы такого же диаметра, разре­ зав патрубки небольшой длины вдоль оси.

Основным недостатком такого соединения является его трудоемкость по сравнению с сое­ динениями, имеющими раструбы с заранее под­ готовленными желобками.

I _____

Рис. 31. Соединение труб из ПВХ со стопор­ ным кольцом

/ — резиновое кольцо; 2 — раструб; 3 — стопорное кольцо; 4 — гладкий конец трубы

В практике для колец круглого сечения при­ меняют как дуговые желобки, так и желобки, по форме приближающиеся к прямоугольным. При действии гидравлического давления повышаются уплотняющие свойства дуговых желобков.

Это объясняется тем, что кольцо давлением жидкости вдавливается в клинообразную полость, образованную желобком и смежной с ней уплот­ няемой поверхностью, и как бы закупоривает щель, причем плотность этой закупорки тем боль­ ше, чем выше давление.

Соединения с дуговыми желобками широко применяют в системах канализации из полиэ­ тиленовых труб (рис. 32). Для раструбных сое­ динений труб из ПВП применяют кольца из резины марки 3311.

Согласно ТУ МХП 1166-58 резина указанной марки обладает твердостью 30—40 единиц по

ill