Jakie są różne rodzaje połączeń rurowych?

W pewnym momencie prawdopodobnie marzyłeś o tym, aby zamówić jeden długi, nieprzerwany kawałek rury, aby Twój projekt hydrauliczny był dziecinnie prosty. Oczywiście, to po prostu niemożliwe!

W rzeczywistości rury występują w różnych długościach i kształtach, a do ich połączenia w różnych punktach w celu utworzenia funkcjonalnej sieci rur potrzebne będą złącza rurowe. Ale przy tak wielu dostępnych typach złączy rurowych, skąd wiesz, które wybrać? 

W tym artykule przedstawimy Ci różne typy, aby pomóc Ci znaleźć rozwiązanie najlepiej odpowiadające Twojemu projektowi. 

Podzieliliśmy te typy połączeń rurowych na dwie główne kategorie:

• Wbudowane połączenia rurowe: Złącza te są zintegrowane z samą rurą, zapewniając trwałe połączenie, często tworzone w procesie produkcyjnym.
• Połączenia rurowe na bazie akcesoriów: Połączenia te tworzy się przy użyciu dodatkowych komponentów lub elementów łączących oddzielne odcinki rur.

Wbudowane złącza rurowe

Połączenie gwintowane

Złącze gwintowane zazwyczaj ma rurę z gwintem zewnętrznym (męskim), która pasuje do innej rury z gwintem wewnętrznym (żeńskim). Działa bardzo dobrze w systemach niskociśnieniowych, takich jak linie wodociągowe i gazociągi (prawdopodobnie widziałeś takie w swoim domu).

Materiały powszechnie stosowane do wykonywania połączeń gwintowych to mosiądz, stal nierdzewna i żeliwo.

Montaż połączeń gwintowanych jest tak prosty jak ich demontaż, dzięki czemu są łatwe w konserwacji. 

Należy jednak pamiętać o następujących kwestiach podczas instalacji:

• Upewnij się, że gwinty są prawidłowo wyrównane. W przeciwnym razie krzyżowanie się gwintów naruszy połączenie. 
• Nałóż środek uszczelniający do gwintów lub taśmę teflonową na gwinty męskie, aby uszczelnić połączenie.

Połączenie lutowane

Lutowanie polega na stopieniu spoiwa w temperaturze powyżej 840°F w celu połączenia końców dwóch rur (zwykle rur miedzianych). Połączenie może mieć lekko podniesiony brzeg, w którym widoczny jest materiał lutowniczy. Często można je znaleźć w systemach HVAC i liniach chłodniczych.

Chociaż zapewnia czysty, wykończony wygląd połączenia, będziesz potrzebować kogoś wystarczająco wykwalifikowanego, aby zapewnić niezawodne połączenie. To sprawia, że lutowane połączenia są mniej dostępne dla zastosowań DIY.

Połączenie lutowane

Podobnie jak lutowane złącze, lutowane złącze wygląda jak gładkie, zaokrąglone połączenie w miejscu, gdzie spotykają się rury. Jedyną różnicą jest to, że lutowanie wykorzystuje spoiwo, które topi się poniżej 840°F ^[1]. 

Wyjaśnia to, dlaczego ten typ złącza jest preferowany w zastosowaniach obejmujących delikatne elementy, takie jak urządzenia elektroniczne lub cienkościenne rurki, gdyż pomaga zachować oryginalne właściwości materiałów bazowych.

Ponadto połączenia lutowane nie są idealne do zastosowań wymagających wysokiego ciśnienia i temperatury, gdyż takie warunki mogą osłabić lut, a w rezultacie również połączenie rurowe.

Złącze spawane doczołowo

Połączenia spawane doczołowo polegają na ustawieniu dwóch końców rury (ściętych) w jednej linii i zespawaniu ich krawędź do krawędzi na całym obwodzie rury, co skutkuje uzyskaniem gładkiej powierzchni, która umożliwia nieprzerwany przepływ cieczy. 

Rozwiązanie to sprawdza się w systemach o dużej objętości i szybkim przepływie, jakie można spotkać w zakładach petrochemicznych i zakładach uzdatniania wody.

Połączenia spawane doczołowo są powszechnie stosowane w przypadku rur ze stali węglowej, nierdzewnej i stopowej ze względu na ich wytrzymałość, odporność na korozję i odporność na ciepło.

Aby w pełni wykorzystać potencjał tego typu połączeń, konieczne jest precyzyjne ustawienie rur i umiejętne spawanie. 

Złącze spawane gniazdowo

Złącza spawane gniazdowo są powszechnie spotykane w rurociągach o małej średnicy, zazwyczaj w systemach o średnicy poniżej 2 cali. Generalnie ten typ złącza jest bardziej niezawodny niż końcówki gwintowane, gdzie ryzyko przecieku jest wyższe.

Tutaj koniec rury wkłada się do innej rury z końcówką kielichową, a następnie przyspawuje zewnętrzną krawędź, aby ją zabezpieczyć. 

Konstrukcja ta umożliwia mocne połączenie, które mocno trzyma rurę, a niewielka wewnętrzna szczelina pozostawiona między końcem rury a dnem mufy pomaga absorbować rozszerzalność cieplną.

Połączenia kołnierzowe

Złącze kołnierzowe ma dwa pasujące, płaskie, okrągłe pierścienie z otworami na śruby na obwodzie, znane jako kołnierze, które są przymocowane do końców rury. Następnie kołnierze te są skręcane razem z uszczelką między nimi, aby zapewnić szczelne, szczelne uszczelnienie. 

Nieważne rodzaj kołnierza, połączenia śrubowe można łatwo zdemontować w razie potrzeby, co umożliwia prosty demontaż połączeń rurowych. Ta funkcja sprawia, że regularne czyszczenie, inspekcja i naprawy są znacznie wygodniejsze bez naruszania reszty rurociągu.

W związku z tym połączenia kołnierzowe rur są powszechnie stosowane w dużych systemach rurociągowych, takich jak te w rafineriach ropy naftowej, zakładach chemicznych i stacjach uzdatniania wody. 

Główną wadą jest jednak to, że połączenia kołnierzowe z reguły wymagają więcej miejsca do montażu.

Połączenie rowkowane

Złącze rowkowane charakteryzuje się końcem rury z wstępnie wyciętym rowkiem. Gumowa uszczelka owija się wokół złącza, a dwuczęściowy zacisk metalowy (nazywany również złączką) jest umieszczany na uszczelce, wyrównując z rowkami na każdej rurze.

Ta konfiguracja pozwala na bezpieczne łączenie rur znacznie szybciej w porównaniu do połączeń spawanych lub kołnierzowych. Często można je znaleźć w systemach ochrony przeciwpożarowej, instalacjach HVAC i dużych instalacjach wodno-kanalizacyjnych w obiektach komercyjnych.

Wady? Połączenia rowkowane mogą nie wytrzymać tak dużego ciśnienia jak połączenia spawane lub kołnierzowe. Ponadto należy zwrócić uwagę na jakość i wyrównanie uszczelki. Jeśli uszczelka zużyje się lub nie zostanie prawidłowo osadzona, połączenie może przeciekać.

Złącza rurowe na bazie akcesoriów

Złącze kompresyjne

Złącze zaciskowe jest powszechnie stosowane w instalacjach wodno-kanalizacyjnych i gazowych. Jest preferowane do łączenia rur miedzianych, plastikowych lub metalowych bez konieczności spawania lub lutowania.

Pod względem wyglądu złącza kompresyjne składają się z pierścienia kompresyjnego lub tulei, które ściśle przylegają do rury, oraz nakrętki mosiężnej lub plastikowej, która dokręca się, aby utworzyć uszczelnienie. Taka konstrukcja umożliwia szybką instalację i łatwy demontaż, jeśli wymagana jest konserwacja.

Aby zapewnić szczelne połączenie, należy unikać nadmiernego dokręcania nakrętki. Zamiast tego dokręć ją tylko na tyle, aby utworzyć uszczelnienie, i sprawdź, czy nie ma przecieków, stosując ciśnienie wody i sprawdzając połączenie.

Złącze gniazdowe/złączkowe

Złącze mufowe lub sprzęgowe jest powszechnie stosowane do wydłużenia długości rurociągu. Na przykład podczas remontu kuchni lub łazienki może być konieczne wydłużenie długości rurociągu, aby pomieścić nowe zlewy lub urządzenia, które znajdują się dalej od istniejącej instalacji wodno-kanalizacyjnej.

Pod względem wyglądu złącze kielichowe wygląda jak krótki, pusty cylinder, który pasuje do zewnętrznej średnicy rury. Koniec rury jest wkładany do kielicha, co umożliwia ścisłe dopasowanie. Po zainstalowaniu tworzy płynne przejście między dwoma odcinkami rury.

Do połączeń kielichowych najczęściej stosuje się następujące materiały:

• PVC, CPVC (do instalacji wodno-kanalizacyjnych w budynkach mieszkalnych i komercyjnych)
• Miedź, stal nierdzewna (do zastosowań wysokociśnieniowych)

Wadą tego typu połączeń rurowych jest trudność ich demontażu. Po sklejeniu lub lutowaniu, będziesz musiał przeciąć rurę, aby usunąć połączenie, co czyni naprawy mniej wygodnymi.

Staw sutkowy

Złącze nyplowe to zasadniczo krótki odcinek rury, około kilku cali długości, z gwintami męskimi na obu końcach, umożliwiającymi bezpośrednie połączenie z dwoma żeńskimi gwintowanymi łącznikami lub rurami. Gwinty mogą mieć stożkową konstrukcję dla szczelniejszego uszczelnienia lub prostą.

Tego typu złącze jest często stosowane w sytuacjach, gdy do połączenia dwóch większych odcinków potrzebny jest krótki odcinek rury, np. w liniach wodociągowych lub systemach HVAC. 

Mosiądz jest często używany w systemach zaopatrzenia w wodę ze względu na swoją odporność na korozję i trwałość, natomiast ocynkowana stal cieszy się popularnością w zastosowaniach przemysłowych.

Choć jest bardzo wszechstronny, jedną z wad połączeń smoczkowych jest to, że zmniejszają one powierzchnię przepływu rury. Wewnętrzna średnica smoczka jest często mniejsza niż średnica połączonych rur, co może powodować ograniczenia przepływu płynu i potencjalnie prowadzić do spadków ciśnienia.

Połączenie czopowe i gniazdowe

Złącze typu „spot and socket” jest stosowane w instalacjach podziemnych, w których może dojść do przesunięcia lub osiadania gleby, takich jak drenaże i kanały ściekowe. Często jest wykonane z materiałów takich jak PVC, żeliwo i beton.

Posiada jedną rurę ze stożkowym końcem (czop), która pasuje do większego, rozszerzonego końca innej rury (kielicha). Po złożeniu połączenie wygląda jak ciągły odcinek rury z płynnym przejściem w punkcie połączenia.

Chociaż proces jest prosty – wystarczy całkowicie wcisnąć czop do gniazda – ten krok jest niezbędny, ponieważ niekompletne połączenie może prowadzić do przecieków. W przypadku rur PVC nałożenie odpowiedniego kleju rozpuszczalnikowego wokół połączenia może dodatkowo zabezpieczyć połączenie i stworzyć wodoszczelne uszczelnienie.

Złącze rozprężne

Złącza rozprężne są idealne dla systemów, które podlegają dużym zmianom temperatury. Są zbudowane tak, aby radzić sobie z rozszerzaniem się i kurczeniem rur, szczególnie w zastosowaniach z parą, gazem i gorącą wodą.

W przeciwieństwie do wcześniej omawianych połączeń, złącza rozprężne mają elastyczną sekcję – zwykle zestaw metalowych miechów – która może się ściskać lub rozciągać, gdy rura się rozszerza i kurczy. Zazwyczaj są wykonane ze stali nierdzewnej lub stali węglowej, co skutecznie zmniejsza naprężenia termiczne rur.

Wadą jest to, że złącza dylatacyjne z czasem ulegają zużyciu wskutek ciągłego rozciągania i ściskania, dlatego należy je regularnie kontrolować.

Odniesienie

[1] Wyjaśnienie lutowania i lutowania twardego