Компрессионные соединения для труб: виды, плюсы, сборка и установка

В строительстве систем водоснабжения и отопления наблюдается замена стали на полипропилен, полиэтилен низкого давления и композитные металлопластиковые материалы. Для различных типов трубопроводов необходимо было разработать новые методики соединения. Вместо традиционной сварки все чаще применяются компрессионные фитинги. Хотя схема соединения стала немного более сложной, она обеспечивает высокий уровень удобства и практичности при монтаже и ремонте.

Компрессионные соединения используются для создания надежных герметичных соединений на трубопроводах. Они могут быть выполнены из различных материалов, таких как латунь, нержавеющая сталь и пластик, что позволяет выбрать оптимальный вариант в зависимости от условий эксплуатации. Основные виды компрессионных фитингов включают угловые, тройники, переходники и заглушки, что обеспечивает широкие возможности для создания различных конфигураций трубопроводов.

Плюсы компрессионных соединений заключаются в их простоте установки, отсутствии необходимости в специальном оборудовании и возможности многоразового использования. Кроме того, такие соединения не требуют дополнительной обработки кромок труб, что экономит время и усилия при монтаже.

Для сборки компрессионных соединений необходимо использовать специальные ключи для их затяжки, чтобы обеспечить надежное соединение без протечек. Процесс установки включает следующие шаги: подготовка труб (обрезка и снятие фаски), установка кольца-уплотнителя, вставка трубы в фитинг и затяжка гайки с помощью ключа до упора.

Следует отметить, что компрессионные соединения идеально подходят для ремонта и замены частей трубопроводной системы, так как их легко разбирать и собирать повторно. Это делает их особенно полезными для систем, где требуется периодический доступ к трубам, например, в случае профилактики или замены оборудования.

Преимущества компрессионных фитингов для труб из ПНД

Полиэтилен низкого давления (ПНД) может показаться трудным для соединения материалом, но его эксплуатационные характеристики впечатляют:

• прочность при изгибе – 120-170 кгс/см²;
• пластичность, при которой удлинение до разрыва достигает 500%;
• максимальная рабочая температура в диапазоне 130-140 ℃;
• устойчивость к замораживанию.

Тем не менее, сварка полиэтилена представляет собой серьезную проблему. Для получения надежного сварного шва на ПНД необходимо использовать специальные муфты и строго контролировать температуру. Это допустимо для промышленных систем, но в быту сварка труб ПНД обычно оказывается крайне сложной и затратной.

Именно поэтому сварку заменяют компрессионным фитингом для полиэтиленовых труб. Практика показывает, что использование обжимающего фитинга существенно упрощает процесс установки трубопроводов из ПНД.

Преимущества компрессионного фитинга заключаются в следующем:

• монтаж на трубы занимает всего 3-5 минут;
• доступность по цене – компрессионные фитинги производятся не из ПНД, а из более прочного полипропилена PPB или блок-сополимера;
• простой дизайнерский подход – всего 5 деталей, включая резиновую прокладку;
• возможность разборки, обслуживания и многократного использования.

Установка и демонтаж компрессионного фитинга на трубу ПНД доступна любому человеку, даже если это его первый опыт в соединении полиэтиленовых водопроводов. Для этого потребуется минимум инструментов. Опытные специалисты используют резак и калибратор, а новичкам возможно понадобятся монтажная пружина и ключи.

Цена компрессионного фитинга невысока. Например, муфта для соединения ПНД-труб диаметром 20 мм стоит около 1,5-2 долларов.

Процесс соединения труб ПНД с использованием компрессионных фитингов

Метод соединения полиэтиленовых труб с применением компрессионных фитингов имеет свои недостатки. Например, для обеспечения герметичности используются резиновые прокладки, которые со временем могут усыхать и терять свою эластичность. В результате этого соединение начнет пропускать воду, и придется подтягивать накидные гайки для улучшения уплотнения.

Кроме того, обжимные элементы, переходники и тройники на полиэтиленовых трубах не должны подвергаться механическим воздействиям — для их разгрузки стоит установить компенсационные опоры.

Подготовка трубы

Отверстия в компрессионной муфте должны соответствовать внешнему диаметру трубы, но на практике из-за большого числа производителей могут быть отклонения в размерах.

Перед покупкой отрезайте небольшой кусок ПНД-трубы, к которой будет присоединяться муфта, и проверяйте, насколько плотно она входит в корпус фитинга. Резиновая прокладка должна надеваться на подготовленный край трубы с небольшими усилиями.

Многие начинающие мастера не уделяют должного внимания подготовке трубы, считая, что достаточно просто ровно отрезать участок, и можно соединить его с фитингом. Однако неподготовленная труба может не пройти через качественную муфту, и при прикладывании значительной силы можно испортить резиновое уплотнение.

Согласно алгоритму подготовки кромки муфты стоит выполнить следующие действия:

1. С помощью резака срезаем трубу так, чтобы линия реза была строго перпендикулярна оси трубы.
2. С использованием калибратора снимаем фаску под углом 20°. Если резинка не одевается на трубу из-за увеличенного диаметра, придется снять часть полиэтилена на 4-5 мм от торца.
3. Если на поверхности трубы имеются неровности или они явно не круглые, откалибруйте участок, который будет вставляться в фитинг.

После обработки поверхность фаски и первые 4-5 мм заготовки должны быть максимально гладкими. При установке обжимной муфты никаких смазок или герметиков не нужно использовать.

Соединение труб происходит благодаря расклинивающему действию резинового кольца. При заворачивании гайки она толкает втулки, что приводит к давлению на резиновую прокладку. Это давление крепко сжимает трубу внутри корпуса.

Монтаж компрессионных фитингов для труб ПНД

Использование обжимной муфты позволяет с легкостью соединить две ветки водопровода или осуществить переход с ПНД на другой тип труб.

Установка одностороннего обжимающего соединения

Одним из наиболее популярных вариантов компрессионных фитингов является корпус в виде цилиндрического стакана с резьбой и накидной гайкой. Подключение ПЭ-трубы к односторонней муфте происходит только с одной стороны. С противоположной стороны расположено соединение для ПВХ-шланга.

Процесс сборки включает надевание гайки, обычно синего или зеленого цвета, на трубу. Далее поочередно устанавливаем следующие элементы:

1. Обжимное кольцо белого цвета с косыми ребрами на краях.
2. Вставляем выравнивающую втулку-грибок.
3. Последней на трубу надеваем резиновую прокладку.

Теперь нужно вставить торец трубы вместе с кольцом внутрь корпуса, выровнять и задвинуть его на необходимую глубину. Затем накручиваем гайку на резьбу и затягиваем с умеренным усилием.

Если все шаги выполнены верно, фитинг будет прочно держаться на трубе ПЭ – его будет сложно вытащить из корпуса. Если конец трубы выходит из муфты с незначительным усилием, значит, сборка была выполнена неправильно – резинка не села на трубу.

Соединение двух ПНД труб при помощи двусторонней муфты

Распространенный метод использования компрессионных фитингов – соединение двух труб одинакового диаметра. Специалисты часто советуют выполнить стык с помощью дополнительного куска трубы большего размера, при этом внутренний диаметр должен совпадать с наружным размером соединяемых частей.

Способы соединения могут использовать клей или герметик. Теоретически это достаточно просто, но на практике такой вариант не гарантирует надежного соединения. Поэтому для стыковки лучше использовать двустороннюю муфту.

Сборка фитинга выполняется так же, как и для односторонней модели, за исключением того, что некоторые производители предлагают дополнительные конусные резинки для плотного соединения между гайкой и внешней поверхностью трубы. В этом случае их следует надевать на трубу сразу после гайки.

Клапаны для металлопластиковых и полиэтиленовых труб

Структура труб из металлопластика содержит алюминиевый слой, заключенный между наружным и внутренним слоями полиэтилена. Это придает металлопластиковым трубам повышенную жесткость и прочность, позволяя удерживать высокое внутреннее давление.

Тем не менее, наличие полиэтилена ограничивает возможность применения большого сжимающего усилия – его легко повредить, и алюминий может давать сбои при контакте с водой.

Поэтому для крепления металлопластика используются два типа компрессионных фитингов:

• с распиленной втулкой и обжимающей гайкой;
• с обжатием наружной части стальной гильзой.

В обеих ситуациях фиксация внутри фитинга производится за счет деформации стенки металлопластикового материала. При радиальном сжатии алюминий принимает волнистую форму и крепится к деталям компрессионного адаптера.

В первом случае обжатие происходит при закручивании накидной гайки, которая давит на распиленную втулку. Этот вариант простой, но не слишком надежный, так как существует риск повреждения полиэтиленового слоя.

С другой стороны, компрессионные фитинги для металлопластиковых труб можно разбирать и повторно использовать. Обжимные адаптеры подобной конструкции также применяются для соединения секций водопровода из полиэтилена.

Во втором случае фиксация осуществляется при помощи нажатия и обжима стальной гильзой. В отличие от первого варианта, в этом случае усилие распределяется более равномерно, что существенно снижает риск повреждения полиэтилена при установке трубы внутрь фитинга.

Для важных участков водопроводов или систем отопления рекомендуется использовать фитинги с гильзой, а также инструменты и материалы от одного производителя.

Гильзовые адаптеры не универсальны и подходят только для металлопластиковых труб определенного диаметра.

Компрессионные фитинги с интегрированным штуцером

Данный вид соединительных элементов применяется для труб из мягкого полиэтилена. Использование традиционных фитингов для труб РЭХ связано с тем, что стенки из сшитого полиэтилена, даже при наличии армирующей сетки, недостаточно прочны для противостояния механическим нагрузкам, возникающим при изгибе. Если попытаться установить гибкую РЭХ-трубу в гильзу, то при попытке сделать поворот трубопровода может произойти его залом и сжатие проходного сечения.

В связи с этим для РЕХ-труб следует использовать компрессионные соединители с более длинной посадочной площадкой. По завершении сборки края детали выступают на 4-5 мм за плоскость гайки.

При монтаже на трубную заготовку сначала надевают гайку и разрезное стопорное кольцо. Затем торец мягкой трубы помещают на штуцер с резиновым уплотнением, одевают разрезную втулку и накручивают гайку. Благодаря внутренним выступам стопорного кольца материал стенок РЕ надежно удерживается во внутренней части фитинга, исключая смятие или пробивание.

Обжимные резьбовые адаптеры

Эти элементы используются для подключения труб к выходным штуцерам с резьбой, находящимся на радиаторах или коллекторах отопления. Конструкция адаптера основана на латунном переходнике с обратным конусом, двумя резиновыми уплотнительными кольцами, а также обжимной разрезной втулкой и гайкой с резьбой.

Важно, чтобы размеры резьбы на штуцере коллектора совпадали с размерами внутри гайки не только по диаметру, но и по шагу витков. При затягивании компонентов образуется осевое и радиальное давление, которое передается на цанговый корпус.

Фиксация полиэтиленовой трубы на переходнике достигается благодаря обжиму стенок цанговой втулкой. В отличие от прочих фитингов, втулка имеет несколько небольших разрезов, равномерно распределенных по окружности. В результате радиального давления от гайки края втулки сжимаются, надежно фиксируя трубу на посадочной поверхности переходника.

Обжимные фитинги для металлических труб

Идея применения муфт с цанговым обжатием заключается в упрощении соединения двух металлических труб. Конструкция компрессионного фитинга имеет схожесть с двухсторонними соединительными муфтами, которые предназначены для быстрого соединения секций из полиэтилена низкого давления (ПНД). Однако, поскольку все элементы, кроме уплотнительных колец, сделаны из металла, данная конструкция получилась компактной и прочной.

Обжимной фитинг для соединения двух отрезков стального трубопровода состоит из:

• цилиндрического корпуса с двумя входными отверстиями и наружной резьбой;
• двух металлических гайок с внутренней резьбой;
• двух цанговых разрезных втулок;
• двух прижимных колец;
• двух пар резинок для уплотнения.

Для переходной муфты потребуется по одной гайке, разрезной втулке и резиновому кольцу.

Принцип работы обжимного фитинга основан на наличии кольцевой конусной проточки внутри гайки. Разрезная втулка имеет асимметричную форму, одна из сторон с закругленной поверхностью.

Сборка производится последовательно: сначала на трубу надевается гайка, затем разрезная втулка, после прижимное кольцо и резиновое уплотнение. Все детали вставляются в корпус и закручиваются до упора по резьбе.

Закрутить нужно с усилием, но последние пол-витка должны быть легкими. Между деталями остаются небольшие зазоры, основная нагрузка идет на деформацию уплотнительной резины. Если сопротивление сильное, скорее всего, произошло перекошение прижимного кольца, и соединение следует разобрать. Металлические фитинги вначале скручиваются руками до упора, затем затягиваются трубным ключом.

Не следует упрощать конструкцию компрессионных фитингов для стальных труб. Например, если потеряно резиновое или прижимное кольцо. Любая попытка заменить уплотнительное кольцо герметиком или использовать подручный материал вместо прижимного кольца может привести к аварийной ситуации.

Корпус компрессионного фитинга чаще всего изготавливают из латуни или нержавеющей стали. Об обычной стали речь идет редко, так как в контакте с черной резиной такой металл быстро ржавеет. Встречаются стальные модели с анодированным покрытием, но они значительно уступают изделиям из нержавейки.

Использование компрессионных фитингов для труб из меди

Стальные обжимные адаптеры не подходят для медных трубопроводов. Непосредственный контакт различных металлов в водной среде вызывает электрохимическую коррозию. Сталь может разрушиться всего за несколько недель.

В системах отопления, где часто применяется медь, для соединения используются латунные и бронзовые компрессионные фитинги. При этом возможно использование разных типов адаптеров.

Наиболее простым вариантом считается пресс-фитинг или гильзовый адаптер. Конструкция этого соединителя напоминает гильзу для пайки медных соединений, с той лишь разницей, что вместо припоя используется уплотнительное кольцо, а тонкостенный корпус сжатия прессуется специальными клещами.

Другой тип компрессионных фитингов предназначен для соединения труб из меди с высоким содержанием фосфора, называемых жесткой медью. В этом случае используются обжимные муфты с уплотнением швов эластичными кольцами EPDM. Конструкция таких фитингов схожа с устройствами, применяемыми для стальных труб.

Для соединения тонкостенных труб из мягкой меди используются компрессионные адаптеры с конусной втулкой. Гайка надевается на трубную заготовку, после чего торец развальцовывается, формируя посадочный конус.

Последний шаг – вставить конусную втулку в корпус, затем поместить трубу, надеть гайку и затянуть ключом до уплотнения меди. Соединение надежное и может выдерживать нагрев до любых температур. Недостатком является только возможность применения такого типа компрессионного соединения для труб небольшого диаметра.

Идея применения компрессионных фитингов для соединения труб оказалась успешной, легко реализуемой и надежной в эксплуатации. Соединение труб с помощью адаптеров проще и удобнее, чем сварка или пайка.

Метод соединения фитинга и трубы ПНД (ПЭ): видео.

Поделитесь вашим опытом использования компрессионных муфт – насколько крепким оказалось соединение, и какие трудности возникли при использовании адаптеров? Сохраните статью в закладках, чтобы не потерять полезную информацию.