Соединение труб на резьбе (рис. 3.1, а), обеспечивающее его герметичность и прочность, выполняется простыми, безопасными в обращении инструментами, но требует больших затрат времени на сборку, чем сварное. Из-за уменьшения толщины стенки трубы в месте резьбы снижается долговечность соединения, поэтому его можно применять только в местах, доступных для осмотра и ремонта.

При резьбовом соединении труб на их концах нарезают или накатывают наружную резьбу и навертывают муфту 1 с резьбой. Чтобы предотвратить утечку воды через зазор между муфтой и трубой, его заполняют уплотнительным материалом.

При соединении используют трубную цилиндрическую (ГОСТ 6357-81) (рис. 3.2, а, б) и, реже, коническую (ГОСТ 6211-81) (рис. 3.2, е) резьбу.

Рис. 3.1. Виды соединений труб и соединительные части: а – резьбовое; б – сварное стыковое; в – сварное враструб; г – фланцевое; д – накидной гайкой; е – соединение со сгоном; ж – соединительные части; 1 – муфта; 2 – сварной шов; 3 – раструб; 4 – фланец, – 5 – уплотнительная прокладка; 6 – болт с гайкой; 7 – накидная гайка; 8 – контргайка; 9 – сгон; 10 – переходная муфта; 11 – пробка; 12 – крест (крестовина); 13 – тройник; 14 – угольник

Цилиндрическая резьба может быть нарезной и накатной; последняя формуется на тонкостенных трубах. Для обеспечения прочности трубы критическая (минимальная) толщина стенки трубы должна быть не менее определенной величины. При изготовлении резьбы две последние нитки имеют неполный профиль, называемый сбегом 2 (см. рис. 3.2, а). Для неразъемных резьбовых соединений используют короткую резьбу, длина которой несколько меньше половины длины муфты. В этом случае между концами соединяемых труб остается зазор 2–3 мм, что позволяет заклинить муфту на сбеге резьбы и герметизировать соединение.

Рис. 3.2. Трубные резьбы: а – цилиндрическая нарезная; цилиндрическая накатная; в – коническая; 1 – труба;2 – сбег; 3 – рабочая часть

Разъемные резьбовые соединения выполняют с помощью сгона 9 (рис. 3.1, е), который соединиют с трубами муфтами 1 и уплотняют контргайкой 8. На концах сгона нарезают короткую и длинную резьбу. Длина последней должна быть такова, чтобы на нее при разъединении сгона муфта и контргайка навинчивались свободно. Длина резьбы сгона зависит от диаметра трубы. Для присоединения боковых ответвлений, изменения диаметра, направления трубопровода используют соединительные части (рис. 3.1, ж). Трубы на резьбе соединяют в такой последовательности: размечают и отрезают трубы, нарезают или накатывают резьбу, выбирают и укладывают уплотнительный материал, собирают соединение. Разметку и отрезку труб производят вручную или на станках. Чтобы облегчить нарезание первых витков резьбы, снимают фаску снаружи трубы.

Резьбу нарезают вручную раздвижными или разрезными клуппами (рис. 3.3, а) или плашками (рис. 3.3, б). При этом используют приспособление (рис. 3.3, е). Оно состоит из зажимного устройства 4, в котором закрепляют трубу 7, и плашко держателя 5 с плашкой 3, поворачиваемого рукояткой 7 в направляющей опоре 6. В заводских условиях резьбу нарезают тангенциальными плашками на резьбонарезных станках. На тонкостенных водогазопроводных трубах резьбу накатывают накатными головками; нарезать резьбу на таких трубах не допускается, так как толщина стенки уменьшается ниже критической δ_кр.

Резьба должна быть ровной, чистой, а также иметь полный профиль и одинаковый диаметр витков. В пределах рабочей части резьбы (без сбега) не должно быть сорванной или неполной резьбы более 10 % от общей длины. Перекос резьбы не допускается, так как в этом случае толщина стенки может оказаться меньше критической.

Рис. 3.3. Нарезание резьбы вручную: а – разрезным клуппом; б – плашкой; в – приспособлением; 1 – труба; 2 – вороток; 3 – плашка; 4 – зажимное устройство; 5 – плашкодержатель; 6 – опора; 7 – рукоятка

Уплотнительный материал для резьбового соединения выбирают в зависимости от температуры теплоносителя. При температуре его до 105 °C применяют льняную прядь, пропитанную суриком или белилами на натуральной олифе; при большей температуре – асбестовый шнур с льняной прядью, пропитанной графитом на натуральной олифе; при температуре теплоносителя до 150 °C используют ленту и шнур ФУМ1 (фторопластовый уплотнительный материал).

При укладке уплотнительной льняной пряди сначала резьбу промазывают суриком или белилами. На короткую резьбу льняную прядь наматывают со второй нитки от торца трубы по ходу резьбы тонким ровным слоем врасстилку, без обрыва. Прядь, которая должна быть сухой, предварительно тщательно обрабатывают так, чтобы волокна хорошо отделялись. Намотанную прядь сверху по ходу резьбы промазывают разведенным суриком. Она не должна свисать с конца трубы или входить внутрь нее, так как это может вызвать засорение трубопровода. Асбестовый шнур с льняной прядью наматывают от сбега к началу резьбы, что позволяет более плотно уложить его на резьбе и не сбить при навинчивании соединительной части. Ленту ФУМ наматывают на резьбу, очищенную от загрязнений, в направлении резьбы (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Уплотнение резьбовых соединений лентой ФУМ

Соединения на резьбе собирают с помощью трубных ключей различных конструкций (рис. 3.5). Трубный рычажный ключ (рис. 3.5, а) состоит из неподвижного рычага 7, соединенного с подвижным рычагом 2 обоймой 4. Степень раскрытия губок регулируют гайкой 3. Ключи изготовляют пяти размеров:

№ 1 – для труб диаметром от 15 до 25 мм, № 2 – от 15 до 38 мм, № 3 – от 15 до 50 мм, № 4 – от 20 до 75 мм и № 5 – для труб диаметром от 25 до 100 мм. Раздвижной ключ (рис. 3.5, б) состоит из рычага 7, подвижной губки 5, соединенной с рычагом обоймой 4. Ключ регулируют по диаметру трубы гайкой 3. Пружина 6 служит для отжатия вверх подвижной губки. Трубный накидной ключ (рис. 3.5, в) состоит из рычага 7, головки с гайкой 3, с помощью которой он соединен с рычагом. Такие ключи применяют для свинчивания труб диаметром от 15 до 7 5 мм.

Рис. 3.5. Трубные ключи: а – рычажный; б – раздвижной; в – накидной; 1 – неподвижный рычаг; 2 – подвижный рычаг; 3 – гайка; 4 – обойма; 5 – подвижная губка; 6 – пружина;7 – накидная губка

Трубные ключи требуют тщательного ухода, систематической очистки, смазывания винтов и шарнирных соединений машинным маслом. Не разрешается работать неисправными ключами, в том числе ключами со сработанными губками. Такие ключи при работе соскакивают с труб и могут причинить ушибы и ранения. Не следует работать ключами, номера которых не соответствуют диаметру свинчиваемых труб, так как труд при этом малопроизводителен, а ключи быстро становятся непригодными. Запрещается надевать обрезки труб на рычаги ключей для увеличения силы, прилагаемой к ключам, так как от этого рычаги гнутся и ключи становятся непригодными для работы. Соединяемые трубы должны быть прочно закреплены в прижиме, тисках или на месте монтажа.

Муфты или соединительные части навертываются на резьбу, на которую нанесен уплотнительный материал, трубным ключом до отказа так, чтобы соединительная часть или арматура надежно заклинивалась на сбеге резьбы. При свинчивании труб не разрешается подавать назад навинченную соединительную часть, чтобы герметичность соединения не нарушилась. Если эта часть или арматура не заняла требуемого положения и ее нельзя повернуть по ходу резьбы, то нужно разобрать соединение и вновь его собрать, заменив уплотнительные материалы.

Сгоны соединяют следующим образом. На длинную резьбу насухо навертывают контргайку и муфту. Затем свинчивают муфту с длинной резьбы и навинчивают ее, применяя уплотнительный материал, на короткую резьбу трубы до конца. Далее наматывают у торца муфты по ходу резьбы свитый в жгутик уплотнительный материал и контргайку плотно подгоняют к муфте. Жгутик помещается в фаске муфты и препятствует просачиванию воды или пара по резьбе. Если в муфте отсутствует фаска, жгутик уплотнительного материала выдавливается контргайкой и соединение не будет достаточно плотным. Места соединения труб очищают от выступающего уплотнительного материала ножовочным полотном.

Соединения на резьбе выполняют после сварки трубопровода. Если же необходимо выполнить сварной стык после уплотнения резьбового соединения, то он должен располагаться на расстоянии не менее 400 мм от резьбового соединения.