Статьи

Герметичность резьбовых соединений достигается  заполнением уплотнительным материалом зазора между внутренней и наружной резьбой. Для решения такой задачи применяют различные типы уплотнений. Используются следующие свойства уплотнительных материалов: способность создавать напряжения сжатия в упорном стыке, силу сцепления (когезия) и склеивания(адгезия) уплотнительного материала с телом резьбовых деталей. Также учитывают структуру применяемой резьбы, коническую или цилиндрическую, качество и изношенность резьбовой части деталей.

Анализируя высказывания по этой теме хочется разобраться в некоторых заблуждениях на этот счет.

Цитата 1: Многолетняя практика показала, что в качестве уплотнительного материала для резьбовых соединений трубопроводов систем отопления при температуре теплоносителя до 100°С хорошо применять льняную прядь, пропитанную суриком или белилами, замешанными на натуральной олифе.

Обращаясь к СНиП, мы увидим, что там предписывается применение свинцового сурика с волокнами льна, но никак не белил на натуральной олифе.

Цитата 2: Уплотнительные материалы, применяемые при сборке резьбовых соединений, не должны разрушаться при навертывании соединительных частей или арматуры на трубы, должны затвердевать в зазоре между резьбами без доступа воздуха в процессе эксплуатации и должны быть пластичными в течение всего срока службы отопительной системы.

В этом высказывании есть видимые противоречия, а именно: невозможно затвердевающей массе оставаться пластичной. Имеется в виду видимо, санитарный силикон, применяемый в последнее время в качестве уплотнительного материала, но практика показала, что при небольшом сдвиге или вибрации на резьбовом соединении герметичность его теряется ввиду отсутствия напряжений уплотнительной массы в упорном стыке. Более того, силиконовый герметик, обволакивая волокна льна, полностью или частично лишает их основного свойства - увеличиваться в объеме при контакте с водой и создавать давление уплотнительной массы в резьбовом соединении.

Цитата 3: Предпочтение отдавать лучше уплотнителю из льна, так как он разбухает от воды и надолго обеспечивает герметичность резьбовых соединений.

Цитата 4: Соединительные части или арматуру необходимо навертывать на трубу до отказа, т.е. до заклинивания на сбеге.

Да, действительно, применение льняных волокон на сегодня является самым надежным и доступным вариантом для герметизации резьбового соединения, НО

Цитата 5: При уплотнении систем отопления со временем наблюдается тепловое разрушение волокон льна, приводящее к утечкам. Затрудненный демонтаж соединения, как правило, с подогревом фитингов до температуры выгорания льна.

Добавим, что разбухшие от воды волокна льна, безусловно, обеспечивают герметичность соединений, но также способствуют повышенной коррозии резьбовых деталей, что вызывает разрушение самой уплотнительной массы, в результате чего малейшая вибрация и сдвиг деталей при проведении работ по обслуживанию систем приведет к утечке на таком соединении. Так почему же мы называем этот способ самым надежным? По той причине, что применение волокон льна с уплотнительной пастой UNIPAK, которая обеспечивают защиту от разрушения самих волокон, смазку во время свинчивания соединения, защиту от коррозии и при этом не высыхает со временем, обеспечивая надёжное соединение деталей. Уплотнительная масса, состоящая из волокон льна и пасты не меняет своих свойств на протяжении десятилетий. Его можно юстировать, т.е. регулировать (см. цитату 4) и демонтировать (см. цитату 5) без затруднений. При этом уплотнительная масса создает напряжение сжатия в упорном стыке и не теряет его при тепловых деформациях, а это главный фактор, обеспечивающий долговременную герметичность соединений, даже с применением изношенных и некачественных деталей.

Необходимые составляющие соединения: небольшой зазор между внутренней и наружной резьбой, наличие фаски на начальных витках внутренней резьбы, хорошее качество самих волокон льна, коническая структура трубной резьбы желательна, но не является обязательным требованием. Основное требование к ней заключается в том, чтобы нарезанная поверхность трубы была чистой и без заусенцев, наличие насечек на витках резьбы на деталях с высоким классом обработки поверхности для фиксации волокон на резьбе при свинчивании.

Цитата: на герметичность резьбовых соединений значительное влияние оказывает момент свинчивания. При сборке труб на резьбе необходимо обеспечивать их соосность, а также прочность и плотность соединений. Герметичность резьбовых соединений стальных труб достигается главным образом заполнением уплотнительным материалом зазора между внутренней и наружной резьбой по всей её длине. Соединительные части или арматура должны навертываться на трубу с некоторым усилием, в противном случае необходимо подбирать другие соединительные части. Если не удается подобрать их, то следует, заменить трубу или нарезать на ней более полную резьбу. По окончании свертывания резьбу следует очистить, а с поверхности трубы и соединительных частей снять остатки уплотняющей пряди.

Определение условий герметичности резьбового соединения для случая изношенной резьбы - значительно более сложная задача.

Цитата: Это вызвано тем, что для данного случая в связи с нестабильностью условий трения резьбовой пары весьма трудно установить зависимости между напряжениями сжатия в упорном стыке и осевой силой затяжки. Дело в том, что затяжка соединений подразумевает создание во всех деталях – и крепёжных, и соединяемых, некоторых напряжений. При этом в упруго напряжённых телах проявляются некоторые механизмы пластических деформаций, ведущие к убыванию напряжений во времени (явление релаксации напряжений). Поэтому по истечении некоторого времени усилие затяжки соединения несколько снижается без каких либо дополнительных силовых воздействий на него.

Эта релаксация и является причиной утечек во множестве случаев применения фум-лент малой плотности и низкого качества, различных нитей и прочих новомодных средств уплотнения резьбовых соединений в совокупности с цилиндрической трубной резьбой низкого качества или изношенной. Дополнительный фактор, влияющий на релаксацию уплотнительных материалов – переменное давление в упорных стыках при разных температурных режимах в системах трубопроводов отопления и ГВС. Ситуации примерно таковы: во время работы системы отопления никаких нареканий нет, но как только отопительный сезон закончен, проявляются утечки. Именно поэтому основными ключевыми словами в поисковиках значатся «герметизация резьбовых соединений отопления» или «герметизация резьбовых соединений в системах отопления». Как ни странно, но эта страница является самой посещаемой на нашем сайте. Этот факт говорит о том, что проблема существует, корень её в том, что многие не знают истинных свойств уплотнительных материалов, хотя прекрасно осведомлены о рекламных обещаниях надёжности при применении именно этих (и сантехник долго смотрит вдаль, силясь разглядеть создателей) материалов для герметизации резьбовых соединений.

Предлагаем ознакомиться со сравнением материалов для уплотнения резьбовых соединений.

Льняная прядь со свинцовым суриком на олифе.

До сих пор распространенный способ в нашей стране. Практически, на этом методе базируется весь монтаж водопроводов, систем отопления и газопроводов, поскольку так указано в СниП для сантехнических систем и для газоснабжения. Нередко используется железный сурик, который, в отличие от свинцового сурика, не защищает поверхность резьбы стальных фитингов от коррозии. Так же известна подмена такого вида уплотнения на "сухую прядь ", то есть без сурика, что вызывает значительную коррозию резьбы.

Особенности: невысокая стоимость и доступность материалов для уплотнения. Прочная фиксация, как за счет большого усилия возникающего при затяжке, так и за счет адгезии после высыхания олифы.

Недостатки: необходимость профессиональных навыков для обеспечения качественной сборки соединения. Большие усилия затяжки фитингов при сборке, с опасностью разрушения деталей низкого качества. Метод грязных рук и испачканного инструмента.. Затрудненный демонтаж соединения, как правило, с подогревом фитингов до температуры выгорания льна.

От себя добавим, что: применение волокон льна с суриком не терпит использования некачественной арматуры и деталей из металлов сомнительного качества. Но даже добротные детали необходимо применять правильно. Например, в каталоге латунных фитингов компания VIEGA вы найдете следующий текст:

Цитата: резьбовые фитинги VIEGA соответствуют основным нормам и предписаниям. Напряжения, обусловленные технологией изготовления, снимаются во время отжига. Тем не менее, эти детали могут получать повреждения, вызванные коррозионным растрескиванием. Коррозионное растрескивание может проявляться во всех резьбовых фитингах из латуни. Причиной являются напряжения при растяжении, которые неизбежно возникают при монтаже этих деталей, в сочетании с химическими реакциями с другими строительными материалами, уплотнительными средствами, силиконами, и даже растворенными в воде веществами.

Не затвердевающая паста UNIPAK с волокнами льна.

Является удобным и несложным методом герметизации соединений труб. Эта паста представляет собой вязкий продукт, на основе синтетических смол, масел и наполнителей.

Достоинства: смазка поверхности резьбы и защита от коррозии. Предотвращают заедание в резьбе при сборке. Простота сборки фитингов, легкий демонтаж. Возможность юстировать (регулировать) резьбовые детали без потери герметичности, даже спустя длительное время. Прекрасные результаты при свинчивании изношенных резьбовых деталей. Прекрасно предохраняют от коррозии детали, изготовленные из железа. Полное отсутствие эффекта «грязных рук».

Недостатки: недостатков в процессе использования данного вида материалов не выявлено. Отсутствуют недостатки, свойственные способу соединений, описанному выше. Не применяется для герметизации соединений с очень малым или отсутствующим резьбовым зазором. Возможны разрушения (трещины) в деталях с внутренней резьбой, изготовленных из материалов низкого качества. Возможно растрескивание добротных деталей (см. цитату выше) при переизбытке волокон льна на сопрягаемых деталях и чрезмерной затяжке при свинчивании. Невысокая технологичность процесса, которая, однако, компенсируется надежностью результатов работы.

Герметики на основе растворителей.

Являются высыхающими пастами. Метод герметизации резьбовых соединений логичный с технической точки зрения. В нашей стране широко применяется совсем недавно, и обычно совместно с льняной прядью, что снижает технологичность метода.

Достоинства: обеспечивает смазку резьбы. Состав высыхает в зазоре и приобретает устойчивость к выдавливанию из зазора под давлением. Хорошая фиксация соединения. Высокая скорость сборки.

Недостатки: при большом зазоре резьбы возможность усадки герметика в процессе высыхания, вследствие испарения растворителя, возможны утечки. После высыхания герметика юстировка соединения чревата утечками. Нередки случаи тепловой усадки герметика. Низкая технологичность процесса.

Лента ФУМ (тефлоновая лента).

Лента из тонкой фторопластовой пленки. Широко распространена благодаря тому, что в последние годы без труда можно приобрести этот материал, который еще три десятилетия назад являлся остро дефицитным.

Достоинства качественных лент и нитей: легкость свинчивания фитингов, благодаря антифрикционным свойствам. Отличная химическая стойкость. Может применяться для уплотнения в среде кислорода. Возможно применение на мокрых резьбовых деталях и, что называется, под давлением. Удобны благодаря применению эргономичных катушек. Некоторые ленты с высоким содержанием тефлона позволяют проводить юстировку соединений диаметром до 2”.

Недостатки. Цитата: неудовлетворительная надежность герметизации при использовании деталей с цилиндрической резьбой низкого качества. При температурных подвижках трубопроводов, особенно характерных для систем с горячей водой, происходит выскальзывание ленты из зазора резьбы, что приводит к утечкам. Метод не пригоден для уплотнения соединений, подвергающихся вибрациям. Низкая надежность уплотнения фитингов с невысоким качеством поверхности трубной резьбы, а также при уплотнении трубных резьбовых соединений диаметром более ¾ дюйма.

От себя добавим, что: данное описание, безусловно, корректно по отношению к лентам с невысокой плотностью и низким содержанием тефлона, которыми завалены рынки вследствие невысокой цены продукта. Отзывы наших партнеров свидетельствуют о том, что процент брака при проверке качества сборки газового оборудования на резьбовых деталях, уплотненных этими фум-лентами, составляет до 80%!

Однако ленты с высоким содержанием тефлона зарекомендовали себя с наилучшей стороны, единственной особенностью, свойственной многим лентам ФУМ является то, что соединения с применением большинства из них не могут подвергаться регулировке и должны закручиваться что называется «до упора». Мы можем рекомендовать фум-ленты Jambotape, Maxitape, Multitape, (производитель – компания UNIPAK) которые мы проверяли на своих объектах и можем смело предлагать их применение для резьбовых соединений хорошего качества. За четыре года применения утечек практически не было. Ленты Multitape, нить Uniflon успешно применялись в том числе для герметизации резьбовых соединений в паропроводах с температурой до 200 ̊С.

Анаэробные герметики для герметизации резьбовых соединений

Анаэробные герметики это широкий ряд готовых к употреблению продуктов, поэтому при их выборе необходимо заранее знать и учитывать различные факторы, оказывающие влияние на работу соединения в течение срока его эксплуатации. Поскольку соединения должны оставаться герметичными при сильнейших вибрациях, воздействии перемещаемой среды, колебаниях давления и температуры, то необходимо, чтобы герметики полностью заполняли уплотняемый зазор. Выбирая нужную марку анаэробного герметика, необходимо учитывать диаметр резьбы: состав, разработанный для резьбы диаметром 8-10 мм, не может применяться на 80 мм фитингах, так как у этих соединений различный зазор в резьбе и поэтому требуются продукты различной вязкости.

Преимущества:

• предельная простота применения;
• легкость сборки благодаря смазывающим свойствам состава;
• уплотняют резьбу независимо от усилия свинчивания;
• способность работать при больших давлениях вплоть до разрыва трубы
• обеспечивают обусловленное усилие срыва при демонтаже;
• не твердеют на открытой поверхности, излишки продукта легко удалить;
• лучшая экономическая эффективность сочетания "цена-надежность";

Особенности:

• непригодны для уплотнений, работающих в среде сильных окислителей;
• не рекомендуются для применения в соединениях диаметром более М80 (Труб З").
• не применяют при пониженных температурах, вследствие замедления полимеризации,
• используются только на сухой уплотняемой поверхности резьбы.
• ненадёжны в случаях, когда зазоры в резьбовой паре превышают допустимые.

Очистка поверхности резьбы от масла, грязи, и влаги необходима для того, чтобы герметик имел смачивающую способность для покрытия резьбовой поверхности. Если нанести каплю жидкости (клея или воды) на поверхность, и она собирается в шарик, то, поверхность необходимо очистить, пока жидкость не станет растекаться на поверхности.

Анаэробные герметики легко наносить вручную непосредственно из флаконов. При больших объемах работ по уплотнению, применяют устройства различной конструкции, от простых ручных дозаторов до полуавтоматических и автоматических установок. При сборке соединений труб с цилиндрической или конической резьбой, герметик наносят как на наружную, так и на внутреннюю поверхность резьбы. Однако в условиях, когда температура воздуха при монтаже трубопровода ниже 15°С и при этом не используется активатор-ускоритель, или отсутствует возможность местного подогрева, а также в случае мокрой резьбы соединения вследствие протечек на запорных устройствах, применение данных герметиков затруднительно. Дополнительная особенностью со знаком минус – нежелательно применение анаэробных герметиков при производстве работ с резьбовыми переходниками трубопроводов из PPR пластика. В случае необходимости заменить запорную арматуру даже на правильно собранном узле возникает необходимость замены переходников в силу того, что прикладываются большие усилия для того, чтобы «сорвать» кран, при этом внутренняя бронзовая часть переходника может проворачиваться в пластиковом теле, теряя герметичность.

Анаэробные герметики имеют различную степень фиксации, от малой до степени не демонтируемого соединения. Герметики с малой и средней степенью фиксации обеспечивают относительно простой демонтаж при ремонте, вследствие отсутствия коррозии и задиров в резьбе. Хотя отвердевший в зазоре пластик обладает стопорящим свойством, демонтаж фитингов осуществляют с помощью обычных инструментов, иногда с предварительным подогревом деталей до 80 - 100 ̊С .

Отвердевшие пластмассы не токсичны, поэтому анаэробы используются в пищевой промышленности многих стран.

Анаэробные герметики способны выдерживать рабочие температуры от -60 до +230°С. Кратковременное воздействие более высоких температур не оказывает существенного влияния на герметизирующие свойства продукта.

Итак, следует учитывать следующие факторы при выборе анаэробного продукта:

• требуемая химическая стойкость к рабочей среде;
• ограничения по максимальному диаметру соединяемых труб;
• величину зазора в резьбе соединения;
• условия демонтажа;
• время полимеризации клея - герметика.

Рекомендуем:

• При комплектации радиаторов чугунных и алюминиевых, при работе с PPR трубами, при сборке узлов котельных, деталей смесителей, требующих юстировки, при использовании изношенных резьбовых деталей применять льняные волокна с пастой UNIPAK.
• Для герметизации узлов топливных магистралей, выполненных из цветных металлов, узлов котельных, требующих жёсткой фиксации деталей и арматуры, ШГРП, использовать анаэробные клеи - герметики. Дополнительно можно рекомендовать при установке арматуры сомнительного качества также использовать данный вид герметиков ввиду того, что они не создают давления в упорном стыке резьбовой пары и не создадут предпосылок для растрескивания муфтовой части такого изделия.
• Для герметизации узлов топливных магистралей, подвергающихся вибрации и механическим нагрузкам применять льняные волокна с мастикой PAKOL.
• Для герметизации доступных узлов с хорошим качеством резьбовых деталей в системах водоснабжения и отопления при установке медицинского оборудования использовать ленты фум и тефлоновые нити.