Монтируем трубопроводы без сварки и резьбы

Строительно-монтажные и инжиниринговые компании регулярно сталкиваются с необходимостью прокладки трубопроводов на объектах, где запрещено проведение сварочных работ или есть требования, связанные с пожарной или сейсмической опасностью, а также вибрационными нагрузками. Во всех этих случаях применяется бессварное разъёмное соединение труб на муфтах. Каковы плюсы и ограничения этой технологии?

Вековая история грувлока

Соединение труб с помощью муфт с использованием уплотнительного кольца было изобретено во время Первой мировой войны как способ предотвратить утечку горючей смеси в огнемётах. В 1919 году технологию запатентовал английский военный инженер Эрнест Трайб, а её коммерциализация началась в 1925 году, когда в Нью-Йорке была основана компания Victaulic.

Почему-то именно военные первыми оценили все преимущества этого метода монтажа труб. Во время Второй мировой войны трубопроводы с болтовыми механическими муфтами начали широко использоваться войсками союзников, чтобы ускорить прокладку водо- и топливопроводов на аэродромах, в морских портах, а также непосредственно в зоне военных действий.

В наши дни достоинства грувлочного соединения оценили и в гражданском строительстве. В России трубопроводы на болтовых муфтах чаще всего применяют в системах пожаротушения в офисных и торговых центрах, жилых комплексах, на подземных парковках и т.д. Также такие соединения рекомендованы для использования в сейсмоопасных зонах (к которым в России относится более 20% территории), в энергетике и судостроении, где велики вибрационные нагрузки.

Просто и гениально

Посмотрим, за счёт каких особенностей грувлочная технология монтажа трубопроводов стала альтернативой для сварных, резьбовых и фланцевых типов соединения труб. В зависимости от расчётных нагрузок муфты изготавливаются из чугуна, стали и других конструкционных материалов и состоят из двух полумуфт, полимерного кольцевого уплотнения (манжеты) и болтовых соединений. Трубы со стандартизированными желобками (канавками) монтируются встык, а место их соединения закрывается эластичной манжетой. Над уплотнением смыкаются половинки муфты¸ краями попадая в желобки на обеих соединяемых трубах, и скрепляются болтами с нормированным усилием. При затяжке болтов манжета деформируется и плотно прилегает к поверхности трубы, благодаря чему обеспечивается герметичность стыка даже при высоких давлениях.

Получившееся соединение по надёжности практически не уступает сварным и резьбовым соединениям, но пригодно для быстрого демонтажа и ремонта, в том числе на взрывоопасных или пожароопасных объектах. При помощи гаечного ключа можно оперативно заменить фрагмент трубы (например, при его повреждении или необходимости установки тройника) даже в труднодоступных местах, где нет пространства для работы сварщика.

Ведущими западными производителями (включая Victaulic, разработчика этой технологии) выпускаются муфты для соединения труб диаметром от 25 до 600 мм – как для гибких, как и для жёстких соединений. Гибкие муфты могут эксплуатироваться в условиях значительных линейных расширений и сжатий, а допустимые рабочие давления до 50-60 бар позволяют использовать их в энергетике и нефтехимии. Помимо самих муфт в грувлочные системы входят тройники, переходы, герметичные заглушки – всё необходимое для монтажа трубопроводов любой конфигурации.

Гибкие муфтовые соединения особо ценны тем, что с сохранением герметичности поглощают температурные деформации, которые могут возникать в трубопроводе. Зачастую это позволяет отказаться от традиционных компенсационных швов, петель и других устройств расширения. Также этот тип муфт хорошо гасит вибрации, защищая чувствительные насосы, трубопроводную арматуру и прочее оборудование, подключённое к системе. Гибкие муфты могут даже выдерживать напряжения, возникающие в подземных трубопроводах из-за сейсмической активности.

Выбор инструмента

Изначально желобки для грувлочного соединения вырезались фрезой, что не только накладывало ограничения на минимальную толщину стенок трубы, но и повышало трудоёмкость подготовки труб к монтажу. Сейчас для этой операции используются роликовые желобонакатчики, которые различаются по типу привода и по диаметру труб, с которыми они способны работать.

Для разовых ремонтных работ на объекте достаточно производительности инструмента с ручным приводом. Например, портативный желобонакатчик RIDGID 915 имеет компактную конструкцию, что делает возможным накатку желобка на уже смонтированной трубе при минимуме свободного пространства, имея всего лишь 90 мм допуска для вращения вокруг трубы.

Благодаря соответствующим наборам роликов он может накатывать желобки на трубах от 30 до 300 мм (1 1⁄4" до 12"). Это очень широкий диапазон для данного класса устройств, что позволяет ограничиться одним инструментом для решения большинства возникающих задач. Помимо труб из углеродистой и нержавеющей стали он может использоваться для накатки желобков на медные, алюминиевые и ПВХ-трубы, но этот функционал в нашей стране почти не востребован.

Для объёмных проектов требуются профессиональные высокопроизводительные станки, такие как RIDGID 918, который работает с широким диапазоном диаметров труб – от 25 до 300 мм (1" до 12"). В качестве привода к этой модели подойдёт любой резьбонарезной станок RIDGID. Так что строительная компания может иметь универсальный комплект оборудования для монтажа трубопроводов как с грувлочными, так и с резьбовыми соединениями.

Его можно использовать в мастерской или в цехе, чтобы заранее подготовить трубы для монтажа. Но при необходимости и доступности электропитания станок можно установить непосредственно на объекте, где проводится монтаж трубопроводной системы.

«Основные покупатели такого оборудования – это строительные компании, которые выполняют весь спектр работ по монтажу коммуникаций внутри зданий, – рассказывает Егор Ракитин, представитель RIDGID, ведущего мирового производителя профессионального инструмента для строительно-монтажного, сантехнического и промышленного секторов. – При большом объёме работ и жёстких графиках для них крайне важна высокая производительность желобонакатчиков. Например, модель 918 на трубах диаметром до 100 мм накатывает желобок всего за 1-2 минуты».

Егор Ракитин рекомендует при выборе желобонакатчиков обращать внимание на массивность инструмента и его конструктив. Дело в том, что стальные трубы диаметром 300 мм в зависимости от длины имеют вес 100-300 кг и при вращении в процессе накатки желобка создают весьма существенные нагрузки на станок. Бюджетное оборудование малоизвестных производителей, выполненное из некачественной стали, порой разрушается во время работы.

Хотя стоимость бессварных муфтовых систем превосходит другие виды соединений труб, зачастую по строительным и противопожарным требованиям они являются единственным приемлемым решением. Поэтому любой строительно-монтажной компании, специализирующейся на противопожарных трубопроводах или предлагающей комплексные услуги по монтажу инженерных систем зданий и промышленных объектов, приходится пройти через муки выбора надёжного и производительного желобонакатчика. Ставка на бюджетные решения может привести к срыву сроков и потере новых заказов.