Компрессионные фитинги: устройство и применение.

Введение

Соединительный фитинг

Компрессионный фитинг – это фитинг, используемый в системах водоснабжения и электропроводки для соединения двух труб или труб с тонкими стенками. В случаях, когда необходимо соединить две трубы, изготовленные из разных материалов (чаще всего ПВХ и меди), фитинги изготавливаются из одного или нескольких совместимых материалов, подходящих для данного соединения. Компрессионные фитинги для присоединения трубок (трубопроводов) обычно содержат компрессионные кольца, называемые феррулами (американский английский) или оливками (британский английский), и иногда их называют безфланцевыми фитингами. Существуют также фитинги с раструбом, для которых не требуются феррулы/оливки. Компрессионные фитинги широко используются в гидравлических, газовых и водных системах для обеспечения соединения трубок с резьбовыми компонентами, такими как клапаны и инструменты. Компрессионные фитинги подходят для различных областей применения, например, для систем водоснабжения в ограниченном пространстве, где пайку медной трубы было бы трудно выполнить без риска возникновения пожара, а также широко используются в гидравлических промышленных приложениях. Основное преимущество заключается в том, что фитинги обеспечивают легкое отключение и повторное подключение.

Принцип работы

В небольших размерах компрессионное соединение состоит из наружной компрессионной гайки и внутреннего обжимного кольца (оливы), которое обычно изготавливается из латуни, меди или стали. Оливы различаются по форме и материалу, но чаще всего имеют форму кольца со скошенными кромками. Для правильной работы оливу необходимо ориентировать правильно; в случае медных оливок они обычно имеют бочкообразную форму, что исключает возможность неправильной установки, но в тех случаях, когда это не так, особенно в гидравлических и высоконапорных системах, оливу устанавливают так, чтобы самая длинная наклонная поверхность оливы была направлена от гайки. При затягивании гайки олива сжимается между гайкой и соединяемым элементом, в результате чего оба конца бочкообразной медной оливы обжимаются вокруг трубы, а средняя часть оливы отклоняется от трубы. Гидравлические оливы обычно имеют один конец большего размера со скосом под углом 45 градусов, который сужается (от точки контакта с гайкой при установке), а меньший конец обычно имеет два внутренних зажимных края. Для применений, требующих более высокого давления, эти края проникают в наружный диаметр трубы, и соединение необходимо затягивать в соответствии с рекомендациями DIN 2353, чтобы не превысить предел упругости стальных олив. В результате олива герметизирует пространство между трубой, гайкой и соединяемым элементом, образуя герметичное соединение. Упорная поддержка трубы силой на конус на обоих концах предотвращает перемещение трубы в соединении, но герметизировать полностью необходимо только конус на самом соединяемом элементе, поскольку если он герметичен (как к трубе, так и к компрессионному соединению), то жидкость не сможет попасть на резьбу гайки или конус на конце гайки, что приведет к утечкам. В результате некоторые аналогичные соединения могут быть изготовлены с использованием оливы только с одним конусом (или фиксированным конусом, герметично прилегающим к трубе), где уплотнение на этом конусе предотвращает попадание жидкости к гайке. В больших размерах компрессионные соединения не имеют единой гайки для сжатия оливы, а имеют фланец с кольцом болтов, выполняющим эту функцию. Болты необходимо затягивать равномерно. Герметики для резьбы, такие как соединительная паста (трубная паста или лента для резьбы, такая как лента из ПТФЭ), не требуются на резьбе компрессионных соединений, поскольку герметичность соединения обеспечивается не резьбой, а сжатием оливы между гайкой и трубой. Однако небольшое количество сантехнической смазки или легкого масла, нанесенного на резьбу, обеспечит смазку для обеспечения плавного и равномерного затягивания компрессионной гайки. Крайне важно не перетягивать гайку, иначе целостность компрессионного соединения будет нарушена из-за чрезмерной силы. Если гайка перетянута, олива деформируется неправильно, что приведет к разрушению соединения. Действительно, перетягивание является наиболее распространенной причиной утечек в компрессионных соединениях. Хорошее правило – сначала затягивать гайку вручную, пока не станет слишком трудно продолжать, а затем затянуть гайку еще на пол-оборота с помощью гаечного ключа; фактическое количество варьируется в зависимости от размера соединения, поскольку более крупное требует меньшего затягивания. Затем соединение испытывают: если наблюдается небольшая просачивание, соединение постепенно затягивают до прекращения просачивания. Целостность компрессионного соединения определяется оливой, которая легко повреждается. Поэтому следует соблюдать осторожность при обращении с соединением и его затягивании, хотя, если олива повреждена, ее легко заменить.

In small sizes, the compression fitting is composed of an outer compression nut and an inner compression ring (ferrule) that is typically made of brass, copper, or steel. Ferrules vary in shape and material but are most commonly in the shape of a ring with beveled edges. To work properly, the ferrule must be oriented correctly, in the case of copper olives they are normally barrel shaped and this means they cannot be fitted incorrectly, but where this is not so particularly in Hydraulic and high pressure applications the ferrule is fitted such that the longest sloping face of the ferrule faces away from the nut. When the nut is tightened, the ferrule is compressed between the nut and the receiving fitting; causing both ends of barrel shaped copper olives to be clamped around the pipe when the middle of the ferrule bows away from the pipe, in the case of hydraulic style ferrules they currently have one end which is larger with a 45 degree chamfer which tapers away (from installation contact with the nut) and the small end generally has two internal biting edges, for applications demanding much higher pressure, that penetrate the outside diameter of the tube, the fittings must be tightened to guidelines as per DIN2353 as not to exceed the elastic limit of the steel ferrules, The result is that the ferrule seals the space between the pipe, nut, and receiving fitting, thereby forming a tight joint. The clamping support of the pipe by the force at the taper at both ends help prevent movement of the pipe in the fitting, but it is only the taper at the receiving fitting itself that needs to seal completely, since if it does seal (to both the pipe and the compression fitting) then no fluid can get to the nut threads or the taper at the nut end to result in any leaks. As a result some similar fittings can be made using an olive with only one taper (or a fixed cone sealed to the pipe) where the sealing at that taper prevents fluid from reaching the nut. Larger sizes of compression fitting do not have a single nut to compress the ferrule but a flange with a ring of bolts that performs this task. The bolts have to be tightened evenly. Thread sealants such as joint compound (pipe dope or thread seal tape such as PTFE tape) are unnecessary on compression fitting threads, as it is not the thread that seals the joint but rather the compression of the ferrule between the nut and pipe. However, a small amount of plumber's grease or light oil applied to the threads will provide lubrication to help ensure a smooth, consistent tightening of the compression nut. It is critical to avoid over tightening the nut or else the integrity of the compression fitting will be compromised by the excessive force. If the nut is overtightened the ferrule will deform improperly causing the joint to fail. Indeed, overtightening is the most common cause of leaks in compression fittings. A good rule of thumb is to tighten the nut first by hand until it is too difficult to continue and then tighten the nut one half turn more with the aid of a wrench; the actual amount varies with the size of the fitting, as a larger one requires less tightening. The fitting is then tested: if slight weeping is observed, the fitting is gradually tightened until the weeping stops. The integrity of the compression fitting is determined by the ferrule, which is easily prone to damage. Thus care should be taken to when handling and tightening the fitting, although if the ferrule is damaged it is easily replaced.

Типы фитингов

Существует два типа компрессионных фитингов: стандартные (британский тип А/не требующие манипуляций) и фитинги с раструбом (британский тип В/требующие манипуляций). Стандартные фитинги не требуют модификации трубы. Фитинги с раструбом требуют модификации трубы с помощью специального инструмента. Стандартные фитинги обычно используются для подключения воды, гидравлических систем и сжатого воздуха, в то время как фитинги с раструбом – для газа и линий высокого давления. Стандартный фитинг устанавливается обычным гаечным ключом для затягивания прижимной гайки. Для его снятия часто используется специальный съемник для сдвигания гайки и обоймы с трубы. Если обойму трудно снять, ее можно ослабить надрезом, соблюдая осторожность, чтобы не повредить трубу при резке.

Преимущества

Компрессионные фитинги популярны, поскольку для их установки не требуется пайка, что делает их относительно быстрыми и простыми в использовании. Они не требуют специальных инструментов или навыков. Они способны работать при более высоком давлении и с токсичными газами. Компрессионные фитинги особенно полезны в тех случаях, когда установка может потребовать периодического демонтажа или частичного снятия для обслуживания и т.п., так как эти соединения можно разъединять и собирать повторно, не нарушая герметичность. Они также применяются в ситуациях, когда использование источника тепла, в частности паяльной горелки, запрещено, или когда сложно удалить остатки воды изнутри трубы, препятствующие ее нагреву для пайки.

Недостатки

Компрессионные фитинги не такие надежные, как паяные. Обычно они используются в тех случаях, когда фитинг не будет подвергаться перемещениям и не испытывать изгибов или колебаний. Паяное соединение обладает высокой устойчивостью к изгибам и колебаниям (например, когда трубы стучат или трясутся из-за резких перепадов давления, например, вызванных гидравлическим ударом). Компрессионные фитинги гораздо более чувствительны к подобным динамическим нагрузкам. Они также более громоздкие и могут выглядеть менее эстетично, чем аккуратно запаянное соединение. Компрессионные фитинги лучше всего работают, когда затянуты один раз и не подвергаются повторному воздействию. Некоторые компрессионные соединители нельзя использовать повторно, например, соединения с обжимным кольцом. Их нельзя повторно использовать после обжима. Этот соединитель надевается непосредственно на трубу, а гайка затягивается, сжимая обжимное кольцо между трубой и корпусом фитинга. Обжим этого кольца также приводит к деформации медной трубы. Если компрессионное соединение необходимо переделать, чаще всего приходится отрезать обжатую медь/кольцо и использовать новое кольцо на чистом, необжатом конце трубы. Это необходимо для обеспечения герметичного и надежного соединения.