Фланец: это что такое, для чего нужно фланцевое соединение трубопроводов

Что какое фланец

Фланец это деталь трубопровода в форме диска (кольца) с отверстиями для шпилек (болтов), необходимая при соединении труб и трубопроводной арматуры, а также для монтажа деталей трубопровода и для крепления оборудования к трубопроводу.

Фланец – определение понятия

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.

Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Устройство

Стандартные фланцы по внешнему виду напоминают металлическое кольцо, на котором расположены специальные отверстия для шпилек либо болтов. На некоторых видах этих элементов могут быть выступы, впадины, шипы, пазы.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

  • круглая (редко квадратная) форма;
  • наличие маленьких отверстий по всему периметру;
  • плоская конструкция;
  • наличие центрального основного отверстия.

Пример чертежа

Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Нормативная отраслевая документация

Способы производства фланцев, используемые материалы, технические характеристики, рекомендуемые области их назначения в Российской Федерации регламентированы государственными и межгосударственными отраслевыми стандартами.

Таблица 1 — Типы фланцев и соответствующие им ГОСТы

На современном этапе существует 2 подхода к классификации фланцев: по типу соединения и способу изготовления.

Типы фланцев по способу соединения

  • Воротниковый

Данный тип фланцев предназначен для эксплуатации в температурном диапазоне от минус 253 до плюс 600°С в конструкциях с чрезвычайно высоким давлением. Он имеет конусообразное исполнение, что позволяет обеспечить работоспособность арматуры в указанных условиях. Сглаженный переход воротникового фланца в корпус трубопровода достигается за счёт внедрения конуса фланца, его наибольший диаметр должен соответствовать диаметру корпуса трубопровода. Конструкция фланца эффективно снижает появление возможных препятствий при прохождении рабочей среды, турбулентности потока и способствует распределению возникающих напряжений в трубопроводе.

  • Свободный (накидной)

Фланцы данного типа разработаны в таком исполнении, что они свободно вращаются и перемещаются вдоль каркаса трубопровода, что упрощает устройство выемок для крепежных элементов. Их не требуется приваривать или жестко фиксировать. Соединение трубопроводов осуществляется двумя сварными швами по углам на внешней и внутренней поверхностях. Данные фланцы не имеют выпуклой поверхности. Радиус поверхности стыка обычно стандартный и совпадает с радиусом трубы и остальных используемых фланцев. Часто используются в комплекте с фланцами других типов.

Предназначены для невысоких рабочих давлений и температурного диапазона от минус 30º до плюс +300°С. Имеют небольшие сроки службы и не применяется в трубопроводах с жидкой рабочей средой. Тем не менее, сделанный из качественной углеродистой стали, фланец свободного типа эффективен как бюджетный вариант исполнения для применения в коррозийно-устойчивых трубопроводах.

  • Раструбный

Исторически фланцы раструбного типа были предназначены для труб малого диаметра с высоким рабочим давлением. Сроки их службы по сравнению с фланцами свободного типа значительно выше. В настоящее время используются для соединений арматуры, работающей в температурном диапазоне от минус 20 до плюс 70°С. Соединение с каркасом трубы достигается сваркой с одного угла на внешней поверхности фланца. Недостатком фланца данного типа является высокая вероятность разрыва, особенно в коррозионно-неустойчивых трубопроводах, поэтому их использование ограничено.

  • Приварной плоский

Фланцы данного типа применимы в диапазоне рабочих температур от минус 70º до плюс 450ºС и максимальных давлений до 2,5 МПа. Являются наиболее распространенными, просты в изготовлении и имеют относительно низкую стоимость. Обычно, имеют конструкцию различной геометрической формы с отверстием под заданный диаметр арматуры и отверстиями под крепежные элементы.

При стягивании фланцев данного типа болтами или шпильками получается косвенное бесконтактное соединение только за счёт уплотнительной прокладки. Могут применяться, в том числе, и в качестве опорных элементов для трубных конструкций различных технических объектов. Приварные плоские фланцы обеспечивают прочное присоединение опор к основанию и хорошо подвергаются демонтажу путем открепления болтов или шпилек.

  • Резьбовой

Резьбовые фланцы предназначены для объектов, эксплуатируемых в специфических условиях. Главное преимущество состоит в возможности их фиксирования на трубе без применения сварочных работ, только за счёт резьбового соединения, в редких случаях их совмещением. Резьбовые фланцы часто используются в трубах небольшого диаметра и не применимы для конструкций, выполненных из труб малой толщины, так как нет возможности нанести на них резьбу.

  • Глухой

Глухой фланец (заглушка) представляет собой плоскую деталь без центрального отверстия под трубопровод, но с отверстиями по диаметру под крепежные элементы. Цель его применения – временное или постоянное перекрытие («заглушка») рабочего потока на торцевых концах каркаса трубы.

Широкое распространение заглушки получили в газопроводах, холодных водопроводных магистралях, системах ливнестоков и др. Температурный диапазон применения достаточно широк: от минус 70 до плюс 600°С.

Что такое фланец: технические характеристики и применение

Использовать сварные швы на элементах трубопровода не всегда удобно. В некоторых местах требуется установка дополнительных изделий – задвижек, насосов. Тогда на помощь приходит фланец – специальная деталь, предназначенная для соединения труб там, где сварка не подходит. Они классифицируются по размерам, материалам изготовления, типу поверхности и другим критериям.

Фланец – определение понятия

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.

Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

  • круглая (редко квадратная) форма;
  • наличие маленьких отверстий по всему периметру;
  • плоская конструкция;
  • наличие центрального основного отверстия.

Пример чертежа

Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Где применяют фланцы?

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

  • сборка гражданских центральных трубопроводов;
  • сборка газопроводов;
  • монтаж бытовых систем водоснабжения;
  • установка теплотрасс;
  • сборка промышленных систем и коммуникаций.

Фланцевое соединение

Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Основные типы фланцев

Первая классификация, по которой можно разделить все виды – конструктивная. Согласно ей, существуют такие основные типы:

  1. Плоский приварной – выглядит, как металлическое кольцо с отверстиями по диаметру. Крепится к трубе за счет двух сварных швов по окружности.
  2. Воротниковый – кроме отверстий по диаметру также оснащен юбкой под приварку. Простой в монтаже, так как фиксируется одним сварным швом.
  3. Свободный на приварном кольце – состоит из двух элементов: фланца и кольца с одинаковым диаметром и давлением. Кольцо фиксируется на трубе при помощи сварки, а фланец остается свободным, что обеспечивает удобство монтажа.

Разновидности изделий из стали

Указанные типы фланцев применяются для стыковки трубопроводной арматуры и оборудования. Конкретнее определить область, где применяется деталь, поможет материал ее изготовления.

Из чего производят деталь?

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

  1. Сталь 20 – самое применяемое сырье. Это углеродистая сталь, детали из нее применяются для сборки арматуры на магистралях, где внешняя температура не ниже –40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов.
  2. Сталь 09г2с – сталь из сплавов никеля, хрома и молибдена, предназначенная для осуществления сварки. Изделия из данного материала могут эксплуатироваться при внешней температуре от –70 градусов.
  3. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из данного материала могут использоваться в агрессивной среде, например со щелочами и кислотами. Допустимая температура от – 196 градусов до +350 градусов.
  4. 10Х17Н13М2Т – коррозийно-стойкая обыкновенная сталь. Крепления из нее эксплуатируются в особо экстремальных условиях, ведь она сохраняет стойкость к коррозии под напряжением. Рабочие температуры от -196 до +600 градусов.
  5. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия имеют высокое сопротивление к окислению при показателях +600-650 градусов.

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Полипропиленовый фланец

Кроме стали и пропилена используют чугун двух видов – ковкий и серый. Детали из ковкого чугуна используются при рабочих температурах от -30 до +400 градусов, а из серого чугуна – при температуре от -15 до +300 градусов.

Классы давления фланцев

Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр. Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».

Чертеж фланца с различными обозначениями

Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:

  • 150 psi — 1,03 МПа;
  • 300 psi — 2,07 МПа;
  • 400 psi — 2,76 МПа;
  • 600 psi — 4,14 МПа;
  • 900 psi — 6,21 МПа;
  • 1500 psi — 10,34 МПа;
  • 2000 psi — 13,79 МПа;
  • 3000 psi — 20,68 МПа.

В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.

Типы поверхностей

Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:

  • A – плоскость;
  • B – соединительный выступ;
  • F – впадина;
  • E – выступ;
  • D, M – паз;
  • С, L – шип;
  • K – для линзовой прокладки;
  • J – для прокладки овального сечения.

Типы исполнения поверхностей

Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.

Высота выступа

Если взглянуть на чертеж стального фланца, то он имеет несколько параметров, в том числе и высоту выступа. Она обозначается буквами H и B, измерить ее можно во всех типах изделий, кроме того, который имеет нахлесточное соединение. Следует запомнить следующее:

  • модели с классом давления 150 и 300 будут иметь высоту выступа 1,6 мм;
  • модели с классом давления 400, 600,900,1500 и 2000 имеют высоту выступа 6,4 мм.

С выступом и впадиной

В первом случае поставщиками и производителями деталей учитывается поверхность выступа, во втором случае поверхность выступа не входит в указанный параметр. В брошюрах к деталям эти показатели могут указываться в дюймах, где 1,6 мм это 1/16 дюйма, а 6,4 мм – ¼ дюйма.

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200. Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически. Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления. Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг. Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.

Как производится фланцевое соединение?

Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:

  1. Для состыковки двух элементов применяются плоские детали, имеющие в центре отверстие, куда вставляется торец трубы.
  2. По периметру кольца размещены отверстия – в них вставляются крепежные элементы: болты или шпильки с гайками.
  3. Место соединение будет разъемным, чтобы оно было герметичным используют уплотнительные прокладки. Фланцевое соединение призвано стыковать две трубы или присоединять трубу к емкости, оснащенной вводящим патрубком с фланцем.

Наглядный пример фланцевого соединения

Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:

  • ручной ключ;
  • накидной ключ;
  • пневматический гаечный ударный ключ;
  • гидравлический динамометрический ключ;
  • болтовой натяжитель гидравлического типа.

Состыковка на трубах

Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого. Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.

Советы от мастеров

Существует ряд полезных рекомендаций от профессиональных мастеров, которые помогут с первого раза справиться с фланцевым соединением:

  1. Если детали имеют по 4 отверстия, то затягивать болты необходимо накрест.
  2. Поверхностную часть конструкции необходимо обязательно обезжирить и проверить на предмет коррозии и ржавчины.
  3. Рекомендуется использовать только новые уплотнительные прокладки, при этом устанавливать их нужно строго по центру.
  4. Сила затяжки болтов должна быть равномерной – только так можно обеспечить надежное и герметичное фланцевое соединение.
Читайте также:  Электрокарнизы: особенности элитных электроуправляемых карнизов с электроприводом для штор, фото, видео

Соединенные трубы с фланцами

Чтобы в будущем снять фланец используются специальные станки, которые помогают расточить его и разжать болты. Извлечь детали вручную затруднительно, поэтому применяются пневматические инструменты.

Соединение труб с помощью фланцев является удобным и надежным видом состыковки двух деталей. Оно помогает в будущем осуществить ремонт трубопровода путем изъятия соединительных элементов, тогда как сварка не позволит осуществить данную процедуру. Подбирается он в точном соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.

Фланцевое соединение арматуры

При ФЛАНЦЕВОМ СОЕДИНЕНИИ фланец корпуса арматуры и соответствующий фланец трубопровода (его называют ответным), между которыми установлена прокладка, стягиваются друг с другом при помощи крепежа – болтов или шпилек с гайками. Усилие затяжки должно быть достаточным для того, чтобы обжать прокладку и создать на контактных поверхностях фланцев удельные давления, необходимые для обеспечения герметичности соединения по отношению к внешней среде.

Конструкция фланца представляет собой, как правило, круглую пластину, в центре которой имеется отверстие с диаметром, близким к DN для прохода среды, а на периферии – отверстия для болтов или шпилек.

На кольцевой площадке между центральным отверстием и отверстиями для крепежа оформляется уплотнительная поверхность, конструкция и размеры которой зависят от типа применяемой прокладки, а также от PN и DN арматуры.

Фланцы, стягиваемые четырьмя болтами или шпильками, на давление не выше 4 МПа могут выполняться квадратными с такими же размерами уплотнительных поверхностей (и, кстати, с такой же прочностью), как и для круглых фланцев.

Описанная конструкция (при правильном её монтаже) создает на обеих присоединительных концах корпуса арматуры прочное и надёжное соединение её с трубопроводом. Арматуру, присоединяемую к трубопроводу при помощи фланцев, называют ФЛАНЦЕВОЙ АРМАТУРОЙ.

Здесь следует заметить, что существуют некоторые конструктивные исполнения шаровых кранов, обратных и дисковых затворов, которые устанавливаются между фланцами трубопровода, хотя сами фланцев для присоединения не имеют.

На торцах корпуса такой арматуры оформляются уплотнительные поверхности для установки прокладок. Корпус вместе с прокладками зажимается двумя фланцами трубопровода при помощи длинных шпилек с гайками, которые располагаются вокруг корпуса арматуры. Такую арматуру называют БЕСФЛАНЦЕВОЙ, СТЯЖНОЙ ИЛИ «ВАФЕЛЬНОЙ».

Она дает существенную экономию металла при изготовлении корпусов. Но это возможно лишь при малых габаритных размерах вдоль оси трубопровода и соответствующей конструкции корпуса, близкой по форме к телу вращения.

Фланцы арматуры имеют несколько различных конструктивных исполнений уплотнительных поверхностей. Это связано с различными видами применяемых прокладок и с различными конструкциями соединений фланца арматуры с ответным фланцем. Для обеспечения герметичности фланцевого соединения арматура – трубопровод применяются прокладки плоские и фасонного сечения. Плоская прокладка представляет собой кольцо, как правило, вырезанное из листового уплотнительного материала (паронит, фторопласт, картон и др.).

В некоторых случаях применяются также прокладки асбометаллические, в которых мягкая сердцевина помещена в металлическую оболочку.

К прокладкам фасонного сечения относят прокладки из металла ОВАЛЬНЫЕ (сечение в виде овала) и ЛИНЗОВЫЕ (сечение чечевидной формы). Контакт таких прокладок с уплотнительными поверхностями фланцев осуществляется по очень узкому кольцу, что позволяет создать большие удельные давления для обеспечения надежной герметичности соединения. Поэтому такие прокладки при высоких давлениях заслуживают предпочтение по сравнению с прокладками плоскими.

Самые простые по конструкции и изготовлению фланцы – с плоской (без специальной выточки) привалочной поверхностью (её часто называют «зеркало»). Плоская прокладка устанавливается между поверхностями фланцев, образуя так называемое незащищенное соединение. Такое фланцевое соединение применяют обычно при давлениях не более 2,5 МПа.

В арматуре, внутренние поверхности которой имеют защитное покрытие – футеровку из резины, фторопласта, полиэтилена (кроме эмали!), футеровка заходит и на уплотнительные поверхности фланцев, выполняя роль прокладок.

Для арматуры холодильных установок (рабочая среда – аммиак, хладоны с PN 2,5 МПа) и другой арматуры при давлениях от 4 МПа и выше предпочтительнее ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЗАЩИЩЕННОГО ТИПА.

Во фланце арматуры вокруг проходного отверстия выполняется выточка, а во фланце трубопровода – соответствующий выступ. Такое соединение называется «ВЫСТУП – ВПАДИНА» (или, как говорят монтажники, «папа-мама»). Прокладка помещается в выточке – впадине и после прижатия выступом оказывается защищенной от выдавливания замком по внешней стороне. В таком соединении могут использоваться прокладки не только из листового материала, но и металлические с мягким наполнителем.

Заметим, что иногда выступ делается на фланце арматуры, а впадина на фланце трубопровода. Это допускается стандартом и на характер соединения не влияет.

Для условий эксплуатации с более ответственными требованиями применяют соединения, где на фланце арматуры имеется кольцевой паз, а на ответном фланце – соответствующий кольцевой выступ (шип). Такое соединение называют «ШИП-ПАЗ». Прокладка укладывается в паз, зажимается шипом и оказывается защищенной замком как по внешней, так и по внутренней сторонам. Такой тип соединения позволяет, использовать также прокладки из фторопласта.

Для высоких давлений (начиная от 6,3 МПа) находят применение фланцевые соединения, в которых устанавливаются металлические ПРОКЛАДКИ ЛИНЗОВЫЕ («линзы») или ПРОКЛАДКИ ОВАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ. При этом под линзовую прокладку на кромке выходного отверстия фланца делается конус, а под прокладку овального сечения – кольцевая канавка соответствующего профиля.

Когда мы говорим о фланцах арматуры, то имеется ввиду, что здесь бывают разные конструктивные решения.

В большинстве случаев фланцы делаются заодно с корпусом при помощи литья или сварки. В то же время применяются фланцы, которые изготавливаются как отдельные самостоятельные детали, и соединяются с корпусом арматуры на резьбе или с помощью проволочного кольца.

Первые – резьбовые фланцы используются в стальной арматуре при высоких давлениях и небольших диаметрах проходов. Во втором случае – съемные фланцы с креплением проволочным кольцом применяются при относительно невысоких давлениях. Решения эти технологически и экономически эффективны в производстве, что и определяет их достаточно широкое применение в конструкциях арматуры.

Для всех этих вариантов фланцев остаются в силе описанные ранее исполнения уплотнительных поверхностей и характеристики прокладочных соединений.

Что касается крепежных деталей для фланцевых соединений, то здесь можно ограничиться замечанием о том, что на давление до 2,5 МПа включительно можно применять болты или шпильки с гайками, а на давления 4 МПа и более для обеспечения прочности соединения – только шпильки с гайками.

В связи с тем, что в соединении арматуры с трубопроводом участвуют фланцы, принадлежащие арматуре и фланцы трубопровода, правомерна постановка вопроса: как обеспечивается стыковка всех элементов конструкции и размеров во фланцевых соединениях? Ответ на этот чрезвычайно важный вопрос можно найти в ГОСТ 12815-80.

Этим стандартом устанавливаются присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей для фланцев арматуры и трубопроводов в зависимости от PN и DN. Размеры установлены для каждого номинального (условного) давления в пределах от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см 2 ) и условных (номинальных) диаметров от 15 до 3 000.

К присоединительным размерам отнесены размер наружного диаметра фланца, диаметр окружности, на которой расположены центры отверстий под крепеж, их количество и диаметр. Стандартизация этих размеров обеспечивает полное их совпадение на фланцах арматуры и трубопровода и возможность их соединения без каких бы то ни было дополнительных операций по подгонке.

Стандартом предусмотрены девять исполнений уплотнительных поверхностей, приведенных в табл. 1.

Для каждого из приведенных ниже исполнений установлены размеры следующих элементов фланцев, контактирующих с прокладкой:

1 – наружный диаметр «зеркала» и высота соединительного выступа;

2 – наружный диаметр и высота выступа;

3 – наружный диаметр и глубина впадины;

4, 8 – наружный и внутренний диаметры и высота шипа;

5, 9 – наружный и внутренний диаметры и глубина паза;

6 – наружный диаметр и угол (20° 30) конуса под линзовую прокладку;

7 – размеры канавки под прокладку овального сечения.

Стандартизация этих размеров позволяет осуществить качественный монтаж фланцев любого из исполнений с обеспечением надежной герметичности прокладочного соединения.

Исполнения уплотнительных фланцев по ГОСТ 12815-80

Исполнение

Наименование

1

С соединительным выступом

2

С выступом

3

С впадиной

4

С шипом

5

С пазом

6

Под линзовую прокладку

7

Под прокладку овального сечения

8

С шипом под фторопластовую прокладку

9

С пазом под фторопластовую прокладку

Исполнение 1 – наиболее часто встречаемое у фланцевой арматуры. Его наименование – с соединительным выступом – отражает, что плоская поверхность (зеркало), на которую кладётся прокладка, несколько выступает над поверхностью, где расположены отверстия под крепеж. Такая конструкция технологически обеспечивает четкое оформление в заданных размерах уплотнительной поверхности фланца.

Стандартом допускается изготавливать фланцы с уплотнительными канавками на соединительном выступе. Поэтому такие фланцы не являются дефектными, как это иногда понимается при комплектовании арматуры ответными фланцами.

В отдельных случаях фланцы трубопровода крепятся к арматуре на шпильках, ввернутых непосредственно в корпус (этим достигается минимальный габарит вдоль оси трубопровода). При этом присоединительные размеры и уплотнительные поверхности на корпусе выполняются по ГОСТ 12815-80.

Для арматуры, которая устанавливается в системах на кораблях, судах и других плавсредствах (её называют судовой арматурой) фланцы выполняются по ГОСТ 1536-76. Этот стандарт устанавливает присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей фланцев судовой арматуры на давления от 0,25 до 6,3 МПа для диаметров до 500 мм.

Принципиальное конструктивное отличие от фланцев по ГОСТ 12815-80 состоит в том, что на плоских уплотнительных поверхностях фланцев на давление до 2,5 МПа обязательно выполняются две или три концентрические угловые канавки для более надежной герметизации соединения. На давления 4,0 и 6,3 МПа предусмотрено только исполнение типа шип-паз.

При заказе арматуры часто возникает необходимость комплектовать её ответными фланцами. В связи с этим рассмотрим некоторые характеристики ответных фланцев и пределы их применения.

Фланцы трубопроводов изготавливаются двух видов. Плоские приварные (фланцы по ГОСТ 12820-80 применяются на давления номинальные (условные) от 0,1 до 2,5 МПа и температуру рабочей среды от -70 до +450 °С. Фланец одевается на конец трубы и приваривается к ней двумя угловыми швами: одним – изнутри, другим – снаружи. Изготавливаются фланцы, как правило, с уплотнительными поверхностями 1, 2, 3 и присоединительными размерами по ГОСТ 12815-80. Допускается также изготовление с исполнениями 4, 5, 8 и 9. Изготавливают фланцы различными способами, в том числе из полосы гибкой на ребро с последующей сваркой стыка. На этот момент следует обратить внимание, т. к. сварной шов в этом случае не является признаком дефекта фланца (как иногда неправильно полагают), а лишь свидетельствует о методе его изготовления, предусмотренном стандартом.

Фланцы приварные встык по ГОСТ 12821-80 практически всегда называют «воротниковыми». В отличие от плоских фланцев они со стороны, обратной уплотнению, имеют вытянутый переход (как бы воротник) от тела фланца к концу, на котором выполнена разделка для сварки встык с трубопроводом. Фланцы изготавливают с уплотнительными поверхностями всех девяти исполнений (исполнение 1 – только для PN до 6 МПа) и присоединительными размерами по ГОСТ 12815-80. Эти фланцы применяются на давления от 0,1 до 20 МПа, но отметим, что на давления 4 МПа и выше применяются фланцы только воротниковые, что связано с более высокой прочностью стыкового сварного шва.

Здесь следует заметить, что исполнение 1 нередко называют плоским (действительно, на нем отсутствуют впадины, выступы и т. п.), в связи с чем возникает путаница между понятиями плоский фланец и фланец с плоской уплотнительной поверхностью. Еще раз подчеркнем, что исполнение 1 применяется как на фланцах плоских, так и на воротниковых.

Кроме отмеченных выше ГОСТов на фланцы имеется ещё ряд стандартов, устанавливающих пределы применения литых фланцев из различных материалов по PN и DN, а также требования к их размерам. К числу таких стандартов относятся:

  • ГОСТ 12817-80. Фланцы литые из серого чугуна;
  • ГОСТ 12818-80. Фланцы литые из ковкого чугуна;
  • ГОСТ 12819-80. Фланцы литые стальные.

Особо следует отметить ГОСТ 12816-80, устанавливающий общие технические требования к фланцам арматуры и соединительных частей трубопроводов. Этим стандартом, наряду с требованиями к производству фланцев, регламентируется также применение марок сталей для изготовления фланцев и крепежа в зависимости от размеров и условий эксплуатации подавлениям и температурам.

В связи с тем, что все упомянутые стандарты на фланцы введены с 1983 года, в технической, справочной и каталожной литературе, изданной до этого времени, имеются ссылки на соответствующие ГОСТЫ, действовавшие ранее. Для справки приводится таблица 2, в которой показано, какие из этих ГОСТов соответствовали ГОСТам, действующим в настоящее время.

Государственные стандарты на фланцы

Действующие с 1-го января 1983 г.

Действовавшие до 1-го января 1983 г.

Инструменты

Надежность любой системы зависит от надежности самого слабого звена системы. Сварные соединения стальных труб надежные и используются в большинстве случаев. Но возникают ситуации, при которых использование сварного соединения невозможно. Подключения различных фитингов, обеспечения разборного соединения, возможности профилактики и ремонта трубной арматуры а также рабочих узлов агрегатов, соединения разнородных труб: чугун-пластик, чугун-сталь, сталь-пластик, сталь-асбестоцемент, пластик-асбестоцемент и решения еще множества технологических задач. Обеспечить надежность и долговечность эксплуатации таких соединений должно фланцевое соединение. В общем конструкция фланцев предусматривает пару фланцев и уплотнительную прокладку и кольца, соединенные болтами или шпильками.

Содержание

  1. Фланцы – общие характеристикивидео
  2. Конструктивные особенности фланцев
  3. Обозначение фланцев
  4. Прокладки для фланцевых соединений
  5. Затяжка фланцевых соединенийвидео

Фланцы – общие характеристики

Для унификации продукции и возможности использования данной продукции в различных странах мира без проведения дополнительной обработки введена четкая классификация фланцевых соединений. Иногда один и тот же фланец в различных классификациях будет иметь различные обозначения.

Основные классификации, использованные в мире:

  • ГОСТ – стандарт принятый в СССР, и действующие на постсоветском пространстве;
  • DIN – немецкий стандарт действующий в Европе;
  • ANSI/ASME – американский стандарт действующий в США, Японии и в Австралии.

Существуют таблицы перевода стандартов, в которых указаны, какому стандарту отвечает тот или иной фланец.

Для изготовления фланцев используют различные материалы:

  • чугун;
  • ковкий чугун;
  • углеродистые стали;
  • нержавеющие стали;
  • легированные стали;
  • полипропилен.

Полипропиленовые фланцы получили свое распространение в последние десятилетие. В основном используются для монтажа безнапорных систем, соединения ПЭ трубы с металлической, присоединения трубной арматуры, на которой установлено фланцевое крепление. Изготовляют такие фланцы, как и металлические, литьем или штамповкой.

Разделяют фланцы и по типам:

  • плоские(ГОСТ 12820-81);

  • воротниковые(ГОСТ 12821-81);
  • свободные фланцы на приварном кольце(ГОСТ 12822-80);
  • фланцы для сосудов и аппаратов(ГОСТ 28759.2-90);
  • кольцевая заглушка(ГОСТ 12836-80).

Допускается изготовление квадратных фланцев, которые имеют минимум 4 отверстия под болты или шпильки. Использовать такие фланцы можно на системах с максимальным давлением не более 4,0МПа.

Согласно номенклатуре и соответственно ГОСТ 12815—80 фланцы арматуры и соединительных частей трубопроводов имеют девять основных исполнений уплотнительной поверхности:

  • исп. 1 — с соединительным выступом, самое распространенное исполнение фланцев, имеет специальный соединительный выступ в форме фаски под углом 45°
  • исп. 2 — похож по исполнению с предыдущей моделью, только соединительный выступ идет под углом 90°;
  • исп. 3 — с впадиной с внутренней стороны и выступ с наружной под углом 45°;
  • исп. 4 — с шипом ;
  • исп. 5 — с пазом в виде кольцевой выборки;
  • исп. 6 — под линзовую прокладку, с внутренней стороны выбрана фаска;
  • исп. 7 — под прокладку овального сечения, кольцевая выборка в форме с торцевой стороны;
  • исп. 8 — с шипом под фторопластовую прокладку;
  • исп. 9 — с пазом под фторопластовую прокладку.

Для фланцев сосудов и аппаратов имеются свои требования к исполнению, обозначенные в ГОСТ 28759.2-90, а для плоских приварных фланцев – в ГОСТ 28759.390

Конструктивные особенности фланцев

Фланцы, как любая трубная или запорная арматура, обладают несколькими конструктивными особенностями. При выборе и расшифровки обозначения фланцев эти особенности необходимо обязательно знать.

Читайте также:  Укладка мозаики: технология и нюансы работ
Условный проход

Условный проход фланца является внутренним диаметром трубы, фасонной части или запорной арматуры, на которую приваривается фланец. Он принимается исходя только из условного прохода трубы.

Для плоских приварных фланцев с условным проходом 100, 125, 150 в зависимости от исполнения указывается буква (А,Б,В) – от нее зависит внешний диаметр трубы, если буква не указана, считается по умолчанию буква А.

Все геометрические размеры фланца буду зависеть от условного прохода. Один и тот же фланец с одинаковым условным проходом может быть изготовлен двумя способами – ряд1 и ряд2. Они отличаются разными межосевыми расстояниями между присоединительными отверстиями, а также в некоторых случаях разными диаметрами соединительных отверстий. По умолчанию фланцы изготовляют по ряду 2.

Давление

Важным свойством фланцевого соединения это возможность удерживать давление системы без протечек и разрушения системы. Этот показатель обозначается как условное давление. Показатель условного давления зависит от геометрических размеров фланца, материала изготовления, исполнения, уплотнительной прокладки.

Важно: При заказе фланцев следует помнить, что существуют разные размерности давления: в кгс/см2, Па(МПа), атм., бар. Поэтому необходимо точно указывать, на какое давление должно быть рассчитано данное изделие.

Температура

Рабочая температура жидкости станет температурой фланца, следует учесть, что параметры давления и температуры взаимозависимы. При увеличении температуры максимальное давление, под которым работает фланцевое соединение, будет падать. Зависимость можно выразить линейной интерполяцией. Зависимости между рабочей температурой и давление для каждого фланца приведены в специальных таблицах и ГОСТах.

Обозначение фланцев

Каждый из видов фланцев имеет свое специфическое обозначение, рассмотрим каждый из них.

Плоские приварные фланцы

Разберем на примере обозначение плоских приварных фланцев:

Фланец 1-65-25 09Г2С ГОСТ 12821-80

Фланец плоский приварной исполнения 1 с условным проходом(Ду) – 65мм, рассчитан на условное давление в 25кгс/см2 , изготовлен из стали 09Г2С в соответствии с ГОСТ 12821-80.

При выборе фланца под фторопластовую прокладку после цифры Ду, указывают букву Ф.

Воротниковые фланцы

Фланец 1-1000-100 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80

Обозначает фланец исполнения 1, с условным проходом 1000, рассчитан под давление 100кгс/см2, изготовлен из стали 12х18н10т, которая является конструкционной нержавеющей сталью.

Для квадратных фланцев дополнительно в названии указывают – фланец квадратный.

Также как и в плоских фланцах при использовании фторопластовой прокладки указывают букву Ф.

Свободные фланцы на приварном кольце

Обозначение свободных фланцев как и плоских фланцев немного отличается. Поскольку в данном изделии используется приварное кольцо, то к обозначению фланца идет еще обозначение кольца, например:

Фланец 50-6 СТ20 ГОСТ 12822-80

Кольцо 1-50-6 СТ 35 ГОСТ 12822-80

Здесь: 50 – условный проход, условное давление 6кгс/см2, фланец изготовлен из стали ст20, кольцо из стали ст35.

Для условного прохода 100, 125, 150 необходимо также указывать букву(А, Б, В), по умолчанию – А.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметизация узла или соединения, находящегося под избыточным давлением, часто в агрессивной среде занимает важное место в расчете фланцевого соединения.

В зависимости от используемого вида фланца или иго конструктивного исполнения, давления, температуры, химических свойств среды, в качестве герметизирующих прокладок используются:

  • КЩ(7338-77) – резина техническая кислотощелочная;
  • МБ(7338-77) – резина маслобензостойкая;
  • Т(7338-77) – резина техническая теплостойкая;
  • ПОН(481-80) – паронит общего назначения;
  • ПМБ(481-80) – паронит маслобензостойкий;
  • Картон асбестовый;
  • Фторопласт-4.

Затяжка фланцевых соединений

Затяжка фланцевых соединений – ключевой момент монтажа фланца. Чтобы достичь максимальной герметизации, необходимо чтобы все детали были точными.

Подготовка элементов

Поверхности фланцев очисть и обезжирить, проверить на наличие царапин, впадин и вмятин. Осмотреть на наличие коррозии самого фланца и крепежных элементов – болтов и гаек. Удалить заусеницы с резьбы, предварительно также можно «прогнать» по резьбе каждый болт и гайку. Смажьте резьбу болта, или шпильки. Подготовьте и установите прокладку. Убедитесь в правильности ее установки, она должна лежать по центру.

Важно: Не используйте старые прокладки, если нет возможности заменить прокладку допускается установка нескольких старых прокладок.

Последовательность затяжки

Надежную и правильную фиксацию фланца обеспечит правильный порядок затяжки болтов. Для этого слегка затените первый болт, следующий болт выбираете с противоположной стороны, затяжка также провести слегка. Третий болт, который затягиваете, отстает от первого на четверть оборота(90°) или близкий к этому углу. Четвертый – напротив третьего. Последовательность продолжить пока не будут затянуты все болты. При затяжке фланцев с креплением на 4 болта используют технику – крест-накрест.

Момент затяжки

Чтобы получить максимально герметическое соединение, болты должны иметь необходимый момент затяжки. Напряжение от затяжки должно быть равномерно распределится по фланцу. Во время затяжки на болт действует растягивающие усилие противоположное усилию затяжки соединения. При избыточном усилии затяжки можно сорвать резьбу на болте или оборвать сам болт.

Для регулировки усилия затяжки используют разные техники затяжки:

  • гидравлической натяжной механизм;
  • гидравлический динамометрический ключ;
  • пневмогайковерт;
  • ручной динамометрический ключ.

В крайнем случае можно использовать затяжку от руки, но подобным способом лучше работать профессионалу.

В независимости от выбранного способа затяжки усилие, с которым затягиваются гайки, должны отвечать спецификации изделия.

После установки фланца и запуска системы в первые 24 часа работы возможна потеря момента затяжки до 10%. Это присуще любому болтовому соединению за счет вибрации, усадки прокладки, изменению температуры.

Через сутки-двое дополнительно провести затяжку резьбовых соединений к установленному моменту, согласно спецификации.

Участок

Наиболее эффективным способом защитить фундамент частного дома от разрушительного воздействия грунтовых и ливневых вод является качественная дренажная система. Что особенно важно при скоплении воды в верхних слоях почвы, так как она может спровоцировать затопление цокольного этажа или подвала, увлажнение и деформацию стен, а также возникновение грибковых образований. В статье речь пойдет о том, как укладывать дренажные трубы.

Содержание:

Трубы для дренажной системы, которые устанавливаются по всему периметру участка, позволяют создать качественный водоотвод. Ведь опасность подтопления несут в себе не только грунтовые воды, но и паводковые. Урон могут нанести и атмосферные осадки, превышающие допустимые нормы.

Дренажная труба фото

В отличие от гидроизоляции фундамента, дренажную систему можно укладывать и после постройки дома, если для этого появились основания. Но при наличии определенных условий, установку лучше производить на начальном этапе строительства. Для этого нужны следующие основания:

  • пологое расположение участка, способствующее значительному скоплению вод;
  • глиняный и суглинистый грунт, которые имеют слабые водопропускные характеристики;
  • статистика превышения уровня осадков, характерных для местности, в которой расположено строение;
  • повышенный уровень расположения грунтовых вод (меньше чем 1,5 метра до поверхности грунта).

Кроме того, стоит ориентироваться на глубину постройки остальных строений на участке. Наличие заглубленного фундамента рядом с основным зданием, не только препятствует естественному оттоку подземных вод, но и способствует их накоплению, тем самым усиливая риск подтопления. Барьером для свободной циркуляции воды являются и оборудованные на участке бетонные отмостки и асфальтовое покрытие. В подобном случае, грамотным считается соединение ливневых стоков с основной системой дренажа.

Предотвратить последствия от изменения уровня грунтовых вод и накопления влаги в почве вокруг строения, позволит укладка дренажной трубы.

Виды систем дренажа

Существует два основных варианта оформления дренажной системы:

  • Открытый (поверхностный) – используется для отвода излишка влаги, возникшей из-за накопления атмосферных осадков или талых вод. Система дренажа открытого типа представлена в виде канав и траншей.
  • Закрытый (глубинный) – в укладке используются трубы с перфорацией, которые закладываются на определенную глубину в предварительно подготовленную траншею. Главной функцией является отвод грунтовой воды и защита фундамента дома.

Материалы, необходимые для укладки закрытой дренажной системы

Процесс установки дренажной системы достаточно трудоемкий и требует основательной подготовки. Из сыпучих строительных материалов понадобятся:

  • Песок. В дренажных работах в основном используется речной песок. Его главной функцией является создание фильтрационной подушки вокруг дренажной трубы.
  • Щебень. Для обустройства системы понадобится средняя и крупная фракция. Назначение щебня заключается в формировании устойчивого слоя для предотвращения проникновения грязи и крупных частей грунта. Кроме того, щебень препятствует излишнему давлению почвы на гофрированную трубу.

  • дренажные насосы. Применяются только в случае значительного подтопления участка подземными водами. Способствуют механическому водоотводу;
  • дренажные трубы. С их помощью формируется основная система водоотведения. Количество и диаметр зависит от сложности схемы закладки. Наиболее часто для дренажа используются пластиковые трубы;
  • геотекстиль – защищает дренажную трубу от загрязнения грунтом. Как правило, применяется флизелин или дорнит. Помимо прочности оба вида текстиля обладают фильтрующей способностью;
  • сединительные муфты – необходимы для крепления между собой дренажных труб.

Как правило, дренажная система нуждается в периодической очистке, для этого по ее периметру устанавливаются смотровые колодцы. А для сбора воды в систему монтируется коллекторный колодец.

Выбор дренажных труб

Перед началом установки дренажной системы особое внимание стоит уделить выбору труб для работы. Первое, что нужно учитывать, это использование в обустройстве системы водоотвода труб с перфорацией. Второе – это диаметр и наличие отверстий для оттока влаги и воздухообмена. И не менее важным моментом является материал, из которого изготовлены трубы.

В настоящее время на рынке стройматериалов представлены следующие виды труб:

  • асбестоцементные;
  • керамические;
  • из полимерных материалов.

Наиболее популярными в обустройстве системы водоотвода являются именно полимерные дренажные трубы. Их преимущество перед другими видами заключаются в следующем.

  • Продолжительный период эксплуатации – до 70 лет.
  • Высокие показатели прочности.
  • Устойчивость к процессам коррозии и воздействия агрессивной среды.
  • Сниженные показатели веса, которые упрощают процесс транспортировки и монтажа.
  • Способность к самоочищению, благодаря гладкой поверхности.
  • Устойчивость к заиливанию.
  • Соотношение цены и качества.
  • Простота обслуживания. Благодаря геотекстильному фильтру, система не нуждается в промывке.

Диаметр дренажных труб:

  • до 150 мм – для дренажной системы, отводящей небольшое количество воды;
  • до 300 мм – для систем с высокой нагрузкой.

Для разветвленной системы дренажа понадобятся трубы и мелкого (для ответвлений) и крупного диаметра (для основной ветки системы).

Пластиковые дренажные трубы

Полимерные трубы, которые, как правило, используются для укладки дренажных систем, выполняются из ПВХ, полипропилена или полиэтилена и представлены следующими видами:

  • однослойные или двухслойные. Выбор количества слоев зависит от плотности грунта;
  • гибкие и жесткие. Жесткие трубы применимы для простых схем дренажа, в то время как гибкие позволяют создать сложное разветвление по всему участку;
  • трубы с фильтрующей оболочкой или без. Как правило, дренажные трубы уже имеют отверстия по всей длине. Но если в приобретенном материале нет специальных отверстий – их можно сделать самостоятельно при помощи дрели и тонкого сверла;
  • гофрированные или гладкие.

Что касается покрытия геотканью, то как правило, на рынке стройматериалов представлены образцы, уже покрытые фильтрующим текстилем. При покупке труб без покрытия, их поверхность можно обернуть самостоятельно, закрепив материал веревкой или тонкой проволокой по периметру трубы.

Проектирование укладки дренажной трубы

Перед началом проведения работ по установке дренажной системы, стоит предварительно составить план-схему по ее расположению на участке.

  • Для этого требуется учитывать тип грунта и высоту подземных вод. Наиболее часто используется разветвленная схема, на стыках которой устанавливаются смотровые колодцы.
  • Расстояние между ответвлениями напрямую зависит от типа грунта. Для глиняной почвы оно составляет – 10 метров, для суглинистой – 20 метров, при песчаном типе почвы – 45 метров.

Укладка дренажных труб своими руками

Для начала необходимо определить место установки дренажной системы. Существует всего два варианта размещения:

  • «пристенный» дренаж – проходит только возле фундамента дома и препятствует попаданию влаги непосредственно в само здание;

  • дренажная система, размещенная по всему периметру участка – защищает не только цоколь здания, но и другие хозяйственные постройки и насаждения, располагающиеся на территории.

Этапы работ

  • Первым шагом будет разметка участка под размещение дренажных канав. Для облегчения процесса можно использовать специальный лазерный дальномер. Особое внимание стоит уделить местам скопления влаги после дождя – это означает, что в этой области затруднен водообмен из-за плотности почвы или наличия преград.
  • Траншея. Углубление под дренажную траншею необходимо выполнять с учетом перепадов высоты. Главной задачей подготовленной системы канав является быстрый и беспрепятственный отток воды.

Совет: во время работы можно воспользоваться водополивочным шлангом, запустив определенный объем воды – удостовериться, что в отдельных частях траншеи не происходит скопление воды.

  • Перед установкой дренажных труб дно траншеи необходимо тщательно утрамбовать. Затем укладывается любой фильтрующий материал, при этом его концы должны выходить за пределы траншеи. Следом засыпается речной песок и щебень, сначала крупной, потом средней фракции, на толщину не более 20 см.
  • Дренажные трубы нарезают согласно размерам схемы, при помощи электролобзика или специального прибора – трубореза. Далее следует начать укладку труб, соединяя стыки при помощи фитингов. Чтобы место соединения было прочным, необходимо производить состыковку деталей после предварительного нагревания стыковочных срезов.
  • Трубы нужно тщательно обмотать геотекстилем, закрепив места стыков веревкой или тонкой проволокой. Выбор такого материала не случаен, так как он должен пропускать выходящую из перфорации воду. Помимо пропускной способности, в функции геотекстиля входит защита перфорационных отверстий трубы от засорения.

  • Укладку труб необходимо выполнять под уклоном, присоединяя концы к смотровым колодцам. В системе можно использовать два вида колодцев: герметичный, позволяющий использовать собранную воду для технических целей и поглощающий – вода будет уходить обратно в почву. Уклон дренажных труб зависит от ее диаметра, чем он больше, тем меньший наклон необходим.
  • Следующим шагом монтажа дренажных труб будет отсыпка щебнем и песком поверхности. После чего конструкция обворачивается находящимися на поверхности полотнами фильтрующего материала и засыпается слоем грунта.

Дренажные трубы видео

Обслуживание системы дренажа

В обустройстве участка системой водоотведения, важна не только продуманная и качественная ее установка, но и соблюдение правил эксплуатации. Что позволит продлить период работы системы на максимально длительный срок.

Приблизительно один раз в четыре года нужно в обязательном порядке проводить осмотр состояния труб и колодцев, в качестве профилактики. Кроме того, раз в два года стоит замерять уровень воды в колодцах, его значительное изменение может свидетельствовать о следующих факторах:

  • повреждение целостности трубы;
  • образование плотного засора;
  • нарастание илистых отложений на всей поверхности трубы;
  • частичная осадка трубопровода из-за движения почвы.

Для того чтобы избежать подобных проблем, необходимо своевременно проводить осмотр водоотвода и его очистку от различного рода загрязнений.

Ошибки в прокладке дренажной трубы

Эффективность дренажа напрямую зависит и от качества установки. Любые нарушения в ходе работы, способствуют выведению системы из строя. В лучшем случае можно провести ремонт поврежденного участка, в худшем – придется полностью переустанавливать водоотвод.

К наиболее распространенным ошибкам относятся:

  • подбор системы трубопровода без учета качества грунта. Например: на суглинистой почве не рекомендуется использовать трубы без системы фильтрации;
  • нарушения, связанные с изменением или отсутствием угла наклона дренажной системы;
  • изначально не предусмотрен вариант отвода воды из колодца;
  • не соблюдается технология обустройства дренажных труб – установка выполнена без фильтрующей отсыпки щебня и песка;
  • отсутствие геотекстиля и фильтрующего материала;
  • некачественная спайка труб;
  • отсутствие перфорации.

Подбирая вид дренажной системы, стоит основываться на особенностях расположения участка и качестве почвы. Для самостоятельного обустройства водоотвода необходимо заранее спланировать схему расположения дренажа. При выборе материалов, предпочтение стоит отдавать наиболее практичным и долговечным. К таким можно отнести пластиковые гофрированные трубы с перфорацией. Соблюдая все этапы укладки дренажной системы можно получить качественную систему водоотвода. Кроме того, дренаж гарантирует защиту цокольного этажа или подвала дома от вредоносного воздействия грунтовых вод.

Читайте также:  Современная отделка стен декоративной штукатуркой – 22 фото интересных вариантов

Укладка дренажной трубы своими руками: пошаговый инструктаж + разбор нюансов

Дренаж защитит подземную часть дома от неизбежного разрушения, убережет корни растений от загнивания, избавит от застойных луж. Многочисленные преимущества несколько нивелируются ценой, размер которой обоснован проведением большого объема работ. Однако их полностью или частично можно выполнить собственноручно, согласны?

Мы расскажем, как кладется дренажная труба своими руками, какие компоненты системы еще необходимо установить. Желающим самостоятельно сделать дренаж мы предлагаем достоверную информацию о принципах и правилах его сооружения. Представленные вашему вниманию сведения опираются на нормативные требования.

В статье подробно описаны разновидности дренажной системы. Изложена технология организации, даны рекомендации по выбору труб и сопутствующих материалов для обеспечения отвода грунтовой воды. В помощь заинтересованным посетителям приложены подборки фото и видео-руководства.

Предпосылки для организации дренирования

Дренаж – дорогостоящая система, даже если не приходится оплачивать услуги специалистов и владелец участка готов выполнить все работы самостоятельно. Поэтому следует разобраться, насколько она вообще нужна.

Необходимость в устройстве системы невозможно определить «на глазок», ведь близко к поверхности могут залегать грунтовые воды, что становится настоящей проблемой лишь во время паводков или сильных дождей.

Многие участки расположены в низинах. Переувлажненная почва становится причиной гниения корней, что создает множество трудностей при уходе за огородом и садом. Растения нередко поражают грибковые заболевания, «съедает» плесень. Некоторые культуры не приживаются на влажном грунте, а урожай сгнивает на корню.

Плотные глинистые грунтовые породы плохо поглощают воду. Это приводит к частым затоплениям подземных частей зданий. Из-за высокой степени минерализации паводковые и атмосферные воды негативно влияют на строения: разрушают стройматериалы, провоцируют коррозию.

Даже качественная гидроизоляция не способна на 100% предотвратить подтопление подвалов, размывание массива фундаментов, цоколей. В результате постройки служат гораздо меньше, чем могли бы.

Определить, нужен ли дренаж на участке, можно по нескольким признакам:

  • Рельеф местности. Участки, расположенные в низинах и на крутых склонах, нуждаются в системе водоотведения. В противном случае плодородные почвы могут быть размыты или затоплены во время дождей и паводков.
  • Лужи. Равнинная местность удобна для строительства, но на ней могут появляться и подолгу оставаться лужи. Это явный признак, что вода плохо впитывается в грунт. По всей территории участка следует обустроить дренажную систему.
  • Подгнивание корневой системы растений. Если на огородах, клумбах и газонах остается лишняя жидкость, растения выпревают и болеют.
  • Влаголюбивые растения. Если на участке растет один или несколько видов влаголюбивых растений, это явно указывает на переувлажненность почвы.
  • Затопление подвалов и погребов. Очевидный «симптом» необходимости прокладки дренажа – затопление фундаментов и подземных строительных конструкций.
  • Гидрогеологические исследования и наблюдения. Если специалисты определили, что на участке высокий УГВ, или к подобным заключениям можно прийти во время земляных работ, следует позаботиться о дренаже грунта.

Правильная укладка дренажных труб на участке – единственный способ недорого и эффективно избавиться от избытка воды.

Если обратиться в специализированную фирму, система обойдется существенно дороже. Лучше разобраться в особенностях обустройства дренажа и все сделать самостоятельно.

Для сооружения дренажной системы своими руками потребуется перфорированная гофра или жесткая пластиковая труба с щелевидными или круглыми отверстиями, просверлить или прорезать которые можно своими руками. Нужна будет гравийная засыпка и геотекстиль.

Принцип устройства системы водоотведения

Дренирование грунтов на участке может быть закрытым, погруженным в грунт, и открытым, представляющим собой сеть открытых канавок.

Основные этапы и правила монтажа дренажных труб

Дренаж – инженерная система, предназначенная для сбора и отведения лишней воды с поверхности земли и более глубоких слоев почвы. Состоит из каналов, желобов, перфорированных труб, смотровых и коллекторных колодцев, скважин.

Прокладка дрен – необходимая часть работ при строительстве в зонах с высоким уровнем грунтовых вод, большим количеством сезонных осадков, на заболоченных низинах. В статье освещены основные этапы и правила монтажа дренажных труб, которые помогут застройщику эффективно осушить участок и территорию вокруг дома.

Дренажная система для отвода воды от дома

Назначение дренажных труб

Повышенная влажность почвы негативно сказывается на строительных конструкциях, прежде всего фундаментах зданий. Под воздействием воды и колебаний температуры основание быстро разрушается, возникают трещины на цоколе и стенах. Затопление садового участка может стать причиной гибели растений, порчи сооружений хозяйственно-бытового назначения.

Чтобы снизить влияние паводков, осадков или грунтовых вод, владельцы участков проводят укладку дренажных труб своими руками. Своевременный водоотвод устраняет причину зимнего морозного пучения, в результате которого разрушаются фундаменты, отмостка и дорожки. В подвалах или погребах уменьшается влажность воздуха, исчезают пятна плесени. Стенки подземных сооружений в холодный период не промерзают.

Осушение болотистой почвы на приусадебном участке приводит к более раннему ее прогреву. Это благоприятно сказывается на росте растений, увеличивается урожай. Садоводами замечено, что вредителей культур и комаров становится меньше. Площадки, дорожки и другие элементы ландшафтного дизайна на сухом устойчивом грунте служат дольше.

Отвод воды помогает сохранить элементы благоустройства территории дома

Дренажные трубы широко применяются в промышленном и гражданском строительстве при осушении котлованов, прокладке автомобильных дорог, в мелиорации.

Принцип работы дренажной системы

Дренаж – разветвленная сеть из дрен и колодцев на поверхности земли или в ее толще. Вода стекает в желоба или фильтруется из прилегающей почвы перфорированными трубами, окруженными слоем дренирующего материала. Элементы системы соединяются со сборными коллекторами, куда влага стекает самотеком или перекачивается насосом.

Чтобы жидкость стремилась в колодцы, трубы укладывают с уклоном. Накопившаяся в сборных емкостях вода удаляется разными способами:

  • просачивается в почву;
  • перемещается, следуя естественному рельефу, в самую низкую точку участка или водоем;
  • откачивается насосом на орошение;
  • удаляется в канализацию или ассенизаторскую машину.

Разветвленная сеть водоводов для удаления избыточной влаги

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]

Помимо этого, для отвода грунтовых вод пробуривают понизительные скважины до слоя дренирующих пород или устраивают общие сточные канавы на несколько участков.

Виды дренажа и конструктивные особенности

По характеру сбора воды различают поверхностную и глубинную дренажную систему. В случае, когда почва слабопроницаемая, а грунтовые воды расположены глубже 3 м, применяют первый вид осушения. В низменностях, при высоком залегании влаги на участке с глинистыми породами или близости водоема используют сразу оба варианта.

Поверхностный дренаж

Предназначен для сбора с территории, прилегающей к дому, верховодки – дождевой или талой воды. Стекающая с крыши, отмостки и дорожек жидкость попадает в оборудованные канавки или колодцы, не увлажняет примыкающие к фундаменту слои почвы.

Поверхностное осушение участка

Поверхностное дренирование устраивают в виде:

  • линейной системы – сети неглубоких каналов, проложенных вдоль стен здания по периметру, закрытых сверху решетками или без них;
  • точечного дренажа – открытых или закрытых водосборных коллекторов, расположенных возле водостоков, стен подвалов, подпорных стенок, террас.

Поверхностный дренаж выполняют из труб, лотков, пескоуловителей, дождеприемников, надстроек и заглушек. На смену бетонных и металлических конструкций пришли легкие и прочные пластиковые профили. Их укладывают в канавки с уклоном на подготовленное основание, защищают решетками.

Глубинные дренажные системы

При помощи глубинного дренажа осушают низинные участки с выходом грунтовых вод на поверхность, склонные к переувлажнению глинистые, суглинистые почвы, торфяники, сапропели, а также прилегающие к водоему территории. Устройство подземного водоотведения более сложное и трудоемкое, иногда выполняется в несколько уровней.

Устройство глубинного дренажа

В малоэтажном строительстве наиболее часто применяют подземные системы водопонижения:

  • горизонтальные – дренажные трубы прокладывают с уклоном в траншеях, соединяют с водосборными колодцами и засыпают сверху землей;
  • вертикальные – пробуривают понизительные скважины или выкапывают колодцы глубиной 20-50 м, из которых вода уходит в нижний водопроницаемый слой или откачивается насосом;
  • комбинированные – сочетают горизонтальную укладку труб и отведение воды через вертикальные водопоглощающие сооружения.

В зависимости от почвенных условий, рельефа и поставленных задач применяют различные конструктивные формы дренажа:

  • кольцевой – для защиты группы зданий на песчаных грунтах;
  • пристенный – для отвода влаги от фундамента здания при высоком УГВ на глинистой почве;
  • пластовый – для вывода межпластовых вод в чашу под основанием сооружения, заполненную дренирующими материалами.

При устройстве поверхностного и глубинного водоотведения желательно предусмотреть естественное стекание жидкости в колодцы или скважины. Если этого достичь невозможно, используют дренажные насосы, перекачивающие стоки в нужную точку.

Технические требования к размещению дренажной системы

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

Инженерные системы для отвода воды проектируют согласно требованиям СНиП 2.06.15-85, 2.06.03-85. Нормативы регламентируют расположение дрен, приемников воды, соединительных узлов, смотровых колодцев.

Размещение элементов системы согласно строительных норм:

  • Водосборные коллекторы – в нижних точках участка;
  • Дренажные колодцы – на поворотах каналов и через каждые 20 м.
  • Минимальный уклон труб – 2 см на 1 метр в глинистых, 3 см в песчаных грунтах.

Важно! Наиболее часто в малоэтажном строительстве применяют водоводы диаметром 110-160 мм.

Чтобы работы по осушению участка не привели к обратным результатам, необходимо определить:

  • глубину заложения дренажной трубы;
  • оптимальный уклон дрен;
  • количество и места расположения колодцев;
  • способ удаления воды — в сточную канаву, водоем, канализацию, ассенизаторскую машину или на орошение.

Трубопроводы для поверхностного водоотведения закладывают на глубину до 1 метра. Располагают их вдоль дорожек, площадок, водостоков. Ливневку нельзя совмещать с подземным дренажом. В случае сильных затяжных дождей или таянья снега система может не выдержать многократного увеличения объема жидкости. При переполнении общего канала вода поступает обратно в дренаж. Это вызывает переувлажнение и размывание глубоких слоев грунта. Как следствие – усиление сил морозного пучения зимой, разрушение отмостки, повреждение фундамента.

Результат пучения грунтов

Для устройства подземного пристенного дренажа рассчитывают:

  1. Глубину укладки. Чтобы вода в просвете трубы, превратившись в лед, не разорвала стенки, каналы прокладывают ниже точки промерзания грунта. Ее координаты определяют по СП 131.13330.2012 или таблице в интернете. К величине добавляют высоту щебеночной подушки 40 см.
  2. Заложение подошвы фундамента. Если основание – мелкозаглубленная лента, глубину укладки принимают по расчету из пункта №1. В остальных случаях дренаж располагают ниже уровня конструкции на 30-50 см.

После расчета параметров дренажной системы и выполнения подробного чертежа, определяют расход основных материалов — труб, фитингов, колодцев, геотекстиля, щебня для отсыпки.

Параметры выбора дренажных труб

Для осушения территорий применяют дрены из различных материалов:

  • керамики;
  • металла;
  • асбестоцемента;
  • бетона;
  • хризотилцемента;
  • полимеров – полиэтилена, полипропилена, ПВХ.

Наибольшей популярностью в частном строительстве пользуются пластиковые изделия. Они прочные, легкие, не подвержены коррозии. Установку дренажных труб можно выполнить самостоятельно. При правильной эксплуатации профили служат до 50 лет.

Разнообразные виды труб для осушения

При выборе труб основными являются критерии:

  • класс кольцевой жесткости – чем он выше, тем глубже можно уложить изделие;
  • объем отводимой жидкости – поток должен проходить свободно;
  • наличие фильтрующего чехла – если он отсутствует, защиту от заиливания нужно выполнить при монтаже самостоятельно.

Полимерный дренаж выпускают в виде однослойных и двухслойных перфорированных труб. Они различаются по характеристикам и цене. Последние – в 2-2,5 дороже.

Однослойные представляют собой изделия из полиэтилена низкого давления ПНД. Поскольку они не отличаются высокой жесткостью – класс SN4, их укладывают в траншеи глубиной до 2,5 м.

Двухслойные дрены гораздо прочнее. Изготавливаются из 2 слоев полиэтилена – низкого ПНД и высокого давления ПВД. Изделия характеризуются большей жесткостью – SN6. Трубы можно заглублять до 5-6 метров.

Для предотвращения заиливания отверстий используют чехлы из геотекстиля или кокосового волокна. Фильтры пропускают воду, но задерживают мусор, частицы земли или песка.

Труба с геотекстилем

Альтернативный вариант устройства дренажа без щебеночной подушки – укладка трубы с фильтрационным слоем из пенополистирола. Изделия можно монтировать в каналы без засыпки нерудными материалами. Их роль выполняют мелкие полимерные шарики.

Гибкие трубы сворачивают в бухты и продают метражом, негнущиеся – выпускают в отрезках. Перфорация на дренах располагается по всей поверхности или на ее части, представляет собой щелевые отверстия для проникновения воды из окружающей почвы. Сплошные неперфорированные изделия используют для отведения собранной воды за пределы участка.

Перфорация по периметру дренажной трубы

Внутренняя поверхность может быть гофрированной или гладкой. В первом случае труба эластичная и легко сворачивается в бухты. При монтаже угловых участков профиль сгибается без применения стыковочных элементов.

Трубы с гладким внутренним слоем не гнутся. Они более твердые – класс изделий SN8 или SN16. Их можно укладывать на глубину от 6 м. Выпускаются отрезками по 6-12 м с раструбами или без них. Дополнительно комплектуются соединительными деталями.

Монтаж дренажной системы

Чтобы снизить риск подтопления грунтовыми, дождевыми или паводковыми водами, нужно знать, как правильно на своем участке уложить дренажную трубу. Для этого потребуются материалы:

  • щебень, гравий, песок для подушки;
  • геотекстиль для фильтрации стоков;
  • фитинги для сборки системы;
  • лопаты, тачки и другой инвентарь для производства работ.

Технология самостоятельной укладки дренажной трубы включает:

  • Подготовку каналов. В период с наименьшим количеством осадков размечают трассу, применяя колышки и шнуры. Выкапывают траншеи нужной глубины ручным инструментом или с помощью строительных машин. Соблюдают уклон в сторону водосборника не менее 2 см на 1 м. Стенки должны быть вертикальными. К ним впоследствии крепится геотекстиль.
  • Устройство уширений пол коллекторы в местах, соответствующих проекту. Их диаметр должен превышать размер канала на 20-30 см.
  • Подсыпку дна траншеи песком слоем 15-20 см.
  • Укладку геотекстиля и закрепление полотнищ на стенках котлована.

Монтаж трубы с укладкой геотекстиля

  • Засыпку трассы щебнем толщиной 30 см. По оси устраивают углубление.
  • Монтаж дренажной трубы. Стыкуют хомутами, муфтами, отводами, тройниками, крестовинами. Можно использовать канализационные фитинги соответствующего диаметра.
  • Контроль отклонения дренирующей трубы с помощью натянутого шнура и строительного уровня.
  • Обсыпку водовода щебнем.
  • Укладку полотнищ геотекстиля внахлест поверх засыпки.
  • Установку ревизионных колодцев делают в уширения, подключение к системе –муфтами, переходниками.
  • Засыпку полости между коллектором и стенкой траншеи щебнем, керамзитом, пенопластом. Это убережет ревизию от промерзания.

Дренажную трубу выводят в сточную канаву, водоем, колодец. Траншею нужно засыпать песком или закопать. Если изделия уже содержат оболочку из фильтрационного материала, их укладывают на щебеночную подушку без геотекстильной подложки. Полипропиленовые профили соединяют сваркой, для ПВХ можно использовать клей.

Типичные ошибки

Устройство дренажной системы не приведет к ожидаемому результату, если при расчете и монтаже были совершены ошибки:

  • не выдержан уклон в сторону водосборных колодцев;
  • заглубление труб недостаточно;
  • выбран слишком маленький диаметр дрен или вид перфорации, не соответствующий типу грунта;
  • нет щебеночной подсыпки, не проложен геотекстиль;
  • количество водоводов недостаточно;
  • дренажный колодец слишком быстро наполняется.

Важно! Неэффективная работа осушительной системы может стать следствием применения некачественных материалов, неправильной сборки элементов, засорения трубы.

Правила обслуживания дренажной системы

Чтобы просвет трубы на забился отложениями, один раз в 3-4 года проводят очистку системы.

Способы устранения засоров:

  • промывка садовым шлангом;
  • продувание компрессором со сжатым воздухом;
  • механическая очистка металлическим тросом с широкой насадкой;
  • гидродинамическое воздействие на загрязнения с помощью пневматического оборудования.

Промывку труб проводят через ревизионные колодцы с двух сторон. Установки пескоулавливателей значительно сократят попадание нерастворимых частиц в каналы. Для прочистки глубоко расположенных трасс приглашают специальные службы.

Очистка системы от загрязнений

Вдоль подземных сооружений не рекомендуется сажать деревья на расстоянии 1,5-2 м. Корни при разрастании могут повредить линии, нарушить естественный отток воды.

Ссылка на основную публикацию