Компрессионные фитинги для труб: как они работают, типы, применение и руководство по покупке

Представьте себе техника по техническому обслуживанию, стоящего рядом с упаковочной линией. Нейлоновая воздухопроводная линия должна доходить до реле давления, но здесь многолюдно, и в пределах досягаемости нет газовой горелки. При пайке трубка расплавится, а для резьбового соединения потребуется идеально разрезанная труба. Техник берет латунный фитинг для сжатия трубы, надевает гайку и наконечник на трубку и затягивает два гаечных ключа. Через десять минут линия герметизируется, и машина возвращается в работу.

В этом и есть реальная ценность компрессионных фитингов для труб: они обеспечивают герметичное разъемное соединение без нагрева, тяжелых инструментов и специальных навыков. В этом руководстве объясняется, что это такое, как они работают, как выбрать правильный тип и как избежать наиболее распространенных ошибок при установке и поиске.

Что такое компрессионные фитинги для труб?

Компрессионный фитинг для трубы — это механический соединитель, который соединяет два отрезка трубы или прикрепляет трубу к отверстию фитинга. Он работает, плотно сжимая кольцо, называемое наконечником, вокруг трубки снаружи. В отличие от паяных или сварных соединений, он не требует нагрева. В отличие от фитингов, соединяемых нажатием, здесь используется не только уплотнительное кольцо; основное уплотнение представляет собой контролируемое радиальное сжатие стенки трубы.

Базовая конструкция проста: корпус фитинга с коническим седлом, нарезная нажимная гайка и одна или две манжеты. В организме есть внутренний проход, по которому жидкость течет. При затягивании гайка вдавливает наконечник в седло. Затем наконечник деформируется и захватывает трубку.

Латунь является наиболее распространенным материалом, поскольку она хорошо обрабатывается, противостоит коррозии в воздухе и воде и работает с медью, нейлоном, нержавеющей сталью и другими материалами труб. Никелированная латунь придает более чистый внешний вид и повышает устойчивость к коррозии. Фитинги из нержавеющей стали используются в химической, пищевой и морской среде.

Как работают компрессионные фитинги: механика уплотнения

Уплотнение зависит от контролируемой деформации. Когда гайка поворачивается, ее внутренний выступ толкает наконечник вперед. Коническое седло корпуса прижимает наконечник внутрь. Обжимное кольцо, которое обычно изготавливается из закаленной латуни или нержавеющей стали, радиально входит в поверхность трубки. Это создает две важные зоны контакта: передняя кромка втулки плотно прилегает к седлу корпуса, а внутреннее отверстие захватывает стенку трубки.

В конструкции с одним наконечником используется одно кольцо как для захвата, так и для уплотнения. Он прост и экономичен, хорошо работает при умеренном давлении и низкой вибрации. В конструкции наконечника, состоящей из двух частей, используются задний и передний наконечник. Задняя втулка толкает переднюю втулку внутрь с большим механическим преимуществом, обеспечивая более прочный захват трубки. Двухкомпонентные конструкции предпочтительны для приборов высокого давления, гидравлических линий и приложений с вибрацией или термоциклированием.

Форма наконечника также имеет значение. Симметричные наконечники можно устанавливать в любой ориентации, что удобно в ограниченном пространстве. Асимметричные наконечники имеют определенные переднюю и заднюю части и должны быть правильно ориентированы. Перед сборкой всегда проверяйте чертеж производителя.

Правильный метод затяжки основан на расстоянии, а не только крутящем моменте. Типичное правило — затянуть гайку вручную до упора, затем повернуть гайку на четверть-полоборота с помощью гаечных ключей. Точное значение определяется производителем и может меняться в зависимости от материала трубы и толщины стенки. Чрезмерное затягивание может привести к повреждению тонкой трубки или повреждению наконечника. Недостаточная затяжка приводит к частичной деформации наконечника, и соединение будет протекать под давлением.

Типы компрессионных фитингов для труб

Наиболее распространенным типом является компрессионный штекерный разъем. Он имеет фигурный корпус с наружной трубной резьбой на одном конце и компрессионной муфтой на другом. Он используется для прикрепления трубки к клапану, коллектору, насосу или реле давления. В зависимости от порта наружная резьба может быть NPT, BSPP, BSPT или метрическая.

Компрессионный разъем-мама заменяет наружную резьбу внутренней резьбой. Это полезно при подсоединении к патрубку трубы с наружной резьбой или существующему фитингу.

Для изменения направления доступны компрессионные колена в конфигурациях с углом 45 градусов и 90 градусов. Компрессионный тройник используется для разделения прямого участка на ответвление. Тройники могут быть равнопроходными или переходными, с разными размерами выпускных отверстий.

Двойной компрессионный разъем NPT 1/4 NPT для трубных систем Этот двойной штекерный соединитель соединяет два компрессионных фитинга встык, что позволяет легко снимать или менять конфигурацию секций трубки. Его медная конструкция подходит для систем туманообразования и линий высокого давления до 1000 фунтов на квадратный дюйм. Посмотреть продукт →

Компрессионное соединение соединяет две трубы встык. На обоих концах соединительного корпуса установлены гайка и наконечник, что позволяет соединить две компрессионные муфты. Соединения позволяют легко снять часть лески, не разрезая трубку.

Переборочный компрессионный фитинг проходит через панель или стенку резервуара. Он имеет резьбовую часть, которая крепится к панели, и компрессионное гнездо с одной или обеих сторон. Переборочные фитинги часто используются в резервуарах с охлаждающей жидкостью, пневматических корпусах и корпусах фильтров.

Переходники соединяют трубку большего размера с трубкой меньшего размера. Они необходимы, когда линия снабжения переходит в ответвление с приборами. Менее распространенными, но все же полезными являются крестовые фитинги, соединяющие четыре линии, и компрессионные заглушки, закрывающие неиспользуемую розетку.

Все эти типы корпусов доступны с различными торцевыми соединениями. При заказе проверьте размер трубки со стороны сжатия и тип резьбы со стороны порта. Смешивание трубки диаметром 6 мм с резьбой 1/4 дюйма является нормальным явлением, но соединение трубки диаметром 6 мм с компрессионной муфтой 1/4 дюйма — нет.

Материалы, стандарты резьбы и номинальное давление

Латунь является выбором по умолчанию для компрессионных фитингов для труб. Он обеспечивает хорошую коррозионную стойкость в воде, масле и чистом воздухе, а также легко обрабатывается в точных формах. Во многих странах для систем питьевого водоснабжения требуются бессвинцовые латуни. Нержавеющую сталь выбирают, когда жидкость вызывает коррозию, трубопровод промывается химикатами или требуется более высокий температурный класс. Пластиковые фитинги используются, когда важно снижение веса или электрическая изоляция, но они имеют меньшую механическую прочность.

Стандарты резьбы являются частым источником сбоев на местах. NPT — это коническая резьба, широко используемая в Северной Америке. BSPT — это коническая трубная резьба британского стандарта. BSPP — это параллельная резьба британского стандарта, которая уплотняется уплотнительным кольцом или шайбой. Метрическая прямая резьба встречается в гидравлическом оборудовании Европы и Азии. Угол резьбы для NPT составляет 60 градусов; для БСП это 55 градусов. Вставление наружной резьбы NPT во внутреннюю часть BSPP может привести к ложной посадке, которая протечет после нескольких циклов нагрева.

Номинальные значения давления никогда не определяются только на основе фитинга. Они зависят от материала трубки, толщины ее стенки, материала фитинга, конструкции наконечника и температуры. Латунный компрессионный фитинг на толстостенной трубке из нержавеющей стали может выдерживать очень высокое давление, тогда как тот же фитинг на тонкой нейлоновой трубке ограничен несколькими сотнями килопаскалей. Всегда проверяйте таблицу давления производителя, а не общий онлайн-рейтинг.

Когда на корпусе фитинга указано номинальное давление, маркировка обычно относится к самому корпусу фитинга, а не к собранному соединению с конкретной трубкой. Подтвердите рейтинг у поставщика.

Сертификация имеет значение для установок, связанных с безопасностью. Для общего промышленного использования ищите сертификаты производства, материалов и отчеты о проверке размеров по стандарту ISO 9001. В пневматических тормозных системах коммерческих автомобилей фитинги должны соответствовать требованиям DOT и иметь маркировку DOT. Для компрессионных фитингов для труб полезна ссылка на конструкцию SAE, ASTM или ISO, но не всегда требуется по закону.

Как правильно установить компрессионные фитинги для труб

Компрессионные фитинги прощают ошибки, но только если трубка подготовлена правильно. Соблюдайте эту последовательность, чтобы избежать утечек и переделок.

1. Разрежьте трубку аккуратно и под прямым углом. Используйте труборез или ножовку с мелкими зубьями. Бокорезом или долотом получается овальный конец, который не запечатывается.
2. Удалите все заусенцы снаружи и внутри разреза. Заусенец снаружи может повредить наконечник; заусенец внутри может оторваться и заблокировать отверстие.
3. Полностью разберите арматуру. Сначала наденьте гайку на трубку, затем на наконечник. При использовании асимметричного наконечника убедитесь, что конический конец обращен к корпусу фитинга.
4. Плотно вставьте трубку в корпус до тех пор, пока она не коснется внутреннего выступа. Если вы не чувствуете плечо, значит, вы не полностью вставляете трубку, и соединение протекает.
5. Затяните гайку вручную до тех пор, пока она не встретится с корпусом. В этот момент наконечник только начал садиться на место.
6. Удерживая корпус фитинга одним ключом, поверните гайку вторым ключом. Поверните гайку на расстояние, указанное производителем, обычно на четверть или половину оборота после затягивания вручную.
7. Медленно подайте давление в линию и проверьте соединение. Если он плачет, не затягивайте его еще сильнее. Разберите и осмотрите наконечник на наличие повреждений.

Чрезмерная затяжка – самая распространенная ошибка при монтаже. Манжета разрушается слишком сильно, стенка трубки прогибается внутрь или гайка раскалывается. Сильно перетянутый фитинг может сначала обеспечить герметичность, но выйти из строя при следующем термическом цикле, поскольку металл поддался. Если вам нужно точно знать, насколько далеко нужно повернуть гайку, нанесите маркер на гайку и корпус.

Компрессионные фитинги частично многоразовые. Вы можете ослабить гайку, чтобы повернуть корпус фитинга, не снимая трубку. Если вы полностью вытащите трубку из гнезда, наконечник останется сжатым и не сможет снова зафиксироваться тем же захватом. Замените наконечник или отрежьте старый и установите новый перед сборкой.

В оборудовании с высокой вибрацией добавьте трубный хомут рядом с фитингом для поддержки трубки. Компрессионные фитинги не рассчитаны на вес длинных трубок без опоры. Для движущихся частей машины также ознакомьтесь с рекомендациями производителя по виброустойчивости.

Применение компрессионных фитингов для труб

Компрессионные фитинги появляются везде, где необходимо надежно и разъемно соединить гладкую металлическую или твердую пластиковую трубку. Наибольшее применение приходится на пневматические системы. В заводских воздухопроводах, упаковочных машинах и автоматизированных производственных ячейках используются компрессионные фитинги с нейлоновыми, полиуретановыми и медными трубками. Возможность снять леску без разрезания ускоряет техническое обслуживание.

В гидравлических системах компрессионные фитинги используются на обратных линиях низкого давления, дренажных линиях и пилотных линиях. Они не предназначены для концов шлангов высокого давления, но они хорошо работают при давлениях ниже нескольких сотен бар, когда трубка изготовлена ​​из толстостенного металла. Для контуров среднего давления можно комбинировать компрессионные фитинги с гидравлические адаптеры и разъемы для соответствия различным системам резьбы.

Компрессионный тройник противотуманной защиты 1000 фунтов на квадратный дюйм для ответвлений Этот тройник разделяет прямую линию сжатия на ответвление, выдерживая давление от вакуума до 1000 фунтов на квадратный дюйм. Он подходит для систем туманообразования и промышленного применения, где необходимы надежная герметизация и компактная установка. Посмотреть продукт →

Приборы и аналитическое оборудование зависят от небольших компрессионных фитингов. В датчике давления на герметичной масляной линии часто используется компрессионное соединение диаметром 6 мм или 1/4 дюйма на трубке из нержавеющей стали. Поскольку соединение выполняется без нагрева, металлургия трубок остается неизменной, а система не подвергается окислению.

Оборудование для очистки воды и производства напитков также являются сильными областями применения. Компрессионные фитинги из бессвинцовой латуни соединяют корпуса мембран обратного осмоса, фильтры для воды и диспенсеры охлажденной воды. Компрессионные фитинги из нержавеющей стали подходят для промывочных станций и молочных линий, где используются каустические очистители.

В автомобильном и мобильном оборудовании в нейлоновых топливопроводах и паропроводах часто используются соединители компрессионного типа. Пневматические тормозные системы коммерческого транспорта представляют собой особый случай; они обычно используют вставные разъемы, одобренные DOT, а не компрессионные фитинги общего назначения. Компрессионные фитинги до сих пор используются в приводах тахографов, звуковых сигналах и вспомогательных цепях. В распылительных форсунках и системах охлаждения компрессионный патрубок или тройник обеспечивает чистый способ отсоединения ответвления.

На химических заводах используются компрессионные фитинги из нержавеющей стали на трубах малого диаметра для импульсов давления и линиях анализаторов. Поскольку линии часто намного короче, чем участок трубы, достаточно нескольких фитингов, а отсутствие сварки на месте снижает риск пожара в опасных зонах.

Компрессионные фитинги и другие способы соединения

Чтобы понять преимущества компрессионных фитингов, сравните их с другими методами соединения труб и труб.

В фитингах push-to-connect используются цанга и уплотнительное кольцо. Их очень быстро установить, но уплотнительное кольцо ограничивает температуру и химическую совместимость, а максимальное давление обычно ниже. Фитинги с развальцовкой требуют, чтобы труба была развальцована до конической формы с помощью развальцовочного инструмента. Они могут выдерживать более высокое давление и вибрацию, но трубка должна быть достаточно мягкой, чтобы ее можно было развальцевать, и процесс становится более сложным. Резьбовые соединения труб прочны, но требуют герметика для конической резьбы или уплотнительной шайбы, и их трудно выровнять без утечек. Паяные или паяные соединения долговечны и прочны, но требуют источника тепла и могут деформировать тонкую трубку.

Бывают ситуации, когда компрессионные фитинги являются неправильным выбором. Не используйте их на тонкостенных трубках из мягкого пластика, которые может раздавить наконечник. Не используйте их в линиях с высокой вибрацией без зажима. Не используйте их, если трубка имеет овальное сечение или поцарапанную поверхность. Для правильного захвата наконечнику необходима круглая чистая поверхность.

Как правильно выбрать компрессионный фитинг для трубы

Процесс выбора начинается с внешнего диаметра трубки. Компрессионные фитинги классифицируются по внешнему диаметру трубы, которую они принимают: фитинг диаметром 6 мм подходит для трубки диаметром 6 мм, фитинг диаметром 1/4 дюйма подходит для трубки диаметром 1/4 дюйма. Не делайте заказ только по внутреннему отверстию трубки или размеру трубной резьбы. Фитинг диаметром 6 мм может иметь наружную резьбу 1/8 дюйма, наружную резьбу 1/4 дюйма или метрическую резьбу 10 мм; резьбу необходимо указать отдельно.

После внешнего диаметра трубы проверьте толщину стенки. Тонкостенная трубка может не обеспечивать достаточную площадь контакта для наконечника. Толстостенная трубка может выдерживать более высокое давление, но может потребоваться наконечник другого типа. В каталоге фитингов указан рекомендуемый диапазон толщины стенки для каждой розетки.

Трубки из разных источников могут иметь одинаковый номинальный внешний диаметр, но разную толщину стенок. Фитинг, предназначенный для толстой стены, может недостаточно плотно прилегать к тонкостенной трубе, поэтому соединение может вытянуться под давлением.

Выбирайте материал корпуса в зависимости от жидкости и окружающей среды. Латунь подходит для воздуха, воды, масла и многих химикатов. Нержавеющая сталь необходима для едких жидкостей, соленой воды и работы при высоких температурах. Если в фитинге имеется пластиковое уплотнительное кольцо, проверьте также его температуру и химическую совместимость.

Проверьте тип резьбы с помощью калибра. NPT, BSPT, BSPP и метрическая прямая резьба похожи на глазок, но имеют другой шаг и угол резьбы. Неправильная спичка может загерметизироваться на несколько минут, а затем потечь при изменении температуры. В случае сомнений отправьте поставщику образец сопряженного порта.

Учитывайте условия эксплуатации, выходящие за рамки базового номинального давления. Вибрация, термоциклирование, очистка паром и воздействие ультрафиолета — все это влияет на фитинг. Никелированная латунь лучше сопротивляется коррозии, чем голая латунь. Гайки из нержавеющей стали лучше подходят для промывочного оборудования, чем гайки из оцинкованной углеродистой стали.

Проверьте сертификаты и отчеты об испытаниях. В целях промышленной безопасности запросите сертификаты на материалы и данные испытаний под давлением. Для пневматических тормозных систем, регулируемых DOT, требуется знак DOT и документация. Для контакта с пищевыми продуктами и напитками используйте бессвинцовую латунь или нержавеющую сталь с соответствующей отделкой поверхности.

Латунь Straight Compression Double Nozzle for Fogging Эта латунная двойная насадка предназначена для систем туманообразования, производящих густой туман при низком и среднем давлении. Он работает с абразивными или распыленными материалами и может быть оснащен различными резьбами для вашего оборудования. Посмотреть продукт →

Если вы разрабатываете новую систему, самый быстрый способ начать — загрузить каталог компрессионных фитингов в формате PDF и сопоставьте размеры трубок, стандарты резьбы и требования к давлению с таблицей технических характеристик. Хорошо организованный каталог также содержит габаритные чертежи и структуру номеров деталей.

Поиск качественных компрессионных фитингов для труб: что следует проверить покупателям

Низкая цена на латунный фитинг может выглядеть привлекательно до тех пор, пока он не протечет на производственной линии и не будет стоить часа простоя. Покупатели должны оценивать реальные возможности фабрики, а не только фотографии в каталоге.

Сначала проверьте марку материала. Заслуживающий доверия производитель может указать точную марку латуни, например HPb59-1 или C36000, или марку нержавеющей стали 304 или 316. Если поставщик уклоняется от ответа на этот вопрос, деталь может быть изготовлена ​​из неизвестного переработанного сплава с плохой обрабатываемостью и нестабильной коррозионной стойкостью.

Во-вторых, осмотрите резьбу. Резьба должна быть чистой, острой и без заусенцев. Резьба NPT должна иметь конусность 1 из 16; поток BSPP параллелен. Поставщик, который не использует калибры с резьбовыми пробками или кольцами, не сможет обнаружить изношенную матрицу до того, как будет отправлена ​​тысяча деталей.

В-третьих, измерьте размеры и твердость наконечника. Наконечник – это сердце фитинга. Если он слишком мягкий, он не вгрызется в трубку; если он слишком твердый, он может сломаться во время установки. Поставщик должен предоставить чертеж наконечника, диапазон твердости и отчет о функциональных испытаниях.

В-четвертых, проверьте покрытие и пассивацию. Никелирование должно быть гладким и без вздутий. Плохо очищенная латунь может привести к отслаиванию покрытия в течение нескольких недель. Фитинги из нержавеющей стали следует пассивировать, чтобы избежать ржавчины из-за загрязнения углеродистой сталью.

Заводы с реальным контролем процесса могут предлагать услуги OEM, индивидуальные номера деталей и отчеты об испытаниях на уровне партии. Например, в компании Zhejiang Qinwei Fluid Technology Co., Ltd. металлические фитинги проверяются на соответствие требованиям SAE, DOT и ASTM, а для каждой партии доступны отчеты о проверке SGS. Этот тип отслеживания необходим для компаний, которые экспортируют машины и которым необходимо подавать документацию для конечных клиентов.

Условия покупки также имеют значение. Поставщики, работающие напрямую с фабрикой, могут предлагать более низкие цены, поскольку у торговой компании нет наценки. Они также могут предоставить прейскурант стандартных латунных фитингов, скорректировать упаковку и выполнить небольшие заказы. Политика отсутствия минимального заказа полезна для прототипирования и запасных частей для обслуживания, а оптовые скидки делают крупные проекты экономичными.

Наконец, спросите о документации. Упаковочный лист с номерами партий, сертификат соответствия и фотографии итоговой проверки имеют ценность при проверке. В случае возникновения неисправности номер партии позволяет заводу исследовать и устранить первопричину.

Заключение

Компрессионные фитинги — это практичный и надежный метод соединения металлических и твердых пластиковых трубок при низком, среднем и даже умеренном высоком давлении. Они не требуют нагрева, используют обычные гаечные ключи и позволяют повторно открыть соединение, когда этого требует техническое обслуживание. В то же время они не являются универсальным продуктом. Тип наконечника, материал трубки, тип резьбы и момент затяжки определяют, останется ли соединение герметичным в течение многих лет или будет ли возникать утечка при вводе в эксплуатацию.

Чтобы получить наилучший результат, начните с внешнего диаметра трубки и точной резьбы порта. Выбирайте материал, совместимый с жидкостью, температурой и чистящими химикатами. Затем выберите поставщика, который может доказать свое качество с помощью сертификатов материалов, проверок калибра и отслеживания партий. При таком подходе вы избежите большинства сбоев на местах, которые случаются в новых установках.

Если вы планируете построить новую линию или заменить существующую утечку, просмотрите таблицы технических характеристик компрессионных фитингов, прежде чем размещать заказ. Десять минут, которые вы потратите на подтверждение размера трубки и типа резьбы, впоследствии сэкономят значительно больше времени.