Metodi idraulici di giunzione dei tubi: panoramica di tutte le possibili varianti di esecuzione

Affinché i sistemi di alimentazione dell'acqua e i circuiti in cui circola il fluido termovettore svolgano perfettamente i loro compiti, i loro componenti devono essere montati correttamente e collegati in modo appropriato. Il risultato del lavoro degli idraulici deve essere ermetico, per non creare problemi ai proprietari e ai loro vicini. È d'accordo?

Tutti i metodi attuali di giunzione dei tubi che garantiscono il normale funzionamento dell'impianto sono presentati nell'articolo che Le abbiamo proposto. Abbiamo descritto in dettaglio le varianti tecnologiche, che dipendono dal materiale di cui sono realizzati i pezzi da collegare e dalla categoria della conduttura. I nostri consigli La aiuteranno a raggiungere il risultato ideale.

Panoramica delle giunzioni idrauliche smontabili

Tutti i metodi conosciuti di giunzione dei tubi possono essere suddivisi in due categorie: smontabili e non smontabili. A loro volta, le giunzioni smontabili possono essere flangiate o a manicotto. I metodi non smontabili includono giunzioni come quella a bicchiere, a pinza, saldatura di testa e incollaggio.

Le giunzioni che, se necessario, possono essere smontate e poi rimesse al loro posto, semplificano notevolmente la manutenzione e la riparazione delle tubature. Queste giunzioni vengono utilizzate principalmente nella realizzazione di impianti interni.

Il vantaggio di questo metodo è la sua semplicità di esecuzione. Non vengono utilizzati né trattamenti chimici né termici. Un guasto in una tubatura giuntata con questo metodo è facile da individuare e riparare.

La tenuta ermetica nelle giunzioni idrauliche dei tubi è garantita mediante l'uso di pezzi speciali. Si distinguono 2 tipi di giunzioni appartenenti alla categoria smontabile: flangiato e a raccordo. Il primo viene utilizzato quando è necessario collegare tubi di grande diametro, mentre il secondo è più adatto per le tubature domestiche.

Vi informerà sulle varietà, caratteristiche e marcatura dei tubi in polipropilene e dei raccordi utilizzati nelle giunzioni il seguente articolo, che consigliamo di leggere.

I raccordi utilizzati nei sistemi idraulici vengono installati nei punti di controllo, sulle curve, sulle diramazioni. Possono essere stampati o a compressione. Dal punto di vista funzionale, si possono distinguere i seguenti tipi di raccordi:

Questo schema è di aiuto all'idraulico principiante. Faciliterà la scelta dei raccordi corrispondenti alle condizioni specifiche riscontrate durante la realizzazione di una conduttura.

I raccordi vengono scelti in base alla specificità della conduttura. Per metodo di fissaggio al tubo, i raccordi possono essere a compressione, filettati, a pressare, filettati, utilizzati per giunzioni tramite saldatura e brasatura.

Vengono prodotti raccordi per tubi metallo-plastici, utilizzati per formare giunzioni a crimpare e a pressare. Per il collegamento di tubi in polipropilene si producono raccordi impiegati sia per giunzioni incollate che saldate. Per tubi in rame si realizzano raccordi sia per giunzioni a pressare che per saldatura.

Il processo di montaggio di una tubazione multistrato con raccordi a compressione è illustrato dalla seguente selezione di foto:

Metodo di giunzione a bicchiere

Il bicchiere è un allargamento di montaggio destinato a creare un giunto affidabile. Il principio si basa sull'inserimento dell'estremità di un tubo di sezione minore in un tubo di diametro maggiore. La tenuta del giunto viene ottenuta tramite l'uso di un sigillante posto nel bicchiere o mediante incollaggio con un composto resistente all'acqua.

Questo tipo di giunzione viene utilizzato per il montaggio di tubazioni a gravità sia per sistemi fognari interni che esterni, nonché per acquedotti in pressione esterni e reti fognarie.

In base al materiale dei tubi e al loro diametro, si sceglie una delle diverse varianti esistenti di giunzione a bicchiere: con anello di tenuta, senza anello, mediante saldatura o incollaggio.

Giunzione senza guarnizione ad anello

Senza anello di tenuta, di solito si collegano tubi in ghisa. Il tubo da inserire viene accorciato e la sua estremità viene lavorata in modo che non rimangano bave o crepe. Quindi si inserisce la parte terminale del tubo da giuntare nel bicchiere.

L'intercapedine così formata viene riempita con corda di canapa imbevuta d'olio o con trefoli di lino incatramati. All'inizio, il materiale sigillante viene disposto ad anello e costipato nel bicchiere, battendo con un martello su una spatola di legno o un cacciavite. È importante assicurarsi che le estremità del materiale non finiscano all'interno della tubazione.

Si prosegue con la posa a strati del sigillante fino a riempire il bicchiere per 2/3 della sua profondità. Per l'ultimo strato si utilizza sigillante non trattato, poiché oli o resine comprometterebbero l'adesione quando si riempie lo spazio rimanente nel bicchiere con cemento.

Per ottenere l'impasto sono necessari cemento di classe 300 – 400 e acqua per diluirlo. I componenti vengono presi in rapporto 9:1. Il cemento viene costipato nel bicchiere e coperto con un panno umido per favorire la presa.

La sigillatura di migliore qualità è l'uso di cemento espansivo. Viene preparato poco prima dell'uso aggiungendo acqua al componente principale in proporzione 2:1, mescolando accuratamente e versando nel bicchiere. Durante l'indurimento, il cemento si autocostipa e diventa completamente impermeabile.

A volte, al posto del cemento, si utilizza una miscela di amianto-cemento, realizzata con cemento M400 e fibra di amianto di alta qualità in rapporto 2:1.

L'acqua viene aggiunta appena prima della posa in quantità pari a circa l'11% del peso della miscela secca. Al posto dei sigillanti a base di cemento, si usa bitume, sigillante siliconico o argilla; l'ultimo strato di argilla viene rinforzato applicando bitume o vernice a olio.

Giunzione a bicchiere con guarnizione ad anello

Questo metodo è il più utilizzato nell'installazione di sistemi fognari interni. L'anello in gomma, compresso tra il bicchiere e il tubo inserito, garantisce un giunto ermetico. Pertanto, è un metodo non solo semplice ma anche affidabile.

L'anello di tenuta attenua in una certa misura i disallineamenti degli assi tra i due tubi da collegare. Tuttavia, ciò vale solo se gli assi, per ogni metro di tubazione composta, sono spostati di una quantità che non superi lo spessore della parete del tubo.

Se questa condizione viene violata, aumenta la probabilità di perdite a causa della deformazione irregolare della tenuta.

Procedura per il giunto a bicchiere dei tubi. Le parti da unire vengono pulite da sporco e polvere. Per non danneggiare l'anello di tenuta durante l'installazione, l'estremità liscia del tubo viene lubrificata con sapone, glicerina o lubrificante siliconico speciale. Non si devono utilizzare oli per questo scopo. Oltre al lubrificante, lo smusso realizzato sull'estremità di giunzione del tubo di diametro minore con un angolo di 15° proteggerà l'anello da danni.

Per determinare la profondità di inserimento dell'estremità libera del tubo nel bicchiere, si rimuove temporaneamente l'anello di tenuta. Quindi, inserendo il tubo nel bicchiere fino in fondo, si segna il punto in cui la parte inserita viene a contatto con il bicchiere.

Durante il montaggio, si estrae leggermente il tubo rispetto al segno — di 0,9 – 1,1 cm. Questa distanza permetterà di bilanciare le tensioni interne che si manifestano nel sistema durante le variazioni di temperatura.

Prima di posizionare l'anello, si consiglia di immergerlo in acqua saponata e comprimerlo leggermente. Ciò semplificherà notevolmente il suo inserimento nella cavità del bicchiere. Per ridurre al minimo il disallineamento, alcuni produttori hanno iniziato a produrre raccordi con un angolo di 87° invece di 90°. Il tubo entra nel bicchiere inclinato e l'anello non si deforma.

Se è necessario collegare tubi realizzati con materiali diversi, si utilizzano giunti di transizione. La dimensione interna del giunto deve corrispondere alla sezione esterna del tubo da collegare. Nel caso di giunzione a bicchiere di un tubo polimerico con un tubo in ghisa, sull'estremità di quest'ultimo si applica un doppio anello di tenuta e si monta il giunto.

Incollaggio di parti di una tubatura in plastica

Tramite incollaggio si collegano i tubi in PVC con bicchiere. Per una migliore adesione, l'interno del bicchiere e l'estremità del tubo da inserire vengono levigati con carta abrasiva per rendere la superficie ruvida. Successivamente si smussa e si sgrassano le parti lavorate utilizzando il cloruro di metilene come primer.

Prima di eseguire il collegamento, si controlla la compatibilità dei tubi. Il tubo di diametro minore deve entrare liberamente nel bicchiere, ma non troppo. Quindi si segna con una linea il limite per l'applicazione della colla: ciò aiuterà ad unire le parti senza errori.

Sulla superficie degli elementi da collegare — i 2/3 della profondità della presa, e anche l'estremità completamente calibrata del tubo — si applica uniformemente la colla in uno strato sottile. Il tubo viene introdotto nella presa e ruotato di un quarto di giro per migliorare il contatto tra gli elementi collegati. Le parti giuntate vengono tenute fino alla presa della colla.

Per incollare tubi in cloruro di polivinile si utilizzano speciali composizioni adesive aggressive. Il processo è simile alla saldatura, ma senza l'azione delle alte temperature, sostituita da una reazione chimica che provoca la dissoluzione delle superfici delle parti da unire e la loro trasformazione in un unico corpo mediante copolimerizzazione.

Il processo dura solo 20-30 secondi. Se all'incrocio appare uno strato uniforme di colla, lo si rimuove immediatamente con un pezzo di stoffa pulita. Dall'incollatura fino alla completa stabilizzazione del giunto e alla prova di tenuta del tubo devono trascorrere almeno 24 ore.

Per la riparazione di tubazioni esistenti si utilizzano pezzi sagomati sotto forma di manicotti di riparazione o prodotti con bicchiere allungato. Si taglia un tratto di tubo, si smussano le estremità, si applica una colla speciale sulle estremità. Si monta il manicotto sulla parte inferiore della tubazione.

Sulla parte superiore della tubazione si monta un manicotto con bicchiere lungo fino all'arresto; se necessario, su di esso si monta un pezzo sagomato. Si sposta il manicotto insieme al pezzo sagomato verso il basso fino a quando non si allinea con la parte inferiore della tubazione. Si sposta il manicotto scorrevole verso l'alto in modo da coprire il tratto di giunto.

Il manicotto di riparazione si differenzia da quello di giunzione normale perché all'interno non ha una battuta, quindi durante la riparazione può essere fatto passare attraverso di esso il bicchiere di qualsiasi tubo.

Se anche dopo questo si osserva una perdita, il giunto viene riempito con silicone sigillante. La parte inferiore e superiore vengono determinate in base alla direzione di flusso del materiale trasportato.

Utilizzo della saldatura a contatto

Per utilizzare questo metodo di giunzione dei tubi è necessario disporre di un apparecchio di saldatura. Può essere meccanico o manuale, ma deve essere dotato di uno strumento speciale che riscaldi gli elementi alla temperatura richiesta.

Quando si utilizza la tecnologia a bicchiere per unire i tubi, si impiega un dispositivo a forma di lancia. Si tratta di un set in metallo composto da un manicotto per riscaldare la superficie esterna del tubo e da un mandrino (perno) che fonde il pezzo dall'interno.

Un punto importante: la selezione del kit. I suoi parametri devono corrispondere al diametro del montaggio.

La tecnologia di giunzione a bicchiere dei tubi mediante saldatura a contatto è semplice:

1. Sul tubo da inserire si monta un collare di arresto. La distanza tra il bordo del tubo e il collare deve essere uguale alla profondità del bicchiere più 2 mm. La differenza tra il diametro interno del collare e il diametro esterno del tubo da giuntare deve essere di 0,2 mm.
2. Il kit viene riscaldato, dopo averlo montato sull'apparecchio.
3. Si infila il bicchiere sul mandrino e la parte liscia del tubo sulla ghiera fino in fondo.
4. Si esegue il riscaldamento per il tempo prestabilito.
5. Si rimuovono i pezzi dal kit contemporaneamente e li si uniscono, tenendo i pezzi per evitare spostamenti, fino a quando il materiale fuso non si solidifica.

Si esaminano le saldature per individuare eventuali distorsioni, vuoti, irregolarità del cordone.

Sulla superficie esterna dei pezzi non devono essere presenti difetti che compaiono in caso di superamento della temperatura consentita. Visivamente, dall'esterno il cordone di saldatura deve avere la forma di un cordone simmetrico, di larghezza uniforme e distribuito uniformemente lungo il perimetro del tubo.

Il set di manicotto-mandrino viene selezionato individualmente per diversi diametri. La superficie dell'elemento riscaldante viene rivestita con una composizione speciale, altrimenti il materiale fuso vi aderirebbe.

L'altezza massima del cordone su un tubo con spessore di parete fino a 1 cm è al massimo 2,5 mm. Per tubi con spessore superiore a 1 cm, l'altezza consentita del cordone è di 3–4 mm. I bordi del giunto saldato possono essere sfalsati l'uno rispetto all'altro di non più del 10% dello spessore della parete del tubo.

La tecnologia di saldatura dei tubi in PP è illustrata in dettaglio qui. Vi consigliamo di prendere visione del contenuto dell'articolo che vi abbiamo proposto.

Si raccomanda di eseguire la saldatura di tubi polimerici con diametro superiore a 50 mm e spessore della parete superiore a 4 mm su una macchina fissa o mobile con elemento riscaldante a disco:

Applicazione del raccordo a pressione

Per giunzione a pinza si intende l'uso di un raccordo a serraggio o a pinza. Con esso diventa possibile realizzare un collegamento smontabile tra elementi di tubazioni realizzati con materiali diversi. Le caratteristiche della sua esecuzione sono descritte qui. Il raccordo a serraggio viene scelto in base al tipo e al diametro del tubo.

L'algoritmo di giunzione per tubi di plastica è il seguente:

1. Si calibra il foro del tratto di tubo necessario utilizzando un calibratore e si rimuove la sbavatura interna con una smussatrice.
2. Si smonta il raccordo svitando i dadi dalle estremità e rimuovendo le guarnizioni tonde dai raccordi.
3. Si inserisce il dado a cappuccio sull'estremità del tubo, quindi la pinza del raccordo.
4. Si inserisce il codolo del raccordo all'interno del tubo, esercitando forza per farlo entrare completamente.
5. Si avvita manualmente il dado sul corpo del raccordo.
6. Si ripetono le stesse operazioni con il secondo tubo, quindi si uniscono le parti e si serra il dado a cappuccio senza stringere completamente, lasciando 1-2 giri.

Si serra il dado con cautela per non danneggiare il tubo. Durante il processo, l'anello di compressione si deforma, in modo che l'estremità del tubo e la parte laterale del mandrino del raccordo vengano premute saldamente l'una contro l'altra.

Questo tipo di giunzione è ottimale per tubi di piccolo diametro. Il collegamento smontabile si distingue per compattezza, richiede poco tempo per il montaggio e il giunto risulta molto resistente.

Gli idraulici esperti raccomandano, durante il serraggio del dado di tenuta, di eseguire i primi giri a mano e poi utilizzare una chiave a forchetta.

I giunti a pinza vengono utilizzati prevalentemente nell'assemblaggio di tubazioni in rame:

Formazione di giunzioni filettate

Con il termine filettatura si intende una superficie elicoidale o a vite mediante la quale si realizza un collegamento filettato. L'utilizzo del collegamento filettato per tubi negli impianti idraulici è un metodo di montaggio classico.

Viene utilizzato laddove è possibile un controllo periodico dei punti di giunzione, poiché la filettatura tende ad allentarsi sotto l'influenza di vari fattori.

Per collegare elementi mediante filettatura, basta avvitare due pezzi con sezioni corrispondenti. Si scollegano altrettanto semplicemente svitandoli.

Esistono diversi tipi di filettatura per tubi. Ciascuno è caratterizzato da parametri quali il profilo della superficie su cui viene applicata la filettatura, la direzione, la posizione, il numero di principi.

Nell'elenco dei tipi di filettatura per tubi più richiesti rientrano:

• cilindrica o Whitworth;
• conica;
• rotonda;
• NPSM

La prima è contrassegnata dalla lettera G e ha 2 classi di precisione. Il profilo assomiglia visivamente a un triangolo isoscele. Al vertice l'angolo è di 55⁰. Con una filettatura in pollici si collegano tratti di tubazione con diametro fino a 6 pollici, per i quali vengono imposti requisiti speciali di tenuta. Per diametri maggiori si utilizza la saldatura.

La filettatura conica in pollici viene utilizzata per giunti conici e per creare connessioni con filettatura conica esterna e cilindrica interna del tubo. La filettatura esterna è contrassegnata dalla lettera R, quella interna da Rc, mentre LH indica quella sinistrorsa. Come tenuta agiscono la filettatura stessa più il sigillante.

Per il collegamento di raccordi idraulici spesso smontabili, come rubinetti di arresto dell'acqua e miscelatori, si utilizza principalmente la filettatura tonda. Viene indicata con i simboli Kr.

Nella tabella sono riassunti i parametri principali della filettatura per un tubo che può essere tagliare a mano. Un valore importante per la filettatura in pollici è il suo passo. Si tratta della distanza tra creste o avvallamenti adiacenti. Il suo valore rimane invariato per tutta la lunghezza, altrimenti la filettatura non sarà funzionante.

Il profilo della filettatura NPSM ha forma triangolare e angolo di 60⁰. La gamma dimensionale in pollici va da 1/16 a 24. Questa filettatura dello standard americano è una varietà di filettatura cilindrica. Si distingue da quella nazionale solo per l'angolo del profilo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

L'autore parla delle sfumature e dei problemi che si presentano durante l'unione dei tubi nell'installazione della rete fognaria:

L'autore di questo video condivide il modo per risolvere il proprio problema:

È molto importante collegare correttamente i tubi. Il giunto è sempre stato il punto più debole di una tubazione. Se viene eseguito con errori, di conseguenza si verificheranno perdite, intasamenti e talvolta rotture dei tubi.

Pertanto, prima di procedere all'installazione autonoma di un impianto idraulico, è necessario studiare tutti i metodi di collegamento esistenti. Se la cosa sembra complicata, ci si può sempre rivolgere a un idraulico.

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