При проводке трубопроводов часто возникает потребность в соединении частей между собой под углом, создании ответвлений, загибов или переходов на другой диаметр трубы. Для этих целей используют специальные вспомогательные детали - фитинги. Они бывают медными, стальными, бронзовыми или чугунными, но наибольшей популярностью пользуются латунные фитинги. Бронзовые аналоги похожи по свойствам, но менее прочны из-за отсутствия в составе цинка. Безусловно, изделия из нержавеющей стали крепче латунных и менее подвержены коррозии и деформациям, но они значительно дороже в производстве и требуют значительных усилий при монтаже.
Свойства материала
Латунь - сплав меди и цинка в той или иной пропорции с использованием присадок. Она была впервые получена в 1781 году в Англии, хотя соединение меди с цинковой рудой использовалось еще со времен Древнего Рима.
Из латуни делают не только такие прозаические вещи, как фитинги. Из нее изготовлен, например, памятник Минину и Пожарскому на Красной площади, хотя долгое время считалось, что изваяние сделано из бронзы. Долгое время в России и Европе латунь также использовалась как подделка под золото.
Материал обладает высокой пластичностью и низкой теплопроводностью, что и обусловливает высокую популярность латунных фитингов.
В зависимости от пропорций сплава температура плавления материала - от 880 оС до 950 оС, а плотность - от 8300 до 8700 кг/м3. Латунь хорошо переносит сварку с другими металлами - как дуговую, так и газовую.
Какие используются добавки?
В качестве легирующих добавок, повышающих полезные свойства металла, используются следующие вещества:
- Железо - уменьшает зернистость материала и добавляет твердости.
- Олово, никель, алюминий и кремний - используются для повышения устойчивости к коррозии и трению, а также воздействию солей. Кремний также дополнительно придает твердости.
- Марганец - повышает устойчивость к высоким температурам.
- Мышьяк не дает воде вымывать цинк из сплава.
- Свинец используется в качестве "смазывающего" компонента - он облегчает обработку латуни и уменьшает износ инструмента в процессе резки, а также придает гладкость поверхности металла. Свинец также уменьшает расширение латуни при нагревании.
Латунь с содержанием цинка более 15 % при хранении во влажном помещении склонна к самопроизвольному растрескиванию. Чтобы этого избежать, ее подвергают обжигу при температуре около 300 оС, что позволяет снизить остаточное напряжение без потерь в прочности.
Добавка 0,5 % алюминия придает латуни золотистый цвет и высокую стойкость к коррозии на открытом воздухе, поэтому состав используют как заменитель золота при художественных работах.
Латунь, содержащая 1,5 % олова, используется в морском судостроении, поскольку отлично сопротивляется морской воде.
Сплав с высоким содержанием свинца используют при изготовлении часов и в автомобильной промышленности. Добавление всего 3 % свинца позволяет получать очень чистую поверхность при обработке.
Антикоррозийное покрытие
По сравнению с медными латунные фитинги обладают меньшей устойчивостью к коррозии, что компенсируется специальным защитным покрытием. В основном для этого применяется гальваническое нанесение никеля и хрома.
Хромирование бывает двух типов: блестящее или матовое. Первый тип характеризуется прочностью и отсутствием пор, второй лучше поддается обработке. Толщина хромирования составляет 0,33-1,5 мкм.
Никелевое покрытие также хорошо полируется и защищает латунь от коррозии, обладает низкой пористостью. Наносится слоем 12,5-15,5 мкм.
Если покрытие окажется толще рекомендованных величин, это грозит его растрескиванием и потерей качеств изделия.
Хромированные и никелированные латунные фитинги выглядят очень красиво. Они не испортят своим видом интерьеры дома или квартиры.
Разновидности латунных фитингов
Классифицировать эти трубопроводные комплектующие можно по двум основным признакам - применению и способу крепления. По применению ассортимент латунных фитингов велик - сгоны, отводы, тройники, крестовины и так далее.
По способу крепления фитинги бывают разъемными и неразъемными. Первые используются в трубопроводах, предполагающих периодический ремонт, обслуживание или изменения в конструкции. Разъемные фитинги отличаются простотой монтажа, но им требуется дополнительная герметизация. Неразъемные соединения используются там, где доступ к трубопроводу будет перекрыт - например, при устройстве теплых полов.
Отводы
Применяются в случаях, когда нужно изменить направление трубы на определенный угол (как правило, от 45 до 120 градусов). Другие названия этой детали - угловой латунный фитинг или колено.
Сгоны
Это небольшие отрезки труб с наружной резьбой, предназначенные для наращивания трубы до необходимой длины. Стандартные размеры сгонов - 10, 15 и 20 сантиметров, но бывают и совсем короткие - "бочонки".
Сгоны также применяют для соединения двух неподвижных трубопроводов. Резьба в таком случае делается с одного конца длинной, с другого - короткой. Сгон вворачивается одним концом в фитинг первого трубопровода, затем соединяется со вторым при помощи муфты, которая поджимается гайкой.
Тройники
Эти латунные фитинги предназначены для создания ответвлений от основного трубопровода. В зависимости от угла, под которым необходимо вывести ответвление, бывают прямыми (под 90 градусов) и косыми.
По пропускной способности делятся на равнопроходные и переходные. У первых все три выхода сделаны одинаковыми и делят поток на равные части, а вторые предназначены для создания ответвления меньшего диаметра.
Крестовина
Этот латунный фитинг по устройству похож на предыдущий. Отличие в том, что крестовина обеспечивает ответвление от основного трубопровода в двух направлениях. Как правило, латунные крестовины изготавливаются только прямыми, то есть отводы делаются под углом 90 градусов. Используются крестовины и тройники чаще всего при установке труб отопления из полиэтилена низкого давления (ПНД).
Футорка
В основном используется для установки на трубу измерительных приборов - чаще всего счетчиков воды или отопления. Представляет собой короткий отрезок трубы с внутренней резьбой на одном конце и наружной на другом. Устанавливается через тройник. Футорка также используется, когда нужно уменьшить диаметр внутренней резьбы трубопровода. Она вкручивается в конец трубы со внутренней резьбой, а в нее уже вкручивается отрезок меньшего диаметра.
Другие разновидности
- Заглушка - используется для герметичного закрытия одного конца трубы.
- Штуцер на одном конце имеет наружную резьбу, на другом - специальный "ершик" для присоединения к латунному фитингу шланга.
- Ниппель - короткий фитинг с двумя наружными резьбами. Предназначен для соединения двух концов труб.
- Гайка - предназначена для тех же целей, что и штуцер, но резьбу имеет не внешнюю, а внутреннюю.
Резьбовые латунные фитинги
Это самая простая разновидность разъемных фитингов. Она наиболее проста и популярна. Для монтажа не требуется специальных навыков или особых инструментов - достаточно гаечного ключа или, максимум, двух.
Существенный минус резьбовых фитингов в том, что чаще всего приходится уплотнять соединение с помощью различных дополнительных материалов - сантехнической нити, пакли, фум-ленты и пасты. Герметизирующие материалы имеют определенный срок службы, поэтому такие соединения нужно периодически контролировать, подтягивать или даже пересобирать при обнаружении протечки.
Резьбовой латунный фитинг может иметь внутреннюю или наружную резьбу, а также и ту и другую одновременно. С его помощью можно соединить только металлические трубы, так как для стыковки необходима резьба.
Латунные компрессионные фитинги - другой подвид разъемных соединений. При их использовании нет необходимости использовать дополнительные герметизирующие материалы, так как уплотнительные детали уже входят в состав изделия. Одним из важных преимуществ компрессионных фитингов является то, что соединять ими можно любые трубы, без учета материала и диаметра - соединения производятся в диапазоне 16-110 мм. Другие плюсы этих соединений:
- они не требуют постоянного контроля протечек и периодических подтягиваний;
- конструкция способна выдерживать высокое давление;
- длительный срок службы;
- простота монтажа;
- монтируемые трубы могут быть из любого материала: стальные, металлопластиковые, из ПНД, медные и так далее.
Компрессионный латунный фитинг для труб состоит из следующих частей:
- корпус с резиновыми прокладками на концах;
- гайка;
- обжимное кольцо, которое при завинчивании гайки сжимается и обеспечивает герметизацию соединения.
Компрессионный фитинг - довольно универсальное соединение, оно позволяет монтировать трубопроводы под землей и даже под водой. Единственное ограничение - температура протекающего в трубах вещества не должна быть выше +40 оС.
Поскольку материал труб непринципиален, большой популярностью при монтаже бытовых, коммерческих и производственных трубопроводов пользуются компрессионные латунные фитинги для труб ПНД 32 мм, а также металлопластиковых.
Пресс-фитинги
Это самый новый тип фитингов, ставший настоящим спасением для профессиональных сантехников и водопроводчиков. Обычному человеку при самостоятельном монтаже трубопровода (например, на даче) использовать пресс-фитинги не имеет смысла. Во-первых, для их монтажа нужен специальный инструмент - опрессовочные клещи, приобретать которые ради однократной работы невыгодно. Во-вторых, пресс-фитинг - соединение неразъемное, поэтому в случае какой-либо ошибки деталь придется выкидывать и покупать новую.
Профессиональному сантехнику латунные пресс-фитинги, напротив, существенно облегчают работу, поскольку их установка значительно проще и быстрее, чем обычных компрессионных. Соединение при этом отличается высочайшей надежностью. Оно хорошо подходит для монтажа скрытых трубопроводов, которые часто требуются в быту - например, при установке стиральной машины или теплого пола.
Пресс-фитинг состоит из следующих основных частей:
- корпус из латуни - его форма зависит от предназначения фитинга (тройник, муфта, штуцер и так далее);
- гильза - главная составляющая пресс-фитинга, изготавливается из нержавеющей стали, она подвергается обжиму при монтаже фитинга, сохраняя приданную ей форму и обеспечивая герметичность соединения;
- клипса - пластиковая деталь, играет роль диэлектрика;
У обжимных латунных фитингов есть существенные плюсы:
- эти соединения очень прочны - выдерживают давление до 10 атмосфер;
- производители декларируют срок службы соединений около 50 лет при грамотном монтаже;
- при правильной установке пресс-фитинги не требуют периодических проверок;
- они идеально подходят для отопительных систем и горячего водоснабжения, так как устойчивы к температурным деформациям.
К минусам пресс-фитингов относится то, что демонтировать их можно только вместе с куском трубы - разжать их нельзя. Повторное использование также исключается.
Кроме того, установка пресс-фитинга требует некоторых навыков - если сильно пережать соединение, оно может прохудиться и стать причиной аварии.
Пуш-фитинги
Этот вид соединения появился относительно недавно, но он весьма перспективен в силу крайней простоты монтажа. Предназначены эти латунные фитинги для ПНД или металлопластиковых труб. Никаких специальных инструментов не требуется, при этом соединение происходит практически мгновенно. Конец трубы просто вставляется в фитинг - фиксация происходит автоматически. Соединение крайне надежно, его можно бетонировать и закапывать в землю. При этом пуш-фитинги относятся к разъемным соединениям - после демонтажа их можно использовать повторно.
Устройство пуш-фитинга следующее:
- латунный корпус той или иной формы, в зависимости от назначения соединения;
- на концах корпуса расположены штуцеры с уплотнительными кольцами, обеспечивающими защиту от утечек;
- внутри корпуса находится цанга, осуществляющая захват и удержание конца трубы, для контроля за входом трубы в захват на корпусе расположены специальные смотровые отверстия.
Все элементы пуш-фитингов полностью производятся из латуни, без использования пластика, что повышает надежность конструкции. Соединение выдерживает температуру до 95 оС и давление в 10 бар. Срок службы - более 50 лет.
Монтаж пуш-фитингов предельно прост. Это идеальное решение для прокладки трубопровода своими руками, особенно при учете того, что соединение герметично, надежно и не требует постоянного контроля протечек. Единственная тонкость при монтаже заключается в том, что торец трубы должен быть идеально откалиброван. Нужен ровный и четко перпендикулярный продольной поверхности трубы срез, иначе соединение получится неплотным. Профессионалы используют для этого специальный инструмент - калибратор торца. Выравнивание среза вручную потребует несколько больше времени, но это с лихвой компенсируется быстротой и надежностью монтажа.
Сварные соединения
Такой тип фитингов применяется нечасто, поскольку требует специального оборудования и высокой квалификации персонала. Соединить таким способом можно только металлические трубы, для ПНД латунные фитинги под сварку не подойдут. Кроме этого, соединения являются неразборными - изменить конфигурацию трубопровода при необходимости не получится. Придется полностью демонтировать конструкцию.
Наиболее популярный вид сварки с применением латунных фитингов - капиллярная пайка. Она производится с помощью горелки и присадки. Между деталями оставляется зазор порядка 0,5 мм. Расплавленная присадка под воздействием капиллярных сил "всасывается" в зазор и заполняет его, создавая герметичное монолитное соединение.
Для монтажа трубопроводов в помещениях чаще всего применяется сварка встык. Для этой цели используют специальный сварочный аппарат, который расплавляет конец трубы и крепко прижимает его к фитингу, образуя монолитный шов. Очень важным моментом является точное совпадение диаметров трубы и фитинга - тогда шов получится качественным.
Можно прижимать детали и с помощью ручных приспособлений, но такой способ менее надежен: если усилие будет недостаточным или в какой-то момент ослабнет - шов выйдет некачественным. Это может в дальнейшем привести к аварии, устранение которой на сварном трубопроводе требует гораздо больше времени, чем в случае с резьбовыми или опрессовочными конструкциями.
Существует еще два способа сварки латунных фитингов для труб - гнездовой и электрофузионный. В первом случае процесс аналогичен сварке встык, но для него используется другой тип сварочного аппарата, так как сварка происходит при заходе концов труб друг на друга. Если при стыковом соединении диаметры труб должны быть идентичны, то здесь наружный размер первой детали должен быть равен внутреннему размеру другой.
При электрофузионной сварке между соединяемыми концами труб присутствует специальная соединительная муфта, которая непосредственно и осуществляет соединение за счет расположенного в ней нагревательного элемента. Питание на муфту подается трансформатором, концы свариваемых деталей оплавляются, а в процессе остывания соединение приобретает дополнительную прочность.
Советы при покупке
При приобретении фитингов следует обратить внимание на некоторые моменты, которые могут свидетельствовать о низком качестве предлагаемой продукции:
- Вес - качественный латунный фитинг не может весить как перышко. Малая масса означает, что изделие выполнено из тонкого металла и окажется недолговечным.
- Цена - очень низкая стоимость говорит о том, что продукт изготовлен в Китае, такие фитинги могут быть сделаны из низкосортного сплава либо отличаться некачественным исполнением.
- Маркировка - у качественного изделия все символы маркировки должны хорошо читаться, не должно быть пропущенных букв или цифр.
- Качество покрытия - если фитинг хромированный или никелированный, нужно тщательно осмотреть поверхность - на ней не должно быть царапин, сколов или потертостей, которые могут со временем привести к коррозии.
Фитинги - специфические изделия, их нельзя покупать где попало. Приобретать их нужно в специализированных магазинах и не стесняться спрашивать у продавцов сертификаты качества.
