Conexões para tubos de aço: tipos, classificação, marcação e exemplos de montagem

A instalação de redes de engenharia com a colocação de tubulações de aço de várias configurações não pode ser realizada sem o uso de peças de conexão.

Antes de iniciar o cálculo do sistema e sua montagem, é necessário entender quais acessórios para tubos de aço o mercado moderno oferece e como é feita a instalação das peças, concorda?

Preparamos uma análise detalhada dos acessórios para tubulações para realizar conexões destacáveis, apresentamos recomendações para a escolha dos elementos e descrevemos as especificidades da sua utilização. As instruções passo a passo para a instalação de um acessório roscado e de uma braçadeira de compressão ajudarão a montar a tubulação sem a necessidade de contratar especialistas.

Variantes de execução das peças de conexão

A conexão das extremidades das tubulações de aço das linhas principais é feita de duas maneiras: destacável e não destacável. A primeira envolve o uso de acessórios, a segunda, a soldagem das peças.

O material para a fabricação dos elementos de conexão é mais frequentemente o aço inoxidável ou o aço carbono. Dos metais não ferrosos: latão ou cobre.

Os elementos de conexão podem ser simplesmente de aço ou revestidos com composição cromada. Os produtos cromados são mais preferíveis por terem propriedades anticorrosivas mais elevadas.

O uso de conexões permite não apenas conectar trechos de tubulação em um único sistema, mas também unir elementos de diâmetros diferentes.

Embora os especialistas não recomendem usar conexões de materiais diferentes daqueles usados na fabricação dos tubos, isso ainda é permitido. Por exemplo, conexões de latão são excelentes para unir tubos de cobre. As conexões de cobre podem ser usadas para conectar tubos feitos de qualquer tipo de material. A confiabilidade da conexão não será comprometida.

O principal é evitar a combinação de elementos de cobre com conexões de aço galvanizado não ligado. Quando esses dois metais entram em contato, processos corrosivos são iniciados instantaneamente, afetando negativamente a durabilidade das peças.

As conexões disponíveis no mercado, quanto à forma e finalidade, podem ser dos seguintes tipos:

1. Luvas – elementos instalados em trechos retos para unir tubos de mesmo diâmetro.
2. Tês – estruturas com três saídas, que mudam a direção da tubulação e criam um desvio da linha principal para um lado.
3. Cruzetas – estruturas com quatro saídas que dividem o fluxo em vários 'ramos', proporcionando derivações da linha principal em direções perpendiculares.
4. Adaptadores – destinados a unir elementos de diâmetros diferentes.
5. Bicos – são utilizados quando é necessário unir um tubo rígido a uma mangueira flexível.
6. Tampões – são utilizados quando é necessário vedar hermeticamente as extremidades dos tubos.

Para mudar a direção da tubulação em 45-90°, tanto no plano vertical quanto no horizontal, instalam-se cotovelos.

Para conectar as extremidades de tubos de diâmetro idêntico, instalam-se conexões retas, e para conectar elementos de calibres diferentes, utilizam-se conexões de redução (por exemplo, 1″/3/4″)

A faixa de tamanhos de diâmetro nominal dos conectores fabricados é bastante ampla e varia de 8 a 125 mm.

Especificidades da aplicação de conexões para tubos:

• peças D 16-63 mm são utilizadas onde a pressão não atinge 16 atmosferas;
• conexões D 75-125 mm são utilizadas para tubulações onde a pressão é de 10 atmosferas.

Todos os tamanhos de produtos tubulares de metal estão de acordo com a GOST 8996-75 vigente. De acordo com este documento normativo, também é permitida a produção de luvas com diâmetro interno de 150 mm sob encomenda.

Se o tamanho dos tubos for indicado em polegadas, isso se refere ao diâmetro externo. Se em outras unidades de medida – milímetros, é o diâmetro interno do produto.

Ponto importante! Independentemente do projeto, ao adquirir conexões, deve-se observar que tanto a superfície externa quanto a interna não apresentem cavidades ou inclusões estranhas. As faces das extremidades dos elementos de conexão devem estar estritamente em ângulo reto em relação aos eixos das passagens.

Principais tipos de acessórios

Dependendo do método de conexão com o tubo metálico, as conexões são de vários tipos: soldadas, de compressão, rosqueadas e flangeadas. Cada uma tem suas vantagens e desvantagens.

Luvas de solda

As conexões soldadas, denominadas segmentadas, são elementos não desmontáveis. Elas não podem ser removidas e reutilizadas. As peças segmentadas são usadas para tubulações operadas a temperaturas de -70°C a +450°C com pressão de trabalho do sistema até 16 MPa.

A principal diferença desses produtos é que suas extremidades têm uma superfície lisa. O princípio de seleção baseia-se apenas na identidade das características e dimensões dos tubos e elementos de conexão a serem unidos.

O tipo soldado de conexões é o mais versátil em termos de faixa de tamanhos, pois praticamente não tem limitações de diâmetros

Conexões para solda são usadas na instalação de tubulações que são colocadas dentro de estruturas e não exigem substituição de elementos estruturais por um longo período.

Devido à complexidade da instalação, as conexões soldadas são utilizadas em tubulações das indústrias de petróleo e gás. Para criar juntas herméticas, a instalação é confiada a profissionais qualificados que trabalham com equipamentos especiais.

Elementos com rosca

Os conectores roscados, aplicáveis para união de tubos de aço para gás e água, são fabricados com rosca helicoidal cilíndrica. São utilizados na montagem de tubulações cujo regime de temperatura do fluido transportado não excede +175°C. Geralmente, este tipo de conexão é escolhido para tubulações com diâmetro de até 50 mm.

A rosca pode ser aplicada tanto na parede interna quanto na externa do produto; seu comprimento pode ser qualquer e depende das dimensões das peças e dos materiais conectados.

Os conectores roscados de aço liga inoxidável são amplamente utilizados nas indústrias de construção, química, petróleo e gás. Mas a aplicação principal deles é na instalação de redes de abastecimento de água e sistemas de aquecimento.

Entre artesãos iniciantes e encanadores não profissionais, é amplamente popular um método de conexão simples, denominado 'conexão americana'. Seu nome foi dado em homenagem ao país onde foi patenteado. Os elementos principais dessa conexão são o corpo e a porca de capa.

Para evitar o afrouxamento da estrutura, é aparafusada sobre a porca principal mais um conector de aço – a contraporca. Ela aperta e fixa as peças.

Uma das metades da 'conexão americana' é rosqueada na rosca curta do primeiro tubo, e a segunda, no tubo correspondente. Em seguida, ambas as metades são apertadas com a porca de capa colocada no conector. Um alto grau de vedação é alcançado graças ao vedante. Mas para melhorá-lo, muitos artesãos ainda, 'à moda antiga', colocam fibras de linho.

Características das braçadeiras de compressão

Conectar tubos de forma confiável sem usar solda ou rosca pode ser feito através da instalação de conectores de compressão. Eles são fabricados com um ou dois anéis de vedação feitos de materiais flexíveis e elásticos. São utilizados principalmente quando é necessário unir elementos de tubulação com o mesmo diâmetro.

Os elementos equipados com um anel são usados na instalação de sistemas domésticos de abastecimento de água; com dois anéis, para conectar tubulações sob alta pressão (+).

A estrutura dos elementos de compressão para tubulações de aço praticamente não difere dos conectores para tubos de metal-plástico ou 'equivalentes' de polímeros.

Ela inclui três elementos principais:

• gabinete;
• anel de pressão e porca de aperto
• anel de vedação.

O princípio da conexão de trechos de tubulação por meio de conectores de compressão baseia-se no fato de que o anel de vedação e a junta de borracha, sob pressão da porca de capa, aderem firmemente à superfície. O anel de compressão é apertado com uma prensa manual ou automática.

Ao conectar tubos por meio da instalação de conectores de compressão, é permitido um desvio do eixo dentro de três graus.

A conexão hermética é formada pelo contato firme da junta de vedação elástica, pressionada pelos anéis de aperto e pelo corpo do conector de compressão.

Em termos de resistência mecânica, o método de compressão perde um pouco para a soldagem ou conexão roscada. Para arrancar o tubo da junta, é necessário aplicar um pouco de esforço físico.

Por esta razão, as conexões de compressão raramente são usadas na instalação de tubulações destinadas ao transporte de água quente.

O anel de vedação elástico incluído nas conexões de compressão é projetado para temperaturas de até 100°C. Sob exposição prolongada a altas temperaturas, a borracha perde suas propriedades. Consequentemente, a estanqueidade da conexão é comprometida.

Embora as conexões de compressão sejam sistemas desmontáveis, se um dos elementos estruturais falhar, todo o conjunto deve ser substituído.

Construção de acessórios flangeados

A conexão flangeada não fica atrás em resistência e durabilidade. Por esta razão, é utilizada com sucesso na instalação de sistemas que transportam meios agressivos sob alta pressão.

Em sistemas domésticos – encanamentos e redes de aquecimento – é usado raramente. Isso se deve ao fato de que a espessura aumentada da tubulação devido ao grande diâmetro do flange torna-se inconveniente para instalação e pouco atraente esteticamente.

Os flanges são estruturas compostas, cujo elemento principal são arruelas metálicas com saliências, ranhuras e reentrâncias correspondentes na superfície.

O conjunto da conexão inclui:

• discos pareados;
• porcas com parafusos para unir os planos;
• junta de vedação de borracha, grafite ou paronite.

A quantidade e o tamanho dos furos para parafusos das conexões flangeadas são determinados pelo fabricante de acordo com o GOST. A fixação da própria conexão ao tubo é geralmente feita por soldagem ou por meio de rosca aplicada na superfície interna do flange.

Comparando os tipos listados, as conexões de compressão e roscadas são as mais difundidas. O segredo dessa popularidade está na capacidade de criar vedações herméticas e também de desmontar os itens para reutilização múltipla.

Além disso, a instalação desses elementos removíveis é mais fácil e rápida do que em conexões soldadas.

Tecnologia de instalação do acessório roscado

Não há nada complicado em instalar uma conexão de aço em um tubo. Como exemplo, vejamos a tecnologia de instalação de uma luva do tipo roscada.

Conjunto de ferramentas necessárias para realizar o trabalho:

• cortador de tubos de aço;
• chaves de gás e ajustável;
• tarraxa manual equipada com suporte;
• material de vedação.

Para aumentar a estanqueidade da conexão roscada de tubulações destinadas ao transporte de água fria e quente, utiliza-se uma mecha de linho impregnada com zarcão ou fita de PTFE.

Para linhas com fluido térmico cuja temperatura seja superior a 100°C, utiliza-se como vedante uma mecha de linho impregnada com grafite, entrelaçada com cordão de amianto.

O processo de montagem inclui uma série de etapas principais:

1. O tubo é fixado em um grampo. Nas extremidades, previamente tratadas com óleo secante, corta-se a rosca.
2. Ao longo da rosca, no sentido de aperto, enrola-se uma fina camada de material vedante.
3. Na extremidade do primeiro tubo, previamente tratada com óleo secante ou tinta a óleo, enrosca-se uma luva até travar no final da rosca.
4. Acopla-se a extremidade do segundo tubo, enrolada da mesma forma, rosqueando a segunda extremidade da luva até travar no final da rosca.

A luva é primeiro apertada manualmente e depois reforçada com uma chave de tubo. O resultado é uma conexão na qual as extremidades dos tubos rosqueadas na luva se encontram, mas não se apoiam uma contra a outra.

Após a conclusão dos trabalhos de reparo, resta apenas verificar a qualidade das conexões. Para isso, abre-se a torneira e enche-se o sistema. Caso seja detectado vazamento no ponto de conexão, é necessário apertar as contraporcas. Se o esforço aplicado não der o resultado desejado, é melhor reinstalar a conexão.

Detalhes da instalação da braçadeira de compressão

Em uma situação em que a rosca do tubo está deteriorada e não é viável rosqueá-la, a solução universal será a instalação de uma luva de compressão.

A instalação da luva de compressão é uma opção infalível em situações onde é necessário emendar tubos ou conectar equipamentos sem usar rosca.

Para instalar corretamente o fitting de compressão, a montagem é realizada na seguinte ordem:

1. A extremidade do tubo a ser conectada é limpa de rebarbas, tratando tanto a superfície externa quanto a interna da peça.
2. A extremidade do tubo é inserida no corpo do fitting, posicionando-a de modo que a parte central da luva corresponda exatamente à junta.
3. No tubo, é esticado o anel de compressão.
4. No segmento obtido, é colocada a porca de compressão. Movendo-se ao longo da rosca, a porca pressionará o anel de compressão contra o tubo, criando uma conexão vedada.

Ao apertar a porca, não se deve aplicar força excessiva. Caso contrário, a porca pode comprimir demais a conexão ou simplesmente rachar.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ordem de montagem utilizando luva roscada:

Tecnologia de emenda sem rosca:

Descrevemos os principais métodos de conexão de tubos de aço através da instalação de fittings. A melhor opção deve ser escolhida com base nas condições da situação específica.

Você tem experiência pessoal na montagem de tubulações de aço usando fittings? Deseja compartilhar conhecimentos adquiridos ou fazer perguntas sobre o assunto? Por favor, deixe comentários e participe das discussões – o formulário de feedback está localizado abaixo.