Две схемы разъёмного соединения трубопровода: по наружному конусу труба развальцовывается, по внутреннему уплотняет ниппель в конусе штуцера. Состав узла, коды материалов двух семейств и допускаемые рабочие температуры.
Разъёмные соединения трубопроводов высокого давления собираются по двум разным схемам, и обе называются «по конусу». В соединении по наружному конусу конус образует сама труба — её развальцовывают, и уплотнение идёт по этой развальцовке. В соединении по внутреннему конусу конус находится в штуцере, а в него садится ниппель, приваренный или припаянный к трубе. Схемы не взаимозаменяемы: арматура одного семейства с другим не собирается, даже если совпадает диаметр трубы.
Коротко
— Наружный конус: труба развальцована, уплотняет сама труба. Общие технические условия — ГОСТ 13977-74.
— Внутренний конус: труба несёт приваренный или припаянный ниппель, уплотняет ниппель по конусу штуцера. Технические требования — ГОСТ 16078-70.
— Типоразмер во всех стандартах задаётся наружным диаметром трубы Dн, а не диаметром резьбы. «Гайка 20» — под трубу 20 мм с резьбой М30×1,5.
— Коды материалов у двух семейств разные: у наружного конуса двузначные (11, 12, 13, 22, 31, 41), у внутреннего трёхзначные (011, 012, 013, 021, 022, 023). Цифра 12 в них означает разные марки стали.
Чем различаются две схемы
| Признак | Наружный конус | Внутренний конус |
|---|---|---|
| Где конус | На самой трубе — развальцовка | В штуцере, ниппель садится в него |
| Что уплотняет | Развальцованный конец трубы | Сфера или полусфера ниппеля |
| Подготовка трубы | Развальцовка инструментом | Приварка или припайка ниппеля |
| Общий документ | ГОСТ 13977-74, технические условия | ГОСТ 16078-70, технические требования |
| Ряд диаметров Dн | от 3 до 38 мм | от 6 до 38 мм (сферические ниппели и упорные кольца — с 18 мм) |
| Коды материалов | Двузначные: 11, 12, 13, 22, 31, 41 | Трёхзначные: 011, 012, 013, 021, 022, 023 |
| Ремонтопригодность в поле | Выше: труба перевальцовывается на месте | Ниже: нужна приварка или пайка нового ниппеля |
Из чего собирается соединение по внутреннему конусу
ГОСТ 16078-70 задаёт готовые схемы сборки. Три типовых набора:
- Полусферический ниппель, приварной. Труба → ниппель ГОСТ 16042-70 → накидная гайка полусферических ниппелей ГОСТ 16046-70 → приварной штуцер ГОСТ 16045-70. Упорное кольцо в этой схеме не применяется.
- Полусферический ниппель, припайной. Тот же набор, но ниппель ГОСТ 16040-70 и штуцер припайной ГОСТ 16044-70 — для труб, которые нельзя варить.
- Сферический ниппель. Труба → ниппель ГОСТ 16043-70 (приварной) или ГОСТ 16041-70 (припайной) → упорное кольцо ГОСТ 16048-70 → накидная гайка сферических ниппелей ГОСТ 16047-70 → штуцер.
Сферический и полусферический ниппель собираются по-разному. Под сферический обязательно нужны упорное кольцо ГОСТ 16048-70 и своя накидная гайка ГОСТ 16047-70; под полусферический — гайка ГОСТ 16046-70 и никакого кольца. Перепутанный тип ниппеля — самая частая причина, по которой узел не собирается, хотя все детали «того же диаметра».
Кроме соединительных деталей в оба семейства входит проходная арматура: прямые проходники, ввёртные проходники, тройники, угольники, крестовины, переходники, а также заглушки и пробки для консервации линий.
Как читается обозначение арматуры
Формула одинакова для обоих семейств: наименование, наружный диаметр трубы, код материала, затем номер стандарта. Различаются только сами коды.
| Марка материала | Код, наружный конус (ГОСТ 13977-74) | Код, внутренний конус (ГОСТ 16078-70) |
|---|---|---|
| 13Х11Н2В2МФ | 11 | 011 |
| 14Х17Н2 | 12 | 013 |
| 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т | 13 | 012 |
| 30ХГСА | 21 | — |
| 38ХА | — | 021 |
| Сталь 45 | 22 | 022 |
| Сталь 25 | — | 023 |
| Алюминиевые сплавы Д16Т, Д1АТ, АК6 | 31 | — |
| Бронза Бр.АЖМц10-3-1,5 | 41 | — |
Таблица 3 ГОСТ 13977-74 и таблица 6 ГОСТ 16078-70. Обратите внимание на строки 14Х17Н2 и 12Х18Н9Т: в двух семействах коды 12 и 13 присвоены разным маркам. Прочитанное «по привычке» обозначение приведёт к другой стали.
Буква «А» после кода означает исполнение для изделий авиационной и общей техники. Примеры: Гайка накидная 16-022 ГОСТ 16046-70 — под трубу Dн 16 из стали 45; Тройник проходной 12-31А ГОСТ 13964-74 — под трубу Dн 12 из алюминиевого сплава.
Материал и рабочая температура
Материал арматуры выбирают не по цене, а по температуре среды и по материалу трубы — стандарты задают допустимые пары напрямую.
| Материал арматуры | Материал трубы | Допускаемая температура |
|---|---|---|
| 13Х11Н2В2МФ | 12Х18Н10Т | 500 °С |
| 12Х18Н9Т | 12Х18Н10Т | 500 °С |
| 14Х17Н2 | 12Х18Н10Т | 400 °С |
| Сталь 45 | 20А, 20 | 250 °С |
| Сталь 25 | 20А, 20 | 250 °С |
| Алюминиевые сплавы | — | 160 °С |
По таблице 1 ГОСТ 13977-74 и таблице 7 ГОСТ 16078-70. Составы пар в двух стандартах перечислены отдельно по видам арматуры — приведены типовые сочетания.
Как подобрать арматуру, если известна только труба
- Измерьте наружный диаметр трубы. Это и есть Dн — число, которое стоит первым в обозначении любой детали узла.
- Определите схему. Если конец трубы развальцован — наружный конус. Если на трубе сидит приваренный или припаянный ниппель — внутренний.
- Для внутреннего конуса определите тип ниппеля. Сфера полная — нужны упорное кольцо и гайка ГОСТ 16047-70; полусфера — гайка ГОСТ 16046-70 без кольца.
- Проверьте резьбу накидной гайки. Она однозначно связана с Dн: например, для Dн 20 это М30×1,5. Несовпадение означает, что деталь из другого семейства или другого диаметра.
- Уточните материал по температуре среды. Выше 250 °С сталь 45 не применяется — нужны 12Х18Н9Т или 13Х11Н2В2МФ.
Частые вопросы
Чем соединение по наружному конусу отличается от внутреннего?
Тем, где находится уплотняющий конус. В соединении по наружному конусу труба развальцовывается, и уплотняет сама труба; общие условия задаёт ГОСТ 13977-74. В соединении по внутреннему конусу конус выполнен в штуцере, а уплотняет ниппель, приваренный или припаянный к трубе; требования задаёт ГОСТ 16078-70. Арматура двух семейств между собой не собирается.
Что означает число в обозначении накидной гайки?
Наружный диаметр трубы Dн в миллиметрах, а не диаметр резьбы. «Гайка накидная 20» — это гайка под трубу 20 мм, и резьба у неё М30×1,5. Заказ по резьбе вместо Dн — самая частая ошибка в заявках на арматуру трубопроводов.
Зачем нужно упорное кольцо ГОСТ 16048-70?
Через него накидная гайка передаёт осевое усилие на тыльную сторону сферы ниппеля. Без кольца гайка упиралась бы в саму сферу и разбивала её при затяжке. Кольцо применяется только в схеме со сферическим ниппелем — ГОСТ 16041-70 или ГОСТ 16043-70; в схеме с полусферическим ниппелем его нет.
Что означает код 013 и 13 в обозначении арматуры?
Разные марки стали, и это ловушка. По ГОСТ 16078-70 (внутренний конус) 012 — это 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т, а 013 — 14Х17Н2. По ГОСТ 13977-74 (наружный конус) наоборот: 12 — 14Х17Н2, а 13 — 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т. Читать код нужно по тому стандарту, который указан в обозначении детали.
До какой температуры работает арматура из стали 45?
До 250 °С в паре с трубой из стали 20 или 20А. Выше применяют коррозионностойкие и жаропрочные марки: 12Х18Н9Т и 13Х11Н2В2МФ допускаются до 500 °С в паре с трубой 12Х18Н10Т, 14Х17Н2 — до 400 °С. Арматура из алюминиевых сплавов ограничена 160 °С.
Можно ли поставить деталь наружного конуса в узел внутреннего?
Нет. Уплотнение в этих схемах строится по-разному, и геометрия ответных поверхностей не совпадает, даже когда диаметр трубы одинаковый. Резьба накидных гаек в двух семействах для одного Dн тоже различается. Подбирать арматуру нужно внутри одного семейства и по одному Dн для всех деталей узла.
Арматура трубопроводов по ГОСТ и ОСТ — от производителя. ООО «Р СпецКрепёж» в Таганроге изготавливает ниппели, штуцеры, накидные гайки, упорные кольца, проходники, тройники, угольники, крестовины и заглушки для соединений по наружному и внутреннему конусу — из стали 45, 12Х18Н10Т, 14Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ, алюминиевых сплавов и бронзы, партиями от 1 шт. Гальваника и термообработка свои, по требованию — приёмка АО «РТ-Техприёмка».
Заявка: sales@rsk-goz.ru, тел. 8 800 511 61 01. Если известен только образец детали — пришлите фото с замером наружного диаметра трубы и резьбы, определим стандарт и подберём весь узел.
Каталог: ниппели, штуцеры, гайки, кольца, проходники, тройники, угольники, крестовины, заглушки, переходники.
