Wiadomości wstępne o gwintach
Połączenia gwintowe powstają wskutek skręcenia ze sobą dwóch gwintowanych elementów (śruby i nakrętki, rury i łącznika, oprawki i żarówki, itp.). Gwinty występujące w technice możemy dzielić według szeregu kryteriów:
Podział ze względu na kształt zarysu:
a) gwinty trójkątne
b) gwinty trapezowe symetryczne
c) gwinty trapezowe niesymetryczne
d) gwinty rurowe
e) gwinty okrągłe
Podział ze względu na rodzaj wymiaru:
a) gwinty zewnętrzne
b) gwinty wewnętrzne
Ze względu na kierunek obrotu
a) gwinty prawe
b) gwinty lewe
Ze względu na jednostkę miary
a) gwinty calowe
b) gwinty metryczne
Ze względu na stosunek podziałki do średnicy
a) gwinty zwykłe – o wartości skoku dla danej średnicy zgodnej z Polską Normą
b) gwinty drobnozwojne – o wartości skoku dla danej średnicy mniejszej niż dla gwintu zwykłego
c) gwinty grubozwojne – o wartości skoku dla danej średnicy większej niż dla gwintu zwykłego
Gwint metryczny
Podstawowy gwint o zarysie trójkątnym, znormalizowany w PN-70/M-02013 dla średnic w zakresie 1-600 mm, oraz w PN-74/M-02012 dla średnic 0,25-0,9 mm. Gwint ten jest stosowany głównie w połączeniach spoczynkowych. Jego zaletą jest niski koszt wykonania, duża wytrzymałość oraz duża tolerancja niedokładności obróbki, wadą natomiast niedokładne osiowanie i niska sprawność
Gwint trapezowy symetryczny
Gwinty te stosuje się tam, gdzie wymagane jest przenoszenie dużych obciążeń w obu kierunkach (śruby pociągowe obrabiarek, imadła równoległe) oraz przy obciążeniach jednokierunkowych i małych prędkościach ruchu (śruby podnośników). Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i dużą sprawnością.
Gwint Okrągły
Gwint okrągły posiada zaokrąglony zarys przez co charakteryzuje się dużą wytrzymałością zmęczeniową. Jest on stosowany w połączeniach spoczynkowych często rozłącznych, m. in. w złączach wagonowych, hakach dźwigów czy w przewodach pożarniczych.
Gwint rurowy walcowy
Oznaczenia gwintów
Oznaczanie gwintów: |
||
Nazwa gwintu
|
Oznaczenie
|
Przykład
|
Metryczny
|
Md
|
M12
|
Metryczny drobnozwojny
|
MdxP
|
M10x1
|
Trapezowy symetryczny
|
TrdxP
|
Tr48x3
|
Trapezowy niesymetryczny
|
SdxP
|
S48x8
|
Rurowy walcowy
|
Gd1
|
G28″
|
Okrągły
|
Rdd
|
Rd40x1/6″
|
Calowy
|
d
|
1″
|
Łączenie rur na gwint
Podczas montażu instalacji wodociągowej na rurach stalowych ocynkowanych wykonuje się
dwa typy połączeń gwintowanych tj. na gwint krótki i na gwint długi.
Rys. 50. Połączenie rur wodociągowych: a) na gwint krótki z określeniem długości gwintowania Lu b) na gwint
długi z określeniem długości gwintowania L, 1 – przeciwnakrętka, 2 – złączka typu mufka
Połączenie na gwint krótki wykonywane jest, gdy można obracać jedną z łączonych rur. Z kolei połączenie na gwint długi wykonywane jest, gdy nie ma możliwości obrotu jednej z łączonych rur, np. gdy trzeba połączyć piony z poziomami. W praktyce ten typ połączenia został obecnie wycofany na poczet złączek śrubunkowych. To czy dane połączenie jest prawidłowo wykonane zależy od jego szczelności, która stanowi jakość połączenia. Materiałem uszczelniającym w połączeniach gwintowanych jest włókno konopne i pasta uszczelniająca. To w jaki sposób zostanie nawinięty materiał uszczelniający na gwint decyduje o prawidłowym uszczelnieniu. Sposób nawinięcia uszczelniacza na gwint
przedstawia poniższy rysunek.
Uszczelnianie gwintów
Pasty i włókna uszczelniające
Na rynku sprzedawane są głównie włókna konopne w kolorze jasno-szarym do żółtawo-zielonego. Włókna lniane są rzadkością, mają złoty kolor i nie posiadają zdrewniałych fragmentów łodyg. Włókna sprzedawane są w warkoczach, motkach lub na szpulach z dozownikiem. Pakuły nawinięte na szpule i motki są wyższej jakości, mają dłuższe włókna i dają się wykorzystać w całości.
Pakuły po wpływem wilgoci dość szybko gniją, dlatego w połączeniach gwintowych stosowane są razem z pastami uszczelniającymi. Pasty mają złożony skład, zawierają specjalne środki impregnujące, oleje i stabilizatory, dzięki czemu mogą pracować w wysokich temperaturach i wolno ulegają starzeniu. Występują w tubach i puszkach, często są sprzedawane łącznie z pakułami jako zestaw uszczelniający. W kraju mamy obecnie kilkunastu producentów past (zob. tabela). Nie wszystkie produkty są wysokiej jakości, część stanowi tylko udane imitacje znanych i cenionych firm. Dobra pasta jest stabilna, nie rozpuszcza się w wodzie, nie ulega rozwarstwieniu na frakcję stałą i oleistą, ma delikatny zapach i nie brudzi rąk (łatwo ją zmyć). Pasty w zależności od składu mają różne zastosowanie , należy na to zwrócić uwagę przy zakupie.
Fot. Włókna konopne po lewej w warkoczu, po prawej – na szpuli z dozownikiem.
Fot. Włókna lniane
TABELA 1 Pasty uszczelniające
Nazwa pasty
Producent
|
Maksymalna odp. Na temperaturę
|
zastosowanie
|
opakowania
|
zdjęcie
|
Gebatout 2 firmy
GEB
|
DO +135°C
|
Inst. wody zimnej ciepłej c.o. i gazu
|
Tuba 50 i 125 ml, pudełko 200 i 500gi
|
![]() |
GBT firmy GEB
|
Po wyschnięciu do + 210°C
|
Pasta uszczelniającą do instalacji wodnych i parowych
|
pudełko 600 g
|
![]() |
GB1 firmy BISAN
|
Do +135°C
|
Inst. wody zimnej ciepłej c.o. i gazu
|
Tuba 100 i 250 g, pudełko 200 i 400g
|
![]() |
AGAM
Firmy AGAM
|
?
|
do połączeń gwintowych w instalacjach wodnych, parowych, C.O., sprężonego powietrza.
|
Tuba 65 i 225g, puszka 150, 300 i 500g
|
![]() |
SPATEX
Firmy GEB
|
Od -20 do +100°C
|
Instalacje do produktów ropopochodnych, rozpuszczalników chlorowych, rozcieńczonych kwasów i ich roztworów
|
Tuba 125ml
|
![]() |
UNIPAK
Firmy
UNIPAK
|
|
do uszczelniania połączeń gwintowych w instalacjach wody pitnej, CWU, CO, niskociśnieniowych instalacjach pary wodnej
|
Kolor ciemno-szary
Tuba 65g, 250g, pudełko 360g, wiaderko 4kg
|
![]() |
MULTIPAK
Firmy
UNIPAK
|
Od -15°C
|
do uszczelniania połączeń gwintowych w instalacjach gazowych, wody pitnej, CWU, CO, instalacjach pary wodnej, sprężonego powietrza
|
Kolor jasno-szary
Tuba 50g, 200g, pudełko 300g
|
![]() |
PAKOL
Firmy
UNIPAK
|
Max +80°C
|
do uszczelniania instalacji olejowych, benzynowych, olejów napędowych
|
Ciekła brunatno-czerwona
Opak. 250 ml i 1000 ml
|
![]() |
LENPAK
Firmy
SKIDOL
|
Do +140°C
|
do gwintów w instalacjach wodnych, C.O. oraz ciśnieniowo-powietrznych
|
Tuby 65 i 250g, oraz puszka 360g,
zapach migdałowy
kolor biały
|
![]() |
Amasan
Firmy
ARMACK
|
Od -30 do +130°C
|
Stosowana w instalacjach wodnych, centralnego ogrzewania, wodno-kanalizacyjnych oraz ciśnieniowo-powietrznych
|
Tuba 200g,
Pudełko 150, 300 i 500g
|
![]() |
Neo fermit
Firmy ARMACK
|
Gaz -20 do +70°C,
Woda do 95°C i 16 bar,
c.o. do +135°C
i 7bar
|
stosowana jest w instalacjach ciepłej i zimnej wody pitnej oraz gazowych i centralnego ogrzewania
|
TUBA 90, 150, 325G puszka 450 i 800g
|
![]() |
Nazar firmy
NAZAR
|
OD -30 D0 +130°C
|
Do instalacji wodnych, wodociągowych, gazowych, CO, ciśnieniowo – powietrznych
|
TUBA 75G, PUSZKI 150, 300 I 500 G
|
|
Technika uszczelniania pakułami – wymaga nawijania włókien zgodnie z kierunkiem skręcania. Gwinty prawe podwijamy w prawą stronę, gwinty lewe – w lewą stronę. Gwinty cylindryczne na złączkach mosiężnych, zaworach, dla lepszego przywierania włókien dobrze jest przetrzeć ostrym brzeszczotem, lub specjalnym narzędziem, tzw. krzesakiem. Włókna nie będą się wtedy obracać podczas nakręcania łącznika. Pastę uszczelniającą nakładamy dwukrotnie; pierwszy raz na goły gwint, drugi raz na nawinięte pakuły. Powoduje to nawilżenie pakuł w całej objętości zapewniając najlepszą szczelność. Łącznik po dokręceniu można poprawiać (cofać) w granicach pół obrotu bez ryzyka rozszczelnienia złącza.
Taśmy teflonowe
Dostępny jest w kolorze białym w postaci taśm o różnej szerokości, grubości i gęstości. Teflon jest jednym z niewielu materiałów nie wchodzącym w reakcję z wodą i nie zmieniającym jej smaku. Nadaje się szczególnie do połączeń gwintowych cylindrycznych, wykonanych z tworzyw sztucznych. W połączeniach rur stalowych wymaga bardzo dokładnego oczyszczenia gwintu z resztek wiórów, piasku i innych zanieczyszczeń mechanicznych. W czasie skręcania nie wolno też cofać łącznika (np. w celu poprawy jego ustawienia), gdyż powoduje to przerwanie delikatnej taśmy teflonowej i rozszczelnienie złącza. Taśmy teflonowe wytrzymują szeroki zakres temperatur, zachowując elastyczność i stabilność od -260 do +260°C. Ciśnienie panujące w instalacji nie powinno przekraczać 15 bar, ale możemy na rynku znaleźć taśmy wytrzymujące nawet 100 bar.
Taśmy o mniejszej gęstości mają zastosowanie w instalacjach wody zimnej, ciepłej i co., wysokiej gęstości w instalacjach gazowych.
Większość producentów taśm teflonowych oznacza swoje produkty różnymi kolorami. Można spotkać opakowania w kolorze białym, żółtym, zielonym, niebieskim czy czerwonym. Kolor w tym wypadku ma niewiele wspólnego z przeznaczeniem taśmy (np. żółty nie zawsze oznacza taśmy do instalacji gazowych, taśma taka powinna posiadać na opakowaniu oznaczenie HD „high density” – wysoka gęstość).
Wymagania dla taśm teflonowych określa obecnie norma PN-EN-751-3:2005 „Materiały uszczelniające do metalowych połączeń gwintowych będące w kontakcie z gazami 1., 2. i 3. rodziny oraz gorącą wodą — Część 3: Niespiekane taśmy PTFE”. Norma omawia wymagania i badania dotyczące niespiekanych taśm PTFE stosowanych do metalowych połączeń gwintowych będących w kontakcie z gazami palnymi 1., 2. i 3. rodziny oraz gorącą wodą instalacji grzewczych.
TABELA 2 Taśmy teflonowe
Nazwa | Wytrzymałość na temperaturę [°C] | Wymiary dług. x szer. x grub. [m x mm x mm] | Gęstość [g/cm3] | zastosowanie |
UNIPAK |
||||
UNITAPE |
-200 do +100 |
10 x 12 x 0,075 |
0,2 |
Przeznaczona jest to uszczelniania połączeń gwintowych w instalacjach wodnych i sprężonego powietrza. Taśmę zaleca się stosować w instalacjach do 3/4″ |
MIDITAPE |
-200 do +100 |
12 x12 x 0,1 |
0,35 |
j.w. |
JUMBOTAPE |
-200 do +160 |
10 x 19 x 0,2 15 x 19 x 0,2 |
0,6 |
uszczelniania instalacji o wymiarach 3/4″ do 2″ i ciśnieniu do 30 bar |
MAXITAPE |
-200 DO +180 |
12 x 12 x 0,1 |
0,7 |
połączeń gwintowych w instalacjach gazowych, wody pitnej, CWU, CO, pary wodnej do średnicy 5/4” |
MULTITAPE |
-200 DO +260 |
12 x 12 x 0,1 |
1,0 |
Bardzo wysokiej jakości taśma PTFE, używana w instalacjach o wysokich wymaganiach do jakości połączeń o ciśnieniu roboczym do 60 bar |
SEALRITE |
-200 DO +260 |
5 x 12-19 x 0,2 |
1,1 |
Bardzo wysokiej jakości taśma PTFE, używana w instalacjach o wysokich wymaganiach do jakości połączeń. Bardzo wytrzymała na temp. od -200 do +260°C i ciśnienie do 80 barów.. Używając taśm SEALRITE mamy możliwość późniejszego dopasowania łączonych elementów – połączenie można cofnąć o ok. 45° |
TOPSEAL |
-200 DO +260 |
12 x 12 x 0,1 |
1,3 |
do uszczelniania połączeń gwintowych w większości typu instalacji, między innymi wody pitnej, CWU, CO, instalacji gazowych i pary wodnej, chemikaliów, rozpuszczalników i ciekłego tlenu (BAM), wytrzymuje ciśnienia do 100 bar |
BISAN |
||||
UNI |
-200 DO +260 |
10 x 12 x 0,075 |
0,25 |
do uszczelniania połączeń gwintowych w instalacjach wodnych dla rur średnicy <3> |
STANDARD |
-200 DO +260 |
12 x 12 x 0,075 |
0,35 |
j.w. |
EXTRA |
-200 DO +260 |
12 x 12 x 0,1 |
0,35 |
j.w. dla rur <1” |
GAZ |
-200 DO +260 |
12 X 12 X 0,1 |
0,7 |
Taśma do instalacji gazowych |
PTFE 10 lub 15 |
-200 do +260 |
10-15 x 19 x 0,2 |
0,5 |
Dla rur >1” |
SKIFLON |
||||
Niebieska |
-200 do +260 |
12 x 12 x 0,075 |
0,35 |
Do wody zimnej i ciepłej |
Żółta |
-200 do +260 |
12 x 12 x 0,1 |
0,7 |
Do gazu |
zielona |
-200 do +260 |
10 x 19 x 0,2 |
0,5 |
Do dużych gwintów |
Technika uszczelniania taśmą teflonową
Taśmę teflonową nawijamy zawsze zgodnie z kierunkiem wkręcania łącznika, mocno wciskając ją w rowki gwintu. Ilość taśmy zależy od średnicy rury i jakości samego gwintu. Gwinty na rurach i łącznikach małej średnicy, do 1” mają zwykle luz rzędu 0,2-0,4 mm, większych średnic – nawet do 0,8mm, tym samym ilość taśmy (ilość nawiniętych zwojów) będzie w dużej mierze zależała od jej grubości. Generalnie do małych średnic rur zalecam stosować taśmy grubości 0,1mm i szerokości 12mm, przy średnicach ≥ 1” lepsza będzie taśma 0,2mm o szerokości 19mm. Taśmy o grubości 0,075mm nadają się tylko do gwintów tworzywowych drobnozwojnych.
Fot. Uszczelnianie gwintu taśmą teflonową
Fot. Po nawinięciu odpowiedniej ilości taśmę należy urwać i koniec przygładzić.
NICI USZCZELNIAJĄCE
Stanowią alternatywę dla taśmy teflonowej, w dalszym ciągu mało znaną, ale coraz chętniej stosowaną przez monterów. Wykonywane są z teflonu (P.T.F.E) lub poliamidu (PA), w formie wielowłóknowej nitki w kolorze białym, nawiniętej na szpulę. Nadają się do uszczelniania gwintów stożkowych i cylindrycznych do 6” w instalacjach wody pitnej, co, gazu i sprężonego powietrza. Nici z teflonu są bardziej odporne na temperaturę, nawet do 240 °C, mogą być więc stosowane także w instalacjach parowych. Nici poliamidowe wytrzymują do 130°C, ale mają większą wytrzymałość na zerwanie.
Sposób użycia
Nici należy nawijać na gwint oczyszczony . Nawijanie rozpoczynamy od końca gwintu dokładnie wypełniając jego rowki, koniec nici ucinamy dołączonym do opakowania ostrzem i przygładzamy na gwincie. Łącznik na gwincie można pozycjonować, ale nie więcej niż o 45° obrotu.
Tabela. Zalecana ilość nici Loctite 55 w zależności od średnicy rury (opakowanie o długości 150m)
Średnica rury
|
Ilość obwinięć*
|
Max. ilość uszczelnionych gwintów
|
½”
|
6-8
|
385
|
2/3”
|
7-9
|
258
|
1”
|
8-12
|
180
|
1 ¼”
|
10-15
|
100
|
1 ½”
|
15-25
|
54
|
2”
|
20-30
|
32
|
2 ½”
|
25-35
|
22
|
3”
|
30-40
|
16
|
4”
|
35-45
|
12
|
*Gwinty z tworzyw sztucznych wymagają średnio 2x więcej nici.
Fot. Uszczelnianie gwintu nicią poliamidową.
TABELA Nici uszczelniające
Nazwa, materiał |
Wytrzymałość na temperaturę |
opakowania |
uwagi |
Zdjęcie wyrobu |
Loctite 55 Nić poliamidowa |
Do +130°C |
Biała, 50m lub 150m, aplikator z ostrzem do ucinania |
Można pozycjonować złącze do 45°, przechowywać w chłodnych suchych pomieszczeniach |
|
TwineFlon Nić teflonowa |
-200 do +240°C |
Biała, 175m |
Można pozycjonować złącze do 45° |
|
Tangit UNI-LOCK Nić nylonowa |
Do +130°C Przy 7 bar, 85°C przy 16 bar |
Biała, 80m lub 160m |
Można pozycjonować złącze do 45° |
|
Filjoint Nić z włókien poliamidowych |
wytrzymałość jw. |
Biała 100m |
Można pozycjonować złącze do 45° |
|
ŻYWICE BEZTLENOWE
Zwane też pastami anaerobowymi to półpłynne masy uszczelniające polimeryzujące w warunkach braku dostępu powietrza. Czas polimeryzacji zależy od wielu czynników, między innymi: temperatury, grubości warstwy, rodzaju podłoża i może wynosić od kilkudziesięciu minut do nawet 72 godzin. Najszybciej proces polimeryzacji zachodzi w podwyższonej temperaturze w złączach metalowych, przy czym jony metalu są katalizatorem reakcji. Najbardziej aktywne metale to żelazo, stal i nikiel, nieco słabiej polimeryzacja zachodzi w złączach wykonanych z mosiądzu i brązu. Proces utwardzania żywic anaerobowych znacznie spowalnia w temperaturach poniżej 10°C, a całkowicie zanika w temperaturach <5°C, dlatego uszczelnianie instalacji w warunkach zimowych jest wątpliwe. W temperaturach pokojowych żywica polimeryzuje już po 15 minutach zapewniając całkowitą szczelność złącza gwintowego po 24 godzinach. Maksymalna grubość warstwy żywicy na gwincie nie może być większa niż 0,8 mm. W większych szczelinach większość żywic nie chce polimeryzować, co ogranicza ich stosowanie do rur średnicy do 2”. UWAGA! - pasty anaerobowe nie nadają się gwintów z tworzyw sztucznych.
Zasada stosowania
Żywicę anaerobową nakładamy na oczyszczony, odtłuszczony i suchy gwint za pomocą aplikatora. Zaleca się nakładać żywicę tylko na cztery rowki gwintu rury pozostawiając przy tym dwa pierwsze rowki wolne. Podczas wkręcania łącznika żywica jest samoistnie rozprowadzana po całym gwincie. Nadmiar żywicy można usunąć suchą ściereczką. Gwint w trakcie montażu do czasu związania żywicy można dowolnie pozycjonować.
Tabela. ŻYWICE ANAEROBOWE
Nazwa produktu
|
Parametry pracy
instalacji
|
Opakowania, kolor żelu
|
Max. wielkość szczeliny
|
zastosowanie
|
Gebatanche woda
Firmy GEB
|
0d -30 do +90°C
|
Kolor kremowy, butelka 75 ml wystarcza na 100 uszczelnień rur 1”
|
0,25 mm,
|
Instalacje wody zimnej i ciepłej, rury do 2”
|
Gebatanche grzew
Firmy GEB
|
Od -30 do 110°C
|
Kolor niebieski
Butelka 75 ml
|
0,25mm
|
Instalacje c.o., gazu, wody i sprężonego powietrza
|
GB-2 firmy BISAN
|
Od -55 do +150°C
|
Kolor kremowy
Tubka 50 ml
|
0,3mm
|
Instalacje wody, co. I gazu
|
Fermitan firmy ARMACK
|
Od -30 do +110°C
|
Butelka 75ml
|
0,25mm
|
Instalacje c.o., gazu, wody i sprężonego powietrza
|
Technicoll-anaerobic 5572
|
0d -50 do +150°C
|
Tubka 20 ml, kolor biały
|
>0,2mm
|
Instalacje c.o., sprężone powietrze, do 3”
|
ANA-FIX S Ferdom
|
0d -50 do +150°C
|
Butelka 50g wystarcza na 150-180 gwintów ½”
|
0,25-0,3mm
|
Instalacje c.o., gazu, wody i sprężonego powietrza
|
Loxeal 15-36
|
Od -55 do 180°C
|
Butelka 50 ml, niebieski fluorescencyjny
|
0,3mm gwinty do 2”
|
Instalacje wody pitnej i gazowe
|
Loxeal 18-10
|
Od -55 do 150°C
|
Butelki 50 lub 250 ml, kolor biały (kość słoniowa)
|
0,3mm gwinty do 3”
|
Jw.
|