(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как приварить к трубе фланец


Как приварить фланец

Необходимость приварить фланец к трубе возникает в организациях, занимающихся строительством, содержанием или обслуживанием трубопроводов. Компания ООО «ПК «Феррум Ханд» не только поставляет металлопрокат по всей России, но и осуществляет обработку металла. Наши специалисты знают все о сварке и способах монтажа металлоизделий, поэтому смогут приварить фланцы в соответствии с действующим регламентом сварочных работ.

Для чего это делается

Фланцы представляют собой специальную насадку, которая приваривается к трубе и создает возможность болтового подсоединения трубопровода к насосам, резервуарам, фильтрам, тройникам, отводам. От правильности проведения сварки зависит прочность стыка, надежность соединения, отсутствие проблем при эксплуатации трубопровода. Чаще всего стальные элементы в трубопроводах соединяются при помощи электродуговой сварки – ручным способом, автоматическим или полуавтоматическим.

Этапы сварочных работ

Методы проведения сварочных работ, используемое оборудование и материалы могут отличаться, но последовательность процесса одинаковая:

  1. Подготовка свариваемых участков – зачистка металла по краям до блестящего состояния.
  2. Обработка кромки – срез фаски под углом 30°.
  3. Сближение двух соединяемых концов, фиксация их в неподвижном состоянии. Для этого в зазор между свариваемыми поверхностями может помещаться проволока диаметром 2 мм.
  4. Прихватка стыка в трех местах, обеспечивающая неподвижность конструкции при сварке.
  5. Проведение сварочных работ – расплавление металла электрода и свариваемых краев, заполнение им шва с последующей кристаллизацией для образования неразъемного соединения двух элементов.
  6. Зачистка шва, удаление электродного шлака.

В результате правильно проведенной обработки фланцевый элемент приваривается к трубе без перекосов, шов будет плотным, впоследствии выдержит повышенное давление в системе.

Тонкости процесса

Технологические особенности процесса сварки зависят от вида фланцев. Плоские фланцы монтируются только на прямых участках трубы – их, в отличие от воротниковых моделей, нельзя приваривать к отводам. Различия в способах сварки плоских и воротниковых фланцев объясняются разными видами шовных соединений (стыковое или угловое) и характером образуемой конструкции. Плоскофланцевые соединения делаются с угловым швом, образуя жесткую конструкцию, которая при подаче высокотемпературных веществ может разрушиться из-за разности коэффициентов теплового расширения. Воротниковые фланцы привариваются стыковым швом, выдерживающим значительные температурные колебания.

В «ПК «Феррум Ханд» работают квалифицированные сварщики, мастера, инженеры и технологи. Они имеют аттестацию НАКС (государственного органа по контролю сварки), подтвержденную выданными удостоверениями. Работы производятся на прошедшем аттестацию сварочном оборудовании. Если заказчику нужно приварить фланец по всем правилам – мы сделаем это профессионально, быстро, по доступным ценам.

ferrumhand.ru

Как приварить трубу к плоскости - Ковка, сварка, кузнечное дело

На любом трубопроводе, который является магистральной конструкцией из скрепленных между собой труб при помощи соединительных элементов, так называемых фланцевых соединений, имеется как минимум два конца и каждый из них должен иметь фланцевую заглушку. Фланцевые заглушки, так же как и фланцевые соединения, имеют вид плоскости и крепятся к трубе в большинстве случаев при помощи сварки.

Для обеспечения герметичности трубопроводной системы необходимо произвести качественный сварочный процесс при выполнении работ по креплению фланцев и заглушек к трубе, который в итоге сводится к вопросу: как приварить трубу к плоскости.

Способы сваривания трубы с плоскостью

  • Первый способ – это сваривание встык. Плоскость (фланец) состыковывается с трубой по всему периметру торца трубы, делаются прихватки и затем полностью обваривается. Такой процесс приваривания довольно сложен, поскольку сварочный процесс предусматривает применение всех видов сварочных швов:
  1. горизонтальных,
  2. потолочных,
  3. вертикальных.

При этом для выполнения качественного соединения от сварщика требуется наличие довольно высокой квалификации.

  • Второй способ сваривания предусматривает, что плоские фланцы одеваются на трубу, после чего привариваются. Приварной фланец такого вида отличается значительным образом от приварного фланца встык. По ГОСТ, плоские приварные фланцы, которые одеваются на трубу, должны иметь технологический зазор 1-3мм, в зависимости от наружного диаметра трубы и внутреннего диаметра фланца. После того как плоский приварной фланец одет на трубу, выполняется сварка по внутренней части самого фланца и, соответственно, по его наружной части поверхности. Аналогично сварочному процессу приваривания фланца встык, сварочные швы в данном случае используются в трех видах: потолочном, вертикальном и горизонтальном. Однако швы расположены в двух местах на закрепленной плоскости (фланце) на трубе.
  • Если плоский фланец приваривается к короткому патрубку, то патрубок с прихваченным фланцем устанавливается на специальное приспособление, после чего сварщик начинает сваривание. При образовании кратера необходимо плотно упереть чехольчиком обмазки электрода встык свариваемых деталей, удерживая электрод под наклоном 40-45 градусов к горизонтали, плавно проворачивая левой рукой фланец по мере горения электрода. Электрод должен оставаться неподвижным, а образование шва происходит в результате проворачивания свариваемых деталей. Сварочный процесс должен происходить без обрыва дуги, непрерывно. Таким же способом сваривается и внутренний шов.

Разделы: Сварочные работы - как варить

Метки: выполнение сварочных работ, сварка своими руками, Сварка- основы

kovka-svarka.net

Особенности фланцевых соединений для металлических коммуникаций

Понятие «фланец» подразумевает и вид сантехнической арматуры, и сам способ соединения труб, применяющийся в практически любой отрасли промышленности. Фланцевое соединение стальных труб герметичное и прочное, при этом разборное, что дает возможность после демонтажа проводить профилактические работы или повторно использовать участок трубопровода. В зависимости от назначения системы используются фланцы различных типов, выполненные из различных материалов.

Область применения фланцев

Сам фланец не является соединительным элементом: его задача — опора для крепежных болтов и обеспечение герметичности этого стыка. Как запорные или соединительные элементы фланцы применяются в коммуникациях системы ЖКХ, нефтяной и химической промышленности, топливной и газовой отрасли. Достаточно прочное и долговечное фланцевое соединение труб применяется и для установки на систему измерительных приборов. Различные технологии и типы материалов, применяющиеся для изготовления фланцев, позволяют успешно эксплуатировать даже системы, проводящие агрессивные среды под высоким давлением.

Фланцевое соединение стального трубопровода

Для монтажа трубопроводов обычно используются диски из того же материала, что и основные элементы. Это обеспечивает равномерность нагрузки и страхует от повреждения элементов в результате перепадов температуры на швах материалов с разной теплопроводностью. Соответственно, фланцевое соединение полиэтиленовых труб производится аналогичным узлом, но для стальных труб может применяться фланец из чугуна, алюминия, латуни, бронзы. Тем не менее, лидером является углеродистая стиль – недорогой, простой в обработке и практичный материал.

Характерная конструкция

Фланец — металлический диск круглой или, что встречается реже, квадратной формы с перфорированной плоскостью. В комплект арматуры такого типа входят:

  • парные диски;
  • болты и гайки для крепления и стягивания этих плоскостей;
  • прокладка из паронита, фторопласта или терморасширенного графита, обеспечивающая герметичность.
Пластиковые фланцы для ПВХ труб

Диски фланцев, поступающие конечному потребителю в том виде, в котором вышли из штамповочного станка, могут быть как гладкими, так и имеющими характерные насечки. Эта модель обеспечивает большую герметичность, необходимую для безаварийной эксплуатации водо- и газопроводов. На диски попарно могут быть нанесены:

  • шипы и пазы;
  • выступы и соответствующие впадины.

Отдельные конструкции предусматривают углубления под прокладки разных типов и форм. Изолирующие фланцевые соединения газовых труб требуют особенно тщательного контроля качества этого элемента.

Размеры и количество болтовых отверстий устанавливаются производителем в соответствии с ГОСТом. Крепление арматуры к самой трубе производится, как правило, сварочным аппаратом. Отдельные виды фланцевых соединений трубопроводов могут крепиться и при помощи резьбы, нанесенной на фланцевый диск с внутренней стороны. Специалисты отмечают, что в конструкциях такого типа преимущество прочности фланцевого соединений практически утрачивается.

Сварка фланца и стальной трубы

Типы фланцевой арматуры

При всем разнообразии фланцев, можно выделить основные типы, имеющие характерные черты:

  • проходные фланцы, использующиеся для наращивания длины трубопроводов;
  • фланцы-заглушки, являющиеся тупиковыми.

Поскольку фланец — соединение, применяющееся в рассчитанных на длительную эксплуатацию системах или трубопроводах с большим внутренним давлением, то в приоритете монолитное присоединение к металлической трубе сваркой. Поток перед работами прекращается и восстанавливается только после полного завершения работ с постепенным наращиванием нагрузки.

Основные виды по ГОСТу

Применение того или иного типа фланцевых соединений в конкретном случае диктуется параметрами проводимой среды, объемом и запланированной нагрузкой на систему. Как определяет ГОСТ, соединения бытовых трубопроводов фланцевые делятся на три основные вида. Соединительные узлы с другими показателями производятся в индивидуальном порядке по специальным заказам.

Приварные плоские фланцы

Этот тип соединительного узла встречно надевается на противоположные края подготовленной к сварке стальной трубы. Окружность трубы соединяется с арматурой сварочными швами по два, на каждый из парных окончаний. Затем производится стандартное крепление при помощи болтов и гаек с предварительным размещением уплотнителя между плоскостями.

Монтаж приварного фланца в стык производится быстрее, так как для крепления требуется всего по одному шву на каждое из окончаний соединяемой трубы. Перед сваркой диск фланца и зачищенный край колена прикладываются встык. Для трубопроводов с небольшим давлением среды такой тип арматуры считается достаточным, хотя и уступающим плоскому аналогу.

Приварной фланец с «воротником»
  • Свободные фланцы на приварном кольце

Каждый из парных элементов конструкции в этом типе арматуры состоит из двух частей. Кольцо приваривается к окончанию трубы обычным методом. Сам свободно двигающийся по длине трубы фланец к этому моменту на нее уже накинут. Такой тип монтажа позволяет применять соединение трубопроводов фланцевое в труднодоступных участках, а также использовать для изготовления кольца и самого диска разные типы стали. То есть для трубы из нержавейки использовать аналогичное более дешевое кольцо и высокопрочный фланец из углеродистой стали. Прочные шайбы, болты и гайки обеспечат надежность конструкции.

Видео: как приварить фланец к трубе

Фланцевый тип соединений труб в быту практически не применяется, эта технология рассчитана на промышленное применение. При необходимости выбирать фланцевые узлы требуется обратить особое внимание на отметки о соответствии нормативам.

trubsovet.ru

Фланцевое соединение стальных труб: их плюсы и область применения

Фланцевое соединение стальных труб является очень распространенным методом. Фланец может иметь форму квадрата или круга. На нем равномерно расположены отверстия для шпилек и болтов. Такие детали применяют для создания высокопрочного и герметичного стыка узла на продолжительном участке трубопровода.

В бытовых системах фланцевое соединение используют не очень часто. Такой вид технологии рассчитан на промышленное применение. Если возникает необходимость поставить стальной фланцевый узел, то особое внимание нужно уделить на все отметки по нужным нормативам.

Фланцевые стыки стали самыми популярными видами разъемных стальных соединительных в химической, промышленной области и ЖКХ. Этому способствовали: герметичность, простота конструкции, легкость производства и монтажных работ.

Что такое фланец и принцип его действия

Понятие фланец включает в себе не только деталь сантехнической арматуры, но и метод скрепления труб, который на практике применяют во всех промышленных отраслях. Фланцевые соединения стальных труб отличаются герметичностью и прочностью.

При этом соединение является разборным. А это означает, что после снятия можно проводить все нужные ремонтные работы и повторно применять участок магистрали. Фланцевые соединения для стальных труб подбирают, исходя из предназначения сети, при этом берут в работу различные типы фланцев, которые произведены из разных материалов.

При большом разнообразии стальных вариантов, выделяют такие основные виды конструкций:

  • Проходные варианты. Они успешно применяются для увеличения протяженности трубопровода.
  • Фланцы-заглушки. Это тупиковый вариант данных деталей.

Получается, что фланцы – это  детали для соединения, которые ставятся в сети большого срока использования, и в магистралях с большим давлением внутри, но более приоритетными называют монолитные соединения посредством сварки.

Передвижение среды по трубопроводу перед началом монтажных работ приостанавливают, а включают только после полного прекращения действий. Особое внимание при этом уделяют давлению, его нагрузку на эту деталь рекомендуют наращивать постепенно.

Области применения деталей для соединения

Говоря о таком элементе, необходимо внести ясность, что он не является деталью для крепления. Главная задача этого приспособления заключается в создании опорной конструкции для крепительных болтов и одновременно в обеспечение герметичности соединения.

Как запорную или стыковочную деталь, их ставят в коммуникационных сетях ЖКХ, в промышленности по добыче нефти. Также они обширно монтируются в топливной и газовой сферах. В этих отраслях очень прочные и долго служащие фланцевые крепления используют при монтаже в сеть приборов измерения.

Разные технологические особенности изготовления и виды материалов для этих элементов, дают возможность эффективно эксплуатировать сети, которые проводят агрессивные вещества под высокими показателями давлением.

При прокладке системы их стальных труб, чаще всего, используют диски из аналогичного материала. Это создает одинаковый уровень нагрузочного давления и служит подстраховкой от повреждений составных деталей после воздействий температурных скачков.

Видео

Такие повреждения характерны для швов на материалах, которые характеризуются неодинаковой проводимостью тепла. На стальные трубы ставят чугунные, алюминиевые, латунные и бронзовые фланцы. Но, бесспорным лидером среди вариантов для такой работы являются изделия их углеродистой стали. Причин для этого несколько, это:

  1. Не большая стоимость.
  2. Практичность.
  3. Простота в обработке.

Фланцевые соединения можно встретить в любой сфере. Большое разнообразие материалов для производства данных устройств дает возможность эффективно использовать любую магистраль.

Некоторые виды систем предусматривают наличие специального углубления под прокладки. Особенно тщательного контроля требуют фланцевые крепления в сети, транспортирующей газ. Здесь понадобятся фланцы, прошедшие детальную проверку на качество.

Особенности и  характеристики

Главной характеристикой фланцевых креплений являются их конструктивные особенности. В России и в странах СНГ наиболее популярные следующие нормы:

  • Гост 12820-80. Он определяет конструктивные отличия плоского типа привариваемых фланцев.
  • Гост 12821-80. В нем определяется конструкционная характеристика приварных встык фланцев.
  • Гост 12822-80. Таким документом определяются конструкционные характеристики стальных свободных на привариваемом диске фланцев.

Приспособления, которые относятся к этим трем основным группам, предназначены для стыка непосредственно для сети и оборудования. Условия установки любого из представленных механизмов разные.

Плоские приварные детали из стали. Во время монтажных мероприятий, такой элемент «насаживают» на трубу, а после этого его наваривают парой швов сварки вокруг нее.

Приварной встык механизм из стали. Монтаж этой стальной детали, если сравнить с первым вариантом, ставит в необходимость наличие только одного сварного шва – соединения.

При таких действиях скрепляется встык торцевая часть трубы и «воротничок» механизма для соединения. Такое в значительной степени упрощает процесс крепежа детали и уменьшает затраченное на монтаж время.

Свободная стальная конструкция на привариваемом кольце. Она включает в себя главную часть и кольцо, а они в свою очередь должны иметь одинаковый показатель условного объема и давления.

Если провести параллель с ранее указанными вариантами, то в этом механизме удобство установки находится на более высоком уровне, потому, что на трубы наваривается сам диск, а фланец оставляют в свободном расположении.

Благодаря этому, соединение болтовых отверстий на свободно расположенных  деталях и на аналогичном механизме на арматуре выполняется без затруднений, даже в месте трудного доступа. Поворачивать трубу при данном соединении также не нужно.

К положительным моментам их использования относится то, что при подборе для трубы из нержавейки, можно поставить кольцо из нержавейки, а фланцевую конструкцию из углеродистой стали.

В мире применяют и другие классификации, например:

  • DIN – это немецкие нормы стандарта, они действуют в европейских странах;
  • ANSI/ASME – это американские нормы стандарта, они действуют в Японии, США и Австралии.

Переводятся эти стандарты в специальных таблицах, где есть четкое указание, какой стандарт определяет характеристики того или иного изделия.

Исполнения уплотнительной поверхности фланцев

Как уже писалось, данные изделия для стальных труб изготавливают в соответствие с ГОСТ стандартам. И такие арматурные крепления изготовляют с уплотнительными поверхностями в следующем исполнении:

  1. Плоскость, обозначается – А.
  2. Впадина. Обозначается – F.
  3. Паз. Его обозначение это D и M.
  4. Для линзовых прокладок. Обозначения этого варианта – К.
  5. Выступ для соединения. С обозначением В.
  6. Выступ. Его обозначают – Е.
  7. Шип. Этот вид обозначают С и
  8. Для прокладки с овальным сечением. Обозначение этого вида – J.

Фланцы арматуры необходимо производить с уплотнительными поверхностями типа А, В, D, F,  J, K, M. Остальные варианты уплотнительных поверхностей фланцев арматуры допускают только по требованию клиентов.

Фланцы с уплотнительными поверхностями А, B, C, D, E, , F применяют с стыках, которые уплотнят такими прокладками:

  1. зубчатыми;
  2. металлическими;
  3. графитовыми;
  4. металлографита.

Фланцы изготавливают в соответствии к требованиям, которые обеспечивают выдержку геометрических габаритов и механических характеристик.

Например, плоские фланцы можно производить сварным путем, если при работе выдержанны условия проварки шва, это должно быть выполнено по всей протяженности сечения на устройстве. Уровень качества таких швов рекомендуют проверять ультразвуковым способом.

Видео

Стальные привариваемые встык изделия предпочтительнее делать из поковки, штамповки, или бандажных заготовок. Для такой продукции ни в коем случае нельзя брать листовой прокат и использовать метод обточки.

Как правило, способ изготовления определяет производитель, в том случае,  когда заказчик дополнительно не обговорил это при заявке.

Круглые и квадратные виды

По видам конструкции данные характеризуют:

  • Величина условного прохождения, ее измеряют в миллиметрах и обозначают ДУ.
  • Величина условного давления. Она меряется в кгс/см2.
  • Материал, используемый, как сырье.
  • Непосредственно исполнение. В этой ситуации используют цифры от одного до девяти, они указывают на нужный тип поверхности, устанавливаемой под прокладку.

Технологические характеристики стальных фланцевых соединений на трубах имеют прямую связь к технологическим процессам и заготовкам, которые берут для работы.

Фланцы по типу производства бывают круглые и квадратные. На сегодняшний момент количество арматуры для магистралей из труб, где нужны изделия квадратной формы, не так много. Но, не смотря на это, такие механизмы не потеряли свою актуальность.

По этим причинам, для показателей давления, которое не превышает величину в 40 кгс/см2 в соотношении к ГОСТ 12815-80 предусматривают не только механизмы круглой формы, но и виды в форме квадрата.

Видео

Делая заявку на такой товар для стальных труб, следует знать, что его объем напрямую зависим от условного давления. Для более больших порогов давления на трубе нужно ставить конструкции с большими объемами.

Давление, которое они в состоянии выдержать

Это очень значимый показатель переносимый этим механизмом. Величины по этим параметрам зависимы от геометрических типоразмеров изделия. Также на это влияет вариант поверхностей уплотнения.

Стальные изделия плоские привариваемые (ГОСТ 12820-80) и детали из стали свободные на привариваемом диске (ГОСТ 12822-80) переносят нагрузку до 25 кгс/см2. А варианты привариваемые встык (ГОСТ 12821-80) переносят влияние даже до 200 кгс/см2.

Величину в таких ситуациях показывают в разнообразных представлениях, это:

  • Па;
  • МПа;
  • атм;
  • кгс/см2 и другие.

Но, выпуская товары этой линейки основной измеряющий параметр это кгс/см2.

Особенности монтажа

Ключевым моментом установки фланцевого крепления стала затяжка его стыков. Для достижения максимальной герметичности стальной конструкции, нужно брать в работу только те изделия, которые отличаются высокой точностью соединения.

Дальнейший ход работы следующий:

  • Поверхностную часть конструкции чистят и обезжиривают.
  • Далее изделия проверяют на предмет присутствия коррозийных образований, вмятин и микротрещин. Тщательно осмотреть нужно также болты и гайки. На резьбовой части удаляют заусеницы. Резьбовую часть болтов и гаек рекомендуют смазать.
  • Затем подготавливается прокладка. Ее следует установить точно по центру, и правильность этой установки необходимо проверить. Старые прокладки для работы брать не рекомендуют.
  • Очень важно все болты затягивать в правильной последовательности. Вначале затягивается первый болт, и делается это слегка. Затем также затягивают болт, расположенный с противоположной стороны. Третий болт затягивается немного слабее, чем первый. Четвертый болт на противоположной стороне от третьего. И такая последовательность сохраняется до того времени пор, пока не закрепятся все болты. Если это работа с деталями, которые состоят из 4-х болтов, в данном случае применяют вариант – крест – накрест.

Момент подтяжки требует особого внимания, иначе герметичного соединения не создать. Уровень стягивания должен быть одинаково распределен по всему элементу. В период затяжки на болт влияет сила растягивания. И любое чрезмерное усилие способно оборвать резьбу или болт.

Для того, чтобы отрегулировать силу стяжки фланцевого соединения, применяются разнообразные техники:

  • гидравлические механизмы для натяжки ;
  • гидравлические динамометрические ключи;
  • пневмогайковерты;
  • динамометрические ключи ручного действия.

Иногда используют стягивание фланцевого механизма от руки, но это под силу только только определенной категории людей. После крепления фланца (на протяжении первых суток) элемент может терять силу затяжки приблизительно на десять процентов. Через 48 часов после установки фланцевого механизма рекомендуют выполнить дополнительную протяжку.

Фланцевое соединение стальных труб является очень важным моментом. Подбирают фланцевые изделия в соответствии ко всем перечисленным выше характеристикам. В технической документации можно найти данные о том, какие из изделий лучше поставить в каждом конкретном случае.

Видео: как приварить фланец к трубе

Такое связано с видом перегоняемой среды, со степенью ее агрессивного воздействия, и с давлением в трубе. Нельзя забывать о том, что порою давление может доходить до большого уровня, по этим причинам следует побеспокоиться о предотвращении прорывов и аварий.

Ведь ремонт магистрали – это дорогое удовольствие, особенно, если поломка небольшого участка путем цепной реакции приводит к большой аварийной ситуации. Чтобы избежать этого, необходимо выполнять выбор фланцевых механизмов в соответствие к нормативам и технической документации.

Записи по теме: (4 оценок, среднее: 4,50 из 5) Загрузка...

trubanet.ru

Сборка и сварка фланца (стр. 1 из 3)

Введение

Сварке подвергаются практически любые металлы и неметаллы в любых условиях на земле, в воде и космосе. Соединения, получаемые сваркой, характеризуются высокими механическими свойствами, небольшим расходом металла, низкой трудоемкостью и невысокой себестоимостью. Надежность соединений, выполняемых сваркой, позволяет применять ее при сборке самых ответственных конструкций.

Научно-технические, экспериментальные и практические работы, выполняемые в последнее время (примерно с 1970-х годов) в области сварки, позволили создать принципиально новые конструкции машин.

Главное требование- это соответствие эксплуатационному назначению.

Конструкции должны быть прочными, жесткими и надёжными, а так же экономичными и минимально трудоемкими при изготовлении и монтаже.

Каждая конструкция проходит 3 этапа: проектирование, изготовление и сборка или монтаж.

Основоположниками дуговой сварки являются российские ученые и инженеры- В.В.Петров, Н.Н.Бенардос, и Н.Г.Славянов.

В дуговой электросварке источником тепла является электрическая дуга, которая возникает между электродом и металлом. Сущность электродуговой сварки в том, что свариваемый металл плавится теплом дуги.

При дуговой сварке плавящимся электродом шов образуется за счет расплавления электрода и свариваемого металла. При сварке неплавящимся электродом шов заполняется металлом свариваемых частей, но иногда присадочным металлом, подаваемым в зону дуги со стороны.

Темой данного проекта является сборка и сварка фланца.

1. Описание конструкции с анализом ее технологичности

Понятие технологичности сварной конструкции- это возможность изготовления всех деталей конструкции и с ее наименьшими трудовыми затратами удобными способами и с применением самого производственного оборудования, например штамповка деталей вместо кислородной резки.

Фланцы могут быть элементами трубы, фитинга, вала, корпусной детали и т.д. Фланец в виде отдельных деталей чаще всего приваривают или привинчивают к концам соединяемых деталей. Фланцы применяются для соединения изделий арматуры с трубопроводами, соединения отдельных участков трубопроводов между собой и для присоединения трубопроводов к различному оборудованию. Фланцевые соединения обеспечивают герметичность и прочность конструкций, а также простоту изготовления, разборки и сборки.

При проектировании, а так же при изготовлении сварных конструкций необходимо помнить, что очень больше внутренние напряжения (иногда- до частичного саморазрушения) возможны при сварке электрозаклепками, поэтому следует избегать таких соединений, применяя нахлесточную сварку либо в широких прорезях.

Конструкция технологична, т.к. ее можно сваривать ручной, полуавтоматической и автоматической сваркой.

2. Характеристики свариваемого материала

Свариваемость-это способность металлов и сплавов образовывать соединение с помощью сварки без трещин, пор и других дефектов.

Низколегированные стали содержат до 0,23% углерода, имеют легирующие добавки и иногда называются сталями повышенной прочности.

Особенности сварки низколегированных сталей: они ведут себя при сварке так же, как и низкоуглеродистая стал, но имеются отличия при действии термических циклов.

1. Больше склонность к росту зерен в околошовной зоне, особенно при перегреве.

2. Более склонны к подкладке при повышенных скоростях остывания.

3. Стойкость металла шва против образования горячих трещин ниже из-за легирующих элементов.

4. Чувствительность к концентраторам напряжений и даже к тепловым «ожогам».

Химический состав стали

Механические свойства стали

3. Определение свариваемости материала конструкции

Сэкв.=С + Mn/6+Cr/6+Si/5+P/2+Ni/12+S/5

Cэкв.=0,2+0,48/6+0,25/5+0,04/2+0,30/12=0,37

Если Сэкв.=0,46…0,59%, то сталь хорошо сваривается

Если Сэкв.0,6%, то сталь плохо сваривается

Вывод: Свариваемость металла хорошая, т.к. Сэкв.≤0,45

4. Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции

Способ изготовления заготовки и подготовка кромок.

Изготовление заготовки фланца можно разбить на следующие этапы:

1)правка листа

2)зачистка листа и подготовка поверхности

3)подготовка кромок под сварку

1)правка листа

Листа правильные многовалковые машины предназначены для правки листового проката и листовых заготовок. Правкой осуществляет между рядами вращающихся валков, расположенных в шахматном порядке расстояния между нижним и верхнем рядами валков регулируют и устанавливают в зависимости от толщины выправленного листа .При прохождением между валками каждый участок листа получает многократный изгиб в противоположены стороны и выправляется. В зависимости от величины искривления листа правка производится за один или несколько проходов листа правильные многовалковые машины имеют 23 валка. Заготовка проходит между двумя рядами правильных роликов, расположенных в шахматном порядке, многократно изгибается и выправляется. Ролики выполняют сменными в зависимости от конфигурации сечения выпрямляемого материала, что позволяет править на одно машин различные профилями.

2)зачистка листа и подготовка поверхности

Очистку применяют для удаления с поверхности металла средств консервации, загрязнений, смазочно-охлаждающих жидкостей, ржавчины, окалин, заусенцев, грата и шлака, затрудняющих процесс сварки, вызывающих дефекты сварных швов и препятствующих нанесению. Для очистки проката, деталей и сварных узлов применяют механические и химические методы. К механическим методам относятся способом очистки: дробеструйная, дробеметная, на зачистных станках, в галтовочных барабанах, с помощью ручных пневматических и электрических машин. К химическим- обезжиривание и травление, выполняемые ванным или струйным способами.

Дробеструйный и дробеметный способы применяют для очистки листов и профильного проката и сварных узлов от окалины, ржавчины и загрязнений при толщине металла 3мм и более. При дробеструйном и дробеметном способах очистки дробь выбрасывается с большой скоростью на очищаемый металл и ударяясь, удаляет имеющиеся на нем загрязнения, ржавчину и окалину.

Дробеструйная очистка осуществляется дробеструйными аппаратами, которые выбрасывают дробь на очищаемую поверхность через сопло с помощью сжатого воздуха.

В дробеметных аппаратах дробь выбрасывается лопатками ротора в результате центробежной силы. Дробеметную и дробеструйную очистку производят в камерах, в которых установлены очистные аппараты, оборудованные для размещения и транспортировки очищаемых изделий, устройства для сбора, сепарации (очистки), возврата дроби и для вытяжки загрязненного воздуха.

3)подготовка кромок под сварку

При назначении форм подготовки кромок учитывают прежде всего глубину провара, технологические и экономические условия процесса. Так например, стыковые соединения с V-образной подготовкой кромок рекомендуется применять для металла толщиной 3-26мм. При возможности кантовки стыкового соединения, при доступе с двух сторон, для металла толщиной 12-40мм выполняется К-образная подготовка кромок, при толщине до 60мм Х-образная разделка. В данном курсовом проекте применяется именно Х-образная разделка кромок.

Выбор сварочных материалов.

Выбор сварочных материалов осуществляется с учетом химических и механических свойств сварочного металла. Кроме того, нужно учитывать технологические особенности сварочной конструкции и состав сварки. В данном случае для автоматической сварки фланца выбирается следующие сварочные материалы:

1)сварочная проволока Св-08А

2)флюс ФЦ-16

Электродная проволока при автоматической сварке под флюсом является одним из основных элементов, определяющих качество сварного соединения. Ее выбирают в соответствии с химическим составом сварного материала и флюса. Механические свойства наплавленного металла должны быть не менее нижнего предела механических свойств сварного металла.

Флюс является одним из важнейших элементов для успешного проведения сварки, и во многом определяет качество металла шва. Основные требования:

-обеспечение устойчивого процесса сварки

-обеспечение отсутствия трещин и пор в металле шва

-обеспечение требуемых механических свойств металла шва

-обеспечение хорошего формирования шва с легкой отделяемостью шлака

-минимальное выделение вредных газов при сварке

-сварка с их применением должна быть экономически выгодной

Выбранный флюс должен соответствовать требованиям ГОСТа и ТУ на данную марку.

Химический состав флюса ФЦ-16,% ОСТ 24.948.02-99

Сварочная проволока Св-08А ГОСТ 2246-70

Выбор способов сборки и сварки.

Для изготовления сварных конструкций высокого качества требуется правильная сборка деталей свариваемого изделия, т.е. правильная взаимная установка и закрепление.

Процесс сборки свариваемого изделия из ряда последовательных операций. Сначала детали подаются на рабочее место, затем собирается изделие или сварной узел. Для этого необходимо установить детали в сборочном устройстве в определенном положении. В этих положениях детали должны быть закреплены, после чего их сваривают. Подача деталей к месту сборки и установка их в требуемом положении осуществляется универсальным или специальным подъемно-транспортным оборудованием. Положение деталей во время сборки определяется установочными элементами приспособления или другими смежными деталями.

mirznanii.com

Можно ли приваривать фланец непосредственно к отводу?

Можно ли непосредственно соединять стандартные фасонные изделия трубопроводов, например, фланцы и отводы, два перехода, переход и отвод? — сомнения по этому поводу возникают и у проектировщиков технологических схем, и у инженеров. Есть ли в этом какие-либо технические трудности? Допустимо ли такое решение правилами эксплуатации? Попробуем разобраться.

Нормативные документы

Для всех вышеперечисленных случаев применимы пункты 3.2.14, 3.2.15 и 3.2.16 Правил устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-108-96). В них говорится следующее:

Проектирование и работы должны вестись так, чтобы в дальнейшем располагать возможностью контролировать сварной шов и, при необходимости, выполнять его термическую обработку. Если для проекта используются трубы с толщиной металла менее 8 мм, то от одного сварного шва до другого следует отступать, как минимум, 50 мм, если более 8 мм — 100 мм. Во всех остальных случаях между сварными швами должно быть расстояние, троекратное номинальному значению толщины материала.

Если в проекте есть опоры, то в случае толщины стенок труб до 50 мм от них следует отступить 50 мм, более 50 мм — 200 мм.

Чтобы выполнить сварной шов, от начала гиба отвода следует отступить 50 мм — это для трубопроводов с наружным диаметром труб до 100 мм и, как минимум, 100 мм — для наружных трубных диаметров более 100 мм.

Каждый конкретный случай рассматривается в индивидуальном порядке, если невозможно соблюсти расстояния, указанные в первых двух пунктах. Вопрос решается проектировщиком или специализированной научно-исследовательской организацией с учетом технологических параметров.

А еще есть ПБ 10-573-03 (для трубопроводов пара и горячей воды). Здесь нас интересуют пункты 2.3.8 и 2.3. В них разрешается выполнять сварные соединения крутоизогнутых отводов в начале закругления. Допускается их сварка напрямую, без дополнительных прямолинейных участков.

Подытоживая вышеизложенное, получается, что при выполнении определенных условий, приваривать фланец к отводу без катушки можно. При этом стоит учесть некоторые технические моменты.

Технические рекомендации

Плоский фланец приваривать к отводу без катушки не рекомендуется, потому как соединение выполняется угловым швом — получается жесткая конструкция, испытывающая сложную нагрузку. Герметичность шва при определенных условиях (например, при тепловом расширении в момент подачи горячей среды) может нарушиться.

Воротниковые («с юбкой») и свободные (с отбортовкой) фланцы привариваются более простым и надежным стыковым швом — получается устойчивое к нагрузкам растяжения и сжатия соединение.

Выполняя соединение фланца с отводом или переходом, следует предусмотреть возможность свободной вставки/съема болтов или шпилек при сборке/разборке фланца.

hornews.ru

Фланцы для трубопроводов: применение сварки помогает соединить трубы

Фланцы широко применяются для надежного и герметичного соединения труб, валов, различных вращающихся деталей и компонентов аппаратов и машин. Самым распространенным способом установки фланца на трубу является приварной.

Типы фланцев

В соответствии с требованиями американской системы стандартов ANSI/ASME разделяют такие основные типы фланцев:

  • с шейкой для приварки Welding Neck;
  • сквозные Slip-on;
  • нарезные или резьбовые Threaded flanges;
  • приварные внахлест (свободновращающиеся) Lap Joint;
  • приварные с впадиной под сварку Socket-welding;
  • фланцевые заглушки Blind flanges.

Способы приварки фланцев

Существует всего два способа сварки фланца.

  1. Приварка встык. При этом способе диск сваривается с трубой по всему периметру после состыковки.
  2. Приварка надетого на трубу приварного диска. В таком случае сварка производится по наружной и внутренней поверхности кольца.

Оба способа приварки фланца являются довольно сложными. В процессе сварки используются все типы сварочных швов: горизонтальные, вертикальные и потолочные. Сварочные работы с участием фланцевых соединений требуют высокой квалификации сварщика.

Особенности процесса сборки фланцевого соединения

Фланцевое соединение является слабым и уязвимым местом в трубопроводе.

 Перекосы плоскостей при установке колец могут привести к образованию дефектов, нарушению герметичности узла и, в конечном счете, создать аварийную ситуацию на магистрали.

Поэтому, при сборке фланцевых соединений важно обеспечить:

  • перпендикулярность кольца к основной трубе;
  • совпадение осей болтовых отверстий относительно оси симметрии.

Перпендикулярность сборки фланцевых соединений контролируют при помощи специального контрольного угольника и щупа. Отсутствие смещения осей отверстий выявляется уровнем и отвесом. Допустимое отклонение от перпендикулярности кольца по отношению к трубе не должно превышать 0,2 мм на 100 мм диаметра трубы.

Смещение оси отверстий фланцев относительно оси симметрии основной трубы должно быть менее 1 мм при диаметре болтовых отверстий 18-25 мм и не более 2 мм при диаметре до 41 мм.

Фланцевые кондукторы

Для удобства установки и приварки фланцевых соединений используют специальное устройство, которое называется кондуктором. Кондуктор позволяет собирать соединения в точном соответствии с техническими условиями, указанными в чертеже.

В кондукторе для установки фланца предусмотрены универсальные приспособления, устанавливаемые на тумбах 1 и 4. Тумбу 1 перемещают по длине кондуктора в зависимости от длины собираемого изделия и крепят к раме 5 кондуктора.

Тумба 4 осуществляет возвратно-поступательное движение от цилиндра и перенастраиваемый упор для правильной настройки на полную длину собираемого элемента. Обе тумбы укомплектованы пневмоприжимами, которые прижимают фланцы к фиксаторам во время сборки. В промежутке между тумбами размещены призмы 3, регулируемые по высоте, которые служат опорами для собираемого пояса.

Сборка происходит в таком порядке: выставляют кондуктор по длине, а фиксаторы двух фланцев — на определенный радиус размещения отверстий. На стеллажах на сборочный пояс надевают фланцы. При помощи крана пояс с фланцами размещают на призмах кондуктора. После установки сборочного пояса на призмы 3 тумбу 4 перемещают до упора точной настройки.

Пояс устанавливают на одинаковом расстоянии от фиксаторов. Диски перемещают к фиксаторам и фиксируют точеными пробками (при несоответствии диаметров отверстий в фланце и фиксаторе используют переходные пробки). Затем подключают пневмоприжимы — фланец плотно прижимается к фиксатору и проводят прихватку диска к поясу. После прихватки пояс с фланцами освобождают от пневмо-прижимов и пробок; подвижную тумбу отводят назад и пояс вытаскивают портальным краном из кондуктора.

Применение приварных фланцев

Приварные фланцы широко используются в различных отраслях:

  • химической промышленности;
  • нефтегазовом комплексе;
  • на транспорте;
  • машиностроении и судостроении;
  • электроэнергетике и других отраслях.

С помощью приварных фланцев происходит соединение:

  • трубопроводной арматуры;
  • различных резервуаров;
  • приборов;
  • патрубков;
  • деталей машин и аппаратов.

Использование фланцевых соединений возможно в различных климатических условиях.

Контроль качества фланцевых узлов

При проверке качества фланцевых соединений возможно применение всех типов неразрушающих методов контроля:

  • ультразвуковая диагностика;
  • рентгенография;
  • визуальный осмотр;
  • дефектоскопия.

Положительные результаты достигаются и при проведении контроля в процессе сварки, соответствии расходных материалов основному металлу, использовании соответствующей сварочной проволоки.

Преимущества приварных фланцев

Фланцевые соединения представляют собой разновидность разъемного способа крепления. Применение металлических дисков позволяет, при необходимости, проводить разборку участка трубопровода для проведения регламентных работ.Сварные фланцы, в отличие от резьбовых аналогов, обеспечивают более высокую надежность соединений и являются экономически обоснованным способом присоединения труб к другим изделиям.

Установка фланцевых дисков и крепление их к трубе может осуществляться посредством:

Наиболее качественный результат обеспечивает контактная сварка. Фланцевое соединение является доступным методом монтажа. Большое разнообразие стандартов и материалов, из которых изготавливаются фланцы, позволяет подбирать оптимальные варианты для качественного разъемного соединения. Применение приварных фланцев происходит повсеместно во всех сферах промышленного производства.

Похожие статьи

goodsvarka.ru


Смотрите также