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.

фланец

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.

фланец схема

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.

кондуктор
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