Фланцевые соединения требования

Фланцевые соединения, что это такое? Типы фланцевых соединений

Фланцевые соединения требования

Рассмотрим применение фланцевого соединения, обзор и общие сведения.

Фланцевое соединение удобно при монтаже и пользуется огромным спросом. Существует большое количество аспектов подбора фланцевых соединений, с вопросами о которых стоит обращаться только к специалистам.

Фланцевое соединение – это соединение участков трубопровода при помощи фланцев, как правило, представляющих собой плоские кольца или диски, на которых равномерно расположены отверстия для крепёжных элементов, в качестве которых обычно используются болты или шпильки.

Области применения
Фланец применяется при монтаже трубопроводов и оборудования практически во всех отраслях.

Разнообразие материалов, из которых изготавливаются фланцы сегодня, позволяет использовать эту продукцию в качестве соединительных деталей трубопровода практически при любых условиях внешней среды (температуре, влажности и т. д.) и в соответствии со средой, проходящей по трубопроводу (в том числе и агрессивной).

Фланцевые соединения, состоят из:

  • Собственно фланца;
  • комплекта крепежных изделий (шпильки, гайки, шайбы);
  • прокладки(паронитовые, фторопластовые, из терморасширенного графита, стальные и др.).

Виды фланцев:

задача, которая возложена на этот узел – объединение частей трубопровода либо же присоединение к трубам дополнительного оборудования. Фланцы подразделяются на виды в зависимости от различных параметров. По конструкции они делятся на:

Разделение фланцев по назначению:

  • Для арматуры и трубопроводов. Фланцевые соединения трубопроводов данного типа используются для всех видов и отраслей трубного, транспортного и жилищно-коммунального хозяйства.
  • Для сосудов и аппаратов, такие соединения применяются для перегонки нефти, оборудования систем теплообеспечения, а также емкостей под резервацию.

Стандарты

Все фланцы подразделяются на несколько видов в зависимости от ГОСТа и исполнения:

  1. Стальные фланцы, которые имеют резьбу на шейке. Этот тип имеет достаточно ограниченное применение и в основном используется для трубопроводов с низким давлением.
  2. Литые фланцы, изготавливаются как единое целое с корпусом. Отливаться они могут из стали или чугуна.
  3. Воротниковые фланцы. Представляют собой изделие из стали, которое получено сваркой встык. Назначение воротниковых фланцев заключается в соединении трубопроводов с высоким и средним давлением.
  4. Свободные фланцы. Этот вид имеет свои особенности и подразделяется на три подвида:
  • с буртом, они применяются для трубопроводов с агрессивными средами, от воздействия которых бурт предохраняет сам фланец;
  • на отбортованной трубе;
  • на приварном кольце, они используются для трубопроводов из цветных металлов – меди и ее сплавов, алюминия, а также нержавеющей стали;
  1. Фланцы плоские приварные. Производятся они из стали и применяются такие фланцевые соединения для технологических трубопроводов.

Параметры выбора соединения

Материал. Для изготовления используется чугун, углеродистая, легированная, нержавеющая сталь. Материал выбирается в соответствии с используемой средой применения. Могут также применяться и дорогостоящие металлы.

Условный проход. Его размер соответствует внутреннему сечению фланца, по которому будет протекать среда.

Форма фланцевого соединения. Фланцы могут быть: круглые, овальные или прямоугольные.

Давление. Соединения могут выдерживать максимально условное давление, оно зависит от исполнения и геометрических размеров фланца. Этот параметр также предусмотрен основным нормативным документом.

Фланцевый крепеж

Для монтажа фланцевых соединений обязательно необходим крепеж. Для крепления трубопроводов применяют такие крепежные изделия: болт, гайка, шпилька и шайба. Так как фланцевые соединения трубопроводов — это достаточно ответственная конструкция, к крепежу предъявляются требования в соответствии со следующими параметрами:

  1. Рабочая температура. Здесь играет роль температура жидкости или газа, который будет транспортироваться по данному трубопроводу, а также температурный режим окружающей среды. Каждый материал имеет рабочий диапазон температур, в соответствии с которым выбирается изделие. Если окружающая среда не превышает –30 ºС, возможно применение обычных марок стали, для более низких температур применяются холодостойкие марки.
  2. Давление. Чем выше показатель рабочего давления, тем более высокими параметрами должен обладать используемый материал, из которого изготовлены шпильки для фланцевых соединений.
  3. Рабочая среда. Существуют определенные характеристики рабочей среды: температура, химические свойства (состав — агрессивный, неагрессивный).В соответствии с перечисленными выше показателями должен подбираться фланцевый крепеж. Для агрессивных сред подбирается крепеж, который может выдержать негативное разрушительное влияние этой среды. Для агрессивных сред предпочтение отдается стали с антикоррозионными свойствами. Также возможно применение специальных покрытий, препятствующих коррозии.
  4. Показатели крепежных изделий: тип резьбы, шаг, длина.
  5. Материал. Сталь, которую используют в производстве крепежных изделий для фланцевых соединений можно классифицировать по четырем категориям:
  6. углеродистая сталь общего назначения, рабочая температура не должна превышать показатель 200 ºС, а максимальный диаметр – 48 мм;
  7. углеродистая сталь, применяемая для изделий повышенной точности, температура работы не может быть выше значения 300 ºС;
  8. сталь углеродистая с повышенным качеством, крепежные изделия из этого материала могут эксплуатироваться при температуре выше 450 ºС;
  9. легированные стали, которые обладают теплоустойчивыми и антикоррозионными свойствами

Есть ограничения применения крепежных изделий, а именно Крепежи, эксплуатируемые при рабочем давлении до 25 кгс/см, не ограничены выбором типа изделия.

Что же касается давления, которое превышает эту цифру, использоваться могут только шпильки для фланцевых соединений, применение болтов запрещено. Марка стали для пары «шпилька–гайка» может выбираться как одинаковой, так и различной.

Если используется один материал, прочность гайки должна быть ниже прочности шпильки на 20 единиц.

Особенности конструктивные прокладок, для фланцевых соединений делятся на:

  • Зубчатые прокладки, материалом для этих прокладок служит малоуглеродистая или легированная сталь; спиральные относятся к упругим прокладкам, состоит из трех элементов – спиральной части и двух ограничительных колец; гофрированные прокладки могут быть как металлическими, так и неметаллическими; овальные обеспечивают надежное уплотнение, при этом нагрузка на болты достаточно умеренная; линзовые прокладки изготавливают из углеродистых и легированных сталей, они могут быть как жесткими, так и упругими; плоские (могут быть как металлическими, неметаллическими и комбинированными), их применяют в соединениях с плоскими поверхностями. Внутренний диаметр плоских прокладок должен быть больше диаметра трубы на 1-3 мм.

Источник: https://systema-a.com.ua/ru/publikatsii/flantsevye-soedineniya-chto-eto-takoe-tipy-flantsevyh-soedinenij/

Требования к сборке фланцевых соединений

Фланцевые соединения требования

Присборке фланцевых соединений оборудованиясистем АСотклонение от параллельностиуплотнительных поверхностей фланцевне должно превышать 1/4 толщины прокладки.

Отклонение отпараллельности уплотнительныхповерхностей фланцев должно определятьсякак разность между значениями зазора1и2(рис. 11.7).

Значение зазорамежду фланцамидолжно соответствоватьуказаниям проектной документации.

Уплотнительныеповерхности фланцев перед сборкойфланцевых соединений должны бытьочищены и обезжирены уайт-спиритом илиацетоном.

Длясборки фланцевых соединений оборудованиядолжны применяться гаечные ключи снормальной длиной рукоятки по ГОСТ2838, ГОСТ 2839 и специальные ключи по ГОСТ18828.Применение различных рычагов сцелью удлинения плеча при затяжкекрепежа фланцевых соединений ключамине допускается.

Затяжка крепежафланцевых соединений заданным вконструкторской документации крутящиммоментом должна производитьсядинамометрическими ключами симметричнов последовательности, указанной нарис.11.8. Последовательность затяжки крепежауказана цифрами. Затяжка должна бытьравномерной и выполняться в 3-4 прохода.

Подготавливаемыек сборке фланцы, прокладки и крепежныедетали должны контролироваться насоответствие требованиям, изложеннымв разделе 11.2.

При сборке фланцевыхсоединений контролируют:

  • значение зазора между фланцами и непараллельность фланцев методом измерительного контроля;
  • последовательность затяжки болтов (шпилек);
  • усилие (момент) затяжки или удлинения болтов (шпилек) в результате затяжки крепежа.

Нагерметичность фланцевые соединениядолжны контролироваться в соответствиис указаниями конструкторской (проектной)документации или требованияминормативно-технических документов.

Собранное фланцевоесоединение контролируют на отсутствиеполомок внешним осмотром.

Ремонт или другиеработы (в том числе сварочные) с разъемнымисоединениями оборудования и трубопроводов,находящихся под давлением, не допускаютсяза исключением специальных операцийпо дистанционной перегрузке тепловыделяющихсборок без остановки реактора с помощьюспециальных машин или механизмов.

При проведенииремонтных работ, связанных с разуплотнениемоборудования и трубопроводов, должныбыть приняты меры, исключающие загрязнениявнутренних полостей или попадания тудапосторонних предметов.

Уплотнениеразъемных соединений оборудования итрубопроводов должно проводиться всоответствии с производственнойинструкцией с применением специальногоинструмента, исключающего возможностьсоздания в крепежных деталях недопустимыхнапряжений. Величины затяжки шпилекс контролируемой вытяжкой должныоформляться актами и заноситься вспециальные формуляры.

Ремонт фланцевтрубопроводов и арматуры заключаетсяв устранении дефектов на уплотнительныхповерхностях (зеркалах), ликвидацииовальности отверстий для шпилек и заменесломанных или дефектных шпилек новыми.

После разборкизеркала фланцев очищают от старыхпрокладок, графита и следов коррозиидо металлического блеска. Очисткупроизводят шабером. Чистоту поверхностизеркал проверяют на отсутствие рисоки штрихов от шабера.

После разборкифланцев обязательно меняют прокладки.Старую прокладку ставить нельзя дажев том случае, если состояние ее вполнеудовлетворительное.

Единичныеглубокие дефекты, образовавшиеся назеркале фланца в результате его разрушенияструей пара или воды при повреждениипрокладки (эрозионные канавки), а такжеразличные забоины и раковины устраняютэлектронаплавкой с предварительнойвыборкой дефекта механическим способом.Наплавленные места зачищают изашлифовывают.

Приспособлениедля шлифовки и притирки фланцев приведенона рис. 11.9

1 – притир(шлифовальный камень или чугунный диск);2 – шарикоподшипник; 3 ‑ шпиндель;4 – пружина; 5 и 9 – шайба; 6 – гайка; 7– планка; 8 – шпилька; 10 – ручка.

Рисунок 11.9 -Приспособление для шлифовки и притиркизеркал фланцев.

Притирку делаютс применением притирочных порошков, адля фланцев с плоскими металлическимипрокладками и беспрокладочных – пастыГОИ (Государственный оптическийинститут). Притирочные порошки выбираютв зависимости от материала фланцев. Впроцессе притирки притирочный материалменяют последовательно от более грубыхмарок до более тонких.

Абразивный материал(порошок, пасту) наносят на зеркалофланца, накладывают притир и вращаютего вправо и влево на 1/4 окружности 6-8раз. После этого притир снимают,притираемую поверхность и притирпромывают бензином, накладывают свежийпритирочный материал и операцииповторяют.

Притирка считаетсязаконченной после того, как на поверхностизеркала появится кольцо матово-серогооттенка. Чем шире это кольцо, тем лучшекачество притирки.

В тех случаях,когда ремонт фланцев на месте установкиневозможен или нецелесообразен, ихзаменяют новыми.

При замене плоскихфланцев старые сварные швы удаляют(сдувают) огневым методом. Чтобыпредупредить повреждения основногометалла трубы, эту операцию производитв направлении металла фланца. Послеудаления старого фланца поверхностьтрубы зачищают до металлического блескаи тщательно проверяют на отсутствиеподрезов основного металла.

Новый фланецустанавливают с соблюдением строгойперпендикулярности его зеркала торцутрубы и параллельности зеркалусоединяемого с ним фланца.

Зазор междувнутренним диаметром отверстия фланцаи наружным диаметром трубы должен быть0,5 мм для труб с наружным диаметром до108 мм, 1 мм для труб с наружным диаметромдо 600 мм и 2 мм для труб с наружным диаметромболее 600 мм.

При насадке фланца на трубурасстояние от зеркала фланца до торцатрубы следует выдержать не менее толщиныстенки трубы плюс 1 мм.

Контрольныевопросы:

  1. Какие типы ФС применяются для оборудования и трубопроводов систем АС?

  2. Какие эксплуатационные факторы определяют конструктивные характеристики ФС?

  3. Какие типы фланцев применяются на АС?

  4. Назовите основные требования, предъявляемые к фланцам.

  5. Каких размеров допускаются отдельные вмятины, царапины, риски на уплотнительных поверхностях фланцев в радиальном направлении и в направлении по окружности?

  6. До какой глубины поверхностные дефекты на уплотнительных поверхностях фланцев устраняются слесарной обработкой ручными шлифовальными машинами с последующим шабрением?

  7. Какие прокладки применяются во фланцевых соединениях оборудования и трубопроводов систем АС?

  8. Чем допускается смачивать режущий инструмент при вырезке прокладок из резины?

  9. Допускается ли повторное применение прокладок фланцевыхсоединенийпри ремонте оборудования и трубопроводов систем АС?

  10. Какая величина отклонения от параллельности уплотнительных поверхностей фланцев допускается при сборке фланцевых соединенияхоборудования систем АС?

  11. Какие материалы могут применяться в качестве прокладок во фланцевых соединениях?

  12. Назовите требования к прокладкам из паронита, картона, резины, применяемым во ФС оборудования и трубопроводов систем АС.

  13. Назовите требования к крепежным деталям фланцевых соединений.

  14. Назовите требования к сборке фланцевых соединений.

  15. Назовите требования к затяжке крепежа фланцевых соединений.

  16. Что контролируется при сборке фланцевых соединений?

  17. Назовите общие требования к проведению ремонта фланцевых соединенийоборудования и трубопроводов АС.

Источник: https://studfiles.net/preview/4631636/page:33/

Основные характеристики и назначение фланцевых соединений

Фланцевые соединения требования

Использование фланцевых соединений в трубопроводах обусловлено простотой сборки и возможностью замены запорной арматуры или фасонных изделий. Такая конструкция обеспечивает прочную стыковку частей трубопровода.

Благодаря фланцевым соединениям облегчаются следующие мероприятия:

  • профилактические работы по очистке труб
  • ремонт частей трубопровода
  • модернизация элементов

Визуально фланец представляет собой деталь с плоской поверхностью квадратной или круглой формы. Изделие имеет отверстия, предназначенные для установки крепежных элементов – болтов, шпилек, шайб, гаек.

В эксплуатации трубопроводов используются несколько видов фланцевых соединений:

  • приварной тип
  • свободновращающийся вид
  • резьбовой тип
  • глухой формы
  • сквозного вида

Фланцевые соединения используются практически для всех трубопроводов с различными средами. В зависимости от характеристик передаваемой среды, подбирают материалы для изготовления фланцев или делают композитные изделия, которые повышают стойкость металлов к специальным веществам.  

Составляющие части фланцевого соединения и стандартизация

Установка фланцевого соединения производится с использованием крепежей и сварки. Соединительный комплект имеет несколько составляющих:

  • Фланец – металлическая деталь плоского профиля с симметрично размещенными отверстиями для проведения монтажа.
  • Крепежные элементы.
  • Прокладки – уплотнения соединения.

Фланцевый крепеж состоит из нескольких элементов – шпилек или болтов, шайб (граверов) и гаек. Крепеж изготавливают из различных материалов и применяются для конкретного типа фланца с учетом диаметра отверстия, выраженного в миллиметрах.

Резьбовые соединения имеют нормативные параметры шага резьбы. Метрический тип выражен в миллиметрах, дюймовый определяется в дюймах. Требования к крепежу соединения устанавливаются нормативными документами и государственными стандартами.

При установке фланцев используются крепежные элементы:

  • Болты — стержень с нарезанной резьбой на одной части детали и многогранной головкой на другой. Нормативным параметром служит длина болта, определяемая в миллиметрах и метрическая резьба.
  • Шпилька – деталь стержневой формы с наличием резьбы с обоих концов. Одно резьбовое соединение устанавливается в основную конструкцию, вторая часть крепится гайкой. В ряде случаев монтаж осуществляется установкой гаек на оба конца шпильки.
  • Гайки – многогранник с отверстием и резьбовой насечкой внутри. Применяется для стягивания посредством болта фланцев. Используются одновременно с установкой шайб.
  • Шайба – плоская круглая деталь с отверстием, устанавливаемая под гайку. Не позволяет гайке портить покрытие фланца или запорной арматуры, обеспечивает стабильное положений крепежа, исключение перекосов в положении и максимальный прижим. Применяются шайбы прижимного, концевого, стопорного типа.
  • Гравер – круглая рассеченная шайба квадратного профиля, изготовленная из закаленной стали. Гравер устанавливается между гайкой и плоской шайбой и предназначен для защиты от раскручивания гайки.

Детали комплекта фланцевого соединения имеют унифицированные параметры, соответствующие государственным и международным стандартам. В нашей стране используется стандартизация ГОСТ, в Европе действует DIN, для ряда стран (Япония, США и другие) применима американская система ANSI/ASME.

Четкая классификация фланцев позволяет использовать элементы соединения в различных странах без дополнительной подгонки параметров. Различия в классификации обозначений в стандартах легко устраняются при использовании таблиц перевода.

Наряду со стандартными изделиями возникает потребность во фланцах, имеющих нестандартные размеры диаметра, мест расположения крепежа. Детали, выполненные по специальным заказам, могут иметь выступы, дополнительные отверстия или пазы. Изделия производятся по индивидуальным заказам и чертежам, позволяющим решать узкие технологические задачи.

Материал изготовления деталей соединений

Основной элемент, фланец, преимущественно производится из стали (углеродистой, низколегированной, нержавеющей) и чугуна (ковкого и серого типа). Менее часто используют полипропилен, титан, алюминий, бронзу, латунь. Использование полипропилена нашло распространение только в последние годы. Установка преимущественно производится для полимерных труб.

Требования к материалу изделия (марке) определяются температурным режимом, давлением трубопровода и иными параметрами. Таблицы зависимости марки металла от давления и допустимых температур установлены нормативами в ГОСТах. В стандартном варианте в производстве фланцев используют материал, идентичный составу трубопровода или мест установки изделий.

Особые требования предъявляются не только к материалу для изготовления фланцев, но и к уплотнительным элементам соединения. Прокладки обеспечивают герметичность.

Для их изготовления применяют техническую резину с различными характеристиками:  стойкую к кислотам, щелочам, маслам, бензинам, повышенным температурам.

Тип прокладки  и материал определяется назначением трубопровода и характеристиками соединения. Менее часто применяются материалы: поранит, фторопласт или асбестовый картон.

Технология производства

При производстве фланцев используют несколько способов:

  • Центробежное литье
  • Штамповка или ковка
  • Резка из листа стального проката с использованием лазерного инструмента.
  • Горячая поковка из заготовок в виде прокатных колец.
  • Полуручной способ с использованием станков ЧПУ или токарно-фрезерных полуавтоматов.

Наиболее производительным способом, часто используемым для выпуска серийной партии, является штамповка, осуществляемая в закрытых формах – штампах. Наименее затратным является способ резки деталей из листовой стали. Способ требует дополнительного ультразвукового контроля на отсутствие каверн.

В процессе изготовления деталей производятся регулярный контроль качества. От качества фланца зависит работоспособность магистралей, при выходе из строя которых или авариях пользователь будет нести существенные потери. Одним из основных тестов является проверка на механическую целостность и ровность поверхности.

В настоящее время закупается большое число импортного оборудования, адаптированного под международные стандарты. На предприятиях налажен выпуск фланцев «переходного типа», сочетающего параметры разных систем стандартизации.

Для защиты фланцевых соединений от воздействия агрессивных сред, фланцы покрывают специальными материалами, которые увеличивают срока эксплуатации. Поверхностный слой стали обрабатывается никелем, хромом, цинком и иными материалами, препятствующими преждевременному разрушению. Вид покрытия определяется заказчиком.

Конструктивные особенности фланцев

В России применяются 3 вида соединительных фланцев трубопроводов, различающихся конструктивно. Параметры установлены ГОСТами. Используемая типовая классификация стальных фланцев внесена в несколько стандартов:

  • ГОСТ 12820-80 применяется для плоских приварных деталей. Элемент «одевается» на трубу с последующим крепежом сваркой. Соединение осуществляется двумя швами по месту стыка. Монтаж отличается трудоемкостью, но обеспечивает особо надежную стыковку. 
  • ГОСТ 12821-80 используется для стандартизации приварных деталей встык (другое название – воротниковый фланец). При монтаже соединения производится стыковка торца трубы и воротника основной детали. Для прочного положения деталей проводится сварка однократным швом.
  • ГОСТ 12822-80 применяется для свободных частей на кольце. В комплектацию входит дополнительный элемент – кольцо, имеющее равный фланцу диаметр. Конструкция отличается удобством монтажа, эффективно используемого в труднодоступных местах. Тип соединения используется при необходимости в проведении частых ремонтов. Особенность монтажа состоит в приварке кольца при свободном размещении фланца, легко вращаемого на трубе.

Менее часто используют стандартизацию ГОСТов, принятую в отношении фланцев резьбовых типов, изолирующих видов для подводных трубопроводов и прочих. Данные формы соединений труб имеют специальное назначение и встречаются редко. 

В составе требований ГОСТов определяются особенности и параметры для каждого типа фланцев:

Измеряется в миллиметрах и указывает на разницу в диаметрах соединительной детали и трубы. Параметры не совпадают и имеют значение для стальных плоских фланцев и элементов со сварным кольцом.

Для воротниковых типов деталей соединений параметр значения не имеет.

Для условного прохода применяется условное обозначение ДУ с использованием индексов А и Б, где под буквой А подразумевается диаметр детали, а под Б – трубы, выраженные в миллиметрах.

Параметр устанавливает отличия в размерах межу соединительными отверстиями. В ряде случаев для отверстий применяются различные параметры диаметров, выраженные в миллиметрах. При изготовлении деталей используются стандартный вариант, применяемый по умолчанию по ряду 2.

Показатель выражает предельно допустимое давление, способное выдерживать соединение без возникновения протечек и разрушений. На параметр влияет тип детали, материал изготовления, диаметр, ширина стыковочной поверхности. Физические параметры и влияние их на максимальный показатель давления установлены ГОСТом. При использовании данных учитываются отличия в размерности обозначения давления.

Параметр необходим для определения предельного значения давления. Физическая взаимозависимость показателей давления и температуры транспортируемой жидкости должна учитываться при проходе по трубам высокотемпературных сред.

Возникающая расчетным путем линейная интерполяция влияет на соединительные возможности фланцев, снижаемые при повышении рабочих температур. В ГОСТах установлены соотношения между температурами и давлением для каждого типа фланцев.

  

Технология монтажа фланцевых соединений

Одним из важных моментов технологического процесса монтажа фланцев является подгонка всех элементов соединения. До проведения монтажа осуществляются мероприятия, направленные на подготовку деталей к установке.

На предварительном этапе проводятся действия:

  • Проверка поверхности фланцев на отсутствие вмятин, царапин, неровностей. Очищение и обезжиривание поверхности детали.
  • Проверка на отсутствие коррозии болтов, шайб и гаек. Снятие заусенец со стали и предварительная подгонка по резьбе элементов.
  • Смазка резьбы болтов.

Пробная установка прокладки. При повторной установке, бывшие в употреблении прокладки, не используются. Если возможность применить новые уплотнения отсутствует, применяются несколько штук старых. 

Путем затяжки болтов с использованием определенной схемы периодичности достигаются прочность стыка и герметичность системы.

При установке болтов применяется следующая схема:

  • Затяжка первых болтов соединения производится не в полную силу. 
  • После установки первого болта насаживается второй крепеж с противоположной стороны.
  • В третью очередь устанавливается болт, отступающий на четверть от первого.
  • Далее монтаж осуществляется в крестообразной последовательности.

В случае наличия 4 отверстий под болты монтаж производится крестообразно. В процессе монтажа достигается равномерное затягивание фиксирующих элементов. При избыточном напряжении может возникнуть разрушение резьбового соединения или обрыв шпилек, шайб и болтов. Необходимое усилие для затяжки установлено в спецификации.

В процессе монтажа и затяжки деталей применяются инструменты: ручной гаечный ключ, гидравлические ключи, пневмогайковерт. Ручная затяжка крепежей соединения требует наличия практических навыков. По истечении суток техником осуществляется повторная контрольная затяжка крепежа.

Источник: https://jafar-rus.ru/news/articles/osnovnye-kharakteristiki-i-naznachenie-flantsevykh-soedineniy/

Руководство «Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров»

Фланцевые соединения требования

С изданием настоящего Руководства выпуск ЦНИИпроектстальконструкции ОЭИ-268 «Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров» отменяется.

Госстрой СССР

Главпромстройпроект

Союзметаллостройниипроект

Ордена Трудового Красного Знамени

Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций

ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ

УТВЕРЖДАЮ: Директор институтаВ.В. Кузнецов
18 ноябри 1982 г.

РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ И СБОРКЕ МОНТАЖНЫХ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТРОПИЛЬНЫХ ФЕРМ С ПОЯСАМИ ИЗ ШИРОКОПОЛОЧНЫХ ДВУТАВРОВ

Москва,

1982

СОДЕРЖАНИЕ

Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополосных двутавров. — М., Изд. ЦНИИпроектстальконструкции, 1982.

Руководство составлено в дополнение к главам СНиП II-23-81 и СНиП III-18-75.

В Руководстве изложены требования к качеству материала фланцев растянутых поясов в направлении толщины проката и высокопрочных болтов, методика расчета фланцевых соединений растянутого пояса, особенности технологии изготовления и монтажа конструкций. Приведены сортаменты фланцевых соединений растянутых и сжатых поясов ферм из широкополочных двутавров от 20К и 20Ш до 30К и 30Ш.

В Руководстве использованы результата экспериментальных исследований серии образцов фланцевых соединений, выполненных в ЦНИИпроектстальконструкции иВНИКТИСталъконструкции, а также отечественные и зарубежные материалы по расчету фланцевых соединений.

Руководство разработано кандидатами техн. наук И.В. Левитайским, Л.И. Гладштейном, инженерами О.И. Ганиза, В.В. Севрюгиным, докт. техн. наук В.И. Малым, инж. В.М. Деренковским (ЦНИИпроектстальконструкция), канд. техн.наук В.В.

Каленовым (ВНИЦИпромстальконструкция), при участии инж. Г.Б. Гордона, кандидатов техн. наук В.В. Волкова, Б.Б. Ягубова,. докт. техн. наук Н.Н. Стрелецкого, инженеров В.М. Бабушкина, Л.Г. Гавриленко, кандидатов техн. наук К.В. Шишокиной В.Г. Кравченко, инженеров А.М.

Петрова, Е.М. Привезенцевой, В.К. Садовникова, М.М. Кравцова, В.Д. Мартынчука (ЦНИИпроектстальконструкция), кандидатов техн .наук Б.С. Цетлина, О.И. Цешковского (ВНИКТИстальконструкция), инж. В.М. Краснова (В/О Союзстальконструкция), кандидатов техн. наук П.Д.

Одесского (ЦНИИСК), Ю.В. Соболева (МИСИ).

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование, изготовление и сборку монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров на высокопрочных болтах для зданий и сооружений, возводимых в районах с расчетной температурой минус 40°С и выше.

Фланцевые соединения рекомендуются для применения как экономичные по расходу стали, высокотехнологичные монтажные соединения, исключающие применение монтажной сварки.

1.2. В Руководстве приводятся сортаменты фланцевых соединений нижнего (растянутого) и верхнего (сжатого) поясов ферм из двутавровых профилей от 20К до 30K и от 20Ш до 30Ш (раздел 5), Фланцевые соединения других типоразмеров профилей могут быть выполнены индивидуально в соответствии, с положениями Руководства.

1.3. При выборе схемы решетки ферм необходимо учитывать требования, вызванные особенностями конструктивной формы фланцевых соединений (рис.1 и раздел 5),

1.4. Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть выполнены как при предварительном натяжении высокопрочных болтов (тип А), так и без натяжения, при затяжке болтов стандартным ручным ключом (тип Б).

Фланцевые соединения типа Б могут применяться в зданиях без мостовых и подвесных кранов, монорельсов и другого подвесного подъемно-транспортного оборудования при временных нагрузках, не превышающих 35 % суммарных. В соединениях типа Б допускается образование зазоров между фланцами в процессе эксплуатации (см. п.7.18).

Фланцевые соединения сжатых поясов выполняются при затяжке высокопрочных болтов по типу Б соединений растянутых поясов.

1.5. Фланцевые соединения растянутых поясов могут быть применены при действии растяжения с изгибом, при однозначной эпюре растягивающих напряжений в поясах .

Соединения типа А могут воспринимать местные поперечные усилия за счет трения контактирующих поверхностей и наличия «рычажного» эффекта. Сдвигающие усилия в фермах, действующие в зонах расположения монтажных стыков, должны передаваться через поверхности трения фланцевых соединений сжатых поясов.

Рис. 1. Рекомендуемые конструктивные решения фланцевых соединений растянутых (нижних) поясов стропильных ферм

1.6. Механические свойства стали, фланцев соединений растянутых поясов в направлении толщины проката должны отвечать требованиям раздела 2.

1.7. Материалы Руководства составлены на основе экспериментально-теоретического исследования, проведенного ЦНИИпроектстальконструкцией и ВНИКТИстальконструкцией в 1979-1980 гг. с использованием зарубежных данных по расчету фланцевых соединений.

2. МАТЕРИАЛЫ
Общие положения

2.1. Для поясов ферм применяются широкополочные двутавры с параллельными гранями полок по ТУ 14-2-24-72. Материал широкополочных двутавров назначается в соответствии с требованиями СНиП II-23-81. Основные марки стали двутавров — 14Г2, 09Г2С.

2.2. Для фланцевых соединений применяются высокопрочные болты из стали 40Х «Селект» по ГОСТ 22353-77 с характеристикой 6gi110ХЛ1, гайки по ГОСТ 22354-77 с характеристикой 6Н110ХЛ1 и шайбы по ГОСТ 22355-77 (технические требования по ГОСТ 22356-77).

Источник: https://files.stroyinf.ru/Data1/47/47199/index.htm

Сборка фланцевых соединений

Фланцевые соединения требования

Фланцевое соединение — наиболее уязвимое и слабое место трубопровода.

Сборка труб с фланцами является одной из наиболее распространенных и ответственных операций при изготовлении и монтаже трубопроводов, так как расстройство фланцевого соединения вызывает необходимость отключения трубопровода.

Пропуски среды через неплотности фланцевых соединений в процессе испытания и эксплуатации трубопроводов происходят вследствие слабой затяжки фланцев, перекосов между плоскостями фланцев, некачественной очистки уплотнительных поверхностей фланцев перед установкой новой прокладки, неправильной установки прокладки между фланцами, применения .некачественного прокладочного материала или материала, который не соответствует параметрам среды, дефектов на уплотнительных поверхностях (зеркалах) фланцев.

Процесс сборки фланцевого соединения состоит из установки (напасовки), выверки и крепления фланцев на концах труб, установки прокладки и соединения двух фланцев болтами или шпильками. Соединяемые участки труб перед сборкой фланцевого соединения выверяют на прямолинейность их осей.

При напасовке фланцев на трубы в соответствии со СНиП ШТ.9—62 должны быть соблюдены следующие требования.

Отклонение от перпендикулярности фланца п к оси трубы (перекос), измеренное по наружному диаметру фланца (рис.

99, а) не должно превышать 0,2 мм на каждые 100 мм диаметра трубопровода, предназначенного для работы под давлением до 16 кгс/см2, 0,1 мм — под давлением от 16 кгс/см2до 64 кгс/см2и 0,05 мм под давлением выше 64 кгс/см2.

Устанавливать фланцы надо так, чтобы отверстия для болтов и шпилек были расположены симметрично главным осям (вертикальной и горизонтальной), но не совпадали с ними (рис. 99,6).

Смещения осей болтовых отверстий во фланцах т относительно оси симметрии не должны превышать ± 1 мм при диаметре отверстий 18—25 мм, ±1,5 мм — при 30—34 мм и ±2 мм — при 41 мм.

Смещение осей отверстий фланца по окружности трубы проверяют с помощью отвеса или уровня, по которым находят вертикальную или горизонтальную ось, а затем линейкой контролируют смещение отверстий.

Перпендикулярность фланца проверяют контрольным угольником (рис. 100) и щупом. Зазор между фланцем 2 и угольником 1 замеряют в точках, диаметрально противоположных точкам касания.

Для напасовки на трубы с условным проходом до 200 мм плоских и приварных встык фланцев с центровкой их по внутреннему диаметру трубы применяют приспособление, показанное на рис. 101. Приспособление состоит из рычажного устройства 1 установленного на штоке 3, и диска 5. Для установки фланца 6 рычажный механизм вставляют внутрь трубы 2.

При вращении штока 3 по часовой стрелке рычаги расходятся, прижимая планки 4 к стенке трубы, при этом диск устанавливается строго перпендикулярно оси трубы. Плоские фланцы устанавливают по диску приспособления (положение 1), а приварные встык — по торцу трубы и планкам приспособления (положение II).

После выверки положения фланца его прихватывают электродуговой сваркой.

Рис. 99. Положение фланца при установке на трубе:

а — отклонение от перпендикулярности фланца к осн. трубы,
б — смещение осей болтовых отверстий во фланцах относительно оси симметрии

Рис. 100. Контрольный угольник:

I — угольник, 2 — фланец, 3 — труба

Рис. 101. Приспособление для напасовки фланцев с центровкой по внутреннему диаметру трубы:

1 — рычажное устройство, 2 — труба, 3 — шток с воротком, 4 — планка, 5 — диск, 6 — фланец

При сборке элементов и узлов трубопроводов на сборочных стендах для напасовки фланцев применяют специальные передвижные приспособления.

Для напасовки фланцев приварных встык с условным проходом до 5О0 мм наиболее рационально приспособление, показанное на рис. 102, а.

Привариваемый фланец устанавливают на сменные контрольные штифты 1, изготовленные в соответствии с диаметром болтового отверстия фланца.

Эти штифты с помощью двухзаходного винта 2 и рукоятки 3 разводят и фиксируют положение болтовых отверстий фланца симметрично вертикальной оси.

Перпендикулярность фланца продольной оси трубы достигается прижатием его зеркала к плоскости установочной каретки 4. Совпадение оси фланца с осью трубы достигается перемещением каретки с фланцем по вертикали с помощью винта 5 и рукоятки 6. Приспособление установлено на направляющих роликах 7, и после сборки и прихватки элемента легко откатывается.

При сборке на таком приспособлении плоского фланца внутрь его вставляют установочное кольцо, чтобы труба не доходила до торца каретки (плоскости фланца) на требуемую величину. Недостаток данной конструкции заключается в необходимости индивидуальной центровки внутреннего отверстия фланца и трубы при сборке.

На рис. 102,6 показано приспособление для напасовки плоских фланцев с условным проходом до 500 мм. Оно отличается от описанного выше тем, что на установочной каретке вместе контрольных штифтов закреплена оправка 8, имеющая сери» цилиндрических выступов, диаметры которых соответствуют внутренним диаметрам собираемых фланцев.

Ширину выступов принимают с учетом величины, на которую не доводят фланец. Торцовые поверхности выступов обработаны строго перпендикулярно продольной оси. Фланец надевают на трубу и прижимают зеркалом к торцовой поверхности оправки. Установочную каретку перемещают с помощью винта 5, чтобы она по высоте находилась на одной оси с трубой.

Рис. 102. Приспособления для напасовки фланцев:

а — приварных встык, б — плоских приварных; 1 — контрольный штифт, 2 — двухзаходный винт,
3, 6
— рукоятки, 4 — установочная каретка, 5 — винт, 7 — направляющие ролики, 8 — оправка

Если фланец не имеет перекоса или величина перекоса допускаемая, производят окончательную сборку соединения с установкой прокладок.

Мягкие прокладки (из паронита, картона, асбеста) перед установкой смачивают водой и натирают с обеих сторон сухим графитом.

Смазывать прокладки мастиками или графитом, разведенным на масле, нельзя, так как мастика и масло пригорают к зеркалам фланца и портят их поверхность.

Плотность фланцевого соединения в значительной степени зависит не только от чистоты поверхности зеркал фланцев, качества и размеров прокладки, но и от тщательной и умелой сборки и затяжки гаек.

Перед сборкой фланцевых соединений с выступом и впадиной следует убедиться в том, что выступ одного фланца свободно входит во впадину сопрягаемого с ним фланца, а прокладка не имеет смещений в ту или иную сторону.

Сборка труб со свободными фланцами на приварном кольце или отбортованной трубе ничем не отличается от вышеизложенного и сводится в основном к подготовке конца трубы.

Исправление перекоса фланцев при их сборке путем натяга болтов или шпилек, а также устранение зазоров установкой клиновых прокладок не допускается. Такой натяг вызывает одностороннее сжатие прокладки и недопустимую вытяжку болтов или шпилек, в результате чего соединение становится неплотным. Перетянутые болты или шпильки в процессе эксплуатации могут разорваться.

Гайки фланцевых соединений с паронитовыми прокладками затягивают по способу крестообразного обхода. Сначала затягивают одну пару противоположно лежащих болтов, затем вторую пару, находящуюся под углом 90° к первой. Постепенно поперечным завертыванием гаек затягиваются все болты. При такой последовательности затяжки гаек не образуется перекосов во фланцевых соединениях.

Гайки с металлическими прокладками затягивают по способу кругового обхода, т. е. при трех- или четырехкратном круговом обходе равномерно затягивают все гайки. Гайки фланцевого соединения затягивают ручными и механизированными гаечными ключами с трещотками.

К механизированным инструментам относятся ключи-гайковерты с электрическим или пневматическим приводом. Равномерность затяжки и величину холодного натяга шпилек фланцевого соединения и крышек арматуры на трубопроводах высокого давления контролируют динамометрическими ключами- путем измерения удлинения шпильки при затяжке.

Допускаемый размер холодного натяга шпилек находится в пределах от 0,03 до 0,15 мм на каждые 100 мм длины шпильки.

При разборке и ремонте фланцевых соединений для раздвижки применяют приспособления с клином. После разборки фланцев обязательно меняют прокладку. Старую прокладку ставить нельзя даже в том случае, если состояние ее вполне удовлетворительное.

При сборке фланцевых соединений запрещается оставлять незатянутыми болты или шпильки, соединяясь фланцы без прокладок и оставлять монтажные болты.

1. Какие требования предъявляются к сборке труб с фланцами?

2. Какие приспособления используют для сборки труб с фланцами?

3. Перечислите правила затяжки фланцевого соединения.

Все материалы раздела «Изготовление трубопроводов» :

● Технология централизованного изготовления

● Сборка элементов и узлов трубопроводов

● Сборка фланцевых соединений

● Сварка элементов и узлов

● Испытание и маркировка узлов

● Организация труда при изготовлении узлов, основные правила техники безопасности

● Изготовление сварных труб и секционных отводов

● Изготовление сварных тройниковых соединений и П-обраных компенсаторов

● Сборка и сварка прямолинейных секций

● Антикоррозийная изоляция секций трубопроводов

● Состав проектной документации трубопроводов

● Монтажно-технологическая схема и монтажный чертеж трубопроводов

● Деталировочные чертежи трубопроводов

● Нормы и правила сооружения трубопроводов

Источник: http://shkval-antikor.ru/mess657.htm

ЖурналЗаконов
Добавить комментарий