Основным назначением фланцев является герметичное соединение двух участков магистрали. Фитинги представляют собой деталь, имеющую форму диска или кольца, с крепежными отверстиями, симметрично расположенными по краям. Благодаря своей разборной конструкции, они существенно облегчают процесс обслуживания трубопроводов. Применяются детали во многих областях жилищно-коммунального хозяйства, сетях промышленного и гражданского назначения. С их помощью осуществляется подключение к различным магистралям агрегатов специального назначения, вентилей, запорной арматуры, приборов учета транспортируемой субстанции, резервуаров, аппаратов теплообмена, а также многих других.
Закрепление фланца на трубопроводе происходит различными методами. Самым лучшим и продуктивным является приварка устройства к наземной или подземной магистрали. Главным условием правильного крепления является крепеж строго по диаметру трубы, без каких-либо перекосов. Сварочные работы по монтажу фитинга стального необходимо производить только специалистам, имеющим определенный допуск и профессиональные навыки, с соблюдением установленных норм по технике безопасности. Каждый способ имеет небольшие особенности, которые обязательно нужно учитывать при работе, для получения герметичного шва без дефектов, не препятствующего прохождению транспортируемой среды. Обычно при работе используют следующие варианты:
- Приварка встык. После соединения фитинга с необходимым местом, окружность сваривают с участком трубы до образования стыкового шва по общей плоскости соприкосновения.
- Приварка надетого кольца по двум поверхностям. Способ предусматривает сварку по внутренней и внешней плоскости диска.
Виды фланцев
Прежде чем произвести монтаж фитинга, нужно разобраться к какому виду он относится. По конструктивным характеристикам можно выделить следующие конфигурации фланцев:
- глухие. Крепят на болты, применяют в качестве заглушки для создания надежного соединения в комплекте с иными видами фланцев;
- резьбовые. Фитинг, имеет нарезку резьбы, которая подразумевает механический способ насадки для трубопроводов малых сечений;
- воротниковые. Представляют собой усеченный выступ в виде конуса, используются в магистралях, эксплуатируемых в условиях повышенного давления и температуры. Крепятся со стороны воротниковой зоны сплошным швом или в виде буквы V;
- плоские. Обычно такие детали трубопроводов привариваются к торцу металлоконструкции в магистралях, работающих при давлении менее 2,5 Мпа;
- накидные. Основной вид сварки – при помощи угловых швов с обоих сторон. Отступ от края трубного участка должен быть порядка двух – трех миллиметров;
- раструбные. Приварка происходит только снаружи, оставляемый люфт не более 1,5 миллиметров, для минимизации теплового расширения при эксплуатации. В основном применяются для трубопроводов малого диаметра, транспортирующих жидкость под большим давлением;
Приварка в соответствии со стандартами
Для грамотного, а главное безопасного, монтажа фланцев необходим соответствующий опыт и компетенция. Непрофессиональный, неумелый подход, либо несоответствующее оборудование и техника, могут привести к неправильной стыковке участков и даже к их разгерметизации и прорыву всей магистрали. Поэтому все процессы, связанные с установкой фитингов, регламентируются соответствующим ГОСТом, который включает несколько разновидностей сварных швов. К основным видам относят: горизонтальные, вертикальные, потолочные.
Чаще всего сохраняется небольшой зазор при стыковке, люфт, размером в несколько миллиметров. Когда зазор не нужен, используют, так называемую, сварку «в лодочку» (приваривание кромок происходит на достаточно большую глубину, вероятность затекания металла, в расплавленном состоянии, невелика).
Если необходимо сделать люфт чуть больше, порядка четырех – пяти миллиметров, фланец фиксируют при помощи углового шва.
Размеры рубца, образованного после сварки, зависят от габаритов котрые имеет трубный прокат в поперечнике. Стандартная ширина шва внутри равна толщине стенки трубопровода. Высота не более одного сантиметра, чаще всего она составляет 5-6 миллиметров. Шов, получившийся снаружи, несимметричный, так как на его создание требуется чуть больше объема наплавленного материала.
Обычное приваривание, наиболее подходящее для плоских фланцев, происходит следующим образом: вначале с внешней стороны, после - с внутренней. Воротниковые фланцы чаще монтируют сваркой встык, делая крепление только с одного бока.
При сборке соединения фланцевой конструкции, круг крепится четко под 90 градусов к трубе, допускается небольшой сдвиг, но не более чем на два процента от внешнего диаметра. Еще одним важным моментом, о котором не стоит забывать, является совпадение оси всех отверстий для крепежа, оно проверяется при помощи уровня, либо отвеса (допустимое отклонение не более одного – двух миллиметров).
Способы крепления
- Контактный. Можно отнести к самым простым и наиболее популярным методам приваривания. Его универсальная технология разработана довольно давно и применима для большинства видов отечественного оборудования.
Востребованность данного способа обусловлена рядом таких факторов:
- хороший показатель производительности;
- практически весь процесс доведен до автоматизма;
- отсутствие дополнительного расходного материала;
- экономичность и универсальность метода.
- Газовый. С его помощью можно получить довольно крепкие узлы. Однако есть одна сложность – монтажные работы могут производить только высококлассные газорезчики, обладающие определенными навыками. Способ довольно затратный в плане расходных материалов, в связи с чем экономически невыгодный.
- Электродный автоматический. По своим свойствам значительно уступает контактному способу. Есть вероятность, что специалист прожжет шовный ряд, если трубопровод имеет небольшую толщину стенок, до пяти миллиметров.
- Дуговая ручная. Метод довольно востребован в нашей стране, однако имеет ряд недостатков: не дает гарантии прочности сварочного шва, сравнительно сложный и трудоемкий процесс монтажа.
Для того чтобы проверить насколько качественным вышел сварной шов, полученный при приварке, применяют ультразвуковое исследование.
Рубец должен соответствовать следующим характеристикам:
- не иметь продольных и поперечных трещин;
- не должно быть скопления пор, глубиной и шириной более, чем пол миллиметра;
- должны отсутствовать наплывы или шлаковые включения.
Для того чтобы проверить прочность стыковки в особо уязвимых местах, таких как повороты магистрали, изгибах и прочих, чаще всего применяют дополнительные техники контроля, например, радиографический способ.