Бурт приварной ГОСТ 13110-67 (воротник, втулка под фланец) и фланец свободный ГОСТ 12822-80: конструкция фланцевого соединения
Конструкция узла: бурт приварной (втулка под фланец) по ГОСТ 13110-67, также называемый воротник под фланец, и фланец свободный по ГОСТ 12822-80. Это фланцевое соединение, где бурт ⏤ приварное кольцо.
Преимущества разъемного соединения: удобство монтажа запорной арматуры и экономия легированной стали (бурт 12х18н10т, фланец сталь 20)
Применение связки "бурт приварной + фланец свободный" предоставляет два фундаментальных преимущества при монтаже трубопровода, делая это разъемное соединение одним из самых востребованных.
Первое — исключительное удобство монтажа. В отличие от приварных встык фланцев, фланец свободный может вращаться на трубе до момента выполнения сварного шва на бурте. Это дает огромную свободу при стыковке: не нужно с ювелирной точностью проворачивать тяжелую трубу или секцию, чтобы совместить отверстия под болты, что особенно актуально при подключении к сложной запорной арматуре или насосному оборудованию. Такое удобство монтажа значительно сокращает время и трудозатраты на объекте.
Второе, и не менее важное — прямая экономия легированной стали. Эта концепция позволяет рационально использовать дорогостоящие материалы. Только деталь, непосредственно контактирующая с агрессивной средой — бурт приварной (или втулка под фланец), изготавливается из коррозионностойкой нержавеющей стали, например, популярной марки 12х18н10т. Сам же фланец свободный, который несет только механическую нагрузку, можно изготовить из простой и дешевой углеродистой стали 20. Таким образом, достигается колоссальная экономия легированной стали без ущерба для надежности и долговечности всего соединения труб, что критически важно в масштабах крупных промышленных проектов.
Технология приварки: сварка бурта (приварное кольцо, отбортовка) для соединения труб
Технология приварки – это процесс, где сварка соединяет бурт приварной (приварное кольцо) с трубой. Эта операция, также известная как отбортовка, создает основу для всего фланцевого соединения труб.
Подготовка кромки и стыковка: аргонодуговая сварка (TIG) и формирование сварного шва
Надежность соединения труб закладывается на этапе сварки. Технология приварки требует идеальной подготовки кромки: торцы трубы и бурта зачищают, обезжиривают, при необходимости выполняют V-образную разделку. Далее следует стыковка: на трубу надевается фланец свободный, после чего бурт приварной приставляется к торцу и фиксируется прихватками.
Для работы с нержавеющей сталью (например, 12х18н10т) применяется аргонодуговая сварка (TIG). Этот метод обеспечивает защиту сварочной ванны аргоном, что предотвращает окисление и гарантирует высокое качество соединения. Формирование сварного шва — это многопроходный процесс. Корневой шов закладывает основу герметичности, а последующие заполняющие и облицовочный слои придают соединению механическую прочность. Именно качественный сварной шов, выполненный по технологии TIG, является залогом долговечной и безаварийной эксплуатации всего фланцевого соединения, обеспечивая его герметичность и надежность.
Обеспечение герметичности: прокладка, крепеж (шпильки, болты) и параметры Ду (условный диаметр) и Ру (номинальное давление)
После приварки бурта, герметичность всего фланцевого соединения обеспечивается правильной сборкой. Ключевую роль играет прокладка, устанавливаемая между торцами двух буртов. Крепеж (шпильки или болты) стягивает фланец свободный, который передает усилие на бурт приварной, сжимая прокладку и создавая герметичный барьер.
Выбор всех деталей для соединения труб строго регламентирован. Параметры Ду (условный диаметр) и Ру (номинальное давление) определяют всё: от размеров до класса прочности. Условный диаметр гарантирует соосность, а номинальное давление — способность узла выдерживать нагрузки. Корректный подбор всех компонентов по Ду и Ру является залогом надежности и безопасности трубопровода.
FAQ: Вопрос ответ
В чем заключается основное различие между ГОСТ 13110-67 и ГОСТ 12822-80?
ГОСТ 13110-67 регламентирует конструкцию и размеры самого приварного элемента — это бурт приварной, также известный как втулка под фланец или воротник под фланец. Этот элемент непосредственно контактирует с рабочей средой. В свою очередь, ГОСТ 12822-80 описывает фланец свободный на приварном кольце, деталь, которая надевается на трубу до приварки бурта и служит исключительно для механического стягивания соединения, не контактируя со средой. Вместе они образуют единое фланцевое соединение.
Можно ли считать "отбортовку" и "бурт приварной" одним и тем же?
Термин отбортовка чаще описывает сам технологический процесс формирования борта на конце трубы, тогда как бурт приварной (приварное кольцо), это отдельная, готовая деталь, которая приваривается к трубе. Хотя результат их применения схож — создание упорной поверхности для свободного фланца, с точки зрения производства и монтажа это разные понятия. Приварной бурт является стандартизированным изделием, упрощающим монтаж трубопровода.
Почему для нержавеющей стали 12х18н10т рекомендуется аргонодуговая сварка (TIG)?
Аргонодуговая сварка (TIG) является оптимальной для нержавеющей стали марки 12х18н10т, так как инертный газ аргон надежно защищает сварочную ванну от контакта с кислородом воздуха. Это предотвращает выгорание легирующих элементов и окисление, что критически важно для сохранения коррозионной стойкости материала. В результате получается чистый, прочный и герметичный сварной шов, что является ключевым для долговечности всего соединения труб.
Как правильно выбрать крепеж (шпильки, болты) для такого соединения?
Выбор крепежа (шпильки, болты) зависит от параметров Ду (условный диаметр) и Ру (номинальное давление) фланцевого соединения. Чем выше давление, тем прочнее должен быть крепеж. Материал крепежа подбирается исходя из условий эксплуатации и совместимости с материалами фланцев (например, для фланца из стали 20 можно использовать стандартный углеродистый крепеж). Главное — обеспечить равномерную затяжку для качественного обжатия прокладки и достижения полной герметичности.
Почему данное соединение называют разъемным и в чем его плюс для обслуживания?
Это разъемное соединение, потому что его можно многократно собирать и разбирать без разрушения основных элементов (трубы и бурта). В отличие от полностью сварных конструкций, для демонтажа достаточно просто открутить крепеж (шпильки, болты). Это ключевое преимущество при обслуживании и ремонте, так как обеспечивает легкий доступ к системе, например, для замены запорной арматуры, чистки или ревизии участка трубопровода. Такое удобство монтажа и демонтажа значительно снижает эксплуатационные расходы.
Какие последствия некачественной подготовки кромки перед сваркой бурта?
Подготовка кромки, это фундамент для качественного сварного шва. Если пренебречь зачисткой от грязи, масла и ржавчины, то в процессе сварки (особенно TIG) эти загрязнения попадут в сварочную ванну. Это приводит к образованию пор, шлаковых включений и трещин в металле шва. Такой дефектный сварной шов не сможет обеспечить требуемую герметичность и механическую прочность. В итоге, все фланцевое соединение может выйти из строя под действием номинального давления, что приведет к аварии. Правильная технология приварки всегда начинается с идеальной подготовки.
Всегда ли оправдана экономия легированной стали при использовании фланца из стали 20?
Концепция "бурт приварной из 12х18н10т + фланец свободный из стали 20" основана на том, что фланец не контактирует с рабочей средой. Эта экономия легированной стали абсолютно оправдана в 90% случаев. Однако, следует учитывать и внешнюю среду. Если монтаж трубопровода ведется в условиях высокой влажности, соляного тумана или агрессивных химических испарений, то фланец свободный из углеродистой стали 20 может подвергнуться интенсивной внешней коррозии. В таких специфических условиях может потребоваться фланец из нержавеющей или защищенной стали, чтобы обеспечить долговечность всего узла.
Какова роль прокладки в обеспечении герметичности соединения с параметрами Ду и Ру?
Прокладка — это главный уплотнительный элемент, от которого напрямую зависит герметичность всего соединения труб. При затяжке крепежа она деформируется, заполняя все микронеровности на контактных поверхностях буртов. Выбор материала и типа прокладки строго зависит от параметров системы: Ду (условный диаметр) определяет ее размеры, а Ру (номинальное давление), а также температура и химическая агрессивность среды, определяют ее материал (например, паронит, фторопласт, металл). Неправильный выбор прокладки неизбежно приведет к потере герметичности, даже при идеально выполненной стыковке и сварке.