Сварка фланцев к трубе ГОСТ

13. Сварные соединения трубопроводов

Типы, конструктивные элементы и их размеры установлены ГОСТ 16037-80 в ред. 1991г.

Условные обозначения способов сварки трубопроводов из сталей: ручной дуговой сварки Р; дуговой сварки в защитном газе: ЗП — плавящимся электродом; ЗН — неплавящимся электродом; Ф — дуговой сварки под флюсом; Г — газовой сварки.

Конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных трубопроводов приведены в табл. 22.

Технические требования и принятые обозначения.

1. При изготовлении тройников и крестовин из труб должны применяться типы сварных соединений, установленные для отростков с трубами, а при сварке тройников, крестовин и переходов с трубами или фланцами — соответственно типы сварных соединений труб с трубами или труб с фланцами.

2. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных ниже в табл. 22а, должны производиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва. При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 22а, на детали, имеющей большую толщину, должен быть сделан скос до толщины тонкой детали. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

22а. Разность толщин свариваемых деталей

Толщина тонкой

детали

Разность толщин

деталей, мм

3. Шероховатость обрабатываемых под сварку поверхностей не более 80мкм.

4. Остающиеся подкладки и муфты должны изготовляться из стали той же марки, из которой изготовлены трубы.

Для труб из углеродистой стали допускается изготовлять остающиеся подкладки и муфты из сталей марок 10 и 20 по ГОСТ 1050-88.

5. Зазор между остающейся подкладкой и трубой для сварных соединений, контролируемых радиографическим методом, должен быть не более 0,2мм, а для соединений, не контролируемых радиографированием, — не более 0,5мм. Местные зазоры для указанных соединений допускаются до 0,5 и 1,0мм соответственно.

6. Зазор между расплавляемой вставкой и торцовой или внутренней поверхностью трубы должен быть не более 0,5мм.

7. В сварных соединениях отростков с трубами допускается присоединение отростков под углом до 45 ° к оси трубы.

8. В сварных соединениях У18 и У19 размеры е и g в сечении А-А должны устанавливаться при проектировании; при этом размер е должен перекрывать утонение стенки трубы, образуемое при вырезке отверстия, на величину до 3мм, а размер а должен быть не менее минимальной толщины стенки свариваемой детали.

9. Швы с привалочной стороны фланцев допускается заменять развальцовкой конца трубы.

10. Предельные отклонения катетов углового шва К, К₁ от номинального в случаях, не оговоренных в табл. 22, должны соответствовать:

+5мм при К > 12мм.

11. Допускается выпуклость углового шва до 2мм при сварке в нижнем положении и до 3мм при сварке в других пространственных положениях. Вогнутость углового шва до 30% величины катета, но не более 3мм.

12. Для сварных соединений труб с толщиной стенки более 4мм допускается сварка корня шва способом, отличным от осевого способа сварки.

22. Конструктивные элементы подготовленных кромок сварных соединений стальных трубопроводов (по ГОСТ 16037-80 в ред. 1991г.)

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы и размеры

Способ сварки

s = s₁

подготовленных кромок свариваемых деталей

Варианты приварки фланца к трубе

Фланцевое соединение довольно часто используют вместо обычной сварки, а тем более на фитинг.

Фланец гарантирует не менее прочное и герметичное соединение, но при этом разъемное, чтопозволяет в любой момент демонтировать часть трубопровода для ремонта, например, или присоединения дополнительных секторов.

Классификация изделий

Общее строение детали представляет собой кольцои пластину с отверстиями по краю. Чтобы обеспечить герметичность между элементами, устанавливают еще и прокладку изрезины в соответствии с назначением трубопровода – кислотостойкой, термостойкой. Соединяют кольцо и пластину с помощью крепежа – болтов с гайками или шпилек.

По ГОСТ выделяют несколько разных видов фланцев. По чертежам отличия их хорошо заметны.

Виды сваривания фланцев

Соответственно, и приварка деталей к трубопроводу производится несколько по-разному.

Воротниковый – характерным признаком является приварная горловина в виде конического концентратора. Такая форма позволяет более равномерно распределять давление. Воротниковая модель предназначена для коммуникаций с высоким давлением и высокой температурой носителя. Приваривается сплошным или V-швом.
Раструбной – используется на трубах с малым диаметром, работающих под большим давлением. Минус изделия – некоторая нестойкость к коррозии. Приварка раструбной детали производится с внешней стороны угловым швом. Нужно сохранять люфт в 1,6 м, чтобы нейтрализовать эффект теплового расширения.
Сквозной – или свободно вращающийся. Приварка сквозной трубы к фланцу по ГОСТ не производится, так как сквозной вариант применяется специально для того, чтобы деталь можно было заменить по мере необходимости. На фото – сквозное фланцевое соединение.
Глухой – плоский диск с отверстиями. Это приспособление необходимо для заглушки концов трубопровода. Элемент неразборной, однако он только закрепляется, а не сваривается.
Плоский – кольцо и пластина одинакового размера. Приварка плоского фланца к трубе заключается в креплении кольца, в то время как пластина остается свободного вращающейся. Он выдерживает давление до 2,5 МПа.
Накидной – для его использования кромки труб должны быть идеально ровными, так что он не настолько универсален, как воротниковые модели. Накидной приваривается угловыми швами с внешней и с внутренней стороны.
Резьбовый – используется на трубопроводах небольшого диаметра, где возможно сделать резьбу. Сварка при его установке используется крайне редко.

Наружняя приварка фланца

Расценки на изделия заметно отличаются. Однако стоимость переделяетсяскорее размерами пластин, а не их конструкцией, и весом, конечно же. Согласно ГОСТ изготавливаются они из углеродистой, легированной или нержавеющей стали, а такжековкого чугуна. Расценки на металл и определяют стоимость приспособлений.

Приварка фланца к трубе по ГОСТ

Технология сварки в принципе одинакова, за исключением крепления патрубков. Однако необходимо учитывать и сложность конструкции – рекомендуется уточнять чертежи, и соответствие требованиям по креплению.

Читать еще: Какой сваркой варить тонкий металл?

Внутренняя приварка фланца

В большинстве случаев необходимо сохранение зазора в стыке. Если люфт не нужен, допускается техника сварки в лодочку. Если люфт должен быть большим – более 4–5 мм, изделие приваривают угловыми швами. Все это, естественно, влияет на расценки.

Размеры шва зависят от трубопровода. Ширина внутреннего шва обычно равна толщине стенки, высота – от 0,5 до 1 см, что определяется сечением трубопровода. Внешний шов требует большего наплавления металла, поэтому он несколько несимметричен.

Приварка производится с 2 сторон: сначала с наружной, а затем, для уплотнения шва – с внутренней. Такой метод более всего подходит для плоских фланцевых деталей. Сварка с одной стороны осуществляется, если изделие приваривается встык, как в случае с воротниковым фланцем.

Приспособление для приварки фланцев к трубам подходит не всякое. Обычно рекомендуется аппарат Лисицына и Бондаренко. При сварке электрод здесь остается неподвижным, а проворачивается трубопровод.

На видео процесс сварки рассматривается более подробно.

ГОСТ 16037-80 на сварные соединения ручной дуговой сваркой

Ручная дуговая сварка труб остается одним из самых распространенных способов монтажа трубопроводных систем, являющихся как самостоятельными транспортно-распределительными сетями, так и компонентами технологического оборудования. Высокое качество стыков трубопроводных комплексов — это залог их безопасного функционирования.

Способы сварки, типы стыков, геометрические параметры и типовые размеры, а также способы разделки кромок — все это регламентировано в ГОСТ 16037-80 ручная дуговая сварка соединения сварные. Строгое соблюдение требований стандарта при проектировании, формировании технологического процесса и выполнении сварки стальных трубопроводов обеспечивает должный уровень качества.

Условные обозначения соединений

В стандарте описаны три типа сварных соединений трубопроводов:

стыковые, обозначаются литерой С
угловые, литерой У
нахлесточные, обозначаются литерой Н.

Внутри каждого типа актуальный стандарт детализирует множество подтипов в зависимости от:

вида сварного шва;
числа сторон проварки;
конфигурации подкладки;
ее съемности;
без скоса, со скосом одной или двух кромок;
формы сечения кромок
формы сечения шовного материала
способа сварки;
толщины стенок;
диаметра трубы.

Пример обозначения типа С13.

В условное обозначение, кроме типа, входит признак замкнутости линии, способ сварки, параметры катета и вспомогательные символы. В соответствии с ГОСТ 16037 80 используется сварка аргоном, под флюсом и газом. Работа в атмосфере защитных газов может выполняться как плавким, так и неплавким электродом. Обычно трубы выполняют из углеродистой стали. Для работы в агрессивных средах применяют нержавеющие сплавы. Реже используются сплавы цветных металлов.

Конструктивные элементы и размеры кромок заготовок и шва

Сварка труб ГОСТ 16037-80 подразумевает следующие основные элементы:

s: толщина заготовки;
b: расстояние между кромками заготовок;
e: ширина шва;
g: его выпуклость;
а –общая толщина шва;
с -притупление кромки;
В –глубина нахлеста;
K — катет углового шва;
Dn – общий диаметр трубы;
f – размер фланцевой фаски.

[stextbox ряда швов актуальными являются только часть указанных параметров. Значения размеров приведены в стандарте в зависимости от метода трубной сварки, регламентируемой ГОСТ.[/stextbox]

Типы сварных швов

Стыковые швы используются при сварке кольцевых стыков труб в соответствии с ГОСТ. Такие соединения обозначаются С1-С53

Они выполняются одно- и двухсторонними, с прямолинейным и закругленным скосом кромок и с расточкой.

В односторонних швах может быть предусмотрена съемная или остающаяся подкладка, а также расплавляемая вставка.

Соединения секторов на повороте трубопровода выполняется со скосом кромок и обозначаются С54-С55.

Соединения фланца и трубопровода обозначается как С56

Пример обозначения углового соединения типа У2.

Угловые швы обозначаются У5-У21, нахлесточные Н1-Н4

Таблица размеров катета шва

Значения катетов шва в зависимости от типа шва, расстояния между кромками, сварочного метода и размера фланцевой фаски сведены в таблицы для каждого типа отдельно.

Таблица размеров катетов для У21.

Разделка труб под сварку

ГОСТ регулирует виды и характеристики подготовки к сварным работам для различных типов соединений:

стыковых;
угловых;
нахлесточных.

Перед началом сварочных работ необходимо проводить подготовку. В нее входит:

механическая зачистка, выполняется с целью удаления пыли, следов коррозии, оксидной пленки;
химическая обработка, для удаления масложировых пятен и окисной пленки;
разделка кромок.

Разделка проводится с помощью механической обработки кромки. При монтаже трубопроводов она выполняется специальными машинами. Во время ремонтных работ допускается выполнение разделки с помощью угловых шлифмашин.

Разделка кромок выполняется при толщине заготовок от 4 мм.

Для угловых соединений под отводы выполняют скашивание одной или обеих кромок под углом 45 о .

Стыки на трубопроводах подразделяются на поворотные и неповоротные.

Сварка стальных трубопроводов ГОСТ 16037 рекомендует применять по возможности поворотные стыки. Они варятся в наиболее удобном и выгодном нижнем сварочном положении, разделка кромок для него выполняется одинаково по всему периметру стыка.

Неповоротный стык приходится варить во всех сварочных положениях, переходящих одно в другое по мере продвижения по шву вокруг трубы.

Разница между толщиной стенок соединяемых встык труб не должна быть более 10% и не превышать трех миллиметров. При этом ширина зазора должна быть постоянной по всему стыку и находиться в переделах от 2 до 3 мм.

[stextbox того, как начать монтаж, необходимо обработать кромки и околошовную зону на 20-30мм, очистив ее от механических загрязнений, следов коррозии и масложировых пятен.[/stextbox]

Перед основной электродуговой сваркой торцы труб прихватывают друг к другу:

трубы до 300 мм в диаметре: 4 прихватки;
свыше 300 мм- равномерно через каждые 200-300 мм.

Трубы с толщиной стенок 12 мм и более проваривают в три приема. На первом этапе формируют корень шва в виде валика с возвышением 1,5-3 мм, равномерно распределенного по длине стыка. Электрод при этом следует вести возвратно-поступательно.

Фаски под сварку

При соединении толстых трубных заготовок сформированный шов следует делать толще, чем сама деталь. Для формирования соединения с заданными геометрическими параметрами требуется выполнить разделку кромок, сняв фаску. После этого электроду будет обеспечен доступ для качественной проварки шва на всю глубину.

Основными параметрами фаски являются:

Зазор b. расстояние меду заготовками, до 2-3 мм.
Притупление C. Не скошенная часть кромки. ее оставляют, чтобы снизить вероятность прожога корня шва..
Угол скоса β. При двусторонней разделке острый угол принимает значения 15-30 о, при односторонней- до 45о.
Угол разделки α. Тупой угол равен двойному значению угла скоса, обеспечивает должный доступ к корню шва для сварочного оборудования.

Читать еще: Аргонодуговая сварка ГОСТ 14806 80

Параметры фаски.

Если значение притупления невелико или его вовсе нет, то прожог предотвращают такими методами, как:

использование подкладок, препятствующих вытеканию расплавленного металла;
сварка на флюсовой подушке;
предварительное подваривание;
выполнение замка.

Технологам следует обращать особое внимание на корректный расчет и соблюдение оптимальных значений параметров разделки. Это позволяет снизить трудоемкость, экономно расходовать материалы и сохранять контроль над себестоимостью.

При подготовке стыковых соединений вид фаски зависит от толщины деталей:

3-25мм: одностороння фаска;
26-60мм: двухсторонняя;

Для угловых устанавливаются следующие границы:

3-20мм: одностороння;
21-50 мм: двухстороння.

Исходя из геометрической формы профиля поперечного сечения, выделяют такие типы разделки:

обычный скос, профиль представляет собой трапецию,
Х-образная, два скоса сделаны навстречу друг другу таким образом, что профиль поперечного сечения двусторонней разделки визуально напоминает очертания буквы Х;
U-образная, профиль поперечного сечения криволинейный и напоминает очертания буквы U.

ГОСТ на сварку труб рекомендует применять U-образную разделку при больших толщинах заготовок, с целью снизить площадь сечения шва и, следовательно, снизить расход материалов и повысить скорость работы.

Форму разделки выбирают, руководствуясь толщиной труб:

3-25мм: Х-образная или V–образная;
26-60мм- U–образная;
более 60 мм- специальные формы.

Они представляют собой:

уступы;
сложные криволинейные профили, призванные сохранить доступ электрода к корню шва и понизить площадь поперечного сечения.

Для разделки используются следующие способы:

Газовый резак. Характеризуется низкой точностью и недостаточным качеством поверхности. Требует дополнительной обработки механическими способами.
Мехобработка. Строгальная или фрезерная обработка дает достаточную чистоту и форму поверхности. Долбежная обработка также требует финишной мехобработки.

При разделке кромок труб большого диаметра используются специальные торцовочные аппараты. Во время ремонтных работ на магистралях отопления разделка часто выполняется вручную шлифмашинами.

Заключение

ГОСТ на сварку трубопроводов – важный регламентирующий документ, устанавливающий условия на подготовку и проведение работ. Он определяет методы сварки, типы соединений, статус разделки и конструктивные параметры для каждого из них. Трубопровод служит не один год. Он также должен выдерживать давление жидкости или газа. Строгое соблюдение требований гост 16037 на сварку трубопроводов необходимо для обеспечения прочности, долговечности и герметичности сварных соединений.

ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Текст ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Группа В05 СТАНДАРТ

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Welded joints in steel pipelines.

Main types, design elements and dimensions

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 апреля 1980 г. № 1876 дата введения установлена

Ограничение срока действия снято по протоколу 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)

1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения трубопроводов из сталей и устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений труб с трубами и арматурой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения, применяемые для изготовления самих труб из листового или полосового материала.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов сварки:

ЗП — дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом;

ЗН — дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом;

Р — ручная дуговая сварка;

Ф — дуговая сварка под флюсом;

Г — газовая сварка.

Для конструктивных элементов труб, арматуры и сварных соединений приняты следующие обозначения:

s; 5, — толщины стенок свариваемых деталей;

Ь — зазор между кромками свариваемых деталей после прихватки; е — ширина сварного шва; g — выпуклость сварного шва;

5 — толщина подкладного кольца; а — толщина шва; с — притупление кромки;

В — ширина нахлестки;

К — катет углового шва;

К_г — катет углового шва со стороны разъема фланца;

D_H — наружный диаметр трубы;

1, 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Переиздание (май 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1990 г. (ИУС 3—91)

3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

Стыковое соединение трубы с трубой или с арматурой

Без скоса кромок

Односторонний на съемной подкладке

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Со скосом одной кромки

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Со скосом кромок

Односторонний на съемной подкладке

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Форма аготовле ных кромок

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

Со скосом кромок

Односторонний с расплавляемой вставкой

Стыковое соединение трубы с трубой или с арматурой

С криволинейным скосом кромок

сом кромок с расточкой

Со скосом кромок с ра-

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Со скосом кромок с раздачей

Односторонний на остающейся конической подкладке

сом кромок с расточкой

Односторонний на остающейся цилиндрической подкладке

Характер сварного шва

Форма поперечного сечения

Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы, мм, для способов сварки

Стыковое соединение секторов

Со скосом кромок

Односторонний на съемной подкладке

Стыковое соединение фланца с трубой

С двумя не-симметрич-

Нахлесточное соединение промежуточного штуцера или ниппеля с тру-

Без скоса кромок

Наметочное соединение труб с раздачей орто конца трубы

П p и м e ч а н и e, В графе «Толщина стенки и минимальный наружный диаметр трубы для способов сварки» в числителе приведены предельные толщины стенок, а в знаменателе — минимальные наружные диаметры труб за исключением угловых соединений, для которых приведены предельные толщины стенок и минимальные наружные диаметры ответвлений (отростков, ответвительных штуцеров и приварышей); для соединений, выполненных газовой сваркой, в знаменателе приведены предельные значения наружных диаметров,

Читать еще: Маска для сварки с подачей воздуха

4. Конструктивные элементы и их размеры должны соответствовать указанным в табл. 2—33.

подготовленных кромок свариваемых деталей

Конструктивные элементы и размеры

подготовленных кромок свариваемых деталей

Примечание. При способе сварки ЗН зазор b = 0 +05 .

Конструктивные элементы и размеры

подготовленных кромок свариваемых деталей

2. Длина протачиваемой части приварыша, входящей в трубу, устанавливается при проектировании

3. Величина s₂ приведена после расточки.

Примечание. При способе сварки НЗ зазор Ъ = 2 +0 * 5 .

Для угловых швов в таблицах приведен расчетный катет.

5. При изготовлении тройников и крестовин из труб должны применяться типы сварных соединений, установленные для отростков с трубами, а при сварке тройников, крестовин и переходов с трубами или фланцами — соответственно типы сварных соединений труб с трубами или труб с фланцами.

6. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 34, должна производиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва (черт. 1).

Толщина тонкой детали

Разность толщин деталей

При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 34, на детали, имеющей большую толщину s_t, должен быть сделан скос до толщины тонкой детали s, как указано на черт. 2 и 3. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

7. Шероховатость обрабатываемых под сварку поверхностей — Rz не более 80 мкм по ГОСТ 2789-73.

8. Остающиеся подкладки и муфты должны изготовляться из стали той же марки, из которой изготовлены трубы.

Для труб из углеродистой стали допускается изготовлять остающиеся подкладки и муфты из сталей марок 10 и 20 по ГОСТ 1050—88.

9. Зазор между остающейся подкладкой и трубой для сварных соединений, контролируемых радиографическим методом, должен быть не более 0,2 мм, а для соединений, не контролируемых радиографированием, — не более 0,5 мм.

Местные зазоры для указанных соединений допускаются до 0,5 мм и 1,0 мм соответственно.

10. Зазор между расплавляемой вставкой и торцевой или внутренней поверхностью трубы должен быть не более 0,5 мм.

11. В сварных соединениях отростков с трубами допускается присоединение отростков под углом до 45° к оси трубы.

12. В соединениях У 18 и У19 размеры е и g в сечении А—А должны устанавливаться при проектировании, при этом размер е должен перекрывать утонение стенки трубы, образуемое при вырезке отверстия, на величину до 3 мм, а размер а должен быть не менее минимальной толщины стенки свариваемых деталей.

13. Швы с привал очной стороны фланцев допускается заменять развальцовкой конца трубы.

14. Предельные отклонения катета углового шва К, К_х от номинального в случаях, не оговоренных в таблицах, должны соответствовать:

+2 мм — при К 12 мм.

15. Допускается выпуклость углового шва до 2 мм при сварке в нижнем положении и до 3 мм при сварке в других пространственных положениях. Вогнутость углового шва до 30 % величины катета, но не более 3 мм,

(Измененная редакция, Изм. № 1).

16. Для сварных соединений труб с толщиной стенки более 4 мм допускается сварка корня шва способом, отличным от основного способа сварки.

Редактор Р. Г. Говердовская Технический редактор В. Н. Прусакова Корректор Н. И. Гаврищук Компьютерная верстка А. П. Финогеновой

Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 19.05.99. Подписано в печать 10.06.99. Уел. печ. л. 2,79. Уч.-изд. л. 2,60.

Тираж 255 экз. С 3061. Зак. 1292

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14. Набрано в Калужской типографии стандартов на ПЭВМ. Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256.