Главная → Статьи

Основные типы и конструктивные элементы сварных соединений

Соединение труб и деталей трубопроводов между собой являются самыми ответственными элементами технологических трубопроводов, от качества которых зависит их герметичность, надежность в эксплуатации. Кроме того, конструкция соединения должна обеспечивать удобство и быстроту сборки, экономичность, хорошие гидравлические характеристики.

По функциональному назначению различают два вида соединений технологических трубопроводов: неразъемные (сваркой и склейкой) и разъемные (на фланцах или резьбовых деталях).

Неразъемные соединения по технологии выполнения разделяются на сварные и клеевые. По конструкции шва сварные и клеевые соединения разделяются на стыковые и раструбные, являющиеся разновидностью нахлесточных соединений. Стыковые соединения обеспечивают более благоприятные распределения напряжений в шве, однако площадь шва при этом определяется толщиной стенки трубы. В раструбных соединениях площадь сварки или склейки может многократно превышать площадь поперечного сечения конструкции. Достоинством раструбных сварных и клеевых соединений по сравнению со стыковыми помимо увеличения площади соединяемых поверхностей является также повышенная стойкость к изгибающим усилиям, которые как правило, возникают в процессе монтажа и эксплуатации.

Неразъемные соединения трубопроводов из ПНД. ПВД и ПП с помощью раструбов, отформованных на концах труб, применяют, как правило, при изготовлении и монтаже трубопроводов Da до 160 мм, однако допускается применение этих соединений и для труб Ян до 225 мм.

Для безнапорных трубопроводов в некоторых случаях допускается использование сварки нагретым газом и экструзионной сварки. По сравнению с нагретым газом экструзионная сварка обеспечивает высокую производительность технологического процесса и повышенную прочность швов, которые возрастают при увеличении толщины стенки трубы.

Для труб из ПВХ неразъемные соединения лучше всего выполнять при помощи склеивания. Такие соединения применяются на трубопроводах D„= 16… 225 мм при наличии литых деталей с раструбом или возможности формования раструбов. Сварка нагретым инструментом враструб и экструзионная сварка, предусматривающие определенный перегрев полимерного материала, для труб из ПВХ применять не рекомендуется. Применение сварки для некоторых типоразмеров труб из ПВХ лимитируется также малой толщиной стенки, приблизительно вдвое меньшей, чем для труб из ПНД эквивалентного типоразмера.

Применение других видов сварки (излучением, трением и др.) должно решаться в каждом конкретном случае в зависимости от прочностных требований к соединению, условий производства работ на объекте, технической оснащенности монтажной организации и т. д.

Разъемные соединения технологических трубопроводов из неметаллических материалов выполняются в основном на фланцах. Для этих соединений применяют стальные фланцы, а на трубопроводах из винипласта, кроме того, и винипластовые. Приварные фланцы на неметаллических трубопроводах не получили широкого распространения из-за невысокой прочности неметаллических фланцев и сложности приварки их к трубам и деталям в условиях монтажной площадки. Преимущество соединений со свободно вращающимися фланцами в том, что они обеспечивают необходимую затяжку болтов и удобны при монтаже.

Простая форма фланца используется при отбор-товке концов труб при давлениях до 0,25 МПа (рис. 1, а). Однако отбортовка и соответствующая конструкция фланцевого соединения обладают малой длительной прочностью ввиду концентрации напряжений в зоне перегиба и опасности разрушения в этой зоне.

Соединения на втулках с утолщенными буртами, приваренных встык к трубе или детали, или на утолщенных буртах, отформованных непосредственно на концах труб (рис. 1,б), применяют для трубопроводов из ПНД, ПВД и ГШ при давлении до 1 МПа.

Соединения на втулках с утолщенными буртами, соединяемых враструб с концами труб из ПВД сваркой, а труб из ПВХ склеиванием (рис. 1, в), также рассчитаны на давление до 1 МПз.

К соединениям труб с помощью накидной гайки относятся разнообразные конструкции, выполняемые с помощью пластмассовых и металлических деталей. Для труб малых диаметров эти соединения более компактны, а в ряде случаев и экономичнее, чем фланцевые соединения.

Соединения труб из ПВХ с раструбами под уплотнительное кольцо (компенсационное соединение) весьма просто по конструкции и обеспечивает надежную работу трубопровода до 0,6 МПа. Достоинством такого соединения являются: разгрузка трубопровода от осевых температурных напряжений, высокая производительность сборки, возможность ведения работ при низких температурах окружающего воздуха и в сырую погоду, возможность ведения работ персоналом, не имеющего высокой квалификации. В то же время, в связи со спецификой компенсационного соединения, их использование требует повышенных затрат на установку опор, воспринимающих осеЕые усилия в трубопроводе.

Ваш отзыв