Стандарты сварки фланцев WN
2025-12-22
I. Подготовка к сварке
1. Требования к материалам
Материал фланца WN должен соответствовать проектной документации. Обычно используются такие материалы, как углеродистая сталь (Q235, 20#), нержавеющая сталь (304, 316), легированная сталь (16Mn, 15CrMo) и др. Сертификаты на материалы должны быть полными и соответствовать фактическому изделию.
Сварочные прутки, сварочная проволока, флюсы и другие сварочные материалы, используемые для сварки, должны быть совместимы с фланцем и материалом свариваемой трубы. Их качество должно соответствовать требованиям таких стандартов, как GB/T 5117, GB/T 5118 и GB/T 14957. Перед использованием их следует высушить и поддерживать в теплом состоянии.
Снятие фаски должно производиться механическим способом (например, токарным станком). Форма и размеры фаски должны соответствовать чертежам или стандарту GB/T 9124 «Фланцы для стальных труб». Технические условия требуют, чтобы фланцы WN приваривались к трубам с помощью V-образного паза с углом фаски 30°~35°, толщиной закругленной кромки 1~2 мм и зазором 2~3 мм.
2. Обработка поверхности
Масло, ржавчина, окалина, влага и другие загрязнения должны быть тщательно удалены с уплотнительной поверхности фланца и в радиусе 20 мм от фаски до появления металлического блеска. Этого можно достичь механической шлифовкой или химической очисткой.
Перед сборкой трубы и фланца необходимо проверить округлость трубы, чтобы обеспечить соосность с внутренним диаметром фланца. Отклонение не должно превышать 1% от внутреннего диаметра фланца, а максимальное отклонение не должно превышать 3 мм.
3. Требования к сборке
При сборке фланца и трубы поверхность фланца должна быть перпендикулярна оси трубы. Отклонение от перпендикулярности: ≤1 мм при DN≤300 мм; ≤2 мм при DN>300 мм.
Отверстия для болтов фланца должны располагаться посередине, чтобы обеспечить их выравнивание с отверстиями для болтов соседних фланцев или оборудования. Отклонение не должно превышать 1/20 диаметра отверстия для болта.
После сборки для фиксации следует использовать прихваточную сварку. Длина прихваточного шва должна составлять 10-15 мм, а высота — 2-4 мм, не превышая половины общей высоты шва. Количество прихваточных швов определяется в зависимости от диаметра трубы; не менее 2 при DN≤50 мм и не менее 3 при DN>50 мм.
II. Требования к процессу сварки
1. Выбор метода сварки
К распространенным методам сварки относятся ручная дуговая сварка (SMAW), сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (GTAW) и сварка в среде защитного газа (GMAW). Выбор должен основываться на материале фланца, толщине стенки и требованиях к качеству сварки. Для фланцев из нержавеющей стали предпочтительнее корневой шов GTAW + присадочный шов SMAW.
Положение сварки – стыковой шов. Во время сварки должно быть обеспечено полное проплавление. Корневой шов должен быть равномерным, плотным и без дефектов, таких как неполное проплавление или отсутствие сплавления.
2. Контроль параметров сварки
Ручная дуговая сварка: диаметр электрода выбирается в соответствии с толщиной стенки. Для толщины стенки ≤6 мм используются электроды φ2,5~3,2 мм с сварочным током 80~120 А; Для толщины стенки >6 мм используйте электроды φ3,2~4,0 мм со сварочным током 1...00~160 А, напряжением дуги 22~28 В, скоростью сварки 80~150 мм/мин.
Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG): диаметр TIG 2,4~3,2 мм, сварочный ток 80~150 А, напряжение дуги 10~15 В, расход аргона 8~15 л/мин, скорость подачи проволоки регулируется в зависимости от образования расплавленной ванны.
3. Последовательность сварки и очистка между проходами
Для уменьшения деформации при сварке следует использовать симметричную сварку или сегментированную обратную сварку. Для фланцев большого диаметра рекомендуется использовать несколько сварщиков для симметричной сварки. Синхронная сварка
При многослойной, многопроходной сварке после завершения каждого слоя необходимо тщательно удалять сварочный шлак и брызги, а следующий слой следует сваривать только после проверки на наличие дефектов. Контроль температуры между проходами: углеродистая сталь ≤300℃, нержавеющая сталь ≤150℃, легированная сталь определяется в зависимости от материала (например, 250~350℃ для 15CrMo).
4. Требования к размерам сварного шва
Усиление сварного шва: при толщине стенки трубы δ≤10 мм высота усиления составляет 0~3 мм; при δ>10 мм высота усиления составляет 0~4 мм, и шов должен быть плоским. Плавный переход.
Ширина сварного шва на 0,5~2 мм больше, чем ширина фаски с каждой стороны, и он должен быть равномерным.
Угловая деформация: при диаметре трубы DN≤100 мм угловая деформация ≤1°; при DN>100 мм угловая деформация ≤2°
III. Контроль качества сварки
1. Визуальный осмотр
Поверхность сварного шва должна быть свободна от дефектов, таких как трещины, пористость, шлаковые включения, неполное проплавление, неполное сплавление и подрез. Глубина подреза ≤0,5 мм, длина ≤10% от общей длины сварного шва и ≤100 мм.
Уплотнительная поверхность фланца должна быть плоской. 1. Усиление сварного шва: Поверхность сварного шва должна быть гладкой, а сварочные брызги должны быть тщательно удалены. Не должно быть царапин, вмятин или других дефектов, которые могут повлиять на герметичность.
• Используйте сварочный шаблон для проверки усиления сварного шва, ширины и угла скоса; Они должны соответствовать требованиям проектной и технологической документации.
2. Неразрушающий контроль:
• В соответствии с проектными требованиями и спецификациями, следует проводить рентгенографический контроль (РТ) или ультразвуковой контроль (УЗК) сварных швов. Доля контроля: 100% для трубопроводов, транспортирующих высокотоксичные среды, ≥20% для трубопроводов высокого давления и выборочный контроль для обычных трубопроводов.
• Рентгенографический контроль должен проводиться в соответствии с GB/T 3323 «Рентгенографический контроль сварных соединений, полученных методом плавления», с оценкой не ниже класса II; УЗК должен проводиться в соответствии с GB/T 11345 «Неразрушающий контроль сварных швов — ультразвуковой контроль». Должны быть применены «Технические спецификации, классы испытаний и оценка», с уровнем квалификации не ниже класса I.
3. Испытание давлением
• После завершения сварки фланцев требуется испытание системы давлением (гидравлической или пневматической). Испытательное давление должно быть в 1,5 раза (гидравлическое) или в 1,15 раза (пневматическое) от расчетного давления.
Во время испытания не должно быть утечек или видимых деформаций в месте фланцевого соединения. Падение давления ≤0,05 МПа (гидравлическое) или ≤0,02 МПа (пневматическое) через 30 минут считается удовлетворительным (соответствует требованиям).
IV. Безопасность и меры предосторожности при сварке
1. Защита от несчастных случаев
Сварочный персонал должен иметь сертификаты и использовать средства индивидуальной защиты, такие как сварочные перчатки, защитные очки и сварочные маски.
Рабочая зона должна быть хорошо вентилируемой. При сварке в замкнутых пространствах необходимо применять принудительную вентиляцию для предотвращения накопления вредных газов.
Расстояние между кислородными и ацетиленовыми баллонами должно быть ≥5 м, а расстояние от открытого пламени — ≥10 м. Следует избегать прямых солнечных лучей, чтобы предотвратить... взрыв газового баллона
2. Соблюдение технологических процедур
Строго соблюдайте требования Отчета о квалификации сварочной процедуры (PQR) и Инструкции по сварочным работам (WPS). Параметры сварки не должны изменяться без разрешения.
Необходимо принимать эффективные защитные меры во время дождя, снега или при скорости ветра ≥8 м/с (ручная дуговая сварка) или ≥2 м/с (сварка в защитной газовой среде). В противном случае сварка запрещена.
При сварке фланцев из нержавеющей стали используйте специальные сварочные прутки из нержавеющей стали, чтобы избежать загрязнения углеродистой сталью. После сварки сварной шов и зона термического воздействия должны пройти травление и пассивацию.
3. Ведение сварочной документации
Подробно запишите дату сварки, код сварщика, марку и характеристики сварочного материала, параметры сварки, результаты неразрушающего контроля и т. д., сформировав полную запись о качестве сварки, и заархивируйте ее для дальнейшего использования.
Данный стандарт применяется к сварке фланцев с приваренной горловиной (WN) в промышленном трубопроводном строительстве. Если проектная документация содержит особые требования, следует в первую очередь следовать ей. Одновременно необходимо соблюдать соответствующие положения национальных стандартов, таких как GB 50235 «Кодекс строительства промышленных металлических трубопроводов» и GB 50236 «Кодекс строительства оборудования на объекте и сварки промышленных трубопроводов».
