Как правильно назначать требования к фланцевым соединениям

С введением актуализированных редакций СП 70.13330.2012 и СП 16.13330.2017 значительно изменились требования к проектированию, монтажу, контролю и расчету болтовых соединений — определенную сложность представляет система классификации фланцевых узлов (фланцевых соединений, далее по тексту — ФС), введенная в п. 15.9.3 СП 16.13330.2017.

ВАЖНО:
В процессе проектирования необходимо определить классификационные признаки и приводить описание ФС, в противном случае, при монтаже к каждому такому соединению будет применяться общее правило приемки ФС — строительный контроль будет требовать выполнения п. 4.6.17 СП 70, где самым критическим условием является ограничение того, что щуп толщиной 0.1 мм не должен проникать в зону радиусом 40 мм от оси болта.

Новая система классификации фланцевых соединений

Современная нормативная база требует обязательной классификации ФС по четырем группам признаков:

• I группа — определяет уровень ответственности соединения и характер напряженного состояния
• II группа — устанавливает вид силового воздействия (сжатие, изгиб, растяжение) 
• III группа — указывает тип работы болтов (с предварительным натяжением или без) 
• IV группа — описывает способ передачи поперечных сил

Каждая комбинация классификационных признаков определяет конкретный регламент монтажа и контроля, что создает необходимость в четком алгоритме выбора, в связи с чем, мы попытались свести это к определенному набору действий, которые нужно предпринять, чтобы не допустить ошибок.

Алгоритм классификации соединений

Этап 1 — определение типа соединения

Для начала необходимо дифференцировать соединения на болтах с контролируемым натяжением и фланцевые соединения.

ВАЖНО:
Некоторые требования нормативной базы строительства распространяющиеся на эти болтовые узлы являются общими для этих классов, а некоторые являются уникальными. В проектной документации рекомендуется описывать каждый класс отдельно, даже если требования между ними пересекаются

А) Болтовое соединение на болтах с контролируемым натяжением (не фланцевое)

Узел на высокопрочных болтах или, более корректно, на болтах с контролируемым натяжением требует регламента по пунктам 4.6.1 – 4.6.16 СП 70.13330.2012 со следующими ключевыми требованиями:

• Выборочный контроль натяжения: 10%, но не менее 3-х болтов в соединении
• Допуск момента закручивания: +15% от расчетного
• Проверка плотности щупом 0,3 мм

Далее для данного типа соединений алгоритм завершен, можно внести описание соединений в ПД и привести требования.

Б) Болтовое соединение на болтах с контролируемым натяжением или без является фланцевым (ФС)

Перейти к следующему этапу.

Этап 2 — установление классификационных признаков

На данном этапе каждому соединению с уникальными свойствами присваивается кодификация, установленная в п. 15.9.3 СП 16.13330.2017. Лучший способ — свести все данные в таблицу на лист общих данных раздела КМ проектной документации — так будет легче находить эти соединения.

Таблица с расшифровкой системы классификации фланцевых соединений

Этап 3 — оценка допустимости неплоских фланцев в соединении

Если проектным решением допускаются неплоские фланцы, убедиться, что в проектной документации присутствует проверка данного соединения согласно п. 15.9.13 СП 16.13330. После этого для всех таких соединений нужно сделать явное указание в проектной документации о том, что допускаются не плоские фланцы.

ВАЖНО:
Неплоские контактные поверхности ФС — наиболее распространенная причина предписаний строительного контроля. Ситуация возникает вследствие сварочного процесса во время нагрева и остывания заготовок при сборке отправочных марок на заводе. Для ФС, в которых требование плоскостности критично, необходимо указывать требование фрезеровки поверхности, запрета окрашивания и пр., но для многих ФС это требование избыточно, что позволяет существенно сэкономить при изготовлении и монтаже

Этап 4 — назначение требований и самопроверка

На данном этапе необходимо привести требования к ФС с различными признаками, самыми важными требованиями являются возможность окрашивания поверхности фланцев (для соединений типа Iа + IIб(в) + IIIб + IVб(в), Iб + IIа + IIIб + IVб, Iб + IIб(в) + IIIб + IVб окрашивание контактных поверхностей запрещено), допуск к зазору между фланцами после монтажа (для неплоских фланцев он характерно отличается).

Самое правильное решение для всех участников строительного процесса, когда все требования к соединениям сведены в таблицу и описаны. Для удобства данной процедуры можно воспользоваться классификатором фланцевых соединений.

Сводная таблица требований к ФС 

Требования к монтажу и контролю и приемке ФС на основе п. 4.6.19 СП 70.

Чек-лист для самопроверки

Чтобы не облажаться при проектировании фланцевых соединений и не дать облажаться другим всегда задавайте следующие вопросы для проверки:

1. Присутствуют ли в конструктивном решении соединения с болтах с контролируемым натяжением?
2. Есть ли в конструктивном решении фланцевые соединения?
3. Выполнена и описана ли в ПД полная классификация ФС?
4. Допускаются и для каких соединений неплоские фланцы?
5. Приведены ли регламентные требования в ПЗ и разделе общих данных?