锚固法兰将现有技术用螺栓连接的两个法兰合并在一起,取消密封垫,制成一种整体的法兰,通过焊接方式与输气管道联接,并靠其凸缘和法兰体与锚固桩固定,从而可用于固定管道的联接。 我公司生产的锚固法兰适用于我国“西气东输工程”管道系统中,许多工艺站 场、线路阀室的固定联接。
锚固法兰是大口径、高内压、远程输气(油)管道系统中的关键部件。选择了改进型CF62钢作为材料锚同法兰的材质,提出了多种适用成形制造方案,采用旋转锻造扩孔技术制造了一批国产化产品,满足了重大工程的急需。
锚固法兰是远程管道输气(油)工程的管件部件,焊装于输气(油)主管道上,并用水泥墩固定,半埋或全埋于地下,用以防止由自重、内压、温差、管道走向与方位变化等综合作用力引起的管线过量位移,处在地下部分的管线受不均匀的土压力、水压力,地上部分还受风荷、雪荷及地震等自然力。
由于锚固法兰口径大(φ200-φ1200mm)、内压高(6-12MPa)、使用范围广(沿管线途经十余省)、工况恶劣(沿途地质条件、气候温度复杂多变,还有腐蚀、震动等作用)、 条件要求高(途径城市、乡村、学校、医院等人员聚集区),因而对其工作可靠性要求。关于锚固法兰的制造与应用,世界相关都在进行深入的研究,但鲜见报道。
由于锚固法兰及管线受力复杂,应该进行强度、 刚度校核和抗疲劳、抗脆断、抗地震的评定。然而,有些应力目前难以进行计算,至今仍没有统一的制作标准。工程设计时大都按压力容器规范,参照有关标准和实用数据加大裕度,通过有限元分析结构设计,确定工程尺寸。
为了节省原材料,将法兰边的凸缘锻出来,可以用带槽的上型砧——芯轴扩孔法锻造,也可以将预扩孔的坯料平放在平砧上,借助旋转装置,边转边打锻出法兰边凸缘。
石油天然气相关行业根据锚固法兰的介质压力、使用区域、环境工况等因素确定设计系数、气候条件以及大轴向推力、锚固形式等技术参数,提出技术规格书数据。在此基础上,根据标准《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)、《钢制压力容器》(GB150一1998),并参照标准《管法兰和法兰管件》(ASMEB16.5—1996)(含A1998)以及《输气和配气管道系统》(ASMEB31.8—1999)等系列标准,经详细理论计算,结合相关生产经验,初步设计出锚固法兰的结构形式和关键尺寸,再由焊接规范确定端口结构尺寸。采用“适用”技术制造了一批国产化产品,替代了进口,在西气东输、川气东送、陕京线、淮武线、西气东输二线等工程均有广泛应用,满足了重大工程的急需,了远程管道输气(油)工程的科学进展。