Классификация фланцев. Исполнения фланцев. Классификация фланцев по исполнению

Назначение и классификация фланцев

Назначение фланцев

Итак, разберёмся, что такое фланец, для каких целей его используют? Какие типы фланцев бывают?

Фланец – это металлическая деталь различной геометрической формы, используемая в трубопроводных арматурах для герметичного и прочного присоединения элементов трубопроводов друг к другу и к специальному оборудованию. Равномерно по периметру фланец имеет отверстия для обеспечения прочного соединения деталей с помощью шпилек, болтов и других крепежных элементов. В настоящее время производят 9 вариантов фланцев разной формы и размеров площади стыка.

Фланцы любого типа и назначения в большинстве случаев изготавливают из стали широкого ряда марок. Выбор материала определяется рабочей средой, для использования в которой предполагается фланец.

В настоящее время наибольшее распространение в производстве фланцев получили марки стали:

углеродсодержащая конструкционная сталь 20 (ст.20). Фланцы из данной марки стали в основном используют при монтаже трубопроводов с жидкой и газовой рабочей средой (пар, вода и др.) при температурах носителя и окружающей среды от минус 40 до плюс 475°С;
низколегированная конструкционная сталь 09г2с (ст. 09Г2С), широко применяемая для сварных конструкций. Такие фланцы могут выдерживать рабочий диапазон температур от минус 70 до плюс 475°С и предназначены для трубопроводных магистралей нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности;
криогенная конструкционная сталь 12Х18Н10Т для фланцев, применяемых в трубопроводных конструкциях для агрессивных сред в химической промышленности с рабочим диапазоном температур от минус 196 до плюс 350°С;
коррозионно-стойкая сталь 10Х17Н13М2Т работоспособна в рабочих средах повышенной агрессивности, имеет продолжительные сроки эксплуатации. Обладает высокой устойчивостью к воздействию коррозии различной природы (электрохимической, химической, межкристаллической, коррозии под напряжением и др.) в интервале температур от минус 196 до плюс 600°С;

жаропрочная легированная сталь марки 15Х5М применяется для изготовления соединяющих элементов трубопроводов с повышенной устойчивостью к окислительным процессам в температурных условиях до600-650°С.

Нормативная отраслевая документация

Способы производства фланцев, используемые материалы, технические характеристики, рекомендуемые области их назначения в Российской Федерации регламентированы государственными и межгосударственными отраслевыми стандартами.

Таблица 1 - Типы фланцев и соответствующие им ГОСТы

На современном этапе существует 2 подхода к классификации фланцев: по типу соединения и способу изготовления.

Типы фланцев по способу соединения

Данный тип фланцев предназначен для эксплуатации в температурном диапазоне от минус 253 до плюс 600°С в конструкциях с чрезвычайно высоким давлением. Он имеет конусообразное исполнение, что позволяет обеспечить работоспособность арматуры в указанных условиях. Сглаженный переход воротникового фланца в корпус трубопровода достигается за счёт внедрения конуса фланца, его наибольший диаметр должен соответствовать диаметру корпуса трубопровода. Конструкция фланца эффективно снижает появление возможных препятствий при прохождении рабочей среды, турбулентности потока и способствует распределению возникающих напряжений в трубопроводе.

Свободный (накидной)

Фланцы данного типа разработаны в таком исполнении, что они свободно вращаются и перемещаются вдоль каркаса трубопровода, что упрощает устройство выемок для крепежных элементов. Их не требуется приваривать или жестко фиксировать. Соединение трубопроводов осуществляется двумя сварными швами по углам на внешней и внутренней поверхностях. Данные фланцы не имеют выпуклой поверхности. Радиус поверхности стыка обычно стандартный и совпадает с радиусом трубы и остальных используемых фланцев. Часто используются в комплекте с фланцами других типов.

Предназначены для невысоких рабочих давлений и температурного диапазона от минус 30º до плюс +300°С. Имеют небольшие сроки службы и не применяется в трубопроводах с жидкой рабочей средой. Тем не менее, сделанный из качественной углеродистой стали, фланец свободного типа эффективен как бюджетный вариант исполнения для применения в коррозийно-устойчивых трубопроводах.

Исторически фланцы раструбного типа были предназначены для труб малого диаметра с высоким рабочим давлением. Сроки их службы по сравнению с фланцами свободного типа значительно выше. В настоящее время используются для соединений арматуры, работающей в температурном диапазоне от минус 20 до плюс 70°С. Соединение с каркасом трубы достигается сваркой с одного угла на внешней поверхности фланца. Недостатком фланца данного типа является высокая вероятность разрыва, особенно в коррозионно-неустойчивых трубопроводах, поэтому их использование ограничено.

Приварной плоский

Фланцы данного типа применимы в диапазоне рабочих температур от минус 70º до плюс 450ºС и максимальных давлений до 2,5 МПа. Являются наиболее распространенными, просты в изготовлении и имеют относительно низкую стоимость. Обычно, имеют конструкцию различной геометрической формы с отверстием под заданный диаметр арматуры и отверстиями под крепежные элементы.

При стягивании фланцев данного типа болтами или шпильками получается косвенное бесконтактное соединение только за счёт уплотнительной прокладки. Могут применяться, в том числе, и в качестве опорных элементов для трубных конструкций различных технических объектов. Приварные плоские фланцы обеспечивают прочное присоединение опор к основанию и хорошо подвергаются демонтажу путем открепления болтов или шпилек.

Резьбовые фланцы предназначены для объектов, эксплуатируемых в специфических условиях. Главное преимущество состоит в возможности их фиксирования на трубе без применения сварочных работ, только за счёт резьбового соединения, в редких случаях их совмещением. Резьбовые фланцы часто используются в трубах небольшого диаметра и не применимы для конструкций, выполненных из труб малой толщины, так как нет возможности нанести на них резьбу.

Глухой фланец (заглушка) представляет собой плоскую деталь без центрального отверстия под трубопровод, но с отверстиями по диаметру под крепежные элементы. Цель его применения – временное или постоянное перекрытие («заглушка») рабочего потока на торцевых концах каркаса трубы.

Широкое распространение заглушки получили в газопроводах, холодных водопроводных магистралях, системах ливнестоков и др. Температурный диапазон применения достаточно широк: от минус 70 до плюс 600°С.

Классификация по способу изготовления

Данная классификация основывается на промышленных способах изготовления металлических фланцев.

Ковка. Способ ковки металлических деталей основывается на пластичных свойствах металла. Заключается в многократной обработке металлической заготовки под давлением, за счёт чего достигаются требуемые конструкторской документацией технические параметры изделия.

Центробежное электрошлаковое литье (ЦЭШЛ). Сырье (металлы, сплавы металлов) для таких деталей подвергается электрошлаковой переплавке. После чего отправляется в форму для создания заготовки. Такой метод позволяет создавать заготовки с минимальными припусками, которые удаляются при помощи резки. Данная технология позволяет изготавливать фланцы больших диаметров.

Горячая штамповка. Штамповка – достаточно производительный технологический способ и представляет многостадийный процесс, осуществляемый в 4 этапа: осадка, формообразование, прошивка, обрезка. Данным методом получают заготовки заданной формы и размеров. Штампованные заготовки, как и литьевые, подвергаются механической доработке до заданных размеров чаще всего методом резки.

Изготовление из раскатных колец. Данный метод основывается на изготовлении заготовок путем раскатки из металлических колец, после чего деталь подвергается механической обработке. Подходит для изготовления фланцев больших размеров.

Резка. Способ, используемый для обработки металлических заготовок, при котором с детали снимаются шероховатости и припуски. Осуществляется на металлорежущих станках. В настоящее время существуют разновидности резки: электроискровая, лазерная, ультразвуковая, химическая и др. В результате получают изделия с требуемыми техническими характеристиками.

Как мы убедились, типов, вариантов исполнений и способов изготовления фланцев достаточно много. При выборе фланца, как составляющей трубопроводной арматуры, должное внимание следует обратить на материал, производителя, соотношение цена-качество изделия. Правильно выбранный фланец поможет обеспечить надежность и работоспособность всей трубопроводной технической конструкции.

pkfdetal.ru

Классификация фланцев. Исполнения фланцев

ГлавнаяКлассификация фланцев. Исполнения фланцев

Фланец — это отличный способ соединения труб, задвижек, клапанов и других предметов, для создания системы трубопроводов. Данный метод соединения оборудования дает простой доступ для очистки, осмотра или модификации трубопроводной системы.

Все фланцы различают по типам: плоские, воротниковые, свободные на приварном кольце. Данные типы регламентируются по ГОСТам соответственно ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80 и ГОСТ 12822-80 (см. Полезная информация ―> ГОСТы).

Также фланцы могут изготавливать по 2 стандартам:

— DIN – немецкий институт стандартизации;

— ANSI/ASME – американский стандарт.

Также фланцы можно разделить по типам исполнения.

Исполнением фланцев являются геометрические параметры соединительной поверхности. Фланцевые исполнения бывают разных геометрий. По всем ГОСТам первое исполнение является самым распространенным. Первого фланцевое исполнение считается базовым, так как из него можно произвести и изготовить любое другое исполнение.

Всего существует 9 разных исполнений для плоских и воротниковых фланцев. Фланцевые исполнения регламентируются ГОСТом 12815-80:

Исполнение 1. с соединительным выступом.
Исполнение 2. с выступом.
Исполнение 3. с впадиной.
Исполнение 4. с шипом.
Исполнение 5. с пазом.
Исполнение 6. под линзовую прокладку.
Исполнение 7. под прокладку овального сечения.
Исполнение 8. с шипом под фторопластовую прокладку.
Исполнение 9. с пазом под фторопластовую прокладку.

Выбор того или иного исполнения фланца обусловлен, прежде всего, технологическими особенностями применения исполнения фланца. Это зависит и от геометрии уплотнительной поверхности присоединяемого элемента, рабочего давления, условного диаметра, материала изготовления фланцевых соединений и т.д.Практически для каждого ГОСТа на фланцы существует свой ГОСТ на исполнения уплотнительных поверхностей. К примеру, для ГОСТ 28759.4-90 (фланцы сосудов и аппаратов под прокладку восьмиугольного сечения) исполнений уплотнительных поверхностей размеров фланцев существует только два:

1 — под прокладку восьмиугольного сечения монометаллические;

2 — под прокладку восьмиугольного сечения наплавленные коррозионно-стойкой сталью.

Основной задачей исполнений фланцев является обеспечение герметичности фланцевого соединения, причем для этого могут применяться различного вида прокладочные круги. Прокладки могут быть металлические (прокладки линзовые, овального сечения, восьмиугольного сечения), а могут быть изготовлены из неметаллических материалов (паронит, фторопласт). Применение уплотнительных прокладок для фланцев с различными типами исполнения, положительно влияет на обеспечение герметичности фланцев и фланцевых соединений. Как правило, неметаллические прокладки применяются до 6,18 МПа рабочего давления, а металлические прокладки — свыше 6,18 МПа рабочего давления фланцевых соединений. Применение прокладочных материалов и различных исполнений фланцев, а также крепежных элементов (гайки, шпильки, болты), обеспечивают надежное герметичное фланцевое соединение.

evro-vendor.ru

Фланец: классификация, применение, технологии производства. Крепеж для фланцевых соединений. | Статьи - Промышленный каталог статей

Компания «Инженерный Союз» - фланцы, производство фланцев, крепеж: Фланцы стальные, заглушки фланцевые, переходы концентрические, фланцы, обечайки, переходы, заглушки, крепеж, втулки.

Фланец: классификация, применение, технологии производства.

Фланец (от нем. Flansch) - обычно плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек, служащее для прочного и герметичного соединения труб, присоединения их к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей.

Классификация фланцев

Фланцы различаются по размерам, способу крепления и форме уплотнительной поверхности.

В зависимости от способа приварки к трубопроводу:

плоские - соответствуют требованиям ГОСТ 12820-80 и применяются в диапазоне давлений от 1кгс/см2 до 25кгс/см2.
воротниковые - соответствуют требованиям ГОСТ 12821-80 и применяются в диапазоне давлений от 1кгс/см2 до 200кгс/см2

Обозначение типов фланцев

В технической документации типы фланцев обозначаются следующим образом: Фланец 1-65-25 ст.09Г2С ГОСТ 12821-80

1 - исполнение фланца;
65 - условный проход "Ду";
25 - условное давление "Ру";
ст. 09Г2С - марка стали, из которой изготовлено изделие.

Применение фланцев

Фланцы могут быть элементами трубы, фитинга, вала, корпусной детали и т.д. Фланец в виде отдельных деталей чаще всего приваривают или привинчивают к концам соединяемых деталей.

Фланцы стальные применяются для соединения изделий арматуры с трубопроводами, соединения отдельных участков трубопроводов между собой и для присоединения трубопроводов к различному оборудованию. Фланцевые соединения обеспечивают герметичность и прочность конструкций, а также простоту изготовления, разборки и сборки.

Форма уплотнительной поверхности Фланца в трубопроводах зависит от давления среды, профиля и материала прокладки. Гладкие уплотнительные поверхности с прокладками из картона, резины и паронита применяются при давлениях до 4 Мн/м2 (40 кгс/см2), поверхности с выступом на одном Фланце и впадиной на другом с асбо-металлическими и паронитовыми прокладками - при давлениях до 20 Мн/м2 (200 кгс/см2), фланец с конической уплотнительной поверхностью - при давлениях выше 6,4 Мн/м2 (64 кгс/см2).

Компания Инженерный Союз специализируется на производстве: деталей трубопроводов, деталей вращения больших диаметров, фланцев. Вся наша продукция предназначена для использования в системах трубопроводного транспорта нефтяных, химических, газовых трубопроводов, а также для монтажа, ремонта объектов на предприятиях нефтехимического комплекса.

Область применения марок сталей, используемых при изготовлении нашей продукции (35, 40Х, 09Г2С, 15Х5М, 14Х17Н2, 20ХН3А, 25Х2М1Ф, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ), находится в очень широком диапазоне: рабочие температуры от -150 до 1000 С, рабочие среды - от воды до сред повышенной агрессивности (растворах серной кислоты).

Все эти факторы привели к созданию сертифицированной лаборатории, производящей многоступенчатый контроль качества:

Геометрические параметры.
Входящий, исходящий контроль химического состава,
Контроль механических свойств стали,
Контроль макро- и микроструктуры.

Производство фланцев Наш метод производства основан на применении электрошлаковых технологий, разработанных в Институте Электросварки им. Е.О.Патона. Омские ученые дополнили и частично преобразовали эти производственные установки разработок 70-х годов прошлого века. В результате мы получили современную, высокопроизводительную установку с электронной системой управления.

Установки центробежного электрошлакового литья (ЦЭШЛ) обеспечивают высокое качество литого металла за счет его рафинирования в процессе электрошлаковой плавки, применения специальных технологических приемов для получения направленной кристаллизации при отливке. Все свойства этих материалов, при этом, не уступают кованным, но превосходят их по показателям пластичности, ударной вязкости при одинаковой прочности.

Установка компании Инженерный Союз позволяет изготавливать фланцы, обечайки, кольцевые заготовки весом от 20 до 1100 кг. с условным проходом от 200 мм. (внутренний диаметр заготовки) и более. Производство фланцев меньших диаметров осуществляется методом ковки.

Крепеж выполняется в основном для предприятий газового и нефтехимического комплекса, что обусловлено высоким качеством крепежа.

За время работы производственная компания Инженерный Союз поставила фланцы, крепеж, обечайки, другие детали трубопроводов практически во все страны СНГ. Наши обечайки и другие элементы были использованы, как сборочные единицы при поставках теплообменного оборудования в Японию, Англию.

Российская география поставок простирается от Владивостока до Мурманска.

www.12821-80.ru

Исполнение фланцев - особенности, варианты исполнения

Фланец – монтажный элемент для надежного и безопасного соединения труб, клапанов и задвижек, использующийся при прокладке трубопроводов водоснабжения, канализации, газоснабжения и централизованного отопления, а также соединения труб с емкостями или другими устройствами.

Фланцевые соединения обеспечивают легкий доступ к системе при проведении технического обслуживания, ремонта, осмотра, очистки или модификации.

Сфера применения и особенности фланцев

Фланец представляет собой металлическую плоскую пластину, выполненную в квадратной/прямоугольной или круглой форме. В центральной части трубопроводной арматуры размещено отверстие для торца трубы, а по контуру пластины – отверстия для монтажа болтов или шпилек, которые фиксируются гайками и шайбами. Производство фланцев регламентируется немецким и американским стандартами.

Быстроразъемное соединение имеет ряд преимуществ, обусловивших его широкое применение по сравнению с альтернативными вариантами фиксации труб – сварной или муфтовой стыковки. При установке фланец «надевается» на трубу и приваривается по ее окружности одним или двумя сварными швами.

Герметичность полученного соединения обеспечивается из-за применения уплотнительных резиновых или фторопластовых прокладок. Альтернативным вариантом являются стальные заглушки обтюраторы, которые монтируются на трубопроводе между двух фланцев. Их установка позволяет впоследствии перекрыть определенный участок трубы при проведении осмотра или ремонта.

В зависимости от конструкции и сферы применения выделяют фланцы двух типов:

Для стыковки труб и монтажа арматуры.
Для подсоединения к трубопроводу приборов и емкостей (к примеру, теплообменника).

Изготавливаются фланцы из разных материалов (серого и ковкого чугуна, стали), что обуславливает их широкое применение для перекачиваемой агрессивной и неагрессивной среды. По конструктивному исполнению различают фланцы приварные плоские, трубопроводная арматура для стыковой сварки и со свободным приварным кольцом.

Фланцевые соединения сварного типа при установке на трубу привариваются двумя сварными швами. Трубопроводная арматура для стыковой сварки фиксируются на трубопроводе швом, расположенным между воротником и срезом трубы. Элементы со свободным приварным кольцом используются для установки в трудных для доступа местах трубопровода.

Варианты исполнения фланцев

Помимо классификации трубопроводной запорной арматуры по материалу изготовления и способу установки выделяют несколько вариантов конструктивного исполнения фланцев, которые регламентируются требованиями стандартов. Выделяют девять типов исполнения фланцев:

С соединительным выступом, расположенным под углом 45 градусов к поверхности.
С фаской под прямым углом.
С выступом по углом в 45 градусов и впадиной на торцевой стороне.
С выступом под прямым углом и внутренней впадиной.
С внутренним пазом, расположенным по контуру арматуры.
С внутренней фаской, предназначенной для установки вибровставки.
С выступом для монтажа прокладки в форме овала.
Конфигурация арматуры аналогична исполнению фланца под номером 4 за исключением выступа.
Исполнение аналогично элементу под номером 5 без фаски для вибровставки.

Для стыковки полимерных и металлических секций труб предназначены специальные компрессионные фланцы, конструкция которых включает два элемента – металлическую пластину и пластиковую цанговую муфту под трубу из полиэтилена. Фланцевые соединения компрессионного типа предназначены для установки в трубопроводных системах с давлением до 10 атмосфер.

Вибровставки во фланцевом соединении используются для снижения уровня вибрации и шума, которые неизбежно возникают во время эксплуатации трубопроводной системы (канализации, водопровода). Они изготавливаются из термоустойчивой резины, а дополнительную прочность прокладке и устойчивость к деформации придает кордовое основание.

Вибровставки имеют диаметр от 25 до 800 мм, предназначены для эксплуатации при рабочей температуре до 110 градусов, способны выдержать давление до 10 атмосфер. При удлинении труб резиновые прокладки не деформируются, в зависимости от исходного размера они сжимаются или растягиваются на 10-20 мм.

Обратите внимание! Для фиксации фланцев используются шпильки и болты, которые подбираются с учетом особенностей рабочей среды. Для трубопроводов с давлением в системе до 25 атмосфер подходят болты, при превышении этого значения применяется монтажная шпилька, обеспечивающая более высокую прочность соединения.

При установке в трубопроводных системах с агрессивной перекачиваемой средой фланцевые соединения комплектуются защитными кожухами, которые представлены в виде чехла из гидрофобного текстиля.

glavten.ru

Фланцы. Назначение. Исполнение. | Статьи - Промышленный каталог статей

Фланцы. Назначение. Исполнение.

Предназначение

Фланцы применяются для подсоединения изделий арматуры к трубопроводам, соединения отдельных участков трубопроводов между собой и для присоединения трубопроводов к различному оборудованию.Фланец — обычно плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек,служащие для прочного и герметичного соединения труб и трубопроводной арматуры, присоединения их к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланцы используют попарно (комплектом).

ПредназначениеФланцы применяются для подсоединения изделий арматуры к трубопроводам,соединения отдельных участков трубопроводов между собой и для присоединения трубопроводов к различному оборудованию.

ИсполнениеГОСТ предусматривает 9 исполнений фланцев, отличающихся формой игеометрическими размерами стыковочных поверхностей. Наиболее широко используются фланцы 1-го исполнения. Фланцы на высокое давление Ру 10,16, 20 МПа не могут быть изготовлены с уплотнительной поверхностью исполнения 1. Для фланцев, работающих при высоких давлениях, с агрессивной рабочей средой и др., как правило, используются другие исполнения. В зависимости от способа приварки фланцев к трубопроводу они бывают двух видов:

приварные плоские;
приварные встык (воротниковые).

МатериалФланцы изготавливаются из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей:

Ст 3;
Ст 20;
09Г2С;
15Х5М;
12Х18Н10Т.

ГОСТ 12820-80

Предназначены для соединения трубопроводов на условное давление от 0,1 МПа до 2,5 МПа (от 1кгс/см2 до 25 кгс/см2) и температуру среды от -70 С до +300 С. Фланцы должны изготовляться с уплотнительной поверхностью исполнения 1,2,3. Допускается изготовление фланцев с уплотнительной поверхностью исполнения 4,5,8 и 9. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-80. Технические требования, материал фланцев, крепежных деталей и прокладок, а также маркировка, упаковка, транспортировка по ГОСТ 12816-80.

ГОСТ 12821-80

Предназначены для соединения трубопроводов на условное давление Ру от 0,1 МПа до 20 МПа (от 1кгс/см2 до 200 кгс/см2) и температуру среды от -70 С до +450 С. Фланцы должны изготовляться с уплотнительной поверхностью исполнения 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7 , 8, 9 ; фланцы на высокое давление Ру 10, 16, 20 МПа (100, 160, 200 кгс/см2)не могут быть изготовлены с уплотнительной поверхностью исполнения 1. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-80. Технические требования, материал фланцев, крепежных деталей и прокладок, а также маркировка, упаковка, транспортировка по ГОСТ 12816-80.

ГОСТ 12822 -80

Предназначены для соединения трубопроводов на условное давление от 0,1 МПа до 2,5 МПа (от 1кгс/см2 до 25 кгс/см2) и температуру среды от -30 С до +300 С. Кольца должны изготовляться с уплотнительной поверхностью исполнения 1,2,3. В технически обоснованных случаях допускается изготовление колец с уплотнительными поверхностями исполнения 4,5,8 и 9. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-80. Технические требования, материал фланцев, крепежных деталей и прокладок, а также маркировка, упаковка, транспортировка по ГОСТ 12816-80.

Информация об авторах:Один из самых надежных производителей фланцев является НПО "ФОРУМ".НПО "ФОРУМ". Высокие технологии. Высокое качество.

www.12821-80.ru

Основные типы фланцев и их применение

Поиск Лекций

РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ

АППАРАТУРЫ

Необходимость разъемного соединения частей оболочек диктуется соображениями технологии изготовления аппаратуры, условиями ее монтажа и эксплуатации. В каждом аппарате имеются многочисленные технологические отверстия для ввода сырья и вывода продукта, для ввода и вывода теплоносителей, люки, лазы и т.д. Технологические отверстия во время работы оборудования должны быть плотно соединены с трубопроводами или надежно заглушены.

Наиболее распространенный вид разъемного соединения – это фланцевое соединение.

Требования к разъемным соединениям, применяемым в химической аппаратуре:

1. Обеспечение герметичности соединения при данных рабочих давлениях и температурах.

2. Достаточная прочность элементов соединения.

3. Возможность быстрой и многократной сборки-разборки соединения.

4. Технологичность, обеспечивающая их массовое изготовление.

5. Достаточная дешевизна.

Наиболее распространенный вид разъемного соединения – это фланцевое соединение. Фланцевые соединения удовлетворяют большинству из указанных требований , хотя не обеспечивают быструю разборку-сборку, а некоторые их виды достаточно дороги.

Приспособленность узла к массовому изготовлению требует взаимозаменяемости и, следовательно, сведения к разумному минимуму числа их типоразмеров. Для того, чтобы не делать фланцы на каждое давление и на каждый диаметр трубы или обечайки, весь непрерывный ряд размеров и давлений разбит на ряд условных проходов и давлений. Поэтому разумно для нескольких близких диаметров труб и обечаек обходиться только одним размером фланца.

Условные проходы, применяемые в настоящее время (мм):

10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600,

800, 1000, и т.д. через 200 мм до 4000 мм.

Условные давления, применяемые в настоящее время (МПа):

≤0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4; 10,0; 16,0; 20,0.

Основные типы фланцев и их применение

Сущность работы фланца заключается в следующем. При работе прокладки в области пластических деформаций происходит затекание материала прокладки в неровности привалочной поверхности фланца, за счет чего получается плотное соединение. При работе прокладки в области упругих деформаций уплотнение происходит по линии соединения прокладки и фланца.

Фланцы различаются :

а) по конструкции и способу соединения с трубой или обечайкой;

б) по внешней форме;

в) по форме привалочной (уплотнительной) поверхности.

Цельные фланцы (рис. 6.1,а) характерны для литой чугунной или кованой стальной аппаратуры. Плоские фланцы (рис. 6.1,б) применяются в стальной аппаратуре. Оба типа применимы до Pу=2,5 МПа при Dу≤1400 мм и Pу=1,0 МПа при Dу≤3000 мм.

Фланец приварной с шейкой (рис. 6.1,в) особенно пригоден для ответственной аппаратуры из обычных углеродистых и легированных сталей. Шейка повышает прочность фланца и обеспечивает качественную сварку с обечайкой. Применяется до Pу≤10,0 МПа. Цельные фланцы, особенно с шейкой, работают заодно с обечайкой. Благодаря этому сам фланец разгружается и может быть сделан более тонким по сравнению со свободным. Но при этом в обечайке возникают добавочные напряжения.

При свободных фланцах (рис. 6.1,г – 6.1,е) обечайка не несет дополнительных напряжений, но сами фланцы делаются более толстыми. Стальные свободные фланцы на отбортовке применяются в аппаратуре и трубопроводах из мягких цветных металлов (меди, алюминия и т.п.), или хрупких материалов (ферросилида, керамики и т.д.), а также для экономии дорогих конструкционных материалов. Они применяются до Pу=0,6 МПа. Свободные фланцы на приварном кольце применяются до Pу=2,5 МПа. Свободные фланцы на приварном бурте применяются в самых ответственных случаях, вплоть до давлений в несколько десятков мегапаскаль и при температурах до 530 °С.

Фланцы на резьбе (рис. 6.1,ж) применяются в трубопроводах высокого давления.

Фланцы на развальцовке (рис. 6.1,з) склонны к утрате плотности, поэтому применяются весьма редко.

Приклепанные фланцы (рис. 6.1,и) в стальной аппаратуре не применяются, но применяются в медной аппаратуре.

Форма фланцев преимущественно круглая (рис. 6.2,а). Она удобна для их изготовления. Фланцы труб небольшого диаметра иногда делаются квадратными (рис. 6.2,б) для уменьшения габаритов. Число болтов во фланцах должно быть кратно четырем. Исключением являются овальные фланцы трубопроводов высокого давления и некоторых холодильных установок (рис. 6.2,в). Болты для овальных фланцев делаются в 2,4 раза больше диаметра болтов круглого фланца, чтобы скомпенсировать их двукратное уменьшение.

Специальные типы фланцев

Фланцы с уплотнительной обваркой. Аппараты для обработки особо вредных веществ (токсичных, радиоактивных, взрывоопасных и т.д.), утечка которых недопустима, желательно конструировать цельносварными, и трубопроводы также приваривать. Если установка фланцевого соединения неизбежна, то его выполняют без прокладок с уплотнительной обваркой (рис. 6.4). Во время разборки уплотнительный шов прорубается и заваривается при сборке. Уплотнение выдерживает 6-10 циклов разборки-сборки. а затем требуется замена буртов. Толстые фланцы для экономии могут выполняться трапециевидными.

Съемные фланцы. Иногда необходимо снять фланец с трубы при разборке аппарата. Можно поставить фланец на резьбе, но это не лучшее решение. Резьба корродирует и свинтить фланец при разборке становится невозможно. Поэтому целесообразно применять съемные фланцы (рис. 6.5).

Фланцы для труб из хрупких материалов. Фланцы труб и аппаратов, изготовленных из ферросилиция, керамики, стекла, винипласта и подобных материалов, не следует отформовывать заодно с изделием. Концы труб, царг и крышек из таких материалов делаются с коническим утолщением, на которое надеваются специальные фланцы. Они, как и предыдущий тип, выполняются в двух разновидностях: разъемные, состоящие из двух половин, и фланцы с разрезным кольцом.

Разъемный фланец (см. рис. 6.6.) изготавливается из ковкого чугуна. Обе половины стягиваются болтами.

Фланцы с разрезными кольцами (рис. 6.7) прочнее и дешевле разъемных. При соединении стеклянных труб кольца изготавливаются из полиамидной пластмассы. Прокладки между трубами и кольцами – резиновые.

Выбор прокладок

Назначение прокладки – уплотнить зазор между привалочными поверхностями фланца и препятствовать утечке среды через этот зазор. Мягкая прокладка должна удовлетворять следующим условиям:

а) быть достаточно эластичной, чтобы при минимальном сжатии надежно уплотнять соединение;

б) не изменять своей эластичности во время эксплуатации;

в) не портить привалочные поверхности;

г) желательно, чтобы прокладочный материал был доступен и дешев.

Выбор прокладочного материала зависит от температуры, давления и агрессивности уплотняемой среды.

Наиболее употребительны – пенька, картон, резина, паронит, асбест, металлы и сплавы и т.д.

Пенька, простой и пропитанный картон применяются только для воды и пассивных сред при давлениях ниже 0,4 МПа и температурах не выше 120°С.

Паронит применяется преимущественно для воды и пара при давлениях ниже 5 МПа и температурах не выше 450°С.

Резина применяется для сред, не разрушающих ее до температуры 100°С, а специальные сорта резины – до 200°С.

Для аппаратов с агрессивной средой наиболее распространен асбестовый картон толщиной около 3 мм. Он изготавливается из кислотоупорных сортов асбеста и применяется для давлений до 2,5 МПа и температур до 500°С.

Превосходным прокладочным материалом являются полимерные материалы, в частности, полиамидные смолы, полиэтилен и особенно фторопласты.

Форма прокладок различна. Простейшие из них – плоские, это кольца, вырезанные из листа прокладочного материала и имеющие прямоугольное сечение (рис. 6.8). Кроме того, применяются плоские прокладки, армированные металлической сеткой или лентой. Все неметаллические и металлические «мягкие» прокладки работают в области пластических деформаций.

Металлические прокладки (рис. 6.9), работающие в области упругих деформаций, являются шлифованными элементами (кольца, линзы и т.п.).

Усилие затяга, необходимое для достижения герметичности фланцевого соединения, зависит от конструкции прокладки, ее ширины и толщины, от механических свойств материала, от формы и чистоты обработки привалочных поверхностей.

В результате сжатия в прокладках возникает напряжение, минимально необходимая величина которого называется посадочным. Величина посадочного напряжения зависит не только от материала прокладки, но и от ее толщины. Более толстые прокладки являются и более мягкими и посадочное напряжение в них меньше. Усилие затяга при данной величине посадочного напряжения пропорционально площади прокладки, поэтому нерационально располагать прокладку на всю поверхность фланца (рис. 6.10). Хотя в этом случае фланец работает в лучших условиях, но увеличивается болтовое усилие.

Чем больше давление в аппарате, тем уже должна быть прокладка. Во фланцах высокого давления площадь касания металлических шлифованных элементов привалочной поверхности определяется шириной полоски упругой деформации сжатых частей.

Форма привалочной поверхности существенно влияет на работу прокладки и величину болтового усилия. Поэтому при его определении в расчет вводится не действительная ширина прокладки, а только ее часть, которая называется эффективной шириной прокладки. Это объясняется тем, что внешний диаметр прокладки сжат сильнее, чем внутренний.

Фланцы могут работать и совсем без прокладок, если их привалочные поверхности пришабрены и плотно прижаты друг к другу. Такие фланцы очень дороги и применяются в весьма жестких условиях.

Различные виды привалочных поверхностей приведены на рис. 6.11.

Плоская поверхность (рис. 6.11,а) применяется до Ру=2,5 МПа. На плоских поверхностях иногда наносят от двух до четырех рисок треугольного сечения (рис. 6.11,б), полагая, что это улучшает уплотнение и уменьшает вероятность его пробоя.

Фланцы выступ-впадина (рис. 6.11,в) предусмотрены для работы до Dу=800 мм и Ру=16 МПа, а до Dу=250 мм при Ру=20 МПа. Однако опыт эксплуатации показал, что ширина прокладки у таких фланцев слишком велика, что увеличивает их затяжку. Поэтому это соединение не имеет преимуществ перед предыдущим типом, за исключением самоцентрирования и меньшей вероятности пробоя прокладки.

Гораздо более надежно уплотнение «шип-паз» (рис. 6.11,г). При условном давлении до 10 МПа «шип-паз» допустим до Dу=800 мм, а при меньших давлениях это соединение работает хорошо до самых больших диаметров.

Уплотнение со шлифованным кольцом овального сечения (рис. 6.11,д) и линзовое уплотнение (рис. 6.11,е) пригодны для высоких давлений. Первое – до 20 МПа, а второе – до 100 МПа.

Привалочные поверхности под мягкую прокладку достаточно обработать по третьему или четвертому классу чистоты. Для металлических шлифованных прокладок требуется более высокая чистота обработки – седьмой или восьмой класс.

poisk-ru.ru

Какие бывают виды и типы фланцев?

Фланцы бывают нескольких видов и типов, в этой статье мы расскажем вам о них.

Оглавление

Воротниковый фланец
Накидной фланец
Раструбный фланец
Свободно вращающийся фланец
Фланцевый патрубок
Резьбовой фланец
Глухой фланец

Воротниковый фланец

Воротниковый фланец имеет длинную конусообразную конфигурацию. Такая конструкция формирует требуемые усилия во время применения фланца в устройствах с высочайшим давлением, а также в конструкциях, отличающихся значительными пониженными и повышенными температурными режимами. Незаметный переход воротникового изделия в толщу трубной стены или фитинга выполняется посредством конуса и считается невероятно полезным при многоразовом сгибании, которое образуется из-за прямолинейного расширения или при формировании прочих переменных препятствий.

Диаметр воротникового фланца равен диаметру трубы. В результате не возникает препятствий при прохождении потока какой-либо жидкости. Турбулентность на соединениях также не возникает, что значительно снижает риск возникновения эрозийных процессов. Данный вид фланца способен эффективно распределять напряжение посредством конусообразной ступице и значительно упрощать радиографический контроль, который ведется за дефектоскопией.

Накидной фланец

Установленная прочность такого типа фланца под воздействием давления, находящегося внутри изделия, равняется двум третьим от показателя прочности изделия, имеющего приварную горловину (воротник). Продолжительность службы накидного продукта также значительно меньше воротникового.

Состыковка труб происходит в двух сварных швах, расположенных по углам на наружной поверхности, а также на внутренней поверхности изделия.

Между концом трубы и внешним концом фланца имеется трехмиллиметровое расстояние. Оно не допускает повреждение поверхности изделия в момент проведения сварочных работ.

Раструбный фланец

Сначала раструбный фланец был адресован малогабаритным трубам, внутри которых имелось высокое давление. Статистическая прочность подобных изделий равна идентичным показателям накидных фланцев. Зато они способны прослужить в два раза дольше, чем накидные изделия.

Раструбный фланец соединяется с трубой посредством шва с одним углом, расположенным на наружной поверхности фланца. Чтобы осуществить сварку, необходимо заранее сформировать пространство, отделяющее фланец от трубы.

Минусом раструбного вида фланца считается высокая степень вероятности разрыва. В изделиях, подверженных коррозийным процессам, например, в трубах, выполненных из нержавейки, зазоры, разделяющие трубу и фланец, способны спровоцировать появление коррозии. При некоторых работах применение данного вида фланца также не разрешается.

Свободно вращающийся фланец

Фланец, способный свободно вращаться, обладает размерами идентичными с прочими фланцами. Но у него отсутствует выпуклая поверхность. Благодаря этому все другие фланцы принято применять в комплекте с этой моделью.

Они отличаются от накидных фланцев размером радиуса стыка, расположенного на внешней стенке изделия и радиуса отверстий, предназначенных для фиксации элементов фланца, не имеющего буртика.

Их возможности держать требуемый показатель давления не слишком мощные, а срок эксплуатации в десять раз меньше этого показателя воротникового продукта.

Фланцы способны беспрепятственно двигаться вдоль трубы. Их не требуется приваривать или фиксировать каким-либо приемом. Давление, имеющееся в стыках болтов, отправляется на специальную прокладочную систему под давлением изделия.

Такой вид фланца обладает некоторыми достоинствами. Его способность свободно перемещаться вдоль трубы упрощает устройство выемок, предназначенных для болтов.

Невозможность взаимодействия с жидкими веществами в трубопроводе дает возможность применять этот бюджетный фланец, сделанный из качественной стали с добавлением углерода в дуэте с коррозийноустойчивыми трубами.

Фланцевый патрубок

Это устройство фиксируется внахлест и играет роль подложного изделия. Подобное соединение фланцев используется при низких показателях давления. В несложных устройствах это также достаточно бюджетный способ отбортовки.

В устройстве, где трубы выполнены из нержавейки, можно установить фланец, сделанный из углеродной стали, поскольку он не взаимодействует с продуктом, расположенным в трубе.

Подобный патрубок годится для труб с любым диаметром.

Резьбовой фланец

Данный продукт предназначен для специфических обстоятельств. Его главное достоинство заключается в том, что его можно зафиксировать на трубе без применения сварочных работ. В некоторых случаях сварка применяется в комплекте с нарезным соединением.

Эти типы фланцев довольно часто применяются в трубах с небольшими размерами. Однако данное изделие не годится для трубопроводов, выполненных из тонких труб, поскольку их тонкие стенки нет возможности оснастить резьбой.

Глухой фланец

У глухого фланца отсутствует центральное отверстие. Его обычно применяют для перекрытия трубных концов, а также концов клапана либо полости камеры, в которой имеется высокое давление.

Если вас интересует цена на фланец avk combi, узнайте её в интернете.

С этим постом просматривают так же

на ваш сайт.

pechky.ru