Фланцевое соединение труб: виды, типы, установка, как крепится

Содержание

виды, типы, установка, как крепится

Автор Фесенко Сергей, инженер На чтение 5 мин.

Соединять стальные трубы сваркой практично и недорого. Но если участок трубопровода должен быть разборным, либо в него требуется вставить задвижку или другой элемент, тогда применяют фланцевое соединение. Предназначение фланцев – одновременно обеспечивать герметичность стыка и возможность его разборки без повреждения трубопровода.

Что такое фланец

Фланец для трубопровода – это изделие из металла, предназначенное для стыковки стальных и чугунных труб между собой и с арматурой. В центре детали находится отверстие, в которое вставляется труба соответствующего диаметра.

В теле изделия есть отверстия под крепеж, которым соединители притягивают друг к другу, и стыкуют вставленные в них трубы.

Если фланец изготовлен в форме четырехугольника, то крепежные отверстия сверлят по углам. Чаще эти соединители имеют форму кольца, а отверстия под крепеж равномерно расположены по всей длине окружности изделия.

Фланец обеспечивает надежную работу стыка под давлением и без него.

Материал, из которого он изготовлен, длительное время выдерживает влияние агрессивной среды. Эти свойства позволяют использовать фланцевые соединения трубопроводов во многих областях промышленно-гражданского строительства.

Области применения деталей для соединения

Одним из главных преимуществ является герметичное соединение фланцев. Благодаря этому стыки выдерживают высокое давление и температуру, не пропускают транспортирующийся по трубам наполнитель, даже если в нем содержатся агрессивные компоненты.

Поэтому стыковка труб с помощью фланцев широко применяется при строительстве таких объектов:

  • центральные трубопроводы;
  • газопроводы;
  • системы для водоснабжения;
  • теплотрассы;
  • промышленные системы и коммуникации.

Кроме того, фланцевые крепежи являются частью корпусов арматуры и приборов, предназначенных для работы на трубопроводах. К числу таких элементов относятся:

  • задвижки;
  • обратные клапана;
  • вантузы;
  • расширительные компенсаторы;
  • приборы учета наполнителя трубопровода;
  • другие приборы или арматура.

Кроме этого, многие виды фланцев являются оптимальным вариантом для подключения трубопроводов к технологическим устройствам. На трубопроводах с диаметром, меньше 32 мм, фланцевые соединения не применяются.

Особенности фланцевого соединения

Фланцевые соединения труб являются альтернативой сварочных и муфтовых стыковок. В зависимости от материала изготовления фланец либо приваривается к сторцованному краю трубы, либо накручивается на него по резьбе. После этого края двух труб с установленными на них соединителями подводятся друг к другу и неподвижно соединяются крепежом: болтами, шпильками, гайками.

Эта особенность обеспечивает возможность демонтажа и повторной установки узлов трубопроводов. Герметизация стыков обеспечивается прокладками, которые вставляют между соединителями перед стягиванием. Материал прокладки зависит от химического состава наполнителя, но чаще всего их изготавливают из различных видов резины и фторопласта.

Несмотря на надежность герметизации, на соединения трубопроводов, по которым перекачивают агрессивную жидкость, устанавливают защитный кожух.

Его задача – предотвращение разбрызгивания опасного вещества в случае непредвиденного повреждения стыка. Широкий спектр применения обусловил изготовление фланцев различных видов.

Разновидности фланцев

Установленные стандарты предусматривают много разновидностей фланцев. Чаще всего типы фланцевых соединений подразделяют по следующим критериям:

  • материал;
  • тип контактной поверхности;
  • конструктивное исполнение;
  • высота выступа.

Соединительные детали изготавливают из серого и ковкого чугуна, углеродистой, нержавеющей, легированной стали, полипропилена.

Типы уплотнительной поверхности обозначают латинскими буквами и различают следующие:

  • A – плоскость;
  • B – соединительный выступ;
  • F – впадина;
  • E – выступ;
  • D, M – паз;
  • C, L – шип;
  • K – под линзовую прокладку;
  • J – под прокладку с овальным сечением.

Изделия с типом поверхности «шип» и «выступ» не являются широко распространенными. Их изготавливают только по специальным заказам.

По конструктивному исполнению фланцевые диски разделяют на:

  • плоские;
  • воротниковые;
  • свободные на приварном кольце;
  • для сосудов и аппаратов;
  • заглушки.

Последними глушат концевые отверстия тупиковых труб или отсекают участки трубопровода, подлежащего ремонту. Кроме этого, выпускают четырехугольные соединители с четырьмя отверстиями под крепеж.

Высота выступа определяет давление, при котором гарантируется работа фланцевого соединения без повреждений. Для работы при давлении, находящемся в диапазоне от 1,03 до 2,07 МПа, достаточно высоты выступа 1,6 мм. Если максимальное давление составляет 2,76 – 20,68 МПа, то высота выступа должна быть 6,4 мм.

Крепятся фланцы одинаково, независимо от разновидностей соединителей.

Технология монтажа фланцевого соединения

Перед монтажом межфланцевых соединений выполняются подготовительные работы.

Соединители очищают от ржавчины, прогоняют резьбу на крепеже. Аккуратно вырезают прокладку и правильно выбивают в ней отверстия под трубу и болты. Прокладка не должна закрывать трубу и отверстия под крепеж. Выполнять герметизацию стыка использованными ранее прокладками нельзя.

После сведения стыкуемых элементов в нижнее отверстие и в два по горизонтальному диаметру вставляются три крепежа. Затем между ними опускается прокладка и размещается строго по центру к трубе.

После этого от руки затягивают один из крепежей. Следующим затягивают противоположный по диаметру. Затем устанавливают пару болтов, отступив четверть окружности от первой пары. Таким способом вставляются и поджимаются все крепежи.

Как правило, порядок крепления указан в чертеже, прилагаемом к изделию.

Окончательная затяжка гаек должна выполняться равномерно. Для этого лучше использовать гайковерты или ручные ключи без дополнительных удлинителей. За первые 24 часа работы усадка прокладки, рабочие вибрации приведут к ослаблению обтяжки. Поэтому необходимо проконтролировать стык и завернуть крепежные гайки, придав креплению прочность.

Монтаж фланцевых соединений не является сложным в исполнении, но из-за повышенной опасности конструкций к нему допускаются только специально подготовленные работники. Опасность связана с агрессивной средой наполнителя или его высоким давлением. По этой причине контроль за монтажом стыков возлагается на инженера.

Мне нравитсяНе нравится

установка фланцев и типы — НовыеТехнологии


Конструктивные особенности

Фланцы имеют некоторые конструктивные особенности, как и другие трубные или запорные арматуры. Во время выбора фланца нужно разбираться в расшифровках и отличительных особенностях:

Условный проход

Условный проход — это внутренний диаметр трубы, запорной арматуры, на которую приваривают фланец, или фасонной части. Его принимают только исходя из условного прохода трубы.

Плоские фланцы, у которых условный проход равен 100, 125 и 150, исполнение обозначают буквой (А, Б, В). Буква указывает внешний диаметр трубы. В случае неуказанной буквы по умолчанию выбирают букву А.

Ряды

Геометрический размеры фланца зависят от условного прохода. Для одного и того же фланца могут быть два различных способа производства — ряд1 и ряд2. В двух случаях различаются межосевые расстояния между присоединительными отверстиями, а в отдельных случаях отличны диаметры соединительных отверстий. По умолчанию фланцы изготовляют по ряду 2.

Давление

Одна из функций фланцевого соединения — выдерживать давление системы и не допускать появление протечки или разрушений. Этот показатель называют условным давлением, и он зависит от геометрических размеров, исполнения, материалов фланца и прокладки для уплотнения.

Температура

Температура фланца зависит от рабочей температуры жидкости. Нужно учитывать — параметры давления и температуры обратно пропорциональны. Взаимозависимость выражают линейной интерполяцией. Специальные ГОСТы приводят таблицы зависимости рабочей температуры и давления для каждого фланца.

Обозначение фланцев

Каждый вил фланцев обозначается по-своему:

Плоские приварные фланцы

Разберем на примере обозначение плоских приварных фланцев:

Фланец 1-65-25 09Г2С ГОСТ 12821-80

Фланец плоский приварной исполнения 1 с условным проходом(Ду) – 65мм, рассчитан на условное давление в 25кгс/см2 , изготовлен из стали 09Г2С в соответствии с ГОСТ 12821-80.

При выборе фланца под фторопластовую прокладку после цифры Ду, указывают букву Ф.

Воротниковые фланцы

Фланец 1-1000-100 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80

Обозначает фланец исполнения 1, с условным проходом 1000, рассчитан под давление 100кгс/см2, изготовлен из стали 12х18н10т, которая является конструкционной нержавеющей сталью.

Для квадратных фланцев дополнительно в названии указывают – фланец квадратный.

Также как и в плоских фланцах при использовании фторопластовой прокладки указывают букву Ф.

Свободные фланцы на приварном кольце

Фланец 50-6 СТ20 ГОСТ 12822-80

Кольцо 1-50-6 СТ 35 ГОСТ 12822-80

Здесь: 50 – условный проход, условное давление 6кгс/см2, фланец изготовлен из стали ст20, кольцо из стали ст35.

Для условного прохода 100, 125, 150 необходимо также указывать букву(А, Б, В), по умолчанию – А.

Прокладки для фланцевых соединений

Важно герметизировать узел и соединения, которые находятся под превышающем норму давлением, часто взаимодействующие с агрессивной средой.

Вид фланца или давление, температура и прочие факторы обуславливают тип герметизирующих прокладок:

  • КЩ(7338-77) – резина техническая кислотощелочная;
  • МБ(7338-77) – резина маслобензостойкая;
  • Т(7338-77) – резина техническая теплостойкая;
  • ПОН(481-80) – паронит общего назначения;
  • ПМБ(481-80) – паронит маслобензостойкий;
  • Картон асбестовый;
  • Фторопласт-4.

Затяжка фланцевых соединений

К затяжке фланцевых соединений требуется отнестись с вниманием — нужна точность всех деталей для лучшей герметизации.

Подготовка элементов

Поверхность фланцев нужно очистить и обезжирить, также ее проверяют на царапины, вмятины, впадины. Убеждаются, что не коррозии на фланце и крепежных элементах (болтах, гайках), удаляют заусеницы с резьбы: перед эти можно «прогнать» по резьбе каждую гайку и болт. Смазывают резьбу болта или шпильки, подготавливают и устанавливают прокладку. Требуется тщательная установка прокладки ровно по центру.

Последовательность затяжки

Надежную и правильную фиксацию фланца обеспечит правильный порядок затяжки болтов. Для этого слегка затените первый болт, следующий болт выбираете с противоположной стороны, затяжка также провести слегка. Третий болт, который затягиваете, отстает от первого на четверть оборота(90°) или близкий к этому углу. Четвертый – напротив третьего. Последовательность продолжить пока не будут затянуты все болты. При затяжке фланцев с креплением на 4 болта используют технику – крест-накрест.

Момент затяжки

Чтобы получить максимально герметическое соединение, болты должны иметь необходимый момент затяжки. Напряжение от затяжки должно быть равномерно распределится по фланцу. Во время затяжки на болт действует растягивающие усилие противоположное усилию затяжки соединения. При избыточном усилии затяжки можно сорвать резьбу на болте или оборвать сам болт.

Для регулировки усилия затяжки используют разные техники затяжки:

  • гидравлической натяжной механизм;
  • гидравлический динамометрический ключ;
  • пневмогайковерт;
  • ручной динамометрический ключ.

Что такое фланцевые соединения? Типы фланцевых соединений. Фланцевые соединения в промышленности

В промышленности часто применяются фланцевые соединения. Они должны обеспечивать герметичность и прочность собираемых конструкций. Роль качественного соединения немаловажна, ведь непрочное скрепление может приводить к большим потерям и грозить опасностью обслуживающему персоналу. Основным элементом соединения является фланец. Эта деталь представляет собой металлический диск и обеспечивает прочное и плотное разъемное соединение. Свое применение фланец нашел в отрасли трубопроводного транспорта, коммунального хозяйства. Благодаря использованию различных материалов для его изготовления, он становится практически универсальным элементом трубопроводных конструкций.

Виды фланцев

Для технологических трубопроводов разработано большое количество конструкций этой детали. Все фланцевые соединения состоят из следующих элементов – фланцев, прокладки, крепежных изделий. Главная задача, которая возложена на этот узел – объединение частей трубопровода либо же присоединение к трубам дополнительного оборудования. Фланцы подразделяются на виды в зависимости от различных параметров. По конструкции они делятся на:

  • цельные;
  • свободные.
Отличие заключается в том, что цельные фланцы вместе с корпусом претерпевают соответственно одинаковые нагрузки. Изготавливаются они совместно с арматурой в процессе отливки или штамповки, также совмещение можно производить при помощи сварки. Что касается свободных, они представляют собой диск, который крепится к приваренному фланцу или отбортованному краю трубы. У обоих видов имеются как недостатки, так и достоинства. Свободные фланцы удобны в сборке, их конструкция позволяет легко совмещать отверстия под шпильки. Недостатком является меньшая прочность и жесткость, чем у цельных фланцев.

Разделение фланцев по назначению:

  • Для арматуры и трубопроводов. Фланцевые соединения трубопроводов данного типа используются для всех видов и отраслей трубного, транспортного и жилищно-коммунального хозяйства.
  • Для сосудов и аппаратов, такие соединения применяются для перегонки нефти, оборудования систем теплообеспечения, а также емкостей под резервацию.

Стандарты

Все фланцы подразделяются на несколько видов в зависимости от ГОСТа и исполнения:

  1. Литые фланцы, изготавливаются как единое целое с корпусом. Отливаться они могут из стали или чугуна.
  2. Стальные фланцы, которые имеют резьбу на шейке. Этот тип имеет достаточно ограниченное применение и в основном используется для трубопроводов с низким давлением.
  3. Воротниковые фланцы. Представляют собой изделие из стали, которое получено сваркой встык. Назначение воротниковых фланцев заключается в соединении трубопроводов с высоким и средним давлением. Преимущество этого типа заключается в простоте монтажа и экономичности. По сравнению с фланцами плоскими приварными, которые мы рассмотрим следующим пунктом, они сокращают трудоемкость изготовления в среднем на 20% и объем работ по сварке в два раза.
  4. Фланцы плоские приварные. Производятся они из стали и применяются такие фланцевые соединения для технологических трубопроводов.
  5. Свободные фланцы. Этот вид имеет свои особенности и подразделяется на три подвида:
  • с буртом, они применяются для трубопроводов с агрессивными средами, от воздействия которых бурт предохраняет сам фланец;
  • на отбортованной трубе;
  • на приварном кольце, они используются для трубопроводов из цветных металлов – меди и ее сплавов, алюминия, а также нержавеющей стали;

Параметры выбора соединения

  1. Форма фланцевого соединения. Фланцы могут быть: круглые, овальные или прямоугольные.
  2. Условный проход. Его размер соответствует внутреннему сечению фланца, по которому будет протекать среда.
  3. Конструктивное исполнение. Этот параметр регламентирует фланцевые соединения, ГОСТ 12815-80 включает 9 различных категорий исполнения.
  4. Давление. Соединения могут выдерживать максимально условное давление, оно зависит от исполнения и геометрических размеров фланца. Этот параметр также предусмотрен основным нормативным документом.
  5. Материал. Для изготовления используется чугун, углеродистая, легированная, нержавеющая сталь. Материал выбирается в соответствии с используемой средой применения. Могут также применяться и дорогостоящие металлы.

Электроизолирующее соединение

Изолирующее фланцевое соединение имеет ряд отличий от других видов и несет на себе задачу препятствия прохождению электрического тока, а также защиты от электрохимической коррозии. Большинство трубопроводов проложены под землей, где возможна вероятность возникновения блуждающих токов. В целом они не несут опасности всему трубопроводу на входе, но очень опасны на месте выхода. Такое воздействие может приводить к разрушению металла, образованию трещин и утечкам транспортируемой жидкости или газа, изолирующее фланцевое соединение обеспечивает необходимую безопасность. Состоит оно из фланцев, специальных изолированных прокладок, втулок и крепежных изделий. Применяют такое соединение в следующих случаях:
  • на границе трубопровода и переходе его от поставщика к потребителю;
  • когда фланцевое соединение труб обеспечивает совмещение разных материалов, из которых они изготовлены;
  • на трубопроводах, которые проложены в области источников блуждающих токов;
  • на выходе изолированной трубопроводной сети, которая соединяется с неизолированным трубопроводом;
  • на наземных участках газораспределительных станций.

Другие типы фланцевых соединений

  • Измерительные фланцевые соединения. Они обеспечивают стыковку трубопроводных сетей с дополнительным оборудованием и измерительными устройствами.
  • Соединения, работающие под большим давлением. Такие узлы подвергаются переменным нагрузкам от работающих механизмов. Поэтому чтобы обеспечить плотность и прочность, а также долговечность, следует соблюдать ряд технологических нюансов при монтаже. Закручивание шпилек производится постепенно по кругу и в определенной последовательности. Фланцевые соединения могут стать более прочными за счет использования линзового вида прокладки. Чтобы использовать этот вид прокладок, предварительно необходимо отшлифовать поверхность и прокладки, и трубы непосредственно. Наилучшим вариантом для данного вида служат резьбовые фланцевые соединения. Также может использоваться наряду с линзовой прокладкой, плоская металлическая.
    Максимальная плотность фланцевого соединения обеспечивается использованием таких материалов для плоских прокладок, как медь или алюминий.
  • Фланцевый замок. Это соединение по конструкции полностью соответствует фланцевому, отличие заключается в том, что вместо привычных крепежных изделий – болтов и шпилек, используется специальная конструкция в виде полосы, которая обжимает фланцы и затягивается болтами. В таких соединениях отверстия по диаметру фланцев отсутствуют. Такой вид отлично зарекомендовал себя в узлах, которые требуют быстрого и периодического разъединения-соединения. Использовать в этом случае можно плоские приварные фланцы или приваренные встык.

Фланцевый крепеж

Для монтажа фланцевых соединений обязательно необходим крепеж. Для крепления трубопроводов применяют такие крепежные изделия: болт, гайка, шпилька и шайба. Так как фланцевые соединения трубопроводов — это достаточно ответственная конструкция, к крепежу предъявляются требования в соответствии со следующими параметрами:

  1. Среда. Она может быть агрессивной и нет. Основываясь на этом параметре среды, выбирается крепеж. Для агрессивных сред предпочтение отдается стали с антикоррозионными свойствами. Также возможно применение специальных покрытий, препятствующих коррозии.
  2. Температура. Здесь играет роль температура жидкости или газа, который будет транспортироваться по данному трубопроводу, а также температурный режим окружающей среды. Каждый материал имеет рабочий диапазон температур, в соответствии с которым выбирается изделие. Если окружающая среда не превышает –30 ºС, возможно применение обычных марок стали, для более низких температур применяются холодостойкие марки.
  3. Давление. Чем выше показатель рабочего давления, тем более высокими параметрами должен обладать используемый материал, из которого изготовлены шпильки для фланцевых соединений.
  4. Показатели крепежных изделий: тип резьбы, шаг, длина.
  5. Материал. Сталь, которую используют в производстве крепежных изделий для фланцевых соединений можно классифицировать по четырем категориям:
  • углеродистая сталь общего назначения, рабочая температура не должна превышать показатель 200 ºС, а максимальный диаметр – 48 мм;
  • углеродистая сталь, применяемая для изделий повышенной точности, температура работы не может быть выше значения 300 ºС;
  • сталь углеродистая с повышенным качеством, крепежные изделия из этого материала могут эксплуатироваться при температуре выше 450 ºС;
  • легированные стали, которые обладают теплоустойчивыми и антикоррозионными свойствами.

Ограниченность применения крепежных изделий

Выбор крепежных изделий обусловлен вышеперечисленными параметрами, но существуют и некоторые ограничения:

  1. Крепежи, эксплуатируемые при рабочем давлении до 25 кгс/см, не ограничены выбором типа изделия. Что же касается давления, которое превышает эту цифру, использоваться могут только шпильки для фланцевых соединений, применение болтов запрещено.
  2. Марка стали для пары «шпилька–гайка» может выбираться как одинаковой, так и различной. Если используется один материал, прочность гайки должна быть ниже прочности шпильки на 20 единиц.

Существует специальный ГОСТ шпильки для фланцевых соединений, в соответствии с которым выбираются номинальные размеры крепежного изделия. Выбор размеров зависит от рабочего давления, которому будет подвержена шпилька.

Прокладки

Эта деталь входит в изолированное фланцевое соединение, для того чтобы обеспечить необходимую плотность между фланцами. Прокладки разделяют на различные виды по определенным параметрам. В зависимости от материала, из которого они изготовлены, различают категории:

  • металлические;
  • неметаллические;
  • комбинированные.

Распределение прокладок по упругости:

  • упругие;
  • жесткие.

Это свойство предопределяет материал, из которого изготовлены прокладки для фланцевых соединений. Упругие получаются из комбинированных и неметаллических видов. Жесткие прокладки в основном представляют собой металлические, а также неметаллические, полученные из таких материалов, как фибра, твердая резина, паронит и т. д.

Конструктивные особенности прокладок

По этому признаку прокладки для фланцевых соединений делятся на:

  • Плоские (могут быть как металлическими, неметаллическими и комбинированными), их применяют в соединениях с плоскими поверхностями. Внутренний диаметр плоских прокладок должен быть больше диаметра трубы на 1-3 мм.
  • Линзовые прокладки изготавливают из углеродистых и легированных сталей, они могут быть как жесткими, так и упругими.
  • Овальные обеспечивают надежное уплотнение, при этом нагрузка на болты достаточно умеренная. Контакт прокладочного изделия происходит по наружной и внутренней окружности с фланцем. Материалом для этих прокладок служит углеродистая или нержавеющая сталь.
  • Гофрированные прокладки могут быть как металлическими, так и неметаллическими. Их изготавливают из тонкого листа меди, мягкой стали, в качестве неметаллического материала используется асбестовый картон или бумага. Внутренний диаметр соответствует диаметру фланца, а внешний корректируется расположением болтов.
  • Спиральные относятся к упругим прокладкам. Такая прокладка состоит из трех элементов – спиральной части и двух ограничительных колец.
  • Зубчатые прокладки, материалом для этих прокладок служит малоуглеродистая или легированная сталь. Изолированное фланцевое соединение с данным типом прокладок может эксплуатироваться при температурах, не превышающих 480 ºС.

Расчет фланцевых соединений

После определения типа фланца, в зависимости от его назначения, вида прокладочного изделия, а также материалов, из которых изделие будет изготавливаться, конструкторами выбираются необходимые размеры детали по специальным таблицам. Они представлены в соответствующих ГОСТах. Несмотря на то что фланцы являются стандартными деталями, очень часто возникает потребность в конструировании индивидуального изделия. Система расчета включает следующие пункты:

  1. Расчет пластических деформаций в основании втулок, это касается соединений, работающих при небольших температурах и давлениях.
  2. Учет внешнего изгибающего момента, возникающего от нагрузки на болты. Этот параметр определяет прочностные характеристики фланца.
  3. Вычисление возникающих напряжений, особенно это касается изделий, которые получены сваркой.
  4. Выбор шага болтов, неправильно определенный этот параметр может вызвать прогиб колец фланца между болтами.

Расчет фланцевых соединений должен учитывать разновидность нагрузки. Возможны два варианта – в первом случае нагрузка от болтов передается на прокладку, во втором – идет равномерное распределение нагрузок между прокладкой и опорным кольцом.

§ 36. Соединение труб на фланцах

Безрезьбовые стальные трубы можно соединять на приваренных к ним фланцах с помощью болтов, которые вставляют в отверстия фланцев. При навинчивании гаек на болты фланцы не должны давать перекоса, поэтому гайки рекомендуется навинчивать не в порядке расположения болтов по окружности,   а одну против другой.

Уплотнительным материалом между фланцами служат прокладки.   Для трубопровода,    предназначенного для холодной или горячей воды (до 100° С), прокладки изготовляют из тряпичного    картона    толщиной 3 мм, 1 Вырезанные    картонные прокладки   смачивают   водой  I и высушивают, чтобы лучше впитывалась олифа,  а затем пропитывают горячей олифой в течение 20—30 мин.

Для трубопровода, предназначенного для теплоносителя температурой до 450° С и давлением до 5 МПа, прокладки изготовляют из паронита. В паропроводах давлением  пара до 0,15 МПа для прокладок применяют асбестовый картон толщиной 3—6 мм. Асбестовый картон должен быть плотным   и гибким; при сгибании картона под углом 90° вокруг цилиндра диаметром 100 мм  он не должен ломаться. Асбестовые   прокладки смазывают составом из графита, замешанного на натуральной У олифе.

Между фланцами располагают одну прокладку. Чтобы прокладка не упиралась наружной кромкой в болты, а внутренней не закрывала отверстия трубы, наружный  диаметр ее не должен доходить до болтов, а внутренний — до края трубы на 2—3 мм.

Фланцы соединяют болтами таким образом,    чтобы  головки   всех   болтов   помещались   на   одной   стороне соединения. Концы болтов не должны выступать из гаек больше чем на 0,5 диаметра болта. Болты свинчивают простым или разводным гаечным ключом.

Разбирают фланцевые соединения следующим образом. Сначала гаечными или трубными ключами последовательно развинчивают гайки и вынимают болты. Если болты заржавели и свободно не вынимаются, их выколачивают молотком по деревянной подкладке, поставленной на конец болта, чтобы не повредить резьбу. Негодную прокладку срубают зубилом. При разборке фланцев  необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы освобожденная   деталь не упала на ноги работающего.

Сварка фланцев — Svarcom


В современном мире сварка фланцев весьма распространенное явление. Фланец – это деталь круглой или квадратной формы с отверстиями для крепления отдельных частей трубо -, газо-, нефтепроводов, строительных конструкций большой длины.

Для чего предназначен фланец?

В основном фланцы предназначаются для формирования быстросъемных фланцевых соединений на трубах. В отличии от сварки такая конструкция обеспечивает возможность быстрого соединения или съема отдельных частей трубопровода, например, для проверки состоянии трубы на отдельных участках, установки кранов, датчиков, для возможности слива воды или для присоединения оборудования (тот же теплообменник). Фланцы навариваются на окончания труб и соединяют между собой болтами, шпильками в комплекте с ответным фланцем. Между ними обязательно ставятся прокладки из резины или других материалов.

Фланцы используются в разных отраслях промышленности и коммунального хозяйства для герметичного подключения определенного участка трубопровода к различным технологическим аппаратам и устройствам с целью подвода и отвода сред, а также для стыковки между собой отдельных участков трубы.

Классификация. Типы фланцев

Фланцы в разных странах изготавливаются по стандартам, соответствующим конкретным нормам, принятым в этих странах. Это может быть ГОСТ (для Украины ДСТУ ISO 7005-2:2005 (ІSO 7005-2:1988, ІDT). Металеві фланці.)), DIN или ТУ. По форме выделяются круглые, квадратные. Можно выявить два существенных группы фланцев:

  • для арматуры
  • для сосудов и аппаратов.

Выделяются следующие наиболее часто применяемые виды фланцев:

Приварной фланец воротниковый, накидной, раструбный, свободно вращающийся, резьбовой, глухой фланец. Пройдемся кратко по каждому из них.

Воротниковый фланец

Имеют характерную приварную горловину в виде конического концентратора, плавно переходящего к трубной стенке. Она обеспечивает распределение давления подаваемых веществ через конусную ступицу. Используется для трубопроводов с высоким давлением или высокими/низкими температурами. Воротниковый фланец необходимо приваривать V-образным или сплошным швом.

 Фланцевый патрубок 
Чаще всего применяется для второстепенных задач как подложка фланца для недорогой отбортовки.

Раструбный фланец

Предназначены для малогабаритных труб с большим давлением. Их срок службы в два больше чем у проваренных накидных фланцев. К недостаткам относится возможность разрывов, подверженность коррозии.

Сварка раструбных фланцев производится только с внешней стороны угловым швом встык, при этом необходимо чтобы остался небольшой люфт примерно в 1,6 мм чтобы компенсировать эффект теплового расширения (на картинке обозначено «Х»).

Накидной фланец

Требуют ровных краев трубы при соединении. Их срок службы в два-три раза меньше чем у воротниковых фланцев. из-за Сварка накидных фланцев производится с внешней и внутренней стороны угловыми сварными швами. Чтобы не повредить во время сварки поверхность фланца необходимо чтобы был зазор в 3 мм между концом трубы и внутренней кромкой фланца.

 Вращающийся фланец

Свободно вращается на трубе, не привариваются. Вращающийся фланец при необходимости можно легко снять и заменить. Могут крепиться противоположными болтовыми соединениями.

 Глухой фланец 

Являет собой диск плоской формы с отверстиями для шпилек, болтов. Предназначены для перекрытия концевых отверстий труб, трубопроводов. В сочетании с другими фланцами, соединение такого типа является разборным. Не сваривается.

Резьбовой фланец

Приваривается редко, используется для трубопроводной арматуры, а также труб небольшого диаметра с толщиной стенки, достаточной для нарезки резьбы. В редких случаях может быть сделан уплотняющий сварной шов.

Сварка фланцев — техника

Величина зазора в стыке или как часто его называют люфт часто определяет технику сварки. В общей сложности 7/10 всех стыков «внутренний диаметр фланца-труба» требуют наличия небольшого люфта. В случае когда зазор не требуется, используется техника в лодочку, так как она минимально подвержена затеканиям расплавленного металла и при этом кромки глубоко провариваются. Если люфт превышает 1.5 мм, для хорошей свариваемости применяется техника поперечных колебательных движений электрода под углом 30° к плоскости оси трубы.

Для зазора в 4-5мм, сварка ведется угловыми швами с большими катетами равными стандартной величине плюс высота зазора.

Ширина и высота шва зависят от размера трубы в поперечнике. Обратимся к примерам. Для внешнего шва необходимо большее количество наплавленного металла со стороны фланца. Таким образом шов немного не симметричен и его катет на трубе будет меньше. Ширина внутреннего шва в идеале должна соответствовать толщине трубы, но не более 0,7 см. Высота — от 0,5 до 1 см в зависимости от сечения трубы в поперечнике.

Сварка фланцев должна проводиться с двух сторон. Чтобы получить крепкое соединение необходимо сначала проварить с наружной, а после для уплотнения с внутренней стороны. Таким образом внутренний и наружный сварные швы очень прочно соединят две части сварного узла. Такая практика применима для плоских стальных фланцев. При этом в тех местах, где зазоры более 2,5 мм, для присадки используется электрод или сварочная проволока о 1.6-2.5 мм.
Сварка фланцев с двух сторон начинается сначала с внутренней стороны. После сравниваются неровности прихватки с внешней стороны, проводится зачистка и сварка в направлении слева- направо. Два прохода нужны только в том случае, если получается большой зазор.

Накладка сварного шва только с одной стороны применима для стальных фланцев, привариваемых встык, когда вплотную соединяются «воротник» фланца и торец трубы.

Сварка патрубков

Предварительно патрубок и фланец прихватывают с соблюдением всех углов. После сварной узел устанавливается на вращатель. Обрызгивается спреем против сварочных брызг и начинаем сварку.

Стандартно, согласно ГОСТу 16037-80 для труб с давлением от 10 до 25 кгс/см2 необходимо на фланце делать скосы .

Для приварки фланцев, патрубков рекомендуется использовать вращатели. Они дают возможность легко вращать, наклонять в нужное положение и приподнимать обрабатываемую деталь или кусок трубы. Таком образом можно без лишних усилий сваривать, шлифовать или даже красить объект

Необходимые меры предосторожности

Сварка фланцев требует внимания и соблюдения мер, способных уберечь сварщика от наиболее распространенных ошибок. Предварительно перед сваркой нужно зачистить и подготовить кромки. Соединяя воедино фланцевые соединения следите за тем, чтобы они были строго перпендикулярны к оси трубы. Допустимые отклонения могут быть до 1 % от наружного диаметра фланца, но не превышать 2 мм.

Чтобы проверить ровно ли приварен фланец (перпендикулярность, соосность) можно воспользоваться обычным или специально предназначенным угольником для фланцев.

При самостоятельной сборке узлов требуется учитывать длину болтов, толщину прокладки. Необходимо чтобы все головки болтов располагались с одной стороны, не были утоплены, а их окончания выступали на уровень трех шагов резьбы. Сварной шов и край трубы не должны быть выше уровня зеркала фланца.

Конец трубы, включая шов приварки фланца к трубе, не должен выступать за зеркало фланца. Отклонения линейных размеров собранных узлов не должны превышать ±3 мм при длине до 1 м и ±1 мм на каждый последующий метр.

Контроль качества сварных швов

Для проверки качества сварного шва чаще всего используют старый добрый внешний осмотр с замерами размеров при надобности. Убедитесь в том, что видимые дефекты отсутствуют:

  • трещины,
  • непровары,
  • кратеры более 0,5 мм,
  • прожоги,
  • поры,
  • шлаковые включения,
  • значительные отклонения высоты или ширины шва,
  • подрезы и наплывы в переходной зоне от основного металла к наплавленному.

Неразрушающие методы контроля: ультразвуковой, радиографический метод. Последний обязателен для контроля допускных стыков. Иногда металлографические исследования.

Типы фланцевых торцевых соединений

Фланцевое соединение определяет способ крепления к трубе. Обычно доступны стандартные типы фланцевых концов:

Приварной фланец (WN)

Фланцы с приварной шейкой отличаются от других типов своей длинной конической ступицей и плавным переходом в область, где фланец WN приварен к трубе встык. Длинная коническая ступица обеспечивает важное усиление фланца, увеличивая его прочность и устойчивость к выпуклости.Фланцы WN обычно используются в тяжелых условиях, связанных с высоким давлением или опасными жидкостями.
Фланец с приварной шейкой


Стыковой сварной шов можно проверить с помощью радиографии или ультразвукового контроля. Обычно стыковые сварные швы подлежат визуальному, поверхностному или объемному контролю или их комбинации, в зависимости от требований строительных норм для трубопроводов или компонентов. Следовательно, целостность сварного шва обеспечивает высокую степень надежности.Стыковой сварной шов также обладает хорошими усталостными характеристиками, и его наличие не вызывает высоких местных напряжений в трубопроводе.

Фланец под сварку внахлест (SW)

Фланец под приварную муфту с выступом

Фланцы, приваренные внахлест, часто используются в опасных условиях, связанных с высоким давлением, но ограничиваются номинальным размером трубы NPS 2 (DN 50) и меньше. Труба приварена угловым швом к ступице фланца SW.Радиография углового шва нецелесообразна; поэтому правильная установка и сварка имеют решающее значение. Угловой сварной шов можно проверить методами проверки поверхности, магнитопорошковой (MP) или проникающей жидкостью (PT).

Накидные фланцы

Приварной фланец с выступом

Многие пользователи предпочитают надвижные фланцы вместо фланцев с приварной шейкой из-за их первоначальной низкой стоимости и простоты установки. Расчетная их прочность при внутреннем давлении составляет примерно две трети от прочности фланцев с приварной шейкой. Обычно они используются в системах с низким давлением и низкой опасностью, таких как вода для пожаротушения, охлаждающая вода и другие. Труба «приварена двойной сваркой» как к ступице, так и к отверстию фланца, но, опять же, рентгенография нецелесообразна. MP, PT или визуальный осмотр используются для проверки целостности сварного шва. Если указано, надвижные фланцы используются на трубах размером более NPS 2¹⁄₂ (DN 65).

Композитный фланец для соединения внахлест

Фланец из композитного материала внахлест

Этот тип фланцевого соединения обычно используется на трубах из высоколегированных сплавов.Она состоит из концентратора, или «„заглушки конца,“» приварена к трубе и задним фланцем или внахлест фланцем, который используется, чтобы болт совместного вместе. Ступица из сплава с опорным фланцем из оцинкованной стали дешевле, чем полный фланец из сплава. Фланец имеет выступающую поверхность, а уплотнение достигается с помощью плоской кольцевой прокладки.

Фланец с поворотным кольцом

Фланец с поворотным кольцом

Как и в случае композитного фланца с соединением внахлест, ступица будет приварена к трубе встык.Поворотное кольцо расположено над ступицей и позволяет соединить соединение болтами. Фланцы с поворотным кольцом обычно используются в подводных системах, где поворотное кольцо облегчает центровку фланца. Затем фланец герметизируется металлической прокладкой с кольцевым соединением (RTJ).

Заглушка фланца

Заглушка фланца

Заглушки используются для заглушки концов труб, клапанов и отверстий сосудов высокого давления. С точки зрения внутреннего давления и нагрузки на болты глухие фланцы, особенно больших размеров, являются наиболее напряженными из всех стандартных фланцев.Однако, поскольку максимальные напряжения в глухом фланце составляют
напряжений изгиба в центре, можно безопасно допустить, чтобы они подвергались большему напряжению, чем другие типы фланцев.

Типы соединений труб в водопроводной системе для соединения труб

Имя пользователя *

Эл. адрес*

Пароль*

Подтвердите Пароль*

Имя*

Фамилия*

Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный ТерриторииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГватемалаГернсиГвинеяГвинея-БисауГайанаГайтиОстров Херд и острова МакдональдГондурасХо нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияЛихтенштейнЛихтенштейнЛитваAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве

Captcha *

Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности. *

Фланцы — унифицированные сплавы

Программа запаса

  • Диапазон размеров | 1/2 ″ — 36 ″ NPS (большие размеры доступны по запросу)
  • Классы | ASME / ANSI 150, 300, 600, 900, 1500, 2500
  • Сорта нержавеющей стали | 304, 304L, 316, 316L, 316L, 317L, 321, 347 *
  • Специальные сплавы | 2205, 254SMo, монель, инконель *
  • Хром-молибден | P5, P9, P11, P22, P91 *
  • Стандарты | ASTM / ASME / ANSI

* — Перечислены не все доступные сорта или ведется полный инвентарный учет

Общая информация

ASME / ANSI B16.5 и B16.47 — Трубные фланцы и фланцевые фитинги

Стандарт ASME B16.5 — Трубные фланцы и фланцевые фитинги охватывает номинальные значения давления и температуры, материалы, размеры, допуски, маркировку, испытания и методы обозначения отверстий для трубных фланцев и фланцевых фитингов. Стандарт включает фланцы с обозначениями номинального класса 150, 300, 400, 600, 900, 1500 и 2500 размеров от NPS 1/2 до NPS 24 с требованиями, указанными как в метрических единицах, так и в американских. Стандарт ограничивается фланцами и фланцевыми фитингами, изготовленными из литых или кованых материалов, а также глухими фланцами и некоторыми переходными фланцами, изготовленными из литых, кованых или листовых материалов.

Трубные фланцы и фланцевые фитинги размером более 24 дюймов должны быть указаны в соответствии с ASME / ANSI B16.47.

Типы фланцев

Фланцы насадные

Надвижной фланец — это наиболее распространенный фланец, для которого Unified Alloys предлагает полный ассортимент ANSI классов 150, 300, 600, 1500 и 2500 до 24 дюймов NPS. У нас есть нержавеющая сталь марок F304 / 304L, 316 / 316L, F317 / 317L, F321, F347 и дуплексная марка 2205 (в которой они «надеваются» на конец (-и) трубы или конец (-и) фитинга, и приварены на месте. На трубе или фитинге они устанавливаются таким образом, чтобы вставленный конец трубы или фитинга был отведен назад к стене плюс 1/8 дюйма, позволяющий выполнить угловой сварной шов внутри фланца, а задняя часть (снаружи) фланца была также сваривается угловым швом.

Надвижной фланец также существует в виде редуктора, в котором вырезается более крупная заготовка надвижного фланца для размещения соединения меньшего размера. Надвижной переходной фланец используется для уменьшения размера линии в областях с ограниченным пространством.

Фланцы с приварной шейкой:

Фланцы с приварной шейкой визуально отличаются от других типов фланцев своей длинной конической ступицей и плавным переходом толщины до места соединения стыкового сварного шва с трубой или фитингом.Для соединения с трубой или фитингом используется сварной шов с полным проплавлением. Коническая ступица обеспечивает усиление, а увеличенная длина помогает предотвратить выпуклость во время процесса сварки. Фланцы с приварной шейкой обычно используются в тяжелых условиях эксплуатации, независимо от того, являются ли условия нагрузки практически постоянными или колеблются в широких пределах.

Фланец для соединения внахлест:

Фланец с соединением внахлест используется вместе с заглушкой, где фланец надевается на штуцер заглушки, который затем присоединяется к трубе или другому штуцеру с помощью сварки или других механических средств.

Сам фланец не закреплен и оставлен незатянутым для правильного совмещения с соединением, которому он соответствует. Преимущества этой сборки заключаются в том, что во время технического обслуживания трубопроводной системы требуется частая или быстрая разборка и сборка. Возможность вращения и позиционирования фланца компенсирует любое смещение болтовых отверстий во время повторной сборки.

Опорный фланец:

Опорный фланец не имеет выступа и обычно используется с опорными кольцами, которые являются более дешевой версией заглушки с аналогичными преимуществами установки пары соединения внахлест / заглушка.

Фланец с резьбой (резьбой):

Фланцы с резьбой изначально расточены под определенный внутренний диаметр трубы. Затем обратная сторона фланца обрабатывается трубной резьбой желаемого конического размера. Резьбовые фланцы в основном используются для выполнения фланцевых соединений в диапазонах диаметров труб с меньшим внутренним диаметром.

Фланцы под сварку с враструб:

Фланец, приварной с враструб, выглядит как надвижной фланец, однако ключевое отличие состоит в том, что фланец под приварку с враструб обработан механической обработкой, чтобы соответствовать муфте определенного размера для установки трубы О.D. После того, как труба установлена ​​на место, задняя сторона фланца и трубы приваривается угловым швом для завершения соединения. Фланцы, приваренные внахлест, в основном используются для выполнения фланцевых соединений в диапазонах диаметров труб с меньшим внутренним диаметром.

Фланцы глухие:

Глухие фланцы изготавливаются в соответствии со спецификацией размеров, как и все фланцы, но нет центрального отверстия или места для соединения компонентов трубопровода.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *