В зависимости от формы все фланцевые соединения делятся на семь видов:

1. Фланцы, имеющие соединительный выступ. Такая деталь имеет характерный конусообразный нарост на торце.
2. С выступом. На крайней стороне данного элемента имеется нарост цилиндрической формы.
3. С впадиной. Торцевая часть детали имеет кольцеобразную выточку, позволяющую соединять данный тип фланцев с выступами.
4. Фланцы, имеющие шип. Край такого изделия имеет круглый выступ, имеющий форму пустотелого цилиндра.
5. С пазом. Кольцеобразный паз, расположенный на торце таких фланцев, обеспечивает соединение с шипами.
6. Под линзовую прокладку. Возле проходного отверстия имеется небольшая фаска величиной около 20-30 градусов.
7. Под овальную прокладку. В конструкции данного типа фланцев имеется выточка, предназначенная для установки уплотнителя.

Помимо описанных выше изделий, стоит упомянуть и обжимные фланцы, которые отличаются более сложной конструкцией – такие устройства имеют плоский и фиксирующий фланец. Внутри фиксатора предустановленно специальное кольцо, которое дает возможность фланцу работать по принципу цанговой муфты.

Материал изготовления

В соответствии со стандартами для изготовления фланцев может использоваться сталь или чугун – другие материалы не в состоянии обеспечить данным соединительным элементам необходимые характеристики. Именно по этой причине металл используется для производства любых фланцевых соединений, даже если они будут применяться при обустройстве пластиковых трубопроводов.

Фланцы для стальных труб могут иметь литую форму, то есть быть составляющей частью труб или фитингов, или же приварную, которая имеет плоскую форму и при монтаже крепится к трубам посредством сварки. Для изготовления литых фланцев используется как сталь, так и разные виды чугуна, а плоские изделия могут изготавливаться из легированной или конструкционной стали.

Диаметр фланцевых соединений

Существует 36 стандартных типоразмеров, условный диаметр которых варьируется в пределах от 10 до 3000 мм. Подбор диаметра фланца нужно выполнять в зависимости от материала, используемого для производства детали, и рабочего давления в трубопроводе, где будет устанавливаться фланцевое соединение.

Чугунные литые изделия могут иметь диаметр от 15 до 3000 мм, если используется обычный чугун, а размер пропускного отверстия фланцев из ковкого чугуна не может превышать 80 мм. Элементы, изготовленные из стали, могут иметь диаметр от минимальных 10 мм до 2400 мм. Читайте также: “Виды фланцевых соединений трубопроводов – используемые материалы и способы монтажа”.

Рабочее давление

В зависимости от величины условного давления металлические фланцы на трубы делятся на 10 категорий. Рабочее давление, которое способно выдерживать фланцевое соединение, варьируется в пределах от 0,1 МПа до 20 МПа. Между группами, сортируемыми по давлению и по условному диаметру, есть прямая взаимосвязь.

Фланцы для пластиковых трубопроводов, номинальное давление в которых составляет не более 2,5 МПа, могут иметь диаметр от 10 до 1400 мм. Условия эксплуатации металлических труб с фланцевым соединением могут быть жестче – при давлении до 200 атмосфер могут использоваться фланцы диаметром от 15 до 250 мм.

Монтаж фланцевых соединений

Алгоритм обустройства трубопровода с использованием фланцев может меняться в зависимости от материала труб, конструктивных особенностей соединительных элементов и материала их изготовления – например, пластиковые фланцы для труб имеют немало отличий от металлических изделий, поэтому их монтаж будет разниться.

При монтаже литых фланцев первым делом нужно установить между соединяемыми деталями прокладку. Фиксация всех элементов осуществляется болтами и шпильками. Болты можно закручивать как параллельно, постепенно докручивая гайку каждого из них, так и последовательно, для чего противолежащие гайки затягиваются по порядку.

Монтаж стальных плоских фланцев можно выполнять только посредством сварки. Сначала деталь приваривается к краю трубы, после чего наступает пора обустраивать сам трубопровод, стыкуя его элементы. В случае с пластиковыми трубами процесс монтажа требует наличия специальных втулок, которые крепятся к трубопроводу, да и пластиковый фланец для трубы тоже пригодится – соединять одинаковые материалы всегда проще. При необходимости соединения труб из разных материалов используется обжимная фланцевая муфта.

Описанные способы монтажа трубопровода позволяют соединять не только отрезки труб, но и конструкции, включающие в себя различные фитинги и соединительную арматуру. Кроме того, при необходимости можно установить декоративный фланец на трубу, чтобы улучшить ее визуальные качества.

Заключение

Фланцы для труб позволяют создать надежное разъемное соединение трубопровода. Высокие эксплуатационные характеристики и широкий ассортимент позволяет подобрать оптимальный фланец для любой коммуникационной сети. 

trubaspec.com

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.

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

• 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.

fb.ru

Фланцы стальные. Конструкция. Плюсы, минусы и применение

Как показывает практика, элементы промышленных трубопроводов недостаточно сварить вместе, или собрать посредством муфтовой резьбы. Полученные соединения будут неразборными либо очень ненадёжными. То есть оба варианта могут пользователя не устроить. Людям необходимо сформировать очень прочное соединение, обеспечивающее герметизацию труб большого диаметра, но позволяющее при необходимости разобрать его.  Решить эту проблему помогут фланцы стальные.

Стальные фланцы позволяют получить разъемное соединение, которое считается одним из самых надежных

Конструкция

Фланцевое соединение металлических труб является сегодня одним из наиболее популярных методов сборки трубопроводов. Такое отношение к себе со стороны профессионалов рассматриваемые изделия заслужили по многим причинам. Фланцы плоские стальные приварные выглядят в виде пластин, в которых имеются отверстия. Главное из них располагается по центру пластины. Через это отверстие деталь подключается  к трубе.

При  этом нужно обязательно учесть следующее требование: диаметр внутреннего отверстия на кольце у фланца должен полностью совпадать со значением аналогичного показателя на трубе. Тогда при его установке и фиксации не возникнут сложности, а стыковка пройдёт качественно и быстро.

По периметру пластины есть несколько отверстий, но уже несколько меньшего диаметра. Это места под выполнение болтового соединения. Стягивают и фиксируют пластины именно болтами.

Соединению такого типа присущи как плюсы, так и минусы. Главным преимуществом является возможность его быстрого снятия и разборки. Причём для работы понадобится всего лишь соответствующего размера гаечный ключ. С другой же стороны болтовое соединение всё-таки уступает сварке по монолитности и надёжности. Использование стальных фланцев подразумевает в большинстве случаев их дополнительную герметизацию при помощи уплотнительных колец. Раньше эта задача решалась путём использования на кольце резины.

В конструкцию фланцев входят уплотнительные кольца и болты для фиксации

Под уплотнители на фланцы стальные плоские приварные с внутренней стороны даже вырезается канал или канавка. В неё укладывается герметизирующее кольцо, а потом прикручивается к другому, в быту называемому ответным.

Совет! При покупке контролируйте факт абсолютного совпадения размеров фланцев. Иначе качественно соединить их вам не удастся.

Плюсы, минусы и применение

К основным достоинствам подобных изделий эксперты относят:

• функциональность;
• возможность использовать при любых характеристиках рабочей среды и на любых трубопроводах;
• простота в монтаже;
• долговечность соединения;
• приемлемая  стоимость;
• надёжность.

Из основных недостатков стоит выделить:

• на качество соединения очень серьёзно влияет соответствие пластин, а также их размеров;
• износ уплотнительных колец. Со временем эти элементы придётся заменять на новые.

Фланцевое соединение используют для монтажа трубопроводов разных типов, в том числе и тех, которые работают под высоким давлением

Используются фланцы данного типа практически повсеместно. Они востребованы при сборке гражданских центральных трубопроводов, газопроводов, бытовых систем водоснабжения, теплотрасс, промышленных систем и т.д. На этом фоне абсолютно не вызывает удивление факт наличия ГОСТа по этим изделиям.

Причём таких нормативных документов существует несколько. Действие каждого из них распространяется на своё направление. Например, вес фланцев стальных приварных плоских, их размеры и используемую марку стали указывает ГОСТ 12820-80. А вот аналогичные параметры воротниковых моделей определяет ГОСТ 12821-80. Существуют и другие государственные стандарты. Некоторые из них будут упомянуты ниже.

Разновидности

В целом, классификация стальных фланцев, выглядит следующим образом:

• литые. Это — соединительные элементы арматуры и трубопроводов, выполненных из любого материала. Температурный режим -250 ≤ T ≤ +600ًС. Рабочее давление – 1,6 ≤ P ≤ 20 мПа
• приварные плоские. Диапазон рабочих температур: -70 ≤ T ≤+300ًС. Способны выдержать давление 0,1 ≤ P ≤ 2,5 м Па;
• для стыковой сварки. Работают при температуре -250 ≤ T ≤+600ًС. Способны выдержать рабочее давление 0,1 ≤ P ≤ 20 мПа;
• фланцы стальные, оборудованные приварным кольцом. Диапазон рабочей температуры -30 ≤ T ≤ +300ًС, давление 0,1 ≤ P ≤ 3 мПа.

Каждый тип фланцев имеет свои технические характеристики, рабочую температуру и давление

Соединительные детали сварного типа надеваются при монтаже на торец трубы, а затем фиксируются сварными швами (достаточно 2-х швов). Элементы для стыковой сварки крепятся одним швом. Располагается он между воротником фланца и срезом трубы. Конструкция изделий с приварным кольцом состоит из двух частей – кольца и пластины идентичного диаметра. К трубе при этом приваривается одно кольцо,  а сам фланец не теряет степени свободы, благодаря чему может прокручиваться вокруг собственной оси.

Полезно знать! Такое техническое решение ориентировано на использование в труднодоступных местах или на участках, где необходимо регулярное обслуживание трубопровода либо его ремонт.

Фланцы для соединения труб с оборудованием или сосудами классифицируются в соответствии с ГОСТ 28659 на следующие разновидности:

• восьмиугольного сечения. Температура -70 ≤ T ≤ +550ًС, давление 6,4 ≤ P ≤ 16 мПа;
• для сварки встык. Температурный диапазон -70 ≤ T ≤+540ًС, рабочее давление 0,7 ≤ P ≤ 6,5 мПа. Размеры фланцев стальных данного типа колеблются в диапазоне 40…4000 мм (имеется в виду их диаметр). ГОСТ 28759-3;
• плоские. Рабочая температура -70 ≤ T ≤ +300ًС,  давление 0,3 ≤ P ≤ 1,7 мПа. Выпускаются подобные  фланцы размерами, позволяющими стыковать оборудование и сосуды диаметром 400…4000 миллиметров. ГОСТ 28759-2.

Чтобы информация была наиболее полной, стоит упомянуть следующий термин – изолирующее фланцевое соединение (сокращённо ИФС). Для его обустройства могут применяться фланцевые конструкции любого типа. Использование ИФС позволяет защитить трубопроводы от электрохимической коррозии – явления, выступающего в качестве главной причины ускоренного износа систем, прокладываемых под землёй.

Плоские фланцы позволяют стыковать достаточно крупные детали — диаметром до 4000 мм

Конструктивное исполнение изолирующего фланцевого соединения представляет собой 2 стягивающихся шпильками фланца, между которыми укладывается прокладка из диэлектрического материала. Как правило, это паронит либо термостабилизированный графит. Такое исполнение препятствует распространению по трубопроводу электротока, ограничивая его на определённом участке инженерной коммуникации. ИФС способствует значительному увеличению срока службы подземных веток трубопроводов. Используется оно на протяжении 15-20 лет, по происшествию которых диэлектрическая прокладка меняется на новую. Процедура замены выполняется с помощью так называемых разгонщиков – клиновидных домкратов. Продуцируемое ими усилие разводит соседние фланцы. Современная промышленность выпускает гидравлические и ручные (механические) разгонщики. Первые развивают усилие в 15 тонн.

Характеристики и цены

Поскольку фланцы стальные подвергаются строгому нормированию, их параметры очень чётко определены. Отход предприятий-изготовителей от сортаментных размеров и технологии запрещён.  Прежде чем купить необходимую партию данной продукции, требуйте сертификат от её производителя.

Главными характеристиками считаются габариты соединительных деталей. В отношении стальных фланцев даже действует специальный сертификат, в котором расписаны все их размеры. Чтобы не столкнуться в дальнейшем с неприятностями, изучите паспорт фланцев на предмет соответствия этому документу а при наличии отличий от покупки лучше воздержаться.

Фланцы должны быть изготовлены согласно ГОСТу и иметь все необходимые сертификаты, подтверждающие их качество

Следует помнить о необходимости полной идентичности соединений друг другу по вешнему и внутреннему диаметру. Также обращайте внимание на уровень рабочего давления, которое фланец выдерживает длительное время.

Полезная информация! Измеряют данный показатель в барах и обозначают символами PN. Цена фланцев является величиной производной от этой характеристики, а также от условного диаметра (ДУ).

Например, приобрести соединители с PN 16 и ДУ 50 мм можно за небольшие деньги – от 3 до 5 долларов. Но за модель с ДУ 150 миллиметров придётся заплатить 11-13 долларов.

Ценовые отличия присущи также различным типам фланцев. Так, купить приварные встык стальные фланцы можно тоже недорого – за 2-4 у.е., если рассматривается деталь с внутренним сечением 50 мм. А воротниковая модель с идентичными характеристиками обойдётся уже в 5-6 долларов.

Размеры и тип стальных фланцев определяют их вес. Понятно, что вес воротниковых изделий больше этого показателя стальных плоских соединителей. Впрочем, весовые параметры не всегда находятся в центре внимания покупателя, поскольку на особенности эксплуатации и сферу применения фланцев они не оказывают.

В число наиболее ответственных характеристик входит марка стали, применённой для изготовления детали. В промышленности чаще всего встречаются фланцы стальные, произведённые из нержавейки. Этот  факт вполне очевиден и вместе с тем оправдан. Ведь подобной  продукции из нержавеющей стали присуща большая надёжность и долговечность по сравнению соединительными элементами из обычной легированной стали. Но и продаются они по цене почти в два раза большей. Здесь нужно заранее расставить для себя приоритеты. А при выборе необходимо руководствоваться сделанными выводами.

trubamaster.ru

Фланцевое соединение стальных труб: особенности технологии

Содержание статьи

Понятие «фланец» подразумевает и вид сантехнической арматуры, и сам способ соединения труб, применяющийся в практически любой отрасли промышленности. Фланцевое соединение стальных труб герметичное и прочное, при этом разборное, что дает возможность после демонтажа проводить профилактические работы или повторно использовать участок трубопровода. В зависимости от назначения системы используются фланцы различных типов, выполненные из различных материалов.

Область применения фланцев

Сам фланец не является соединительным элементом: его задача — опора для крепежных болтов и обеспечение герметичности этого стыка. Как запорные или соединительные элементы фланцы применяются в коммуникациях системы ЖКХ, нефтяной и химической промышленности, топливной и газовой отрасли. Достаточно прочное и долговечное фланцевое соединение труб применяется и для установки на систему измерительных приборов. Различные технологии и типы материалов, применяющиеся для изготовления фланцев, позволяют успешно эксплуатировать даже системы, проводящие агрессивные среды под высоким давлением.

Фланцевое соединение стального трубопровода

Для монтажа трубопроводов обычно используются диски из того же материала, что и основные элементы. Это обеспечивает равномерность нагрузки и страхует от повреждения элементов в результате перепадов температуры на швах материалов с разной теплопроводностью. Соответственно, фланцевое соединение полиэтиленовых труб производится аналогичным узлом, но для стальных труб может применяться фланец из чугуна, алюминия, латуни, бронзы. Тем не менее, лидером является углеродистая стиль – недорогой, простой в обработке и практичный материал.

Характерная конструкция

Фланец — металлический диск круглой или, что встречается реже, квадратной формы с перфорированной плоскостью. В комплект арматуры такого типа входят:

• парные диски;
• болты и гайки для крепления и стягивания этих плоскостей;
• прокладка из паронита, фторопласта или терморасширенного графита, обеспечивающая герметичность.

Пластиковые фланцы для ПВХ труб

Диски фланцев, поступающие конечному потребителю в том виде, в котором вышли из штамповочного станка, могут быть как гладкими, так и имеющими характерные насечки. Эта модель обеспечивает большую герметичность, необходимую для безаварийной эксплуатации водо- и газопроводов. На диски попарно могут быть нанесены:

• шипы и пазы;
• выступы и соответствующие впадины.

Отдельные конструкции предусматривают углубления под прокладки разных типов и форм. Изолирующие фланцевые соединения газовых труб требуют особенно тщательного контроля качества этого элемента.

Размеры и количество болтовых отверстий устанавливаются производителем в соответствии с ГОСТом. Крепление арматуры к самой трубе производится, как правило, сварочным аппаратом. Отдельные виды фланцевых соединений трубопроводов могут крепиться и при помощи резьбы, нанесенной на фланцевый диск с внутренней стороны. Специалисты отмечают, что в конструкциях такого типа преимущество прочности фланцевого соединений практически утрачивается.

Сварка фланца и стальной трубы

Типы фланцевой арматуры

При всем разнообразии фланцев, можно выделить основные типы, имеющие характерные черты:

• проходные фланцы, использующиеся для наращивания длины трубопроводов;
• фланцы-заглушки, являющиеся тупиковыми.

Поскольку фланец — соединение, применяющееся в рассчитанных на длительную эксплуатацию системах или трубопроводах с большим внутренним давлением, то в приоритете монолитное присоединение к металлической трубе сваркой. Поток перед работами прекращается и восстанавливается только после полного завершения работ с постепенным наращиванием нагрузки.

Виды фланцев

Основные виды по ГОСТу

Применение того или иного типа фланцевых соединений в конкретном случае диктуется параметрами проводимой среды, объемом и запланированной нагрузкой на систему. Как определяет ГОСТ, соединения бытовых трубопроводов фланцевые делятся на три основные вида. Соединительные узлы с другими показателями производятся в индивидуальном порядке по специальным заказам.

Приварные плоские фланцы

Этот тип соединительного узла встречно надевается на противоположные края подготовленной к сварке стальной трубы. Окружность трубы соединяется с арматурой сварочными швами по два, на каждый из парных окончаний. Затем производится стандартное крепление при помощи болтов и гаек с предварительным размещением уплотнителя между плоскостями.

• Приварные фланцы встык

Монтаж приварного фланца в стык производится быстрее, так как для крепления требуется всего по одному шву на каждое из окончаний соединяемой трубы. Перед сваркой диск фланца и зачищенный край колена прикладываются встык. Для трубопроводов с небольшим давлением среды такой тип арматуры считается достаточным, хотя и уступающим плоскому аналогу.

Приварной фланец с «воротником»

• Свободные фланцы на приварном кольце

Каждый из парных элементов конструкции в этом типе арматуры состоит из двух частей. Кольцо приваривается к окончанию трубы обычным методом. Сам свободно двигающийся по длине трубы фланец к этому моменту на нее уже накинут. Такой тип монтажа позволяет применять соединение трубопроводов фланцевое в труднодоступных участках, а также использовать для изготовления кольца и самого диска разные типы стали. То есть для трубы из нержавейки использовать аналогичное более дешевое кольцо и высокопрочный фланец из углеродистой стали. Прочные шайбы, болты и гайки обеспечат надежность конструкции.

Видео: как приварить фланец к трубе

Фланцевый тип соединений труб в быту практически не применяется, эта технология рассчитана на промышленное применение. При необходимости выбирать фланцевые узлы требуется обратить особое внимание на отметки о соответствии нормативам.

Понравилась статья? Поделитесь ей:

trubsovet.ru

Трубы фланцевые – Справочник химика 21

    В процессе эксплуатации в установленные сроки независимо от параметров рабочей среды систематически производится наружный осмотр, ревизия и ремонт трубопроводов. При наружном осмотре проверяется внешнее состояние поверхности труб, фланцевых соединений, дренажных устройств, опорных конструкций, антикоррозионных покрытий и т. п. Исправное состояние и герметичность внутрицеховой арматуры контролируется не реже одного раза в сутки. Выявленные неисправности должны своевременно устраняться. Горючие газы должны отводиться (стравливаться) из газопроводов в закрытые системы или на факел. [c.162]

    Гуммирование дороже других видов защитных покрытий на стали. Однако этот способ защиты широко распространен. Гум-М ированию подвергают электролизные и, травильные ванны, емкости для транспортировки и хранения жидкостей, трубы, фланцевые соединения труб и фасонные части их, асосы, вентиляторы, мешалки, змеевики и т. л. детали в химическом производстве. В настоящее время разработана технология получения синтетического дивинилового каучука, который во многом даже превосходит натуральный каучук. [c.275]

    Гуммированию подвергаются электролизные ванны и баки для хранения растворов химических реагентов, барабаны для транспортирования и хранения жидкостей, трубы, фланцевые соединения труб и фасонные части трубопроводов, насосы, вентиляторы, барабаны для центрофуг, мешалки, змеевики, шнеки, ведра, черпаки и т. п. [c.361]

    При каждом прессе назначенное предельное давление поддерживают в течение 5 мин, после чего осматривают пробки двойников, места развальцовки труб, фланцевые соединения, сальники задвижек и вентилей. Осмотр разрешается только после остановки насоса. При обнаружении пропусков дефектные места отмечают, снимают давление, устраняют дефекты и повторяют опрессовку. [c.219]

    Соединения труб из винипласта муфтовое раструбное с посадкой на клей или сваркой нарезное —для труб с наружным диаметром укладке труб на опоры или при подвеске на хомутах расстояние между опорами и хомутами должно быть винипласта изгибают после набивки их песком и при подогреве до 130—140°. [c.174]

    Трубы фланцевые из чугуна СЧ 15-32 по нормали Гипрохима Н2-134 с круг лыми фланцами по ГОСТ 6625—64 (изготовляются без стальных жеребеек). [c.262]

    Крепление керамиковых труб раструбного типа осуществляется под раструбом, а труб фланцевого типа—снизу фланца, на небольшом расстоянии от него. Расстояние между опорами, служащими для закрепления вертикально расположенного трубопровода, не должно превышать 2—3 м (в зависимости от диаметра трубопровода). Крепление производится с помощью хомутов из полосовой стали, под которые кладется кусок асбеста или резины. [c.107]

    При соединении труб фланцевого типа особое внимание следует обращать на тщательную очистку поверхностей фланцев, а также на плавную и равномерную затяжку болтов. Вначале все гайки на болтах затягивают от руки, а затем каждый болт подтягивают на полоборота ключом. Дальнейшее затягивание производится в крестообразном порядке. Ключ, применяемый для затяжки гаек, должен быть хорошо подогнан, так как в противном случае он может легко сорваться и, ударив по керамике, разбить ее. [c.109]

    Трубопровод из труб фланцевого типа, отличающийся более жесткой конструкцией, требует установки компенсатора. На рис. 45, а показано компенсирующее устройство с сальниковым патрубком, применяемое на керамиковых трубопроводах фланцевого типа. [c.122]

    До монтажа газопроводов тщательно очищают внутреннюю поверхность труб. Фланцевые соединения газопроводов уплотняют прокладками из пластиката. Газопроводы нельзя прокладывать горизонтально должен соблюдаться уклон не менее 3—5° в сторону газового поста. [c.275]

    Трубопроводы газовой системы выполняют только из цельнотянутых труб. Применять трубы со сварным швом запрещается, так как при гнутье на сгибах может произойти раскрытие швов, в результате чего появятся утечки, которые трудно обнаружить. До монтажа газопроводов тщательно очищают внутреннюю поверхность труб. Фланцевые соединения газопроводов уплот

www.chem21.info

Фланцевые соединения полипропиленовых (пластиковых) труб

Главная страница » Фланцевые соединения полипропиленовых (пластиковых) труб

Технически невозможно присоединить полипропиленовую трубу путём электрофузионной сварки (методом плавления) к трубам из других материалов. Тем более полипропиленовые трубы больших диаметров. Поэтому на водопроводных магистралях, как правило, используются фланцевые соединения полипропиленовых труб через переходники или специализированные металлические фитинги, например, «Viking Johnson» или «WASK». Такие устройства способны захватывать кромку полипропиленовой трубы и способствуют организации надёжного болтового соединения.

Содержимое публикации

Соединения полипропиленовых труб с металлическим компонентом

Когда полипропиленовые системы представлены несущими конечную нагрузку, необходимо учитывать меры предосторожности при подключении их к металлическим трубам или компонентам, сделанным из других материалов.

В таких случаях с целью предотвращения отхода любых несущих нагрузку соединений, может потребоваться механический переход, усиленный внешним образом или привязанный/заблокированный специальными механическими упорами.

Полипропиленовые трубы больших диаметров часто характеризуются несоответствием (в размерах и болтовых отверстиях) соединения с металлической трубой. Конструктивно несоответствие связано с тем, что полипропиленовый экземпляр имеет более толстые стенки.

Особенности сопряжений пластик — металл

При рассмотрении многокомпонентных полипропиленовых трубопроводных систем важно помнить:

Полипропиленовая труба всегда характеризуется размерами по стандарту OD (Outer Diameter), тогда как изделия из металла характеризуются размером номинального диаметра по стандарту DN (Diameter Nominal)

Например, 450-миллиметровый полипропиленовый экземпляр OD Excel (PE100) SDR17 (с отверстием 400 мм) соединяется с 450-миллиметровым PN16 клапаном только с использованием традиционного фланцевого адаптера 450х450 мм.

Но тогда получается, что размеры отверстий полипропиленовой трубы и клапана на переходе изменяется от 400 мм (PE) до 450 мм (металл).

Именно фланцевое соединение решает подобную проблему, конструктивно представляя полностью несущий нагрузку фитинг, подходящий для большинства стандартных размеров, выдерживающий высокие нагрузки на растяжение.

Одним из примеров подобного фланцевого соединения является продукт британской компании GPS, обозначенный брендом «SlimFlange».

Уникальный тонкий фланец для полипропилена

Уникальный фланцевый переходник для полипропиленовых изделий поддерживает соединение труб PE с размерами диаметра 250 — 560 мм.

Фланцевый фитинг позволяет осуществлять фактическое или близкое по размеру диаметра соединение полипропиленовой трубы к фланцу стальной (металлической) трубы, аналогичного размера.

Технико-механическое преимущество фланцевой скрепки «SlimFlange» достигается за счет установки стального обруча на кромочной поверхности полипропиленовой трубы для обеспечения усиливающего эффекта.

Фланцевый обруч оптимизирует полипропиленовую трубу по высоте плеча, создавая повышенную прочностью соединения. Достигаются улучшенные характеристики уплотнения, в том числе, когда фланцы скрепляются впритык.

В отличие от традиционных пластиковых фланцев, тонкие полипропиленовые фланцы (типа «SlimFlange») устраняют необходимость увеличения размера подключаемого клапана либо иного металлического компонента или в случае уменьшения размера.

Фланцевое опорное кольцо допускает свободное вращение, что позволяет легко скреплять болтами клапана или другие детали в области соединения. Также существуют специальные фланцевые адаптеры для пластиковых труб диаметром более 560 мм.

Что касается тонких пластиковых фланцев «SlimFlange» в целом, здесь опорные кольца имеют болтовые отверстия, размеры которых несколько отличаются от опорных колец, установленных на обычных адаптерах фланцевых скрепок полипропиленовых трубопроводов.

Рекомендации по механическим соединениям

Для размеров трубопроводов, где фланцы «SlimFlange» не могут применяться по ограничениям размеров, возможной альтернативой является изготовленный фитинг с фланцем PE уменьшенного размера.

Однако большие размеры являются причиной снижения прочности. Поэтому такой продукт не подходит для газовой инсталляции.

По причине уменьшения количества отверстий на этом типе фитингов, желательно включать металлическую армирующую пластину между полипропиленовым и металлическим фланцами, чтобы стабилизировать сборку.

Фланцевые соединения пластиковых трубопроводов необходимо выполнять единой сплошной поверхностью или с установкой резиновой прокладки. Для применений в критичных условиях следует дополнительно армировать стальной прокладкой.

Все четыре сопрягаемые поверхности фланцевого соединения должны быть неповрежденными, очищенными от загрязнений.

Стальные усиленные прокладки имеют преимущество с точки зрения соответствия без какого-либо риска экструзии под давлением.

Особенности выполнения монтажа стяжки

Для применений, где возможны значительные временные давления, спецификация профилированных стальных армированных прокладок обеспечивает максимально возможную долгосрочную безопасность.

По возможности, фланцевые соединения следует выполнить до момента производства других соединений. Если такой возможности нет, трубопровод рекомендуется расположить таким образом, чтобы сопрягаемые поверхности были выровнены и плотно соединены друг с другом.

Максимально допустимое расстояние до болтов – 5 мм, независимо от диаметра трубопровода.

Следует использовать только чистые неповрежденные гайки и болты правильного размера. Резьбу на болтах необходимо обработать небольшим количеством смазки. Болты крепления обязательно оснащаются стандартными толстыми шайбами (форма А) с обеих сторон.

Необходимо следить за правильным центрированием прокладки фланцевого соединения до начала затягивания болтов. Гайки и болты требуется затягивать постепенно и равномерно с помощью динамометрического ключа в диагонально противоположной последовательности.

Рекомендуемые последовательности затяжки болтов фланцевых соединений (конечный крутящий момент 5%, 20%, 50%, 75%, 100%) показаны ниже:

При работе с диаметрами полипропиленовых труб более 180 мм, рекомендуется привлекать двух слесарей для одновременной затяжки диаметрально противоположных болтов, где это возможно.

Критерии затягивания болтов крепления

Чтобы гарантировать последующую герметичность фланцевого соединения, окончательное затягивание болтов рекомендуется повторить после выдержки паузы по времени в течение часа или двух.

Равномерность затяжки на фланцевом соединении также важна, как и конечные значения крутящего момента. Таблица ниже показывает крутящие моменты для фланцевых соединений полипропилена серий SDR11 и SDR17 (PE80 и PE100).

Таблица типовых моментов затяжки болтов фланцев (PE — PE или PE — М)

Дополнительно к теме: фланцевое колено с лапой (установка)

Сантехническая деталь – фланцевое колено с лапой, применяется достаточно часто в сантехнической практике. Но как с помощью готовых компонентов изготовить фланцевое колено с лапой?

Например, под пожарный гидрант? Ниже даётся пошаговое описание сооружения фланцевого колена с лапой под организацию пожарного гидранта:

1. Залить в грунт бетонное основание и установить 4 болта M16 по периметру 180×160 мм.

2. Выполнить соединение лапы с бетонным основанием. Обратить внимание на ориентацию скошенного среза относительно входящего потока.

3. Взять электрофузионный тройник и насадить на трубный отвод лапы с выдержкой точного направления на входное отверстие.

4. Очистить конец трубы фланцевого отвода и вставить внутрь электрофузионного тройника сверху. При необходимости подрезать фланцевый отвод. Обратить внимание на общую высоту (h), которая должна соответствовать высоте пожарного гидранта. Сварить электрофузией тройник по линии соединения.

5. Выполнить соединение электрофузионной сваркой с подводящей трубой.

На основе информации: GPS

zetsila.ru