Что такое фланец: технические характеристики и применение

Содержание

Что такое фланец: технические характеристики и применение

Для некоторых сделаны особенные виды элементов. Специальный фланец — что это? Это те же метизы, но для того чтобы сделать некоторые работы удобными, конструкция их немного видоизменена. Они также могут быть приварными, свободными, литыми, резьбовыми. Только на них вырезаны пазы или приварены выступы. Для их изготовления сначала разрабатываются специальные чертежи и отливаются формы. Такие метизы делают по заказу предприятий.

Издалека огромные и длинные магистральные трубопроводы (газа, воды, нефти, пара) кажутся сплошными и непрерывными линиями. Но стоит подойти поближе, и становятся заметны стыки труб. Именно там находится ответ на вопрос, что такое фланцы. Они бывают разные: круглые и квадратные, стальные плоские приварные или стальные воротниковые фланцы . Но все очень важны для обеспечения безопасности трубопроводов.

Уплотнительная поверхность

Один из важных конструктивных элементов фланца – это уплотнительная поверхность. На основании ГОСТ 33259-2015, было принято 10 исполнений с подробным указанием размеров.

Если говорить об оптимальной форме фланцев, то предпочтительной считается круглая форма. Намного реже встречаются фланцы прочих форм. Тем не менее, в нормативах указано, что можно выпускать фланцы даже с квадратным сечением. На них выполняется минимум 4 отверстия для крепления. Примечательно, что в отверстиях на фланцах (для крепежей) могут выполнять резьбу.

Изготовление фланцев

Для изготовления применяются различные марки стали: 13ХФА, 20/09Г2С, 12Х18Н10Т, 15Х5 М и другие. Кроме того, они могут быть стальными и нержавеющими. Технология используется различная. Производители используют ковку, штамповку, литье. Для каждого способа применяется специальное оборудование, формы. Выпуская свою продукцию, производители тщательно проверяют ее на качество. Применяя в своей работе специальные тесты, сотрудники ОТК проверяют их на прочность, надежность. Также проверяются на влагоустойчивость фланцы

Что это такое? Так как они относятся к крепежным элементам и участвуют в соединении металлических деталей, которые могут контактировать с водой, важно, чтобы они не были подвержены коррозии. Именно поэтому используются водоустойчивые металлические сплавы

Часто производители покрывают поверхность фланцев дополнительным защитным слоем.

Применение приварных фланцев

Приварные фланцы широко используются в различных отраслях:

  • химической промышленности;
  • нефтегазовом комплексе;
  • на транспорте;
  • машиностроении и судостроении;
  • электроэнергетике и других отраслях.

С помощью приварных фланцев происходит соединение:

  • трубопроводной арматуры;
  • различных резервуаров;
  • приборов;
  • патрубков;
  • деталей машин и аппаратов.

Использование фланцевых соединений возможно в различных климатических условиях.

Высота выступа

Если взглянуть на чертеж стального фланца, то он имеет несколько параметров, в том числе и высоту выступа. Она обозначается буквами H и B, измерить ее можно во всех типах изделий, кроме того, который имеет нахлесточное соединение. Следует запомнить следующее:

  • модели с классом давления 150 и 300 будут иметь высоту выступа 1,6 мм;
  • модели с классом давления 400, 600,900,1500 и 2000 имеют высоту выступа 6,4 мм.

С выступом и впадиной
В первом случае поставщиками и производителями деталей учитывается поверхность выступа, во втором случае поверхность выступа не входит в указанный параметр. В брошюрах к деталям эти показатели могут указываться в дюймах, где 1,6 мм это 1/16 дюйма, а 6,4 мм – ¼ дюйма.

Типы поверхностей

Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:

  • A – плоскость;
  • B – соединительный выступ;
  • F – впадина;
  • E – выступ;
  • D, M – паз;
  • С, L – шип;
  • K – для линзовой прокладки;
  • J – для прокладки овального сечения.


Типы исполнения поверхностей
Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.

Рабочее давление

Это давление, с которым транспортируется по системе жидкость (газ, пар и т. д.). Следовательно, чем выше рабочее давление в системе, тем с более высокими прочностными характеристиками необходимо выбирать крепеж. В свою очередь, необходимые прочностные характеристики крепежа обеспечиваются правильным выбором материала, режимами термической обработки и т. д. Таким образом, в диапазоне температур от -40 до + 400 °С, и при давлении до 100 кгс/см2 рекомендуется применять крепеж, изготовленный из стали 35, в то время как увеличение давления до 200 кгс/см2 требует применение крепежа из стали 20X13.

Специфика конструкции фланца

Что такое фланцевое соединение трубопроводов? Кроме вышеуказанных соединительных пластин, в составе фланцевого крепежа входит болт (как вариант – шпилька), гайка и шайба. Как следует из нормативных предписаний (ГОСТ №12816), болтами могут оснащаться трубопроводы, где рабочая среда имеет давление не выше 25 МПа. В случае превышения данного параметра рекомендуется использовать монтажную шпильку, имеющую вид стального стержня, с резьбой по обоим краям. Соединения шпильками считаются на порядок прочнее, чем в случае использования болтов.

Установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах с показателем давления выше 100 Мпа осуществляется шпильками из стали № 35. Если давление ниже 100 Мпа, подойдут шпильки из 20-й стали. Фланцевые шайбы – это такие пластины, которые подкладывают под гайку или болт для увеличения их площади опоры. Обычно их делают стальными. Во фланцевых соединениях для болтов, шпилек и шайб допускаются классы прочности 8.8, 6.6 и 5.6.

установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах

Что касается трубопроводов для транспортировки агрессивных жидких веществ, потребуется обязательная установка специального защитного кожуха. Он имеет вид чехла, для изготовления которого применяют гидрофобный текстиль, листовую сталь или термостойкие полимеры: они удерживают рабочую жидкость от разбрызгивания в случае разгерметизации фланцевого соединения.

Диаметры защитных кожухов могут быть от 15-ти до 1200 мм. Самыми популярными в этом отношении являются изделия из фторопласта, способные комфортно переносить температуру от -200 до +230 градусов, не деформируясь в течении длительного времени. Кроме того, такие кожухи достаточно легкие, поэтому дополнительной нагрузки на магистраль не происходит. В продаже представлены в разборном виде, для сборки по месту эксплуатации прилагается соответствующая схема.

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200. Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически. Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.

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

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления. Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг. Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.

Фланцевая арматура

Снаряженная фланцами трубопроводная арматура носит название фланцевой арматуры, а патрубок, обеспечивающий фланцевое присоединение к трубопроводу, называется фланцевым патрубком.

Несмотря на то, что каждый из способов присоединения трубопроводной арматуры тяготеет к своему наиболее предпочтительному сочетанию условий (номинальные параметры арматуры, материалы, из которых она изготовлена, свойства рабочей среды и др.), «сферы интересов» разных типов присоединений могут пересекаться. В этом случае появляется повод говорить о технологической конкуренции различных присоединений трубопроводной арматуры. Так, например, при проектировании и сооружении трубопроводных систем для транспортировки сжиженного природного газа (СПГ) фланцевой арматуре напрямую «противостоит» приварная арматура.

Как любое другое, фланцевое соединение арматуры, наряду с безусловными преимуществами, имеет не самые сильные стороны. Но в случае фланцевой арматуры баланс между ними все-таки чаще складывается в пользу «плюсов», и именно на фланцевых соединениях останавливают свой выбор проектировщики трубопроводных систем. Это наглядно подтверждается высоким удельным весом фланцевой арматуры среди других разновидностей арматуры по присоединению к трубопроводу.

Что такое фланцы

Они обычно используются попарно. Упрощенно говоря, это круглая или квадратная крепежная деталь, в которую вставляется труба или другие элементы трубопровода. В другой фланец вставляется следующая труба, после чего два крепежных элемента стягиваются болтами. Для этого по внешнему периметру детали предусмотрено большое количество отверстий. Иные виды изделия надеваются на конец трубы. Место соединения трубы и фланца заваривается. Таким образом, это соединительный элемент трубопроводов, резервуаров, сосудов, валов, приборов и т.д. Для него также нужно подобрать правильный фланцевый крепеж (болты, гайки, шайбы, шпильки), вид и прочность которого напрямую зависят все от тех же давления, температуры и типа транспортируемой среды.

Фланец – определение понятия

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.


Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Изолирующие фланцевые соединения описание, назначение ИФС.

Изолирующее фланцевое соединение – это часто используемая в трубопроводах конструкция из трех фланцев, между которыми в качестве уплотнителя-изолятора применяется паронитовая прокладка ПОН-Б. Фланцы между собой соединяются при помощи шпилек, которые в свою очередь тоже изолированы от фланца с помощью фторопластовых втулок. Конструкция изолирующего фланцевого соединения кроме того включает в себя три винта для подключения электроизмерительных приборов.

Изолирующее фланцевое соединение – это элемент трубопровода, предназначенный для защиты трубопровода от блуждающих токов – так называемой электрохимической коррозии. Проблема электрохимической коррозии остро стоит при эксплуатации трубопроводов, прокладываемых под землей. Блуждающие токи, проникая в трубы, которые не имеют надежной изоляции, безопасны на входе, но создают на выходе опасную анодную зону, в которой металл постепенно разрушается под воздействием электрического тока. Впоследствии в системе могут появиться трещины, что может привести к утечкам и авариям в системе трубопровода.

При производстве ИФС используются сланцы из стали 09г2с, прокладки и втулки, изготовленные из фторопласта, метизы из стали 40х (согласно ГОСТ 12816).

Случаи, когда устанавливается ИФС:

• на отводах участков трубопроводов от основной магистрали;

• вблизи объектов вероятных источниками блуждающих токов, такими объектами могут быть силовые подстанции, трамвайные депо, ремонтные базы;

• при монтаже трубопровода в случае, если его части изготовлены из разных металлов;

• для разъединения изолированного трубопровода от различных потенциально опасных сооружений или на вводе к таким объектам;

• на выходе системы трубопровода с территории поставщика и на его входе на территорию потребителя;

• на вертикальных надземных участках вводов и выводов газораспределительных пунктов и газораспределительных станций.

Изолирующее фланцевое соединение изготавливается из двух фланцев, изготовленных в соответствии с ГОСТ 12820-80 или ГОСТ 12821-80.

В конструкции, в которой использованы фланцы по ГОСТ 12820-80, для обеспечения неразборного монтажа соединений, при монтаже соединений к фланцам привариваются стальные патрубки. Это позволяет проводить сварку соединений, без опасения перегрева, потери герметичности или потери электроизолирующих свойств.

Технология производства

При производстве фланцев используют несколько способов:

  • Центробежное литье
  • Штамповка или ковка
  • Резка из листа стального проката с использованием лазерного инструмента.
  • Горячая поковка из заготовок в виде прокатных колец.
  • Полуручной способ с использованием станков ЧПУ или токарно-фрезерных полуавтоматов.

Наиболее производительным способом, часто используемым для выпуска серийной партии, является штамповка, осуществляемая в закрытых формах – штампах. Наименее затратным является способ резки деталей из листовой стали. Способ требует дополнительного ультразвукового контроля на отсутствие каверн.

В процессе изготовления деталей производятся регулярный контроль качества. От качества фланца зависит работоспособность магистралей, при выходе из строя которых или авариях пользователь будет нести существенные потери. Одним из основных тестов является проверка на механическую целостность и ровность поверхности.

В настоящее время закупается большое число импортного оборудования, адаптированного под международные стандарты. На предприятиях налажен выпуск фланцев «переходного типа», сочетающего параметры разных систем стандартизации.

Для защиты фланцевых соединений от воздействия агрессивных сред, фланцы покрывают специальными материалами, которые увеличивают срока эксплуатации. Поверхностный слой стали обрабатывается никелем, хромом, цинком и иными материалами, препятствующими преждевременному разрушению. Вид покрытия определяется заказчиком.

Изолирующие фланцевые соединения на газопроводе

Центральный склад-магазин и монтажный участок

пос. Кряж, ул. Спутника/ул. Курганская, 330-37-01, 246-53-78

ООО”Стройкомплект” является сертифицированным производителем ИФС(изолирующее соединение газопроводов, изолирующее фланцевое соединение). Сертификат соответствия № С-RU.АE56.В.00987 TP 0681219 выдан органом по сертификации. Срок действия с 06.06.2011 по 05.06.2016. .

Возможен спецзаказ на изготовление комплектующих и ИФС(изолирующее фланцевое соединение, изолирующее соединение газопроводов) с Ду до 300.

ИФС(изолирующее фланцевое соединение), изолирующее соединение газопроводов) представляет собой прочноплотное соединение двух участков трубопровода, которое посредством электроизолирующей прокладки и втулок препятствует прохождению электрического тока вдоль трубопровода. ИФС(изолирующее фланцевое соединение, изолирующее соединение газопроводов) состоит из трех фланцев. В качестве уплотнителя-изолятора между ними применена прокладка паронитовая ПОН-Б. Соединение фланцев обеспечивается шпильками, которые изолируются от фланца фторопластовыми втулками. Для подключения электроизмерительных приборов в конструкции ИФС(изолирующее фланцевое соединение, изолирующее соединение газопроводов) предусмотрены три винта.

Условное давление среды (Ру) 10, 16, 25 кгс/см2 Температура среды: от -30 до 250 °С Сопротивление при напряжении 1кВ, не менее 5 МОм

Соответствует ГОСТ 12816-80 Сертификат № РОСС RU.АЮ96.В03259 от 12.04.05 Лицензия № АЮ96.В00415 от 07.05.01

Рис.1 Изолирующее фланцевое соединение

ИФС(изолирующее соединение газопроводов, изолирующее фланцевое соединение) представляет собой прочноплотное соединение двух участков трубопровода, которое посредством электроизолирующей прокладки и втулок препятствует прохождению электрического тока вдоль трубопровода. Конструкция ИФС(изолирующее соединение газопроводов, изолирующее фланцевое соединение) показана на рис1. ИФС(изолирующее соединение газопроводов, изолирующее фланцевое соединение) состоит из трех фланцев (поз. 1 и 3). В качестве уплотнителя между ними применена прокладка паронитовая ПОН-Б (поз.5). Соединение фланцев (поз. 1 и 3) обеспечено шпилькой (поз. 4), которая изолируется от фланца (поз. 1) втулкой фторопластовой (поз.2). Для подключения электроизмерительных приборов в конструкции ИФС(изолирующее соединение газопроводов, изолирующее фланцевое соединение) предусмотрены три винта (поз.6).

Фланцевые кондукторы

Для удобства установки и приварки фланцевых соединений используют специальное устройство, которое называется кондуктором. Кондуктор позволяет собирать соединения в точном соответствии с техническими условиями, указанными в чертеже.

В кондукторе для установки фланца предусмотрены универсальные приспособления, устанавливаемые на тумбах 1 и 4. Тумбу 1 перемещают по длине кондуктора в зависимости от длины собираемого изделия и крепят к раме 5 кондуктора.

Тумба 4 осуществляет возвратно-поступательное движение от цилиндра и перенастраиваемый упор для правильной настройки на полную длину собираемого элемента. Обе тумбы укомплектованы пневмоприжимами, которые прижимают фланцы к фиксаторам во время сборки. В промежутке между тумбами размещены призмы 3, регулируемые по высоте, которые служат опорами для собираемого пояса.

Сборка происходит в таком порядке: выставляют кондуктор по длине, а фиксаторы двух фланцев — на определенный радиус размещения отверстий. На стеллажах на сборочный пояс надевают фланцы. При помощи крана пояс с фланцами размещают на призмах кондуктора. После установки сборочного пояса на призмы 3 тумбу 4 перемещают до упора точной настройки.

Пояс устанавливают на одинаковом расстоянии от фиксаторов. Диски перемещают к фиксаторам и фиксируют точеными пробками (при несоответствии диаметров отверстий в фланце и фиксаторе используют переходные пробки). Затем подключают пневмоприжимы — фланец плотно прижимается к фиксатору и проводят прихватку диска к поясу. После прихватки пояс с фланцами освобождают от пневмо-прижимов и пробок; подвижную тумбу отводят назад и пояс вытаскивают портальным краном из кондуктора.

Классы давления фланцев

Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр. Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».

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

Чертеж фланца с различными обозначениями

Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:

  • 150 psi — 1,03 МПа;
  • 300 psi — 2,07 МПа;
  • 400 psi — 2,76 МПа;
  • 600 psi — 4,14 МПа;
  • 900 psi — 6,21 МПа;
  • 1500 psi — 10,34 МПа;
  • 2000 psi — 13,79 МПа;
  • 3000 psi — 20,68 МПа.

В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.

Крепежные детали

Роль крепежа во фланцевых соединениях нельзя недооценивать. Болтам или шпилькам приходится «держать удар» механических нагрузок, стремящихся разорвать соединение. Крепежные детали (болты, шпильки, гайки) обычно изготавливают из того же или близкого по свойствам материала, что и сами фланцы. Избегая значительной разницы коэффициентов линейного расширения, удается обеспечить важную в процессе эксплуатации синхронность реакции фланца и крепежных деталей на изменения температуры.

Отверстия под крепежные детали во фланцах трубопроводной арматуры должны быть расположены симметрично по отношению к обеим ─ вертикальной и горизонтальной ─ главным осям. Но только не на них самих.

Чтобы сберечь время, затрачиваемое на подбор, и сократить расходы на доставку необходимого крепежа, его удобно заказать в комплекте с фланцами в одной компании. Это, кроме того, послужит гарантией их полной совместимости. Такую возможность получают заказчики, обратившиеся в компанию АРМАТЭК. Здесь также помогут укомплектовать фланцы межфланцевыми прокладками из различных материалов. Ведь от их свойств и качеств в значительной степени зависит герметичность фланцевого соединения.

Разновидности фланцев

На официальном сайте нашей компании представлен виртуальный каталог, в котором размещены по тематическим разделам все реализуемые фитинги. В нем отдельное место выделено фланцам, которые отличаются между собой не только по модификации, но и по следующим параметрам:

  • по способу монтажа;
  • по сфере применения;
  • по материалам, которые были использованы при их изготовлении;
  • по рабочим параметрам.

Для клиентов нашей компании сегодня доступны плоские и воротниковые фланцы. Они активно используются субъектами предпринимательской деятельности, специализирующимися в области производства и добычи полезных ископаемых.

Особенности воротниковых фланцев

В процессе изготовления воротниковых фланцев производителями задействуется в качестве основного сырья высокопрочная сталь разной маркировки. Готовые изделия способны выдерживать давление 1-10 МПа и могут эксплуатироваться при различных рабочих температурах, поэтому классифицируются следующим образом:

  • марка стали № 20 и 25 – фланец будет выполнять возложенные на него функции при температурном режиме до – 30 градусов;
  • конструкционные марки стали – фланцы могут эксплуатироваться при предельно низкой температуре до – 70 градусов.

К конструкционным особенностям воротниковых фланцев можно причислить наличие на их поверхности усеченных выступов. Функции этого элемента заключаются в обеспечении герметичного соединения труб.

Технические возможности плоских фланцев

Плоские фланцы изготавливаются в условиях производства, на котором установлено высокотехнологичное оборудование и задействуются современные технические стандарты. Готовые изделия в полной мере соответствуют государственным нормам и стандартам, и в реализацию поступают вместе с сопроводительной документацией и соответствующими сертификатами. Основное предназначение плоских фланцев заключается в обеспечении разъемных соединений труб, при монтаже трубопроводов и узлов управления запорной арматурой и системой. При этом стоит отметить, что, не смотря на возможность быстрого демонтажа таких фланцев, их использование гарантирует инженерной коммуникации максимально герметичное соединение. Данные фитинги способны выполнять свои функции на протяжении многих десятков лет при широком температурном диапазоне: от + 300 до – 70 градусов. Посетителям сайта компании ТК Инжиниринг доступны различные модификации плоских фланцев из стали, которые изготовлены из следующих её видов:

  • термостойкой;
  • нержавеющей;
  • легированной и т. д.

Также мы предлагаем:

Фланцы плоскиеФланцы стальные плоские приварные

Где применяют фланцы?

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

  • сборка гражданских центральных трубопроводов;
  • сборка газопроводов;
  • монтаж бытовых систем водоснабжения;
  • установка теплотрасс;
  • сборка промышленных систем и коммуникаций.


Фланцевое соединение
Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Из чего они сделаны

Фланцы изготавливают из стали. В зависимости от рабочего давления, температуры и вида перемещаемой среды (пар, газ, нефть, вода) их производят либо из особой легированной, либо из обычных марок углеродистой и нержавеющей стали.

Основные виды:

– наиболее распространены обычные плоские приварные фланцы;

– более прочны и удобны стальные воротниковые фланцы;

– для монтажа в труднодоступных местах чаще всего используют свободный фланец на приварном кольце;

– нестандартные фланцы, которые выполняются по индивидуальным чертежам под конкретный заказ.

Рассмотрим самые популярные варианты изделий.

Основные типы фланцев

Первая классификация, по которой можно разделить все виды – конструктивная. Согласно ей, существуют такие основные типы:

  1. Плоский приварной – выглядит, как металлическое кольцо с отверстиями по диаметру. Крепится к трубе за счет двух сварных швов по окружности.
  2. Воротниковый – кроме отверстий по диаметру также оснащен юбкой под приварку. Простой в монтаже, так как фиксируется одним сварным швом.
  3. Свободный на приварном кольце – состоит из двух элементов: фланца и кольца с одинаковым диаметром и давлением. Кольцо фиксируется на трубе при помощи сварки, а фланец остается свободным, что обеспечивает удобство монтажа.


Разновидности изделий из стали
Указанные типы фланцев применяются для стыковки трубопроводной арматуры и оборудования. Конкретнее определить область, где применяется деталь, поможет материал ее изготовления.

Виды фланцев

Итак, фланец — прежде всего, метиз. В зависимости от применения данные детали могут быть плоскими, воротниковыми, свободными. Конструктивное исполнение не сильно отличается. На воротниковых фланцах имеется небольшой выступ, напоминающий конус. Часто его и называют воротником. Такой тип фланцев применяют тогда, когда нужно приварить детали встык. Этот выступ помогает плотно соединить между собой соединительные части у трубопроводов. Также они необходимы тогда, когда трубопроводы подводятся к емкостям или другому техническому оборудованию. Главным достоинством таких фланцев является то, что их можно использовать несколько раз. Изготовлены данные метизы из прочных материалов, и это позволяет их применять в работе, где температура колеблется от -253 и до +600 градусов по Цельсию.

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

Плоский фланец — что это? Это метиз, который напоминает плоский диск с отверстиями. Его используют, когда нужно соединить части арматуры, валы, сосуды, трубопроводы, приборы и тому подобное. При помощи этого элемента можно плотно закрепить части трубопроводов.

Свободный фланец — что это? Этот вид не сильно отличается от вышеперечисленных. Он состоит из двух частей: из обычного фланца и кольца

Важно, чтобы они были сделаны из одного материала и имели одинаковый диаметр и давление. Их применяют там, где работы наиболее трудны, где сложно выполнить монтаж

За счет двух частей соединение будет плотным и прочным. Сначала подсоединяется обычный фланец (он приваривается), а другое кольцо затем во время работы можно спокойно поворачивать.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

  • круглая (редко квадратная) форма;
  • наличие маленьких отверстий по всему периметру;
  • плоская конструкция;
  • наличие центрального основного отверстия.


Пример чертежа
Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Как производится фланцевое соединение

Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:

  1. Для состыковки двух элементов применяются плоские детали, имеющие в центре отверстие, куда вставляется торец трубы.
  2. По периметру кольца размещены отверстия – в них вставляются крепежные элементы: болты или шпильки с гайками.
  3. Место соединение будет разъемным, чтобы оно было герметичным используют уплотнительные прокладки. Фланцевое соединение призвано стыковать две трубы или присоединять трубу к емкости, оснащенной вводящим патрубком с фланцем.

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

Наглядный пример фланцевого соединения
Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:

  • ручной ключ;
  • накидной ключ;
  • пневматический гаечный ударный ключ;
  • гидравлический динамометрический ключ;
  • болтовой натяжитель гидравлического типа.

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

Состыковка на трубах

Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого. Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.

Советы от мастеров

Существует ряд полезных рекомендаций от профессиональных мастеров, которые помогут с первого раза справиться с фланцевым соединением:

  1. Если детали имеют по 4 отверстия, то затягивать болты необходимо накрест.
  2. Поверхностную часть конструкции необходимо обязательно обезжирить и проверить на предмет коррозии и ржавчины.
  3. Рекомендуется использовать только новые уплотнительные прокладки, при этом устанавливать их нужно строго по центру.
  4. Сила затяжки болтов должна быть равномерной – только так можно обеспечить надежное и герметичное фланцевое соединение.

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

Соединенные трубы с фланцами

Чтобы в будущем снять фланец используются специальные станки, которые помогают расточить его и разжать болты. Извлечь детали вручную затруднительно, поэтому применяются пневматические инструменты.

Соединение труб с помощью фланцев является удобным и надежным видом состыковки двух деталей. Оно помогает в будущем осуществить ремонт трубопровода путем изъятия соединительных элементов, тогда как сварка не позволит осуществить данную процедуру. Подбирается он в точном соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.

Инструменты

Надежность любой системы зависит от надежности самого слабого звена системы. Сварные соединения стальных труб надежные и используются в большинстве случаев. Но возникают ситуации, при которых использование сварного соединения невозможно. Подключения различных фитингов, обеспечения разборного соединения, возможности профилактики и ремонта трубной арматуры а также рабочих узлов агрегатов, соединения разнородных труб: чугун-пластик, чугун-сталь, сталь-пластик, сталь-асбестоцемент, пластик-асбестоцемент и решения еще множества технологических задач. Обеспечить надежность и долговечность эксплуатации таких соединений должно фланцевое соединение. В общем конструкция фланцев предусматривает пару фланцев и уплотнительную прокладку и кольца, соединенные болтами или шпильками.

Содержание

  1. Фланцы – общие характеристики видео
  2. Конструктивные особенности фланцев
  3. Обозначение фланцев
  4. Прокладки для фланцевых соединений
  5. Затяжка фланцевых соединений видео

Фланцы – общие характеристики

Для унификации продукции и возможности использования данной продукции в различных странах мира без проведения дополнительной обработки введена четкая классификация фланцевых соединений. Иногда один и тот же фланец в различных классификациях будет иметь различные обозначения.

Основные классификации, использованные в мире:

  • ГОСТ – стандарт принятый в СССР, и действующие на постсоветском пространстве;
  • DIN – немецкий стандарт действующий в Европе;
  • ANSI/ASME – американский стандарт действующий в США, Японии и в Австралии.

Существуют таблицы перевода стандартов, в которых указаны, какому стандарту отвечает тот или иной фланец.

Для изготовления фланцев используют различные материалы:

  • чугун;
  • ковкий чугун;
  • углеродистые стали;
  • нержавеющие стали;
  • легированные стали;
  • полипропилен.

Полипропиленовые фланцы получили свое распространение в последние десятилетие. В основном используются для монтажа безнапорных систем, соединения ПЭ трубы с металлической, присоединения трубной арматуры, на которой установлено фланцевое крепление. Изготовляют такие фланцы, как и металлические, литьем или штамповкой.

Разделяют фланцы и по типам:

  • плоские(ГОСТ 12820-81);

  • воротниковые(ГОСТ 12821-81);

  • свободные фланцы на приварном кольце(ГОСТ 12822-80);

  • фланцы для сосудов и аппаратов(ГОСТ 28759.2-90);

  • кольцевая заглушка(ГОСТ 12836-80).

Допускается изготовление квадратных фланцев, которые имеют минимум 4 отверстия под болты или шпильки. Использовать такие фланцы можно на системах с максимальным давлением не более 4,0МПа.

Согласно номенклатуре и соответственно ГОСТ 12815—80 фланцы арматуры и соединительных частей трубопроводов имеют девять основных исполнений уплотнительной поверхности:

  • исп. 1 — с соединительным выступом, самое распространенное исполнение фланцев, имеет специальный соединительный выступ в форме фаски под углом 45°
  • исп. 2 — похож по исполнению с предыдущей моделью, только соединительный выступ идет под углом 90°;
  • исп. 3 — с впадиной с внутренней стороны и выступ с наружной под углом 45°;
  • исп. 4 — с шипом ;
  • исп. 5 — с пазом в виде кольцевой выборки;
  • исп. 6 — под линзовую прокладку, с внутренней стороны выбрана фаска;
  • исп. 7 — под прокладку овального сечения, кольцевая выборка в форме с торцевой стороны;
  • исп. 8 — с шипом под фторопластовую прокладку;
  • исп. 9 — с пазом под фторопластовую прокладку.

Для фланцев сосудов и аппаратов имеются свои требования к исполнению, обозначенные в ГОСТ 28759.2-90, а для плоских приварных фланцев – в ГОСТ 28759.390

Конструктивные особенности фланцев

Фланцы, как любая трубная или запорная арматура, обладают несколькими конструктивными особенностями. При выборе и расшифровки обозначения фланцев эти особенности необходимо обязательно знать.

Условный проход

Условный проход фланца является внутренним диаметром трубы, фасонной части или запорной арматуры, на которую приваривается фланец. Он принимается исходя только из условного прохода трубы.

Для плоских приварных фланцев с условным проходом 100, 125, 150 в зависимости от исполнения указывается буква (А,Б,В) – от нее зависит внешний диаметр трубы, если буква не указана, считается по умолчанию буква А.

Все геометрические размеры фланца буду зависеть от условного прохода. Один и тот же фланец с одинаковым условным проходом может быть изготовлен двумя способами – ряд1 и ряд2. Они отличаются разными межосевыми расстояниями между присоединительными отверстиями, а также в некоторых случаях разными диаметрами соединительных отверстий. По умолчанию фланцы изготовляют по ряду 2.

Давление

Важным свойством фланцевого соединения это возможность удерживать давление системы без протечек и разрушения системы. Этот показатель обозначается как условное давление. Показатель условного давления зависит от геометрических размеров фланца, материала изготовления, исполнения, уплотнительной прокладки.

Важно: При заказе фланцев следует помнить, что существуют разные размерности давления: в кгс/см2, Па(МПа), атм., бар. Поэтому необходимо точно указывать, на какое давление должно быть рассчитано данное изделие.

Температура

Рабочая температура жидкости станет температурой фланца, следует учесть, что параметры давления и температуры взаимозависимы. При увеличении температуры максимальное давление, под которым работает фланцевое соединение, будет падать. Зависимость можно выразить линейной интерполяцией. Зависимости между рабочей температурой и давление для каждого фланца приведены в специальных таблицах и ГОСТах.

Обозначение фланцев

Каждый из видов фланцев имеет свое специфическое обозначение, рассмотрим каждый из них.

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

Обозначение свободных фланцев как и плоских фланцев немного отличается. Поскольку в данном изделии используется приварное кольцо, то к обозначению фланца идет еще обозначение кольца, например:

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

Герметизация узла или соединения, находящегося под избыточным давлением, часто в агрессивной среде занимает важное место в расчете фланцевого соединения.

В зависимости от используемого вида фланца или иго конструктивного исполнения, давления, температуры, химических свойств среды, в качестве герметизирующих прокладок используются:

  • 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

Затяжка фланцевых соединений – ключевой момент монтажа фланца. Чтобы достичь максимальной герметизации, необходимо чтобы все детали были точными.

Подготовка элементов

Поверхности фланцев очисть и обезжирить, проверить на наличие царапин, впадин и вмятин. Осмотреть на наличие коррозии самого фланца и крепежных элементов – болтов и гаек. Удалить заусеницы с резьбы, предварительно также можно «прогнать» по резьбе каждый болт и гайку. Смажьте резьбу болта, или шпильки. Подготовьте и установите прокладку. Убедитесь в правильности ее установки, она должна лежать по центру.

Важно: Не используйте старые прокладки, если нет возможности заменить прокладку допускается установка нескольких старых прокладок.

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.

В крайнем случае можно использовать затяжку от руки, но подобным способом лучше работать профессионалу.

В независимости от выбранного способа затяжки усилие, с которым затягиваются гайки, должны отвечать спецификации изделия.

После установки фланца и запуска системы в первые 24 часа работы возможна потеря момента затяжки до 10%. Это присуще любому болтовому соединению за счет вибрации, усадки прокладки, изменению температуры.

Через сутки-двое дополнительно провести затяжку резьбовых соединений к установленному моменту, согласно спецификации.

Из чего производят деталь

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

  1. Сталь 20 – самое применяемое сырье. Это углеродистая сталь, детали из нее применяются для сборки арматуры на магистралях, где внешняя температура не ниже –40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов.
  2. Сталь 09г2с – сталь из сплавов никеля, хрома и молибдена, предназначенная для осуществления сварки. Изделия из данного материала могут эксплуатироваться при внешней температуре от –70 градусов.
  3. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из данного материала могут использоваться в агрессивной среде, например со щелочами и кислотами. Допустимая температура от – 196 градусов до +350 градусов.
  4. 10Х17Н13М2Т – коррозийно-стойкая обыкновенная сталь. Крепления из нее эксплуатируются в особо экстремальных условиях, ведь она сохраняет стойкость к коррозии под напряжением. Рабочие температуры от -196 до +600 градусов.
  5. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия имеют высокое сопротивление к окислению при показателях +600-650 градусов.

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

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

Полипропиленовый фланец

Кроме стали и пропилена используют чугун двух видов – ковкий и серый. Детали из ковкого чугуна используются при рабочих температурах от -30 до +400 градусов, а из серого чугуна – при температуре от -15 до +300 градусов.

Области применения деталей для соединения

Говоря о таком элементе, необходимо внести ясность, что он не является деталью для крепления. Главная задача этого приспособления заключается в создании опорной конструкции для крепительных болтов и одновременно в обеспечение герметичности соединения.

Как запорную или стыковочную деталь, их ставят в коммуникационных сетях ЖКХ, в промышленности по добыче нефти. Также они обширно монтируются в топливной и газовой сферах. В этих отраслях очень прочные и долго служащие фланцевые крепления используют при монтаже в сеть приборов измерения.

Разные технологические особенности изготовления и виды материалов для этих элементов, дают возможность эффективно эксплуатировать сети, которые проводят агрессивные вещества под высокими показателями давлением.

При прокладке системы их стальных труб, чаще всего, используют диски из аналогичного материала. Это создает одинаковый уровень нагрузочного давления и служит подстраховкой от повреждений составных деталей после воздействий температурных скачков.

Такие повреждения характерны для швов на материалах, которые характеризуются неодинаковой проводимостью тепла. На стальные трубы ставят чугунные, алюминиевые, латунные и бронзовые фланцы. Но, бесспорным лидером среди вариантов для такой работы являются изделия их углеродистой стали. Причин для этого несколько, это:

  1. Не большая стоимость.
  2. Практичность.
  3. Простота в обработке.

Фланцевые соединения можно встретить в любой сфере. Большое разнообразие материалов для производства данных устройств дает возможность эффективно использовать любую магистраль.

Некоторые виды систем предусматривают наличие специального углубления под прокладки. Особенно тщательного контроля требуют фланцевые крепления в сети, транспортирующей газ. Здесь понадобятся фланцы, прошедшие детальную проверку на качество.

Изолирующие фланцевые соединения

Таким образом, она одновременно не впитывает влагу и позволяет избежать прохождения электрического тока по трубопроводу. Иногда прокладки также изготовляют из фторопласта или винипласта. В ИФС присутствуют также стягивающие шпильки, полиамидовые втулки, шайбы и гайки. Благодаря данным метизам фланцы стягиваются между собой и закрепляются в этом положении. Закажите только у нас изготовление фланцев.

В общем, изолирующие фланцевые соединения это прочное крепление двух элементов трубопровода. Важную роль в ней играет электроизолирующая прокладка, которая позволяет исключить попадание электрического тока в трубопровод. В среднем сопротивление одного изолирующего фланцевого соединения составляет как минимум 1000 ом.

Особенности установки

Монтаж втулок ПНД — достаточно простой процесс. Самым важным аспектом при выборе фитингов является правильный подбор фланцев по типоразмеру и учётом внутреннего диаметра фланца. Некоторые производители предлагают сразу комплект изделий для присоединения детали.

сварка с полиэтиленовой трубой

Первым делом втулка устанавливается на трубе. Это возможно сделать двумя способами: сварочным методом или с помощью прижимной детали, имеющей больший диаметр с внутренней стороны, чем у обычного фланца.

Обратите внимание! Для крепления между собой полиэтиленовой и стальной трубы не подходит обычная стальная втулка, она не способна обеспечить плотное прилегание фланца, поэтом важно, чтобы использовался специальный расточенный элемент, который крепится с помощью резьбы.

После установки детали на трубе её присоединяют к задвижке с помощью болтов и гаек, бурт на устройстве не даёт возможности смещения даже при работе под давлением рабочей среды с предельными значениями.

Как купить стальные приварные фланцы, цены и прайс лист

Для того, чтобы посмотреть цену на любой фланец плоский, воротниковый, свободный или ответный можно запросить прайс лист в отделе сбыта по телефону+7(351)735-95-75 или электронной почтой Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .Так же по указанным координатам можно направить заявку и получить наилучшие цены

, так как стоимость меняется и не всегда прайс быстро обновляется, выписать счет и купить. Можно организовать отправку товара. Цену на фланцы можно посмотреть посетив страницу прайс-лист на трубопроводную арматуру. Его можно скачать в удобном для вас формате себе на компьютер и держать всегда под рукой. Там же находится стоимость задвижек, вентилей, отводов, кранов и другой арматуры.

Выбор

Как и любая другая фурнитура, используемая для сборки трубопроводов, фланцы выпускаются разных типоразмеров. Разберемся, на какие характеристики нужно обращать внимание.

Проход условный

Это очень важная характеристика. Условный проход фланца – это, по сути, внутренний диаметр трубы, на которую эта деталь устанавливается. Обозначается этот параметр буквенным обозначением Ду, измеряется в мм. Для приварных фланцев вместе с размером условного прохода указывается латинская буква, буквой обозначается наружный диаметр трубы.

Детали, имеющие одинаковый условный проход, далеко не всегда одинаковые. Еще одним важным параметром является рядность. Отличия моделей:

  • в разнице межосевых расстояний крепежных отверстий;
  • диаметром крепежных отверстий.

Рабочее давление

При выборе арматуры очень важно обращать внимание на такой показатель, как рабочее давление в трубопроводе. Этот показатель определяется максимально возможным давлением, при котором трубопровод может функционировать без образования протечек в местах разборных соединений. Показатели условного давления зависят от следующих параметров:

  • геометрические размеры деталей;
  • материал изготовления;
  • наличия и материала уплотнительной прокладки.

Рабочая температура

Этот показатель не менее важен, так как при превышении максимальных показателей, в местах фланцевых соединений может образоваться течь. Параметры рабочего давления и рабочей температуры зависят друг от друга, поэтому эти показатели указывают в специальных таблицах в сопроводительной документации к изделию.

Исполнения фланцев

Фланцевое исполнение

это по сути конструкция или вид торцевой поверхности фланцев между которыми и создается фланцевое соединение. И здесь так же геометрия поверхностей регламентируется гост. Рассмотрим на примере.

ГОСТ 12815-80 содержит 9 исполнений:

  1. исполнение 1 — имеется соединительный выступ под углом 45 0 как фаска, кстати самое распространенное.
  2. исполнение 2 — так же с выступом но под углом 90 0.
  3. исполнение 3 — с выступом под 45 0 плюс впадина, выборка изнутри.
  4. исполнение 4 — фланца с шипом, так же, как и предыдущее только выступ 90 0.
  5. исполнение 5 — с пазом. Имеет вид кольцевой выборки.
  6. исполнение 6 — под линзовую прокладку. Имеет внутреннюю фаску.
  7. исполнение 7 — под прокладку овального сечения. Канавка овальной формы на торцевой поверхности.
  8. исполнение 8 и 9 — исполнение 8 так же, как и 4-е, а девятое, как 5-е. Чем они отличаются не понял разницы. Буду рад есликто напишет в комментариях к данной статье.

ГОСТ 28759.2-90 содержит 15 исполнений, а 28759.3-90 — двенадцать. Перечислять их нет смысла, поэтому прошу пройти по ссылкам этим ГОСТ-ов и подробненько все посмотреть, как они выглядят и т.д.

Принцип

Чтобы осуществить соединение труб фланцами, необходимо, чтобы на торцах обоих соединяемых деталей были установлены крепежные детали. Причем эти детали должны быть идентичными, иначе провести герметичное соединение деталей будет невозможно.

Совет! Фланцы, устанавливаемые на концах свариваемых деталей, называют ответными.

Крепится фланец на торец трубы одним из двух способов:

  • на резьбу (применимо только для безнапорных трубопроводов);
  • при помощи сварки.

После того, как оба ответных фланца будут установлены, их соединяют и стягивают при помощи крепежных деталей.

Совет! Шпилька, в отличие от болта, не имеет головки. Резьба нарезана на шпильке с двух сторон. Благодаря этому, при выполнении соединения можно затягивать фланцы с двух сторон, накрутив гайки на обе стороны шпильки.

Выбор прокладки

Для герметизации соединения обязательно используются прокладки. Особенно важно правильно рассчитать степень герметизации при эксплуатации трубопровода под давлением. Выбор материала для изготовления прокладок зависит от условий эксплуатации и свойств транспортируемой среды. Чаще всего применяют:

  • Резину. В зависимости от свойств среды выбирают материал, устойчивый к действию кислот и щелочей, маслу и нефтепродуктам, температуре.
  • Паронит. Может быть применен материал общего назначения или маслостойкий.
  • Фторопласт.
  • Асбестовый картон.

Прокладку вырезают по форме фланца, её толщина зависит от выбранного материала.

Как выполняется соединение?

Важнейшим моментом монтажа является затяжка фланцевого соединения. Важно добиться максимальной герметизации стыка.

Подготовительный этап

Прежде всего, нужно осмотреть соединяемые поверхности фланцев, на них не должно быть заметно дефектов в виде выбоин и царапин. Должны отсутствовать следы коррозии.

Совет! Осмотреть на предмет выявления дефектов нужно не только сами фланцы, но и крепеж – болты (шпильки) и гайки.

Рекомендуется предварительно «прогнать» гайки по резьбе болта, чтобы убедиться, что на резьбе нет дефектов. Далее нужно установить новую прокладку, убедившись в том, что она стоит правильно.

При разборке и последующей сборке устанавливать старую прокладку не рекомендуется. В крайнем случае, допустимо установить 2-3 прокладки, бывших в употреблении, при условии, что они не имеют явных повреждений.

Как проводится затяжка?

Для обеспечения равномерной затяжки нужно закручивать болты в определенной последовательности. Рекомендуется выполнять работу так:

  • слегка накручивается первый болт (любой);
  • вторым затягивают (тоже слегка) болт, расположенный напротив первого;
  • третий болт, который следует слегка затянуть, расположен под углом около 90 градусов по отношению к первому и второму;
  • четвертый болт, с которым нужно работать, находится напротив третьего.

Таким образом, если используется фланец с четырьмя отверстиями, то затяжка болтов ведется по принципу «крест-накрест». Если используется деталь с шестью отверстиями, то первые четыре болта затягиваются так же, затем, работают с пятым болтом, расположенным между первым и третьим, а последним подтягивают болт, находящийся между вторым и четвертым.

Пример соединения труб на фланцы

Завершив этот этап, начинают постепенно подтягивать болты в той же последовательности. Чтобы обеспечить герметичное соединение, болты должны быть затянуты с определённым усилием.

Если перестараться, то можно сорвать резьбу, а если затяжка будет неравномерной, то добиться герметичности не получится. Чтобы обеспечить равномерное усилие при затяжке, используют специальные приспособления:

  • динамометрический ключ – ручной или гидравлический;
  • пневматический гайковерт;
  • натяжной механизм с гидроприводом.

После запуска трубопровода в течение первых суток эксплуатации возможно ослабление затяжки в пределах 10%. Поэтому на вторые сутки после запуска системы необходимо дополнительно подтянуть соединения.

Итак, для создания разборного соединения трубопровода могут быть использованы фланцы. Несмотря на относительную простоту выполнения фланцевых соединений, монтажные работы должны выполнять только специалисты. Особенно в том случае, если соединения выполняются на трубопроводах для транспортировки опасных сред (к примеру, бытового газа). Выполнение работ на трубопроводах, работающих под давлением, выполнение фланцевых соединений осуществляется под контролем инженеров.

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.

Фланцы для труб: разновидности и особенности

В настоящее время существует несколько способов соединения водопроводных труб, которые отличаются своими характеристиками и методикой монтажа. Каждый проектировщик при разработке подобных систем уделяет этому моменту особое внимание, поскольку от данного момента зависит не только качество конечного изделия, но и стоимость. При этом фланцевое соединение стальных труб или материалов из ПВХ заслуживает отдельного описания, поскольку оно рассчитано на определенную специфику и высокие нагрузки.

Любительское фото металлических точеных фланцев

Любительское фото металлических точеных фланцев

Разновидности и спецификация

Для начала необходимо сказать о том, что подобное соединение применяется обычно для материалов с большим диаметром. Поэтому фланец для трубы 25 мм можно считать одним из самых маленьких. Однако такое решение обусловлено не нехваткой других видов стыковки, а вопросами элементарной экономии и способности таких изделий выдерживать высокое давление.

Принцип создания перехода данного вида с указанием всех элементов

Принцип создания перехода данного вида с указанием всех элементов

Металлические системы

Чаще всего фланцевое соединение труб используется при работе с металлическими системами.

Оно имеет вид двух плоских колец с отверстиями, которые при соединении вместе совпадают друг с другом.

Различные виды металлических фланцев, которые отличаются процессом их изготовления

Различные виды металлических фланцев, которые отличаются процессом их изготовления

  • Фиксируют такие кольца при помощи сварки на торце труб, проваривая места стыковки изнутри и снаружи. При этом инструкция по монтажу настоятельно рекомендует заранее разметить место фиксации фланца относительно отверстий для крепления. В противном случае можно получить проблемы при соединении в результате несовпадения мест для крепления.
  • Обычно между такими стыками устанавливают резиновую прокладку. Она обеспечивает плотность места соединения и позволит избежать перекосов, даже если работы производятся своими руками.

Довольно часто на производстве используют такие элементы с резьбовой фиксацией на трубу, порой намного проще произвести обварку стыков, чем заниматься нарезкой качественной резьбы на трубе большого диаметра

Довольно часто на производстве используют такие элементы с резьбовой фиксацией на трубу, порой намного проще произвести обварку стыков, чем заниматься нарезкой качественной резьбы на трубе большого диаметра

  • Отдельного внимания заслуживают системы из металла, которые не приемлют использования сварки. Для них специально разрабатываются конструкции, способные фиксироваться при помощи дополнительного крепежа. Ярким представителем таких изделий является обжимной фланец для чугунных труб.

Совет!
Профессиональные мастера в последнее время используют только обжимные элементы.
Это позволяет избежать использования сварки, что значительно снижает стоимость всех работ.

Изделие обжимного типа, которое часто применяют при работе с чугунными материалами

Изделие обжимного типа, которое часто применяют при работе с чугунными материалами

Системы из ПВХ или ПЭ

С популярностью пластиковых трубопроводов возникает необходимость их стыковки с другими системами, а значит, нужен специальный обжимной фланец для полиэтиленовых труб, который будет одеваться даже на металл. Данные изделия сразу решают проблему, связанную с вопросами создания практически любой конструкции и даже просто элементарной замены части магистрали из металла на альтернативную.

Подобные системы для пластиковых труб часто называют адаптерами, поскольку они должны обеспечить переход с одного диаметра на другой или с ПЭ трубы на металл

Подобные системы для пластиковых труб часто называют адаптерами, поскольку они должны обеспечить переход с одного диаметра на другой или с ПЭ трубы на металл

Стоит отметить, что обычно подбирается сборная муфта фланец для ПЭ труб, поскольку она состоит из двух частей и не нужно подбирать под нее другие изделия. Однако при этом профессиональные мастера рекомендуют сразу обращать внимание на диаметр, поскольку он может быть разным. Это связанно с тем, что ее назначение может заключаться в соединении труб из разного материала или она должна обеспечивать переход с одного диаметра на другой.

Некоторые виды пластиковых труб выпускают с установленными на них фланцами, а их торцы имеют определенную форму

Некоторые виды пластиковых труб выпускают с установленными на них фланцами, а их торцы имеют определенную форму

Также нужно сказать и про фиксирующий фланец для ПЭ труб. Он позволяет удерживать конструкцию в одном положении и закреплять ее, снижая нагрузки на область стыка. Именно эти изделия применяют чаще всего при комбинированном монтаже.

В быту при использовании пластиковых труб такие типы соединений не используются, поскольку намного проще и экономичней применять пайку

В быту при использовании пластиковых труб такие типы соединений не используются, поскольку намного проще и экономичней применять пайку

Важно отметить, что порой фланцы для полиэтиленовых труб являются единственным видом соединительных элементов для пластиковых систем. Дело в том, что профессиональные мастера уже давно стали отказываться от стыковочных муфт, которые имеют вид обычных фитингов для канализации, только большого размера. Это связано с тем, что при их монтаже нужно максимально выдерживать уровень расположения труб, а иначе может возникнуть течь.

Совет!
Специалисты рекомендуют использовать соединительные элементы того же производителя, который изготавливает и остальные элементы системы.
Это позволит избежать проблем связанных со стандартизацией и несовместимостью.

Соединение канализационной трубы с использованием изделий подобного типа считается обязательным при создании магистралей

Соединение канализационной трубы с использованием изделий подобного типа считается обязательным при создании магистралей

Рекомендации специалистов

  • Покупая фланцевое соединение полиэтиленовых труб необходимо обратить внимание на уплотнительные резинки. Они не должны иметь повреждений и по своим размерам обязаны подходить посадочным местам на изделии.

Использование подобных элементов значительно упрощает монтаж, замену или профилактическое обслуживание различных устройств, которые включены в систему и имеют срок эксплуатации ниже, чем у труб

Использование подобных элементов значительно упрощает монтаж, замену или профилактическое обслуживание различных устройств, которые включены в систему и имеют срок эксплуатации ниже, чем у труб

  • Обычно фланцевый адаптер для ПЭ труб продается под конкретный тип продукции или при использовании материала одного производителя. Однако если нельзя найти нужной конфигурации, то стоит обратить внимание на изделия, которые делают сторонние производители, не имеющие отношения к созданию самих труб. При этом необходимо опробовать товар прямо на месте, чтобы убедиться в его соответствии.
  • Важно помнить, что цена таких видов стыковочных материалов может быть довольно высокой, но это вполне компенсируется простотой монтажа и избавлением от дорогостоящего оборудования. (СМ. также статью Сварка труб встык: особенности.)

Подобные муфты также относят к фланцевым соединениям и активно используют при создании современных систем водоснабжения и канализации

Подобные муфты также относят к фланцевым соединениям и активно используют при создании современных систем водоснабжения и канализации

Вывод

Ознакомившись с видео в этой статье можно получить дополнительные знания об этом виде соединения. При этом на основании текста, который приведен выше, стоит сделать вывод о том, что данные изделия считаются одними из самых практичных и надежных.

Источник https://teplotekcorp.ru/truby/chto-takoe-flanec-foto.html

Источник https://gidroguru.com/instrumenty/234-flancy-dlya-trub

Источник