Фланцы для трубопроводов: применение сварки помогает соединить трубы

Практичное и простое соединение труб без применения резьбы и сварки

Для металлического трубопровода необходимо только качественное и надёжное соединение. Недостаточная герметичность системы приводит к низкому давлению в ней, а соответственно, к некоторым неудобствам проживания.

Многие хозяева частных домов и квартир знают только самые популярные методы соединения: при помощи сварочного шва или резьбы. Конечно, данные способы наиболее практичны, особенно если под рукой есть необходимый инструмент.

Но существуют и другие варианты, как можно соединить металлические трубы между собой.

Основные способы соединения труб и их описание

Прежде чем переходить к непосредственной теме, следует рассмотреть популярные способы соединения металлических или стальных труб. К ним относятся:

1. Соединение металлических труб посредством сварки. Используется наиболее часто, но имеет ряд отрицательных моментов:
   • Высокая стоимость. Сварочное оборудование является достаточно дорогостоящим, и его использование составляет половину стоимости услуг сварщика.
   • Высокая сложность применения. Не всегда, но достаточно часто сварщик сталкивается с проблемой, при которой просто не может применить сварку. Например, в тесном помещении или на большой высоте.
   • Недостаточная скорость выполнения сварочных работ. Транспортировка и подготовка оборудования занимает много времени, поэтому часто сварщика приходится долго ждать.

1. Резьбовое соединение. Требуется комплект метчиков и лерок, рассчитанных на большие диаметры труб. Сейчас даже набор маленьких метчиков для легкового автомобиля достаточно дорогой, не говоря уже про водопроводные или газовые трубопроводы. Также не следует забывать о необходимости уплотнения такой разновидности соединений. Периодически уплотнитель следует менять.Элементы для резьбового соединения

1. Соединение муфтой. Муфты для труб (особенно большого диаметра) обладают высокой стоимостью, и используются часто для устранения аварийных ситуаций. Более практичным вариантом является монтаж фитингов, о которых будет рассказано далее.

Рекомендуем посмотреть видео:

Виды соединений труб без сварки и резьбы

Но если нет под рукой сварочного оборудования или набора метчиков и лерок, то следует использовать следующие способы:

• Использовать фитинги для труб. Доступная ценовая политика и хорошее качество делают данные изделия наиболее приемлемыми. Фитинги имеют жёсткую конструкцию, из-за чего плотно и надёжно обхватывают срез труб, не пропуская циркулирующую по системе жидкость. Срок эксплуатации фитинга зависит от его производителя, поэтому лучше всего отдать предпочтение продукции Швейцарии или Франции.
• Использовать фланцы. По конструкции фланец напоминает стандартный хомут, по внутренней части которого идёт резиновый уплотнитель. Фланец обладает следующими преимуществами: простота монтажа, низкая стоимость, долговечность.
• Применить муфту Гебо. Конструкция муфты Гебо достаточно проста и состоит из трёх колец (зажимного, прижимного и уплотнителя), гайки и самого фланца. Монтаж данного изделия не займёт много времени, если знать точную последовательность установки. Применив муфту Гебо можно достигнуть высокой герметичности соединения. Срок эксплуатации изделия продолжителен, за исключением уплотнительного кольца, которое приходится менять через определённые временные промежутки.
• Применить ремонтно-монтажную обойму. Конструктивно данное изделие выполнено в виде двух частей, которые необходимо стянуть посредством болтов. Следует помнить, что ремонтно-монтажная обойма относится к разряду расходных материалов, применяющихся в аварийных ситуациях. Не следует использовать её для длительной эксплуатации.

Вышеперечисленные способы соединений подходят для труб с жёсткой структурой. Это могут быть изделия, выполненные из металла, стали, чугуна или поливинилхлорида. К профильной продукции, при которой не требуется высокая герметичность, следует применять следующие варианты соединений:

• Краб-система. Конструкция состоит из скоб и болтов с гайками, выполняющих роль стягивающего элемента. С помощью краб-системы можно стянуть несколько труб, при этом прочность в данных местах будет очень высокой. Имеются несколько видов краб-систем, отличающихся друг от друга только количеством отверстий под зажим.Соединительная система краб

• Хомуты для крепежа. Универсальные элементы, используемые практически в любой строительной отрасли. С помощью хомутов можно стянуть 2 и более профильные трубы, при этом конструкция, по прочности, будет не слишком отличаться от сварной.

Разновидности и преимущества фитингов

Почему стоит использовать фитинги и в чём основное преимущество данного материала? Ответ прост: данные элементы имеют обладают простой конструкцией, но практична, они имеют длительный эксплуатационный срок и доступную стоимость. Не используя сварочное оборудование или дорогие метчики с лерками, пользователь достигает такого же высокого результата, применяя более простые фитинги.

Фитинги с успехом используют не только при монтаже или ремонте труб, данный материал также популярен при изготовлении компрессионного оборудования и газотурбинных механизмов. Это означает, что изделие создаёт достаточную герметичность, при помощи уплотнителя, даже в системах с большим давлением.

Разновидности фитингов по размерам и применению:

• Прямые. Означает, что диаметр изделия остаётся неизменным, как с одной, так и с другой стороны. Используют для соединения двух одинаковых труб.
• Фитинги-переходники. Необходимы для соединения двух труб разного диаметра. Незаменимы, например, при ремонте старого трубопровода, где большое количество труб имеет разные размеры.
• Тройники. Позволяют сделать ответвление от основной магистрали без помощи резьбы или сварки.
• Крестовины. Имеют такое же назначение, как и тройники, но способны разделить основную магистраль на большее количество ответвлений.
• Штуцеры. Применяют как соединение гибких металлических трубах. Штуцеры способны создать достаточную герметичность даже при соединении материала, изменяющего свою структуру.
• Заглушки для трубопровода. Основная функция – перекрытие конца труб.

Следует уточнить, что разнообразие фитингов, а также их производителей, позволяет приобрести продукции как для монтажа на открытом воздухе, так и в квартире или частном доме.

Что такое муфта Гебо

Муфтой Гебо называют одностороннюю муфту, в наличии у которой имеются такие элементы как компрессионные кольца и резьбовое соединение. У двухсторонней муфты Гебо компрессионные кольца расположены с обеих сторон.

Конструкция муфты Гебо подразумевает наличие специального углубления для резинового уплотнителя, который и создаёт герметичность соединения . Уплотнитель выполнен в форме конуса, что способствует его проникновению даже в самые недоступные щели при затягивании муфты.

Порядок применения муфты Гебо

Чтобы эксплуатационный срок данного изделия был максимально продолжительным, необходимо знать процесс правильного монтажа, при котором сохранится требуемая герметичность соединения металлических труб.

1. На обеих трубах следует сделать максимально ровный срез и зачистить его края, избавившись от мелких металлических заусениц. Также удаляется краска или эмаль, до самого металла. Для этого можно использовать мелкую наждачную бумагу или специальный круг для болгарки.
2. Первой на трубу одевают гайку, которая идёт в комплекте с муфтой. Далее необходимо разместить на трубе конусообразное кольцо, так, чтобы верхняя часть конуса смотрела на гайку.
3. Вторым одевают прижимное кольцо, за которым идёт уплотнитель. Уплотнитель следует развернуть в сторону фитинга.
4. Далее следует зажать фитинг так, чтобы при затягивании гайки он не проворачивался. Гайку затянуть так, чтобы осталось 1-2 витка резьбы.

Муфта установлена и следует проверить её на качество, подав воду в систему. При появлении капель жидкости из-под муфты, необходимо немного подтянуть гайку и заново проверить на соединение на герметичность. При повторном появлении влаги, муфту следует снять и повторно зачистить участок под ней.

Основные преимущества муфты Гебо

Муфты Гебо часто используют из-за практичного соотношения ценовой политики и качества изделия. При правильном монтаже, муфта способна прослужить долгие годы, спустя которые достаточно на ней заменить резиновый уплотнительное кольцо и можно заново монтировать на трубопровод.

Также ценится широта применения данного изделия. Как и обыкновенные фитинги, муфта Гебо применяется не только в водопроводах, но и в компрессионных системах. Чтобы выполнить соединение потребуется минимум времени, и при этом не обязательно наличие специального инструмента.

Использование ремонтно-монтажных обойм

Простая в использовании конструкция для труб, которая также достаточно надёжна, не требует резьбы или сварки.

Ремонтно-монтажная обойма состоит из двух металлических частей, уплотнителя и 4 стягивающих болтов.

К сожалению, использовать обойму в течение длительного временного промежутка не рекомендуют – данная разновидность фитинга предназначена для быстрого устранения аварийных ситуаций.

Для установки обоймы (вместе с зачисткой) не потребуется много времени. Но соединение следует выполнять кропотливо, а после монтажа обязательно проверить его качество.

Последовательность применения ремонтно-монтажной обоймы

1. Обоймой легко закрыть, например, трещину в трубопроводе без помощи резьбы или сварки. Для соединения двух труб она не подойдёт. Поэтому, после обнаружения трещины, место вокруг неё следует тщательно зачистить с помощью тонкой наждачной бумаги.

Простота данного метода делает его очень популярным. Второе положительное качество – ремонтно-монтажная обойма имеет низкую стоимость.

Фланцевое соединение – удобный монтаж и доступная цена

К помощи фланцевого соединения прибегают даже тогда, когда необходимо состыковать пластиковую и металлическую трубу без резьбы или сварки. Данное соединение металлических труб без сварки выполняется с помощью болтов, обладает высокой прочностью и герметичностью.

Конструкция фланца для трубопровода проста: 2 металлических диска, к каждому из которых подходит труба. Между дисками расположен резиновый уплотнитель. Для соединения конструкции предусмотрены болты, на которые с другой стороны одевают гайки.

Такое соединение стальных труб надёжно и долговечно, может эксплуатироваться в течение нескольких десятков лет. Но через определённые временные промежутки (1-3 года), фланец необходимо проводить техническое обслуживание соединения и проверять качество уплотнителя.

Практичное и простое соединение труб без применения резьбы и сварки Ссылка на основную публикацию

Фланцевое соединение стальных труб: виды и монтаж

Системы трубопроводов должны иметь повышенную надёжность и долговечность, поэтому соединение элементов производят сваркой. Но иногда встречаются случаи, когда применение сварных соединений оказывается нереальным.

Например, требуется монтаж фитингов и агрегатов, обеспечение разборных узлов и соединение труб из различных материалов (чугун со сталью, сталь с асбестоцементом, чугун с пластиком, пластик со сталью и т.п.), а также множество других технологических процессов.

Для этих целей самым подходящим является фланцевое соединение, ведь конструктивно такой монтаж очень прост и предусматривает два фланца с прокладкой между ними и стяжку при помощи шпилек или болтов.

Действующие стандарты качества

Для стандартизации продукции существует несколько классификаций, которые работают во всем мире

Для стандартизации продукции существует несколько классификаций, которые работают во всем мире.

• ГОСТ – стандарт качества, действующий в странах СНГ;
• DIN – европейский стандарт;
• ASME/ANSI – стандарт, действующий на территории Японии, США и Австралии.

Согласно приведённым классификациям, созданы таблицы с переводами по указанным значениям.

Материалы изготовления

Материалом для изготовления фланцев может служить:

• сталь углеродистая;
• легированная сталь;
• ковкий и обычный чугун;
• нержавеющая сталь;
• полипропилен.

Согласно ГОСТу, все фланцы имеют обозначение и разделяются на такие виды

Согласно ГОСТу, все фланцы имеют обозначение и разделяются на такие виды:

• ГОСТ 12821-81 (воротниковые);
• ГОСТ 12820-81 (плоские фланцы);
• ГОСТ 28759-90 (аппаратные фланцы и для сосудов);
• ГОСТ 12822-80 (фланцы на резьбовом соединении и приварном кольце);
• ГОСТ 12836-80 (заглушки кольцевые).

В соответствии со стандартом фланцы имеют круглую форму, но допускаются и квадратные как минимум с четырьмя отверстиями под крепежные элементы. Также для таких фланцевых соединений трубопроводов действуют ограничения по максимально допустимому давлению в размере 4 МПа.

Применение фланцев и способ монтажа

Установка фланцевых соединений производится на трубопроводах, диаметр которых начинается от 32 мм. Монтаж стальных трубопроводов, применяемых для сточных вод или перекачки воздушных масс, осуществляют на овальных фланцах. На других, более ответственных, системах используются только круглые фланцевые соединения.

По способу монтажа все виды трубопроводов делятся на свободные и жесткие. Первые монтируются на резьбовых соединениях, и для повышения их надежности осуществляется уплотнение специальными материалами (фум-лента, пакля, локтит и т.п.), а также развальцовываются края. Жесткие же соединения крепятся при помощи сварки.

Обозначения, которые следует знать при выборе фланцев

Для труб и фланцев существуют свои конструктивные особенности, на них следует обратить внимание при выборе арматуры

Так как для труб и фланцев существуют свои конструктивные особенности, на них следует обратить внимание при выборе арматуры. Для правильной расшифровки обозначений на фланцах нужно знать следующие термины:

• Ду (условный проход) – это обозначение указывает на внутренний диаметр, например, труб, фланцев, запорной арматуры и т.п.

Важно знать! Если внутренний диаметр плоских фланцев имеет размер 100, 125, 150, то к размеру добавляется аббревиатура А, Б, В, что указывает на разность внешнего диаметра.

• Ряд – это межосевое расстояние между крепёжными отверстиями. Существует два типоразмера для любого приварного фланца – ряд «1» и ряд «2» (является типоразмером по умолчанию, в случае отсутствия обозначений).
• Условное давление – это давление в системе, при котором обеспечивается полноценная работоспособность трубопроводов, без протечек и разрывов. В зависимости от типоразмера и материала фланцев показатели по номинальному давлению будут разниться.

Из чего состоит и как монтируется фланцевое соединение?

В комплект одного соединения входит два фланца одного типоразмера в соответствии с размером стальных труб, прокладка, а также комплект болтов или же шпилек с шайбами и гайками. Иногда под болты устанавливаются изолирующие втулки, чтобы предотвратить попадания блуждающих токов на аппаратуру, ведь они могут привести к их поломке.

Для соединения могут использоваться:

• Болты с шестигранными головками и соответствующие им гайки. Такой вид соединений применяется на трубопроводах с давлением не более 2,5 МПа и рабочей температурой до 3000 градусов Цельсия.
• Шпильки с шестигранными гайками и шайбы. Следует применять для трубопроводов с рабочим давлением 4 МПа и выше, а также температурой более 3000°C и менее 400°C. Преимуществом такого крепления является более равномерная затяжка элементов конструкции и монтаж в труднодоступных местах.

Герметизация фланцевого соединения

Чтобы фланцевое соединение было герметичным и надёжным, обязательно должна присутствовать прокладка, соответствующая типоразмеру фланцев

Чтобы фланцевое соединение было герметичным и надёжным, обязательно должна присутствовать прокладка, соответствующая типоразмеру фланцев.

В соответствии с применяемой средой, давлением и температурой труб для прокладки могут использоваться следующие материалы:

• Масло- или бензостойкая резина – МБ (7338-77);
• Теплоустойчивая резина – Т(7338-77);
• Мало- и бензостойкий паронит – ПМБ(481-80);
• Щелоче- и кислотостойкая резина – КЩ (7338-77);
• Асбестокартон;
• Паронит для общего использования – ПОН(481-80);
• Фторопласт.

Подготовка фланцев для монтажа и стяжки

Монтаж стальных фланцев на трубопроводы начинается с подготовки всех элементов конструкции, а именно с удаления:

• старого лакокрасочного покрытия;
• масляных загрязнений;
• любого вида ржавчины;
• окалин или заусенец с резьбы.

Еще одним важным моментом является вырезание и подгонка прокладки по размеру фланцев.

Процесс затяжки и последовательность действий

После того как фланцы приварены, и между ними установлена прокладка, следует убедиться, что она не мешает установке стяжных болтов или шпилек

После того как фланцы приварены, и между ними установлена прокладка, следует убедиться, что она не мешает установке стяжных болтов или шпилек.

Чтобы обеспечить равномерную стяжку труб, все болты закручиваются до небольшого усилия. Затем затягивается первый болт, а вторым после него будет противоположный к нему и т.д. Метод затяжки называется «крест-накрест» – это обеспечит максимальную равномерность уплотнения прокладки и предотвратит чрезмерное напряжений труб.

Инструмент, требуемый для монтажа фланцев и их соединения

Несмотря на всю простоту установки фланцевых соединений на системы трубопроводов, работу по монтажу должны осуществлять только специально обученные бригады слесарей

Монтаж фланцев для стальных трубопроводов осуществляют следующим набором инструментов:

• Болгарка с кругом для зачистки и отрезания;
• Сварочный аппарат требуемой мощности;
• Перфоратор;
• Набор накидных ключей для затяжки труб. Лучшим вариантом станет динамометрический ключ или пневмогайковерт.

Практического применения фланцевого типа соединения трубопроводов в быту нет, данная технология используется на предприятиях и заводах. В связи с этим все узлы конструкций проходят жесткую проверку согласно всем нормативным актам.

Несмотря на всю простоту установки фланцевых соединений на системы трубопроводов, работу по монтажу должны осуществлять только специально обученные бригады слесарей. А в системах с повышенной опасностью (газопроводах, водопроводах и для других трубопроводов с высоким давлением) весь процесс установки или ремонта обязательно происходит под контролем инженера.

Как выполнить соединение стальных труб в современных условиях

Сеть трубопровода, которая транспортирует воду под определенным давлением, состоит из соединений отдельных участков металлических труб.

Водопровод на всем своем протяжении, особенно в местах соединения труб, должен быть плотным, прочным и непроницаемым при любых температурных изменениях.

Соединение стальных труб происходит при помощи сварки, резьбового соединения и посредством фланцев.

Фланцевое соединение применяется, в основном, для труб большого диаметра. В индивидуальных домах, квартирах и садовом хозяйстве трубы присоединяются резьбовым методом, с использованием соединительные элементы (фитинги).

Резьбовое соединение позволяет, при необходимости, производить ремонт и замену отдельных сегментов трубопровода без демонтажа полной системы.

Оно доступно любому человеку, тогда как работы, связанные со сваркой, требуют соответствующей квалификации и специального оборудования.

Сварка и соединение стальных труб

Для стыковки труб без сварки в единую систему применяются стальные фитинги и соединительные детали из ковкого чугуна.

Чугунные соединительные части используют для водопроводов, которые пропускают горячий пар или воду не выше 175 градусов — при давлении в трубах до 1,6 МПа, диаметр которых составляет не более 40 миллиметров, и при давлении до 1 МПа — в конструкции, диаметром от 50 мм до 100 миллиметров.

Фитинги из стали применяются для изделий всех диаметров с давлением до 1,6 МПа. У чугунных соединительных элементов на концах имеются утолщения-буртики, для наибольшей прочности. У стальных фитингов таких буртиков нет.

Соединение стальных труб без применения сварки

Техника соединения стальных труб и чугунных фитингов с короткой резьбой

Чтобы выполнить соединение труб фитингами из ковкого чугуна по прямой, а также сделать заглушки для концов, применяются прямые и переходные муфты, соединительные гайки, контргайки, футорки, пробки.

Для соединения труб под углом, а также для того, чтобы сделать ответвление, применяется другой вид чугунных фитингов, таких как переходные и прямые угольники, переходные и прямые тройники.

Торцы соединительных элементов должны быть перпендикулярными к оси соединяемой трубы и ровными.

Необходимо следить, чтобы наружная и внутренняя резьба были чистыми, нарезанными с особой точностью по осевым линиям соединительных частей и без заусениц.

Чтобы обеспечить прочность резьбового соединения стальных труб, по которым проходит холодная и горячая вода (100 градусов), прокладывается льняная прядь, насыщенная белилами или суриком, смешанными с натуральной олифой. Для горячего водопровода свыше 100 градусов в качестве уплотнительного сырья применяют асбестовый шнур в соединении с льняной нитью, пропитанный графитом, смешанным с натуральной олифой.

Вначале резьбу промазывают белилами и суриком. Для этого льняную прядь наматывают на короткую резьбу со второй нитки от конца трубы, прямо по ходу резьбы, ровным тонким слоем, не обрывая. Сухую прядь нужно сначала рассучить, чтобы легко отделялись волокна.

Необходимо следить, чтобы прядь не свисала с торца трубы, а также входила в трубу, потому что это вызовет засорение водопровода. Соединительные элементы необходимо закручивать на трубы до упора, то есть так, чтобы фитинги застряли на последних двух оставшихся витках резьбы, обеспечивая плотное соединение.

Короткая резьба имеет некоторые особенности. В месте, где она переходит в гладкую поверхность стальной трубы, последние два витка, как правило, имеют глубину меньше предшествующих витков. Эти витки называются сбегом резьбы. Навинчиваемая на резьбу муфта обеспечивает более надежное соединение именно при помощи сбегов и уплотнения.

Длина резьбы на трубе короче половины длины резьбы соединительной муфты примерно на 3 витка. Резьба присоединяемой трубы в таком случае, перекроется муфтой. Такое соединение считается выполненным правильно. Если на какой-либо из соединяемых труб длина резьбы окажется больше муфтовой, то нужно ее укоротить ножовкой или надеть контргайку.

Что такое сгон

Как соединить две трубы на длинной резьбе? Для этого применяют сгоны – короткие отрезки труб от 110 миллиметров. На одном конце сгона резьба короткая для стыковки труб муфтой, на другой стороне длина резьбы намного больше. На длинную резьбу присоединяется муфта с контргайкой. Резьба большей величины дает возможность регулировать длину всей трубы.

Сгоны можно применять при замене вышедших из строя участков водопровода. Чтобы отсоединить трубу, соединительный элемент и контргайка сгоняются на удлиненную резьбу.

Стальные сгоны размером до 110 миллиметров применяются для труб диаметром 15 и 20 мм; для изделий диаметром 25 и 32 мм изготавливаются сгоны длиной 130 мм; при диаметре 38-50 мм нужны будут отрезки труб длиной в 150 мм. Сгон, длина которого доходит до 300 мм, можно применить при установке стояков в отопительной системе, длиной 130 мм и диаметром 15-20 мм – как компенсирующий сгон.

У нагревательных приборов устанавливают отрезок трубы длиной 140 мм, диаметром в 25 и 32 мм. Для водопроводных рассматривали в статье

Соединение сгона происходит так — на длинную резьбу наворачивают контргайку и муфту. Свинчивая деталь с длинной резьбы, используя уплотнительную нить, ее наворачивают до упора короткой резьбы. Затем у торца муфты по резьбе наматывают сплетенную в жгутик уплотнительную прядь и вплотную подгоняют к муфте контргайку. Жгутик ложится в фаску муфты, не давая просачиваться пару или воде по резьбе.

Если муфта оказалась без фаски, уплотнительный жгутик может быть выдавлен контргайкой, и плотность соединения будет нарушена. По окончании работ места стыковки труб зачищают ножовочным полотном от выступающего уплотнителя.

Асбестовый уплотнитель со льном наворачивают от сбега к началу резьбы, чтобы плотнее уложить материал на резьбу и удержать при навинчивании муфты. В настоящее время для уплотнения соединения вместо льна, олифы и сурика используют ленту ФУМ толщиной 0,8 — 12 миллиметров и шириной 10 – 15 миллиметров.

При укладывании ленты ФУМ, резьбу сначала очищают от возможного загрязнения. После этого на резьбу наворачивают арматуру или фитинг. Если диаметр трубы составляет 15 — 20 миллиметров, то ленту нужно наматывать в три слоя и в четыре слоя — при диаметре 25-32 мм. При установке сгонов между муфтой и контргайкой накладывают трехслойный жгут из ленты ФУМ.

Другие варианты соединения стальных труб

Соединение труб посредством соединительных гаек

Стальные трубы стыкуют также посредством соединительных гаек. В этом случае на обоих концах труб нарезают короткую резьбу, затем навинчивают на уплотнение штуцеры соединительных гаек. После этого необходимо поставить между плоскостями штуцеров прокладку паронитовую или из тряпичного картона, промоченную олифой, и стянуть штуцеры накидной гайкой.

Соединение с помощью муфтовой арматуры

Если трубы соединяются посредством муфтовой арматуры, их нарезают с резьбой, которая соответствует величине резьбы на арматуре.

Водопроводные и газопроводные резьбовые трубы стыкуют при помощи трубных ключей.

При соединении стальных труб, чтобы получить надежное скрепление арматуры или фасонных деталей на сбег резьбы, не рекомендуется подавать назад привинченную фасонную деталь, чтобы не допустить нарушения компактности соединения.

В случае если фитинг или арматура не приняли необходимого положения, и деталь не поворачивается по резьбе, ситуацию можно поправить. Для этого нужно разъединить сгоны по двум сторонам арматуры или фасонной детали и придать им необходимое положение. После проделанной работы сгоны нужно будет вновь соединить.

Соединение стальных труб при помощи фланцев

К безрезьбовым трубам привариваются фланцы, затем они соединяются при помощи болтов. Фланцы не должны перекашиваться при накручивании гаек на болты, поэтому гайки целесообразно накручивать одна против другой. Для уплотнения соединений между фланцами применяют прокладки.

Для водопровода, предназначенного для горячей (100 градусов) или холодной воды прокладки делают из тряпичного картона. Вырезанные прокладки толщиной 3 мм, замачивают в воде и просушивают для того, чтобы в них хорошо впиталась олифа. Затем картонный уплотнитель выдерживают в горячей олифе примерно 20-30 минут.

Для стальных труб, предназначенных для транспортировки воды температурой от 110 до 450 градусов и давлением 5МПа, применяют паронитовые прокладки.

А в трубах с давлением пара 0,15 МПа используют в качестве прокладок асбестовый картон. Он должен быть толщиной в 3-6 мм, гибким и плотным, а также устойчивым при сгибании под углом 90 градусов.

Асбестовые прокладки пропитывают смесью из графита и натуральной олифы. Между фланцами кладут одну прокладку.

Фланцы присоединяют болтами таким способом, чтобы головки всех этих болтов находились на одной стороне соединения металлитеской трубы. Если концы прикрученных болтов выступают из гаек, то выступ должен быть не более 0,5 диаметра болта. Завинчивать болты можно разводным или простым гаечным ключом.

Фланцевое соединение труб

Чтобы разобрать фланцевое соединение, нужно последовательно развинчивать трубным или гаечным ключом гайки и убирать болты. Если детали заржавели, их выбивают молотком, применяя деревянную прокладку, которую приставляют к концу болта, чтобы сохранить резьбу. Старую прокладку сбивают зубилом.

Сварка труб

Для соединения металлических труб посредством сварки требуется специальное оборудование. Чаще всего применяют дуговую электросварку и газовую сварку. Принцип работы газового аппарата не сложен. Газ, сгорая, образует пламя, которое плавит присадочный материал, то есть, проволоку. Расплавленная проволока заполняет пространство между краями деталей, образуя сварной шов.

При такой сварке образуются наплывы от металла внутри трубы, которые мешают нормальному продвижению жидкости, особенно в трубах маленького диаметра – от 10 до 32 мм. Чтобы избежать подобной ситуации, сварку делают в раструб.

Сварочные работы выполняются квалифицированными мастерами.

Соединение трубопроводов при помощи стальных фланцев

К местам соединений трубопроводов предъявляются жесткие требования: они должны выдерживать высокое внутреннее и внешнее давление, быть герметичными, не разрушаться от коррозии, не влиять на качественные показатели транспортируемой среды, а внутреннее сечение соединительной арматуры не должны быть меньше, чем сечение самой трубы.

Опорой крепежным болтам служат фланцы – они же обеспечивают герметичность стыка.

Этот соединительный элемент применяется для монтажа систем в жилищно-коммунальном хозяйстве нефтяной, газовой и химической промышленности.

Кроме того, металлические диски служат для установки измерительных приборов и контроллеров.

Типы фланцевой арматуры

Условно можно выделить два типа соединительных элементов:

• проходные: они используются для наращивания трубопроводов;
• заглушки: они становятся тупиковым элементом трубы.

По более детальной классификации разделяются фланцы:

• с шейкой для приварки;
• сквозные;
• нарезные или резьбовые;
• приварные внахлест (свободновращающиеся);
• приварные с впадиной под сварку.

Стальные диски нуждаются в дополнительной герметизации при помощи уплотнительных колец. Для их размещения на внутренней стороне диска вырезают специальный канал.

При монтаже стального фланца сюда помещается уплотнительная прокладка. Так как нагрузка на систему трубопровода большая, а срок эксплуатации фланцевого соединения должен быть долгим, применяют метод сварки.

Стальные фланцы используют для установки газопроводов, а также химических трубопроводов, через которые транспортируют агрессивные вещества.

Соединение труб зависит и от типа коммуникаций. Магистральные газопроводы соединяются исключительно сваркой, только в этом случае можно гарантировать, что полученный шов будет достаточно герметичным.

Контактная сварка обеспечивает наиболее качественный результат.

Соединение без сварки, на резьбовом креплении, может быть разобрано. Применение стальных дисков позволяет проводить разборку участка нефтепровода для проведения регламентных работ.

Применение приварных стальных дисков

Приварные фланцы используются в:

• химической промышленности;
• машиностроении;
• электроэнергетике;
• нефтегазовом комплексе;
• судостроении.

Самым частным способом крепления стального фланца на трубу является контактная сварка.

Также смотрите далее на видео процесс сварки фланцев полуавтоматом.

Безрезьбовое соединение стальных труб: особенности и основные правила

При проведении ремонта водопровода, газопровода, отопления невозможно обойтись без стыковки труб. Но периодически возникают ситуации, когда соединение труб резьбой очень сложное.

Например, иногда бывает необходимо соединить две стальные трубы с квадратным сечением или же соединить металлическую трубу с пластиковой без резьбы и сварки – в таких случаях приходит на помощь безрезьбовое соединение труб.

Рассмотрим особенности и основные правила применения такого соединения на практике.

Все методы соединений, не использующих резьбу, делятся на 2 большие группы: сварочные методы и методы, не использующие резьбу и сварку.

Сварочные, в свою очередь, классифицируются на подвиды:

• сварка плавлением;
• сварка давлением.

Безрезьбовые бессварочные методы:

• соединение с использованием муфт;
• соединение с использованием фитинга Гебо;
• фланцевое соединение;
• натяжное соединение.

Сварка отлично подходит, если необходимо сделать безрезьбовое соединение квадратных труб.

Наиболее популярным методом сварки является электродуговой.

Для его осуществления необходимо выполнить следующие действия:

1. на месте будущего шва нужно сделать фаски на трубе;
2. обязательная зачистка с помощью наждачной бумаги места предполагаемого стыка (от крупного абразива к более мелкому);
3. непосредственное соединение труб сваркой, то есть плавка металла с помощью электрического тока;
4. зачистка полученного сварного шва наждачной бумагой (от крупной к мелкой).

Преимуществами такого метода является относительная простота процесса, герметичность стальных труб, возможность использовать для труб любой формы и диаметра.

Но стоит помнить, что после сварки в сварных швах остаются остаточные напряжения, которые могут разрушить ваше соединение при больших нагрузках или вибрациях. Сварка также не подходит при соединении медных, алюминиевых и пластиковых труб.

Но ее вполне можно использовать для того, чтобы трубы медные или алюминиевые без отходов разрезать с помощью автогена, тем самым проделав подготовительные работы для фитинга не используя дополнительные инструменты и оборудование.

Соединительная муфта – это цилиндр, внутри которого будут закреплены концы труб, предназначенные для соединения. Муфта – это не только соединитель (фитинг) труб, но и переходник. Ее можно использовать для напорных и безнапорных труб. Достоинство такого соединения – возможность использовать для любых видов труб с разными диаметрами.

Стоит помнить, что муфта и труба должны быть из одного вида материала, в противном случае место соединения получится ненадежным.

Стальные фитинги универсальны, они могут быть не только соединяющим элементом или переходником, но и могут устранить проблемы с трещинами или другими повреждениями.

Стальные резьбовые муфты очень прочные, что повышает его устойчивость к механическим воздействиям.

Но не стоит их использовать для труб, которые формируют водопровод для холодной воды: из-за конденсата возможно образование коррозии, что ухудшит качество.

В общем случае конструкция муфты включается в себя корпус, 2 гайки необходимого диаметра с разных концов, установленные внутри шайбы, и резиновые подкладки. При выборе такого фитинга стоит помнить, что гайки, шайбы и подкладки должны быть такого же диаметра, что и трубы.

Общий монтаж труб выглядит так: концы обеих труб вставить сквозь гайки в муфту, так чтобы они прошли через шайбы и прокладки. Далее затяните гайки до упора. Безрезьбовое соединение с помощью муфты готово.

Самая молодая и популярная муфта для безрезьбового соединения – это компрессионный (зажимный) фитинг Гебо (Gebo).

Данный вид соединения может быть двух видов: односторонним и двухсторонним. В первом случае на переходнике одна часть сделана с резьбой, а другая – компрессионная, это подходит, например, при соединении гибкого шланга или счетчика с трубой.

В двухсторонней муфте Гебо имеются компрессионные кольца с двух сторон. Различают еще несколько разновидностей этих фитингов: в виде муфты и в виде тройника, то есть его можно одновременно использовать как соединительный элемент, так и переходник.

Гебо-муфта состоит из следующих элементов: корпус, уплотнительные, прижимные, зажимные кольца и гайки.

Монтаж компрессионной муфты Гебо очень прост, справится даже человек без опыта, применяется обычно при очень срочных работах.

Установка проходит в несколько этапов:

1. зачистите с помощью наждачной бумаги предполагаемые места стыков;
2. наденьте гайку;
3. далее наденьте кольца в следующем порядке: зажимное, прижимное, уплотняющее;
4. затем наденьте Гебо-муфту до половины и затяните гайкой;
5. после чего проделайте то же самое для второй трубы или детали.

Фитинг Гебо отлично подходит для монтажа оцинкованных, чугунных и стальных труб, а также металлических с пластиковыми или полиэтиленовыми.

Безрезьбовое соединение фитингом Гебо обычно используют при замерзании воды в трубе, появлении коррозионного или механического повреждения, при необходимости устранить течь. Многие мастера спорят о том, можно ли использовать данную конструкцию соединения на отопительных трубах.

Ответ простой: как говорится, можно, если осторожно – температура трубы и воды в трубе не должна превышать 80°С при давлении 1 МПа, допускается кратковременное воздействие температур до 120°С. Зато муфта Гебо отлично подходит для канализационных с давлением до 1 МПа и газовых труб.

Но в газовых магистралях допускается давление не выше 0,4 МПа.

Простота монтажа, оригинальная конструкция соединительного элемента, отсутствие внутренних напряжений и усталости материала, многопрофильность применения, а при покупке вам выдают паспорт на деталь – это положительные стороны использования безрезьбового соединения муфтой Гебо.

А также такие муфты обладают высоким сопротивлением на растяжение и сжатие. Существует возможность соединять трубы, которые лежат не на одной оси, возможный угол отклонения до 3°. Но все же главным преимуществом перед другими соединительными элементами является срок эксплуатации.

Фитинг Гебо можно использовать от 10 лет и вплоть до 50.

К недостаткам следует отнести одноразовость использования, в противном случае вам придется докупать уплотнительные подкладки и зажимные кольца. На различных форумах пользователи муфт Гебо пишут, что в последнее время на рынке появились подделки, которые не обеспечивают надежность соединения. Подделки продаются без паспорта.

Фланец – это одновременно и вид, и способ соединения труб. Их применяют практически во всех отраслях промышленности, но особое предпочтение отдают в сантехнике. Характерной чертой всех фланцев является тот факт, что их без исключения изготавливают по ГОСТу.

В составе фланцев болты и соответствующие им гайки одинакового количества, которые располагаются по периметру двух пластин для их стягивания. Между пластинами размещают уплотнительное кольцо.

Существует всего 2 типа фланцев:

1. проходной фланец (их используют для увеличения трубы);
2. фланец-заглушка (используют как тупик).

Согласно государственным стандартам СНГ, фланцы разделяют на плоские, воротниковые, аппаратные, кольцевые, для сосудов, заглушки, на резьбе.

В основном фланцы изготавливают круглой или овальной формы, но встречаются и квадратные, правда, реже.

Основная задача фланцевого фитинга – создание герметичного стыка между двумя трубами диаметром ≥32 мм.

Овальные фланцы используются в коммунальных коммуникациях, например, для канализационных труб и вентиляции.

В различных сферах производства, например, газового или химического, применяют исключительно фланцы круглой формы.

Фланцы из легированной, в частности, нержавеющей стали, используют для трубопроводов, которые работают с агрессивной средой (морская вода, кислоты, щелочи, спирты, продукты переработки нефти).

Фланцевые фитинги можно использовать при давлении не больше 4 МПа и с температурой эксплуатации не выше 3000°С.

С помощью фланца можно осуществлять не только соединение, но и заглушить водопроводную или газовую трубу.

Однозначным достоинством является тот факт, что можно соединять между собой не только стальные или чугунные трубы, но и металлические и пластиковые между собой.

Осуществить монтаж фланца очень легко.

Для этого сначала необходимо зачистить соединяемые трубы наждачной бумагой, затем установить фланцевые пластины на торцы труб (для создания надежного фитинга для этой операции можете использовать сварку). Далее ставится уплотнительное кольцо (подкладка) посредине двух трубопроводов. После чего фиксируете полученное соединение с помощью крепежных болтов и гаек.

Главной характеристикой надежности фланцевого фитинга является герметичность. В зависимости от среды соединения и условий эксплуатации для герметизации применяют различные подкладки.

Таким образом, для углеводородной среды применяют масло-, бензостойкую резину (ГОСТ 7338-77) или паронит (ГОСТ 481-80); при повышенных температурах (больше 400°С) – теплоустойчивую резину (ГОСТ 7338-77); при агрессивной среде – щелочестойкую или кислотостойкую резину (ГОСТ 7338-77); при нормальных условиях использования – паронит общего назначения или фторопласт (ГОСТ 481-80).

Данный вариант соединения труб используется при монтаже напорных железобетонных трубопроводов, когда другие методы невозможны. Это механический метод без резьбы и сварки.

Внутрь трубы винтовыми движениями размещается клапан с распорами без резки, далее устанавливаются балка и деревянный брус. Одновременно к затяжным винтам и винтовой распорке монтируют стягивающие тяги.

После окончания стяжки труб все натяжные элементы убираются.

Теперь вы знаете, какие методы соединения стальных труб существуют, помимо резьбовых, с помощью которых можно проводить ремонт и монтаж отопительной системы или канализации, при этом не теряя характеристик надежности. Помните, что все работы следует проводить очень аккуратно, чтобы не навредить ни себе, ни окружающим.

О том, какие бывают особенности и оновные правила безрезьбового соеденения стальных труб, смотрите в следующем видео.

Фланцевые соединения. Все что нужно знать о фланцевых соединения трубопроводов

Если говорить просто, то фланец – это самая обычная, весьма распространенная в трубопроводной сфере соединительная деталь. Выглядит фланец как плоское кольцо с круглыми отверстиями, размещенными на равном расстоянии друг от друга по всей его окружности.

Фланец отличается тем, что он имеет ступенчатое поперечное сечение, обладающее отверстиями для шпилек или болтов. Главная функция этих соединительных элементов — создание герметичных и прочных соединений. Следует помнить о том, что фланец – это не отдельный скрепляющий элемент. Его назначение – быть опорой для головок гаек, болтов или заклепок. Он может быть приварным, приварным встык или свободным на приварном кольце

Технические характеристики

Самыми распространенными сегодня типами подобных соединений можно считать стальные и чугунные фланцы. Хотя применяются и соединительные элементы из нержавейки, алюминия, титанового сплава. Конструктивные различия позволяют говорить о плоских фланцах с соединительным выступом; фланцах

с кольцевыми цилиндрическими выступами или впадинами, фланцах без соединительного выступа.

Среди главных технических параметров таких изделий следует сразу назвать

• диаметральную высоту присоединительной кольцевой части,
• число и диаметр отверстий для болтов и шпилек,
• толщину присоединительной кольцевой части изделия.

Изготовление фланцев проводится из металлических листов и поковок, также используются методы обычного или центробежного литья и ковки.

Важные детали

Следует сказать и том, что фланец – это самый распространенный и удобный способ создания разборного соединения. Он устанавливается в тех местах, где нужно сделать прочный стык, который впоследствии может быть демонтирован. Фланец способен соединять между собой не только торцы труб, но и помогать в присоединение всевозможных резервуаров, оборудования, задвижек и вентилей. Сейчас существуют не только плоские фланцы, есть еще и воротниковые модели. В них один фланец как бы «входит» в другой.

Если нужно провести электрическую изоляцию одного участка трубопровода от другого, то также используют фланцы. Речь идет о выходе газо-, нефте- или продуктопровода из земли и дальнейшем его прохождении по поверхности или над ней. Понятно, что здесь речь идет о катодной защите.

Существующая классификация фланцев опирается на стандарты ГОСТ, ANSI (Американский Институт стандартов) и DIN (Немецкий промышленный стандарт). Подбор размера таких изделий проводится в соответствии с видом и назначением конкретного трубопровода. Существует деление фланцев на опорные, накидные и неподвижные; на болтовые или скобовые; с однородным или разнородным присоединением.

При подборе таких соединительных элементов рекомендуется ориентироваться на материал, из которого они изготовлены, их присоединительный размер, размер и исполнение уплотнительных поверхностей, а также на диаметр и просвет сечения фланца. Для систем водоснабжения и канализации, трубопроводов с крупным и средним сечением подойдут чугунные фланцы. Стальные соединительные элементы выбирают для оснащения систем трубопроводов среднего и малого диаметра.

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

1. Воротниковый фланец
2. Накидной фланец
3. Раструбный фланец
4. Свободно вращающийся фланец
5. Фланцевый патрубок
6. Резьбовой фланец
7. Глухой фланец

Воротниковый фланец

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

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

Накидной фланец

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

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

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

Раструбный фланец

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

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

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

Свободно вращающийся фланец

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

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

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

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

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

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

Фланцевый патрубок

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

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

Подобный патрубок годится для труб с любым диаметром.

Резьбовой фланец

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

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

Глухой фланец

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

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

• цельные;
• свободные.

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

Разделение фланцев по назначению:

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

Стандарты

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

1. Литые фланцы, изготавливаются как единое целое с корпусом. Отливаться они могут из стали или чугуна.
2. Стальные фланцы, которые имеют резьбу на шейке. Этот тип имеет достаточно ограниченное применение и в основном используется для трубопроводов с низким давлением.
3. Воротниковые фланцы. Представляют собой изделие из стали, которое получено сваркой встык. Назначение воротниковых фланцев заключается в соединении трубопроводов с высоким и средним давлением. Преимущество этого типа заключается в простоте монтажа и экономичности. По сравнению с фланцами плоскими приварными, которые мы рассмотрим следующим пунктом, они сокращают трудоемкость изготовления в среднем на 20% и объем работ по сварке в два раза.
4. Фланцы плоские приварные. Производятся они из стали и применяются такие фланцевые соединения для технологических трубопроводов.
5. Свободные фланцы. Этот вид имеет свои особенности и подразделяется на три подвида:

• с буртом, они применяются для трубопроводов с агрессивными средами, от воздействия которых бурт предохраняет сам фланец;
• на отбортованной трубе;
• на приварном кольце, они используются для трубопроводов из цветных металлов — меди и ее сплавов, алюминия, а также нержавеющей стали;

Параметры выбора соединения

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

Электроизолирующее соединение

Изолирующее фланцевое соединение имеет ряд отличий от других видов и несет на себе задачу препятствия прохождению электрического тока, а также защиты от электрохимической коррозии. Большинство трубопроводов проложены под землей, где возможна вероятность возникновения В целом они не несут опасности всему трубопроводу на входе, но очень опасны на месте выхода. Такое воздействие может приводить к разрушению металла, образованию трещин и утечкам транспортируемой жидкости или газа, изолирующее фланцевое соединение обеспечивает необходимую безопасность. Состоит оно из фланцев, специальных изолированных прокладок, втулок и крепежных изделий. Применяют такое соединение в следующих случаях:

• на границе трубопровода и переходе его от поставщика к потребителю;
• когда фланцевое соединение труб обеспечивает совмещение разных материалов, из которых они изготовлены;
• на трубопроводах, которые проложены в области источников блуждающих токов;
• на выходе изолированной трубопроводной сети, которая соединяется с неизолированным трубопроводом;
• на наземных участках газораспределительных станций.

Другие типы фланцевых соединений

• Измерительные фланцевые соединения. Они обеспечивают стыковку трубопроводных сетей с дополнительным оборудованием и измерительными устройствами.
• Соединения, работающие под большим давлением. Такие узлы подвергаются переменным нагрузкам от работающих механизмов. Поэтому чтобы обеспечить плотность и прочность, а также долговечность, следует соблюдать ряд технологических нюансов при монтаже. Закручивание шпилек производится постепенно по кругу и в определенной последовательности. Фланцевые соединения могут стать более прочными за счет использования линзового вида прокладки. Чтобы использовать этот вид прокладок, предварительно необходимо отшлифовать поверхность и прокладки, и трубы непосредственно. Наилучшим вариантом для данного вида служат резьбовые фланцевые соединения. Также может использоваться наряду с линзовой прокладкой, плоская металлическая.
  Максимальная плотность фланцевого соединения обеспечивается использованием таких материалов для плоских прокладок, как медь или алюминий.

• Фланцевый замок. Это соединение по конструкции полностью соответствует фланцевому, отличие заключается в том, что вместо привычных крепежных изделий — болтов и шпилек, используется специальная конструкция в виде полосы, которая обжимает фланцы и затягивается болтами. В таких соединениях отверстия по диаметру фланцев отсутствуют. Такой вид отлично зарекомендовал себя в узлах, которые требуют быстрого и периодического разъединения-соединения. Использовать в этом случае можно плоские приварные фланцы или приваренные встык.

Фланцевый крепеж

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

1. Среда. Она может быть агрессивной и нет. Основываясь на этом параметре среды, выбирается крепеж. Для агрессивных сред предпочтение отдается стали с антикоррозионными свойствами. Также возможно применение специальных покрытий, препятствующих коррозии.
2. Температура. Здесь играет роль температура жидкости или газа, который будет транспортироваться по данному трубопроводу, а также температурный режим окружающей среды. Каждый материал имеет рабочий диапазон температур, в соответствии с которым выбирается изделие. Если окружающая среда не превышает -30 ºС, возможно применение обычных 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 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 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.

Системы трубопроводов должны иметь повышенную надёжность и долговечность, поэтому соединение элементов производят сваркой. Но иногда встречаются случаи, когда применение сварных соединений оказывается нереальным. Например, требуется монтаж фитингов и агрегатов, обеспечение разборных узлов и соединение труб из различных материалов (чугун со сталью, сталь с асбестоцементом, чугун с пластиком, пластик со сталью и т.п.), а также множество других технологических процессов. Для этих целей самым подходящим является фланцевое соединение, ведь конструктивно такой монтаж очень прост и предусматривает два фланца с прокладкой между ними и стяжку при помощи шпилек или болтов.

Действующие стандарты качества

• ГОСТ – стандарт качества, действующий в странах СНГ;
• DIN – европейский стандарт;
• ASME/ANSI – стандарт, действующий на территории Японии, США и Австралии.

Согласно приведённым классификациям, созданы таблицы с переводами по указанным значениям.

Материалы изготовления

Материалом для изготовления фланцев может служить:

• сталь углеродистая;
• легированная сталь;
• ковкий и обычный чугун;
• нержавеющая сталь;
• полипропилен.

Важно знать! Фланцы из полипропилена появились недавно и нашли свое применение в системах, не имеющих большого давления, а также для стыковки пластиковых труб с металлическими.

• ГОСТ 12821-81 (воротниковые);
• ГОСТ 12820-81 (плоские фланцы);
• ГОСТ 28759-90 (аппаратные фланцы и для сосудов);
• ГОСТ 12822-80 (фланцы на резьбовом соединении и приварном кольце);
• ГОСТ 12836-80 (заглушки кольцевые).

В соответствии со стандартом фланцы имеют круглую форму, но допускаются и квадратные как минимум с четырьмя отверстиями под крепежные элементы. Также для таких фланцевых соединений трубопроводов действуют ограничения по максимально допустимому давлению в размере 4 МПа.

Применение фланцев и способ монтажа

Установка фланцевых соединений производится на трубопроводах, диаметр которых начинается от 32 мм. Монтаж стальных трубопроводов, применяемых для сточных вод или перекачки воздушных масс, осуществляют на овальных фланцах. На других, более ответственных, системах используются только круглые фланцевые соединения.

По способу монтажа все виды трубопроводов делятся на свободные и жесткие. Первые монтируются на резьбовых соединениях, и для повышения их надежности осуществляется уплотнение специальными материалами (фум-лента, пакля, локтит и т.п.), а также развальцовываются края. Жесткие же соединения крепятся при помощи сварки.

Обозначения, которые следует знать при выборе фланцев

Так как для труб и фланцев существуют свои конструктивные особенности, на них следует обратить внимание при выборе арматуры. Для правильной расшифровки обозначений на фланцах нужно знать следующие термины:

• Ду (условный проход) – это обозначение указывает на внутренний диаметр, например, труб, фланцев, запорной арматуры и т.п.

Важно знать! Если внутренний диаметр плоских фланцев имеет размер 100, 125, 150, то к размеру добавляется аббревиатура А, Б, В, что указывает на разность внешнего диаметра.

• Ряд – это межосевое расстояние между крепёжными отверстиями. Существует два типоразмера для любого приварного фланца – ряд «1» и ряд «2» (является типоразмером по умолчанию, в случае отсутствия обозначений).
• Условное давление – это давление в системе, при котором обеспечивается полноценная работоспособность трубопроводов, без протечек и разрывов. В зависимости от типоразмера и материала фланцев показатели по номинальному давлению будут разниться.

Совет! При выборе следует учитывать не только диаметр труб, но и допустимое давление в системе. Также нужно учитывать, что размерности по давлению могут указываться в МПа (Па), Бар, Атм или кгс/см 2 (м 2).

Из чего состоит и как монтируется фланцевое соединение?

В комплект одного соединения входит два фланца одного типоразмера в соответствии с размером стальных труб, прокладка, а также комплект болтов или же шпилек с шайбами и гайками. Иногда под болты устанавливаются изолирующие втулки, чтобы предотвратить попадания блуждающих токов на аппаратуру, ведь они могут привести к их поломке.

Для соединения могут использоваться:

• Болты с шестигранными головками и соответствующие им гайки. Такой вид соединений применяется на трубопроводах с давлением не более 2,5 МПа и рабочей температурой до 3000 градусов Цельсия.
• Шпильки с шестигранными гайками и шайбы. Следует применять для трубопроводов с рабочим давлением 4 МПа и выше, а также температурой более 3000°C и менее 400°C. Преимуществом такого крепления является более равномерная затяжка элементов конструкции и монтаж в труднодоступных местах.

Герметизация фланцевого соединения

В соответствии с применяемой средой, давлением и температурой труб для прокладки могут использоваться следующие материалы:

• Масло- или бензостойкая резина – МБ (7338-77);
• Теплоустойчивая резина – Т(7338-77);
• Мало- и бензостойкий паронит – ПМБ(481-80);
• Щелоче- и кислотостойкая резина – КЩ (7338-77);
• Асбестокартон;
• Паронит для общего использования – ПОН(481-80);
• Фторопласт.

Подготовка фланцев для монтажа и стяжки

Монтаж стальных фланцев на трубопроводы начинается с подготовки всех элементов конструкции, а именно с удаления:

• старого лакокрасочного покрытия;
• масляных загрязнений;
• любого вида ржавчины;
• окалин или заусенец с резьбы.

Еще одним важным моментом является вырезание и подгонка прокладки по размеру фланцев.

Процесс затяжки и последовательность действий

Чтобы обеспечить равномерную стяжку труб, все болты закручиваются до небольшого усилия. Затем затягивается первый болт, а вторым после него будет противоположный к нему и т.д. Метод затяжки называется «крест-накрест» – это обеспечит максимальную равномерность уплотнения прокладки и предотвратит чрезмерное напряжений труб.

Инструмент, требуемый для монтажа фланцев и их соединения

Монтаж фланцев для стальных трубопроводов осуществляют следующим набором инструментов:

• Болгарка с кругом для зачистки и отрезания;
• Сварочный аппарат требуемой мощности;
• Перфоратор;
• Набор накидных ключей для затяжки труб. Лучшим вариантом станет динамометрический ключ или пневмогайковерт.

Важно! Помимо инструмента требуются расходники: сверла, щетки, смазочные и лакокрасочные материалы, коронки и т.п. Все зависит от условий монтажа, сложности конструкции и опасности при работах.

Практического применения фланцевого типа соединения трубопроводов в быту нет, данная технология используется на предприятиях и заводах. В связи с этим все узлы конструкций проходят жесткую проверку согласно всем нормативным актам.

Несмотря на всю простоту установки фланцевых соединений на системы трубопроводов, работу по монтажу должны осуществлять только специально обученные бригады слесарей. А в системах с повышенной опасностью (газопроводах, водопроводах и для других трубопроводов с высоким давлением) весь процесс установки или ремонта обязательно происходит под контролем инженера.

Источник https://svarkaman.ru/tehnologiya/flantsy-dlya-truboprovodov-primenenie-svarki-pomogaet-soedinit-truby.html

Источник https://gazkomplekt-saratov.ru/flange-connections-all-you-need-to-know-about-flanged-piping-connections.html

Источник