Обзор межфланцевых соединений и их характеристики

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

• соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
• устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
• проводить очистку трубопроводов;
• врезать измерительные приборы;
• отсекать участок трубы для ремонта.

Характеристики фланцевых креплений

Отличительная особенность описываемых приспособлений заключается в их конструктивном строении. Их производство регламентируется такими нормами:

• ГОСТ 12821–80 — определение структурных отличий фланцев, привариваемых встык;
• ГОСТ 12820–80 — контроль изготовления привариваемых крепежных элементов плоского типа;
• ГОСТ 12822–80 — обозначение характеристик, применяемых к свободным фланцам из стали, закрепляющихся на привариваемом диске.

Изделия, входящие в обозначенные три группы, используются для стыковки обустраиваемых сетей с необходимым оборудованием. Что касается монтажа любого из представленных приспособлений, они имеют свои особенности.

При монтажных работах приварные плоские варианты из прочной стали «насаживаются» на трубу, вокруг которой они и привариваются в нескольких местах.

Стальные механизмы, привариваемые встык, закрепляются в обозначенном месте трубопровода только лишь одним сварным швом, который и выступает главной частью соединения. Таким способом принято соединять встык торцевой участок трубы с «воротничком» используемой крепежной детали. Такой метод соединения достаточно простой и не требует много времени.
Это интересно: K-Flex (К-Флекс) — теплоизоляция для труб.
Конструкция из стали, закрепляемая на привариваемом круге, структурно представлена главной деталью и отдельным кольцом, которые характеризуются равными показателями давления и условного объема. В сравнении с предыдущими вариациями этот механизм очень удобен в монтаже. Он находится на более высоком уровне из-за наваривания круга непосредственно на трубу, фланец при этом находится в свободном положении.

В результате соединение ниш под болты на деталях, расположенных свободно, и на подобном им приспособлении на арматуре осуществляется очень легко, даже если рассматривать труднодоступные места. Описываемый вариант крепежа не требует поворота трубы.

Международная классификация фланцевых соединений: DIN — немецкие стандарты, ANSI/ASME — американские действующие нормы. Они представлены специальными таблицами с обозначением того или иного крепежа.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами. При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами. Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Конструкция фланцевого соединения

Варианты исполнения фланцевой поверхности

В соответствии с требованиями ГОСТ имеется девять исполнений поверхности фланца (рис. 14), При подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры, кроме условных прохода и давления, необходимо указывать исполнение уплотнительной поверхности. Следует отметить, что для свободных фланцев различные исполнения возможны только у приварного кольца.

Рис. 13. Варианты исполнений поверхности фланца.

1. — соединительный выступ; 2 — выступ; 3 – впадина; 4 – шип; 5 – паз; 6 – под линзовую подкладку; 7 – под прокладку овального сечения; 8 – с шипом под фторопластовую прокладку; 9 – с пазом под фторопластовую прокладку.

Фланцы с выступом, впадиной применяются при давлении до 1,6 МПа. Фланцы с шип-пазом применяют при обработке ядовитых, коррозионных и взрывоопасных сред при давлении до 6,4 МПа. Фланцы в исполнении 1 используются при условном давлении не выше 6,3 МПа.

Существует следующая схема стыковки фланцев по исполнениям:

Рис. 15. Схема стыковки фланцев по исполнениям уплотнительной поверхности

3. Прокладки фланцевых соединений

Надежность и качество фланцевого соединения во многом зависит от выбора уплотнительной прокладки. Для фланцевых соединений применяются как мягкие неметаллические, полуметаллические, так и полностью металлические прокладки.

Прокладка – это отдельный сжимаемый элемент соединения, который, находясь в сжатом состоянии между фланцевыми деталями трубопроводов, под действием давления от затянутых крепежных изделий, заполняет собой промежуток между соединяемыми деталями.

Подвижное или неподвижное уплотнение фланцевых разъемов обеспечивают различными материалами: резиной, паронитом, легкоплавким уплотнителем и др. Фланцы плоские герметизируют, применяя мягкие металлические или гофрированные прокладки с мягкой набивкой.

Для исполнений фланцев 1, 2, 3, 4, 5 допустимо использование широкого перечня прокладок: металлических (в т. ч. зубчатых), металлографитовых на основе терморасширяющегося графита (ТРГ), спирально-навитых (СНП), эластичных (они особенно востребованы для чугунных фланцев). Если речь идет о вредных веществах 1, 2 или 3 классов опасности или пожаро-взрывоопасных веществах, для фланцев с исполнением уплотнительной поверхности 1 следует использовать волновые прокладки ТРГ с упругим вторичным уплотнением, а прокладки СНП снаряжать двумя ограничительными кольцами.

Более подробную информацию об уплотнительных материалах Вы сможете почерпнуть из статьи «Уплотнения в трубопроводной арматуре».

Фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений 6 и 7 применяют с линзовыми прокладками, а также прокладками овального и восьмиугольного сечения. А фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений 8 и 9 ─ с прокладками на основе фторопласта-4.

Размеры прокладки должны обеспечивать собираемость фланцевого соединения с учетом размеров исполнений уплотнительных поверхностей фланцев, а конструкция ─ центрирование прокладки при сборке, предотвращая возможность выдавливания. Лучшую фиксацию прокладки могут обеспечить отдельные элементы конструкции фланца. Например, паз под прокладку и шип в ответном фланце образуют своего рода замок, защищающий прокладку и тем самым повышающий надежность соединения.

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника. В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки. Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
4. С шипом.
5. С внутренним кольцевым пазом.
6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
7. Выборка для овальной прокладки.
8. С шипом для фторопластовой прокладки.
9. То же что 8, но вместо шипа паз.

Виды фланцев

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.

Фланцевый крепеж

Крепеж — это детали, которые служат для неподвижного соединения частей машин и конструкций. К ним обычно относят детали соединений: болты, винты, шпильки, гайки, шурупы, глухари, шплинты, шайбы, заклепки, штифты и многое другое.

Крепежные изделия принято делить на две основные группы:

1. Общепромышленный крепеж, применяемый практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства, не обладающий узкими специализированными характеристиками.

2. Крепеж специального назначения характеризуется узкоспециализированной областью применения (например, автомобильный, железнодорожный, и др.).

Рис. 16 Фланецы, скрепленные крепежом

Для таких изделий свойственна четкая направленность на применение в конкретной области или даже продукции (механизмы, изделия и т. п.), обусловленная специальными характеристиками.

Фланцевый крепеж предназначен для соединения деталей трубопроводов. К деталям фланцевого крепежа относятся: болт, шпилька, гайка, шайба.

Болт — крепежная деталь для разъемного соединения частей машин и сооружений в виде стержня с резьбой на одном конце и шести- или четырехгранной головкой на другом.

Гайка — деталь резьбового соединения или винтовой передачи, имеющая отверстие с резьбой. Крепежная гайка в резьбовом соединении навинчивается на конец болта или шпильки или же на резьбовой участок вала, оси для закрепления от осевого перемещения сидящих на них деталей — подшипников качения, шкивов и т. п.

Шайба — деталь, подкладываемая под гайку или головку винта. Шайбы общего назначения применяют для увеличения площади опоры, если опорная поверхность из мягкого материала или неровная, а также, если отверстие под винт продолговатое или увеличенного диаметра. Косую и сферические шайбы используют для устранения перекоса гайки или головки винта при затяжке. Быстросъемную шайбу применяют в приспособлениях для экономии времени на снятие обработанной детали и установку новой. Уплотнительную шайбу из мягкого материала ставят под головку резьбовой пробки для обеспечения герметичности соединения. Пружинная шайба уменьшает опасность самоотвинчивания винтов или гаек благодаря силам упругости сжатой шайбы. Стопорная (запирающая) шайба путем отгибания ее частей устраняет возможность поворота гайки или винта относительно опорной детали или вала. Концевые шайбы препятствуют осевому перемещению вдоль вала неподвижно закрепленных или вращающихся на валу деталей.

Шпилька — крепежная деталь, представляющая собой металлический стержень с резьбой на обоих концах. Конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а другая деталь прижимается к первой при навинчивании гайки на другой конец шпильки. Возможно также соединение деталей шпилькой, на концы которой навинчивают гайки. Существует большое количество нормативных документов, в которых сформулированы технические требования к крепежу. Например, требования к крепежу, используемому во фланцевых соединениях, изложены в ГОСТ 20700-75. Эти требования обусловлены условиями эксплуатации: рабочим давлением, характеристиками среды и т. д. Конструкция и размеры крепежных изделий регламентируются в ГОСТ 9064-75,9065-75, 9066-75.

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

Основные параметры фланцевого крепежа

8.1 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.

8.2 Рабочая температура

Одним из важнейших параметров является рабочая температура. Исходя из того, какую температуру имеет среда, которая будет транспортироваться по трубопроводу, а также с учетом внешней среды, зависит и марка стали, из которой будет изготовлен крепеж. Каждая марка стали имеет определенный диапазон рабочих температур, при которых крепежное изделие может обеспечить прочность и надежность соединения.

Например, при одном и том же номинальном давлении при температуре не ниже -30 °С рекомендуется применять шпильки из стали 35, в то время как при предполагаемой температуре эксплуатации до -70 °С следует применять крепеж, изготовленный из хладостойких марок стали, например, 09Г2С или 10Г2.

8.3 Рабочая среда

Существуют определенные характеристики рабочей среды: температура, химические свойства (состав — агрессивный, неагрессивный).

В соответствии с перечисленными выше показателями должен подбираться фланцевый крепеж. Для агрессивных сред подбирается крепеж, который может выдержать негативное разрушительное влияние этой среды. К таким маркам стали относятся 20X13,14X17Н2, 12Х18Н9Т и другие.

8.4 Диаметр резьбы

Все резьбовые крепежные детали имеют внутренний (гайки) и наружный (шпильки и болты) диаметр резьбы. В зависимости от назначения и нормативного документа, по которому изготавливается продукция, резьба может быть метрической и дюймовой. Метрический шаг резьбы измеряется в миллиметрах, а дюймовый — в дюймах.

Пример: М12 — метрическая резьба с номинальным диаметром 12 мм 3 / 4 » — дюймовая резьба с номинальным диаметром 3 / 4 дюйма.

8.5 Шаг резьбы — расстояние между двумя соседними вершинами резьбы.

В зависимости от назначения крепежного изделия большинство нормативных документов предусматривает возможность изготовления крепежа с различным шагом резьбы (крупный или мелкий шаг резьбы). Как правило, крупный шаг резьбы является основным и при заказе изделия не указывается.

В отдельных случаях может быть выполнен шаг резьбы отличный от рекомендованного нормативными документами.

Пример: болт М12×1,25 — болт с метрической резьбой, номинальным диаметром 12 мм и мелким шагом резьбы 1,25 мм .

8.6 Размер «под ключ» равен диаметру вписанной окружности.

Как правило, для каждого номинального диаметра резьбы предусмотрена одна величина «под ключ».

Пример: для гайки с номинальным диаметром резьбы 16 мм предусмотрен размер «под ключ» S, равный 24 мм .

8.7 Длина болта — длина, которая указывается в обозначении изделия при заказе, в большинстве случаев не является габаритной характеристикой. Преимущественно длина болта, указываемая в обозначении изделия, равна длине стержня болта, т. е. высота головки болта в расчет не берется.

Пример: для болта М12х120 — длина стержня болта равна 120 мм, при этом общая габаритная длина больше на высоту головки болта на 7,5 мм , т. е. общая габаритная длина равна 127,5 мм.

8.8. Длина шпильки

Для большинства шпилек длина, указываемая при заказе, обозначает общую габаритную длину шпильки. Однако некоторые нормативные документы предусматривают в обозначении шпилек не всю длину шпильки.

Пример: ГОСТ 22032-76, распространяющийся на шпильки с ввинчиваемым концом длиной dv предусматривает обозначение длины шпильки, не включающей длину ввинчиваемого конца.

8.9 Длина резьбового конца — длина части болта или шпильки, предназначенная для навинчивания гайки.

В случае необходимости защиты крепежного изделия от негативного воздействия окружающей среды возможно нанесение на его поверхность различных защитных покрытий (цинк, хром, никель и др.).

Подбор фланцевого крепежа

Фланцевый крепеж подбирается в соответствии со следующими документами: ГОСТ 20700-75; ГОСТ 12816-80; ГОСТ 9064-75; ГОСТ 9066-75; ПБ 10-115-96; ПБ-03-75-94; ОСТ 26-2043-91; ОСТ 26-2037-96; ОСТ 26-2038-96; ОСТ 26-2039-96; ОСТ 26-2040-96; ОСТ 26-2041-96 и другими нормативными документами, регулирующими применение крепежа в зависимости от его назначения.

Чтобы правильно подобрать крепеж необходимо помнить о том, что им будет комплектоваться конкретное фланцевое соединение, следовательно, необходимо учитывать такие параметры:

рабочая среда (газ, вода, пар, нефть и т. д.)

Помимо вышеперечисленных параметров на выбор крепежа влияет и марка стали, из которой изготовлен фланец. Рассматриваются наиболее часто применяемые марки стали фланцев и даются рекомендации по вариантам комплектации их фланцевым крепежом:

1. Существуют определенные ограничения по выбору типа крепежа для фланцевого соединения. При давлении до 25 кгс/см2. Можно установить как болт, так и шпильку. При давлении же свыше 25 кгс/см2, согласно ГОСТ 12816-80, применение болтов не допускается.

2. Для фланцевых соединений существует большое количество рекомендуемых марок материала для комплектации. При изготовлении крепежной пары гайка-шпилька из одной и той же марки стали, твердость гайки должна быть на 20 единиц меньше, чем у шпильки. Это обусловлено тем, что при возникновении избыточного давления в системе вероятно повреждение шпильки, при этом гайка не будет повреждена. В этом случае сложнее будет выявить неполадку. Если шпилька выполнена методом накатки резьбы, то ГОСТ 20700-75 допускает изготовление пары из материала с одинаковой твердостью.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

• резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
• паронита общего назначения;
• теплостойкой резины;
• асбестового картона;
• паронита, стойкого к маслу и бензину;
• кислото и щелочеустойчивой резины;
• графита;
• фторопласта;
• металла (алюминия, меди);
• металлографита.

Основные типы фланцев и их применение

Поиск Лекций
РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ

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

Наиболее распространенный вид разъемного соединения – это фланцевое соединение.

Требования к разъемным соединениям, применяемым в химической аппаратуре:

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

2. Достаточная прочность элементов соединения.

3. Возможность быстрой и многократной сборки-разборки соединения.

4. Технологичность, обеспечивающая их массовое изготовление.

5. Достаточная дешевизна.

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

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

Условные проходы, применяемые в настоящее время (мм):

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

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

Условные давления, применяемые в настоящее время (МПа):

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

Основные типы фланцев и их применение

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

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

б) по внешней форме;

в) по форме привалочной (уплотнительной) поверхности.

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

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

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

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

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

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

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

Специальные типы фланцев

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

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

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

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

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

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

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

б) не изменять своей эластичности во время эксплуатации;

в) не портить привалочные поверхности;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Различные виды привалочных поверхностей приведены на рис. 6.11.

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

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

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

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

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

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Фланцевое присоединение

• Фланцевое присоединение элементов арматуры с трубопроводом также широко распространено. К достоинствам фланцевого соединения относится:
• Простота конструкции. Смонтировать арматуру с фланцевым присоединением легко может осуществить человек, не имеющий специальных знаний, умений и навыков, хотя лучше все же доверять подобные дела профессионалам.
• Возможность легко, быстро, а самое главное — многократно, демонтировать тот или иной элемент арматуры с фланцевым присоединением.
• Возможность монтажа в огнеопасных и взрывоопасных участках, за счет отсутствия необходимости сварки.

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке. Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности. Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

• гидравлическим натяжным устройством;
• пневматическим гайковертом;
• ручным динамометрическим ключом;
• гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

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.

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.

Соединение фланцевое чертеж – виды, размеры и маркировка фланцев и их чертежи

Фланцы стальные плоские ГОСТ 12820-80 предназначены для соединения между собой участков трубопроводов вместе с технологическим оборудованием. Благодаря изобретению фланцевых соединений появилась возможность надежно, безопасно и быстро объединить в одну технологическую линию компрессоры, насосы, емкости, аппараты, теплообменники, запорно-регулирующую арматуру и т.п.

Как любые детали трубопроводов, фланцы стальные плоские ГОСТ 12820-80 имеют ограничения по рабочим характеристикам перекачиваемой среды. Они рассчитаны на условное давление от 1 до 25 кгс/см2 и температуру среды от минус 70 до плюс 300 °С.

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.

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.

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 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.

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.

Типы соединительной поверхности для фланцев

На основе типов фланцы могут быть классифицированы как:

1. Совершенно гладкая уплотнительная поверхность (FF)
2. Уплотнительная поверхность с соединительным выступом (приподнятая поверхность) (RF)
3. Уплотнительная поверхность с впадиной под прокладку овального сечения (RTJ)
4. Уплотнительная поверхность с пазом и шипом (T&G)
5. Уплотнительная поверхность с выступом и впадиной

Совершенно гладкая уплотнительная поверхность (FF)

Как следует из названия, плоский фланец имеет плоскую поверхность. Фланцы с плоской поверхностью используются, когда ложные фланцы имеют плоскую поверхность. Это условие возникает в основном при подключении к чугунному оборудованию, клапанам и специальностям. Полнопрофильная прокладка используется при использовании плоского фланца.

Уплотнительная поверхность с соединительным выступом (приподнятая поверхность)

Фланец с соединительным выступом имеет небольшую часть, вокруг отверстия поднятую с лицевой стороны. Выточка под прокладку находится на этой приподнятой поверхности. Высота выступающей поверхности зависит от номинального давления-температуры фланца, известного как класс фланца. Для 150# и 300# высота приподнятой поверхности составляет 1/6”, а выше 300# это 1/4”. Прокладка с внутренним кругом используется с выступающим фланцем.

Уплотнительная поверхность с впадиной под прокладку овального сечения

Фланец с поверхностью с впадиной под прокладку имеет специально разработанную канавку, в которой находится металлическая гнездо под прокладку. Этот тип фланца используется в условиях высокого давления и температуры.

Зазубренность на лицевой стороне фланца

На торце фланца есть небольшие углубления, как можно увидеть на изображении. Эта обработка называется зубчатой. Поверхность фланца может быть гладкой или зубчатого типа. Какой тип поверхности использовать, зависит от типа прокладки и обслуживания жидкости.

Гладкая поверхность используется с металлической прокладкой, а зубчатая поверхность — с неметаллической прокладкой. Мягкий материал прокладок установлен в этом зубце и предотвращает попадание жидкости или газа из фланцевого соединения.

Зубцы могут быть спиральными или концентрическими кольцами, как можно видеть на картинке. Используется концентрическая обработка колец, когда жидкость очень низкой плотности. Если вы используете отделку спирального типа с жидкостью очень низкой плотности, она может обнаружить путь утечки через спиральную полость.

Зазубренность поверхности фланца указывается в RMS (среднеквадратичный квадрат) или AARH (средняя арифметическая шероховатая высота), наиболее распространенное значение зубчатой поверхности составляет 120-250 AARH. Датчик компаратора используется для проверки зазубрин фланца. На изображении вы можете увидеть, как датчик используется для проверки значения зубцов.

Класс давления и температуры фланца (рейтинг обслуживания)

Фланцы классифицируются в соответствии с их показателями давления и температуры, которые обозначены как 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500# и 2500#. Фланцы большого диаметра от 24 до 60 дюймов доступны до класса 900#. Номинальное давление-температура — это максимально допустимое рабочее давление манометра в изделии и температуры в градусах Цельсия.

Чем выше номинал, тем тяжелее фланец и может выдерживать более высокое давление и температуру. Когда температура повышается, давление понижается, и наоборот. Обратите внимание, что разные материалы имеют разные значения давления.

Материал фланца

Фланцы изготавливаются из:

• углеродистой стали
• низколегированной стали
• нержавеющей стали
• или сочетания экзотических материалов (заглушка) и других вспомогательных материалов

Список материалов, используемых для изготовления фланцев, приведен в ASME B16.5 и B16.47.

• ASME B16.5 -Фланцевые и фланцевые фитинги NPS от ½ ”до 24″
• ASME B16.47 — стальные фланцы большого диаметра NPS от 26 «до 60»

Обычно используемые кованые материалы:

• углеродистая сталь: — ASTM A105, ASTM A350 LF1 / 2, ASTM A181
• легированная сталь: — ASTM A182F1 / F2 / F5 / F7 / F9 / F11 / F12 / F22
• нержавеющая сталь: — ASTM A182F6 / F304 / F304L / F316 / F316L / F321 / F347 / F348

Осмотр фланца

Следующее должно быть подтверждено при осмотре фланца:

• наружный и внутренний диаметр корпуса
• круг болта и диаметр отверстия болта
• диаметр ступицы и толщина сварного шва
• длина втулки
• прямолинейность и выравнивание отверстия под болт

Допустимые допуски приведены в стандартах B16.5 и B16.47.

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».

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.

Таблицы размеров фланцев стальных плоских приварных ГОСТ 12820-80

Размеры фланцев зависят не только от условного диаметра стального изделия. В зависимости от давления, на которое рассчитано фланцевое соединение, его габариты и вес будут пропорционально изменяться.

Выделяют несколько максимально допустимых величин условных давлений. Для плоских приварных фланцев ГОСТ 12820-80 их шесть:

• 1 кгс/см2
• 2,5 кгс/см2
• 6 кгс/см2
• 10 кгс/см2
• 16 кгс/см2
• 25 кгс/см2

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 1 и 2,5 кгс/см2

Сравнивать и определять размеры фланцев можно в pdf файле. В нем чертеж всегда находится перед глазами.

Dу, мм	D, мм	D1, мм	D2, мм	dв, мм	b, мм	n, мм	d, мм	Вес, кг
10	75	50	35	15	10	4	11	0,25
15	80	55	40	19	10	4	11	0,29
20	90	65	50	26	12	4	11	0,45
25	100	75	60	33	12	4	11	0,55
32	120	90	70	39	12	4	14	0,79
40	130	100	80	46	13	4	14	0,95
50	140	110	90	59	13	4	14	1,04
65	160	130	110	78	14	4	14	1,39
80	185	150	128	91	14	4	18	1,84
100	205	170	148	110	14	4	18	2,14
125	235	200	178	135	16	8	18	2,6
150	260	225	202	154	16	8	18	3,62
175	290	255	232	196	16	8	18	3,77
200	315	280	258	222	18	8	18	4,73
225	340	305	282	245	20	8	18	5,93
250	370	335	312	273	21	12	18	6,95
300	435	395	365	325	22	12	22	9,33
350	485	445	415	377	22	12	22	10,45
400	535	495	465	426	22	16	22	11,6
450	590	550	520	480	24	16	22	14,6
500	640	600	570	530	24	16	22	16
600	755	705	670	630	25	20	26	21,4
700	860	810	775	720	26	24	26	29,2
800	975	920	880	820	26	24	30	36,6
900	1075	1020	980	920	28	24	30	44,2
1000	1175	1120	1080	1020	30	28	30	52,6
1200	1375	1320	1280	1220	30	32	30	62,4
1400	1575	1520	1480	1420	32	36	30	77,6
1600	1785	1730	1690	1620	32	40	30	94,3
1800	1985	1930	1890	1820	35	44	30	117
2000	2190	2130	2090	2020	35	48	30	133
2200	2405	2340	2295	2220	42	52	33	190
2400	2605	2540	2495	2420	47	56	33	237

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 6 кгс/см2

Кроме размеров плоских фланцев на условное давление, таблица содержит информацию о прокладках СНП и ПУТГ. Ниже представлена сокращенная версия таблицы.

Dу, мм	D, мм	D1, мм	D2, мм	dв, мм	b, мм	n, мм	d, мм	Вес, кг
10	75	50	35	15	12	4	11	0,31
15	80	55	40	19	12	4	11	0,33
20	90	65	50	26	14	4	11	0,53
25	100	75	60	33	14	4	11	0,64
32	120	90	70	39	15	4	14	1,02
40	130	100	80	46	16	4	14	1,21
50	140	110	90	59	16	4	14	1,33
65	160	130	110	78	16	4	14	1,63
80	185	150	128	91	18	4	18	2,44
100	205	170	148	100	18	4	18	2,85
125	235	200	178	135	20	8	18	3,88
150	260	225	202	154	20	8	18	4,65
175	290	255	232	196	22	8	18	3,77
200	315	280	258	222	22	8	18	5,9
225	340	305	282	245	22	8	18	5,93
250	370	335	312	273	23	12	18	7,7
300	435	395	365	325	24	12	22	10,3
350	485	445	415	377	26	12	22	12,6
400	535	495	465	426	28	16	22	15,2
450	590	550	520	480	28	16	22	17,3
500	640	600	570	530	29	16	22	19,7
600	755	705	670	630	30	20	26	26,2
700	860	810	775	720	32	24	26	36,7
800	975	920	880	820	32	24	30	46,1
900	1075	1020	980	920	34	24	30	55,1
1000	1175	1120	1080	1020	36	28	30	64,4
1200	1400	1340	1295	1220	39	32	33	99
1400	1620	1560	1510	1420	48	36	33	161,5
1600	1820	1760	1710	1620	53	40	33	203
1800	2045	1970	1920	—	—	44	39	—
2000	2265	2180	2125	—	—	48	45	—

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 10 кгс/см2

От габаритных размеров фланцев зависит вес стальных фланцевых изделий. В отличие от воротниковых, плоские приварные фланцы обладают значительно меньшим весом. Возможно, по этой причине они получили самое широкое применение во многих сферах производственной деятельности.

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 10 кгс/см2

Dу, мм	D, мм	D1, мм	D2, мм	dв, мм	b, мм	n, мм	d, мм	Вес, кг
10	90	60	42	15	12	4	14	0,46
15	95	65	47	19	12	4	14	0,51
20	105	75	58	26	14	4	14	0,75
25	115	85	68	33	14	4	14	0,89
32	135	100	78	39	16	4	18	1,4
40	145	110	88	46	18	4	18	1,72
50	160	125	102	59	18	4	18	2,06
65	180	145	122	78	20	4	18	2,8
80	195	160	133	91	20	4	18	3,19
100	215	180	158	110	22	8	18	3,96
125	245	210	184	135	24	8	18	5,4
150	280	240	212	154	24	8	22	3,97
175	310	270	242	196	24	8	22	3,77
200	335	295	268	222	24	8	22	8,05
225	365	325	295	245	24	8	22	5,93
250	390	350	320	273	26	12	22	10,7
300	440	400	370	325	28	12	22	12,9
350	500	460	430	377	28	16	22	15,9
400	565	515	482	426	30	16	26	21,6
450	615	565	532	480	30	20	26	22,8
500	670	620	585	530	32	20	26	28
600	780	725	685	630	36	20	30	39,4
700	985	840	800	720	39	24	30	59,5
800	1010	950	905	820	42	24	33	79,2
900	1110	1050	1005	920	45	28	33	94,1
1000	1220	1160	1110	1020	48	28	33	118,4
1200	1455	1380	1330	1220	56	32	39	197,4
1400	1675	1590	1530	1420	65	36	45	279
1600	1915	1820	1750	1620	75	40	52	423

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 16 кгс/см2

Условное давление, выраженное в кгс/см2, является не совсем верным решением, так как килограмм-сила относится к внесистемной единице измерений СИ. Системной единицей измерения для давления является Паскаль (Па). Несмотря на это килограмм-сила пользуется огромной популярностью в России, поэтому в таблицах с размерами фланцев используется именно она.

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 16 кгс/см2

Dу, мм	D, мм	D1, мм	D2, мм	dв, мм	b, мм	n, мм	d, мм	Вес, кг
10	90	60	42	15	14	4	14	0,54
15	95	65	47	19	14	4	14	0,61
20	105	75	58	26	16	4	14	0,86
25	115	85	68	33	18	4	14	1,17
32	135	100	78	39	18	4	18	1,58
40	145	110	88	46	20	4	18	1,96
50	160	125	102	59	22	4	18	2,58
65	180	145	122	78	24	4	18	3,42
80	195	160	133	91	24	4	18	3,71
100	215	180	158	110	26	8	18	4,73
125	245	210	184	135	28	8	18	6,38
150	280	240	212	154	28	8	22	8,2
175	310	270	242	196	28	8	22	3,77
200	335	295	268	222	30	12	22	10,2
225	365	325	295	245	30	12	22	5,93
250	405	355	320	273	31	12	26	14,5
300	460	410	370	325	32	12	26	17,8
350	520	470	430	377	34	16	26	22,9
400	580	525	482	426	38	16	30	31
450	640	585	532	480	42	20	30	39,6
500	710	650	585	530	48	20	33	57
600	840	770	685	630	50	20	39	80
700	910	840	800	720	52	24	39	84,2
800	1020	950	905	820	54	24	39	104,4
900	1120	1050	1005	920	59	28	39	129
1000	1255	1170	1110	1020	63	28	45	179,4
1200	1485	1390	1330	1220	76	32	52	298

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 25 кгс/см2

Для тех, кто постоянно работает с фланцевыми соединениями, не секрет, что ГОСТ 12820-80 переработан в новый государственный стандарт (ГОСТ 33259-2015). Основные размеры фланцев по новому стандарту соответствуют ГОСТу 80-х годов, применение «новых» фланцев возможно даже на старых предприятиях.

Размеры фланцев ГОСТ 12820-80 на давление 25 кгс/см2

Dу, мм	D, мм	D1, мм	D2, мм	dв, мм	b, мм	n, мм	d, мм	Вес, кг
10	90	60	42	15	16	4	14	0,64
15	95	65	47	19	16	4	14	0,71
20	105	75	58	26	18	4	14	0,98
25	115	85	68	33	18	4	14	1,17
32	135	100	78	39	20	4	18	1,77
40	145	110	88	46	22	4	18	2,18
50	160	125	102	59	24	4	18	2,8
65	180	145	122	78	24	8	18	3,22
80	195	160	133	91	26	8	18	4,06
100	230	190	158	110	28	8	22	5,92
150	300	250	212	154	30	8	26	10,5
175	330	280	242	196	32	12	26	3,77
200	360	310	278	222	32	12	26	13,3
225	395	340	305	245	34	12	30	5,93
250	425	370	335	273	34	12	30	18,9
300	485	430	390	325	36	16	30	24
350	550	490	450	377	42	16	33	34,6
400	610	550	505	426	44	16	33	44,6
450	660	600	555	480	48	20	33	51,8
500	730	660	615	530	52	20	39	67,3
600	840	770	720	630	54	20	39	90,9
700	960	875	820	720	60	24	45	127
800	1075	990	930	820	68	24	45	181,4

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.

Размеры уплотнительных поверхностей стальных плоских приварных фланцев ГОСТ 12820-80

Размеры уплотнительных поверхностей с соединительным выступом мы приводили выше в таблицах. Теперь разберем фланцы других исполнений:

• Исполнение 2 — выступ
• Исполнение 3 — впадина
• Исполнение 4 — шип
• Исполнение 5 — паз
• Исполнение 8 — шип под фторопластовый уплотнитель
• Исполнение 9 — паз под фторопластовый уплотнитель

Размеры уплотнений фланцев с исполнением 2 и 3 (выступ-впадина)

Dу, мм	Pу, кгс/см2	D2, мм	D4, мм	D6, мм	h, мм	h1, мм	h2, мм
10	10/16/25	42	34	35	2	4	3
15	10/16/25	47	39	40	2	4	3
20	10/16/25	58	50	51	2	4	3
25	10/16/25	68	57	58	2	4	3
32	10/16/25	78	65	66	2	4	3
40	10/16/25	88	75	76	3	4	3
50	10/16/25	102	87	88	3	4	3
65	10/16/25	122	109	110	3	4	3
80	10/16/25	133	120	121	3	4	3
100	10/16/25	158	149	150	3	4	3
125	10/16/25	184	175	176	3	4	3
150	10/16/25	212	203	204	3	4	3
200	10/16	268	259	260	3	4	3
200	25	278	259	260	3	4	3
250	10/16	320	312	313	3	4	3
250	25	335	312	313	3	4	3
300	10/16	370	363	364	4	5	4
300	25	390	363	364	4	5	4
350	10/16	430	421	422	4	5	4
350	25	450	421	422	4	5	4
400	10/16	482	473	474	4	5	4
400	25	505	473	474	4	5	4
450	10/16	532	523	524	4	5	4
450	25	555	523	524	4	5	4
500	10/16	585	575	576	4	5	4
500	25	615	575	576	4	5	4
600	10/16	685	677	678	5	6	5
600	25	720	677	678	5	6	5
700	10/16	800	777	778	5	6	5
700	25	820	777	778	5	6	5
800	10/16	905	877	878	5	6	5
800	25	930	877	878	5	6	5

Размеры уплотнений фланцев с исполнением 4 и 5 (шип-паз)

Dу, мм	Pу, кгс/см2	D2, мм	D3, мм	D4, мм	D5, мм	D6, мм	h, мм	h1, мм	h2, мм
10	10/16/25	42	24	34	23	35	2	4	3
15	10/16/25	47	29	39	28	40	2	4	3
20	10/16/25	58	36	50	35	51	2	4	3
25	10/16/25	68	43	57	42	58	2	4	3
32	10/16/25	78	51	65	50	66	2	4	3
40	10/16/25	88	61	75	60	76	3	4	3
50	10/16/25	102	73	87	72	88	3	4	3
65	10/16/25	122	95	109	94	110	3	4	3
80	10/16/25	133	106	120	105	121	3	4	3
100	10/16/25	158	129	149	128	150	3	4	3
125	10/16/25	184	155	175	154	176	3	4	3
150	10/16/25	212	183	203	182	204	3	4	3
200	10/16	268	239	259	238	260	3	4	3
200	25	278	239	259	238	260	3	4	3
250	10/16	320	292	312	291	313	3	4	3
250	25	335	292	312	291	313	3	4	3
300	10/16	370	343	363	342	364	4	5	4
300	25	390	343	363	342	364	4	5	4
350	10/16	430	395	421	394	422	4	5	4
350	25	450	395	421	394	422	4	5	4
400	10/16	482	447	473	446	474	4	5	4
400	25	505	447	473	446	474	4	5	4
450	10/16	532	497	523	496	524	4	5	4
450	25	555	497	523	496	524	4	5	4
500	10/16	585	549	575	548	576	4	5	4
500	25	615	549	575	548	576	4	5	4
600	10/16	685	651	677	650	678	5	6	5
600	25	720	651	677	650	678	5	6	5
700	10/16	800	751	777	750	778	5	6	5
700	25	820	751	777	750	778	5	6	5
800	10/16	905	851	877	850	878	5	6	5
800	25	930	851	877	850	878	5	6	5

Размеры уплотнений фланцев с исполнением 8 и 9 (шип-паз под фторопластовую прокладку)

Dу, мм	Pу, кгс/см2	D2, мм	D10, мм	D11, мм	h, мм	h4, мм	h5, мм
10	10/16/25	42	23	35	2	4	3
15	10/16/25	47	28	40	2	4	3
20	10/16/25	58	35	51	2	4	3
25	10/16/25	68	42	58	2	4	3
32	10/16/25	78	50	66	2	4	3
40	10/16/25	88	60	76	3	4	3
50	10/16/25	102	72	88	3	4	3
65	10/16/25	122	94	110	3	4	3
80	10/16/25	133	105	121	3	4	3
100	10/16/25	158	128	150	3	4	3
125	10/16/25	184	154	176	3	4	3
150	10/16/25	212	182	204	3	4	3
200	10/16	268	238	260	3	6	5
200	25	278	238	260	3	6	5
250	10/16	320	291	313	3	6	5
250	25	335	291	313	3	6	5
300	10/16	370	342	364	4	6	5
300	25	390	342	364	4	6	5
350	10/16	430	394	422	4	6	5
350	25	450	394	422	4	6	5
400	10/16	482	446	474	4	6	5
400	25	505	446	474	4	6	5
450	10/16	532	496	524	4	6	5
450	25	555	496	524	4	6	5
500	10/16	585	548	576	4	6	5
500	25	615	548	576	4	6	5
600	10/16	685	648	676	5	6	5
600	25	720	648	676	5	6	5
700	10/16	800	750	778	5	6	5
700	25	820	750	778	5	6	5
800	10/16	905	855	883	5	6	5
800	25	930	855	883	5	6	5

Поделиться ссылкой:

• Нажмите для печати (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)

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.

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.

Таблица размеров фланцев плоских приварных по ГОСТ 12820-80(0.1-0.25 МПа)

В этой таблице представлены габаритные размеры фланцев, изготовленных по ГОСТ 12820. Они имеют Ду от 10 до 2400 мм и предназначены для трубопроводных систем с давлением от 0,1 до 2,5 МПа.

Dy	D	D1	D2	dн	dв	b	Вес, кг
10	75	50	35	14	15	8	0,25
15	80	55	40	18	19		0,29
20	90	65	50	20	26	10	0,45
25	100	75	60	32	33		0,55
32	120	90	70	38	39		0,79
40	130	100	80	45	46		0,95
50	140	110	90	57	59		1,04
65	160	130	110	76	78	11	1,39
80	185	150	128	89	91		1,84
100	205	170	148	108 (А)	110		2,14
				114 (Б)	116		2,05
125	235	200	178	133 (А)	135	13	2,60
				140 (Б)	142		2,47
150	260	225	202	152 (А)	154		3,61
				159 (Б)	161		3,43
				168 (В)	170		3,20
175	290	255	232	194	196		3,77
200	315	280	258	219	222	15	4,73
225	340	305	282	245	245	17	5,93
250	370	335	312	273	273	18	6,95
300	435	395	365	325	325		9,33
350	485	445	415	377	377		10,45
400	535	495	465	426	426		11,64
450	590	550	520	480	480	20	14,56
500	640	600	570	530	530		16,01
600	755	705	670	630	630		21,35
700	860	810	775	720	720	21	29,15
800	975	920	880	820	820		36,63
900	1075	1020	980	920	920	23	44,20
1000	1175	1120	1080	1020	1020	25	52,58

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.

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.

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.

Фланцевое соединение » ЛТ Групп

Стыковка труб сварным способом хоть и обеспечивает высокую прочность и герметичность, но использовать сварку бывает не всегда целесообразно. Например, если требуется получить разъемное соединение, то придется прибегнуть к альтернативным вариантам стыковки. Одним из таких способов является фланцевое соединение, нашедшее широкое применение при соединении труб отопления, водоснабжения, а также при монтаже промышленных и судовых трубопроводов. Помимо стыковки труб, такие соединения используют при установке трубопроводной арматуры (задвижек, смотровых фонарей), а также при монтаже трубопроводного оборудования (насосов, измерительных приборов). Что это такое? Сами по себе фланцы выполнены в виде плоской пластины преимущественно в форме кольца (реже – квадрата). В центре фланца расположено отверстие, в которое вставляется конец трубы. По краям фланца расположены отверстия поменьше – они предназначены для болтового соединения. В качестве альтернативы болтам могут использоваться шпильки для фланцевых соединений. Для того чтобы обеспечить герметичность конструкции, между фланцами размещается резиновая прокладка. Крепление фланца на торцевую часть трубы обычно осуществляется двумя способами – сваркой или посредством резьбового соединения.

Разновидности соединений Согласно ГОСТ №12815 по материалу изготовления фланцевые соединения разделяются на несколько типов: • Из ковкого чугуна – могут функционировать при рабочем давление среды (жидкости или газа) 1,6-4 МПа и её температуру в пределах -30-400 градусов. • Стальные фланцы – способны выдерживать давление в пределах 1,6-20 МПа и температуру от -250 до 600 градусов. • Из серого чугуна – такие фланцы выдерживают давление от 1 до 16 МПа и температуру от -16 до 300 градусов. Кроме того, фланцы также делают из бронзы, латуни и даже пластика. Что касается вариантов исполнения этого соединения, то оно может быть следующих типов: • С выступом под углом 45 градусов и выборкой в торцевой части. • С пазом внутри кольца фланца, которое расположено по всей окружности. • С соединительной фаской, располагающейся под углом 45 градусов. • С фаской под установку линзовой прокладки. В связи со специфичностью продукции приобрести фланцевое соединение трубопроводов может оказаться не так просто – или нужной модификации оборудования не будет в наличии, или цена на продукцию будет непомерно завышенной. Но этих проблем можно легко избежать, если правильно выбрать поставщика продукции. К кому обратиться? Если вы хотите приобрести фланцевое соединение трубопроводов на самых выгодных условиях, то нужно обращаться в , которая предоставляет своим покупателям уникальный набор преимуществ: • Высокое качество – многоуровневая система контроля позволяет исключить возможность передачи заказчику бракованной продукции. • Широкий ассортимент – у нас можно приобрести фланцы любых размеров, материалов изготовления и вариантов исполнения. • Доступные цены – стоимость продукции приятно удивит даже покупателей с самым ограниченным бюджетом. • Удобный сервис – наши специалисты помогут с выбором и оформлением заказа, оплатить который можно как наличными, так и

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

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

Другая классификация

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Обозначение фланцев

Обозначение плоских приварных фланцев

Фланец 1-450-10 ст. 20 ГОСТ 12820-80 — так обозначается обычный плоский фланец исполнения 1 (с соеденительным выступом) с условным проходом 450 мм рассчитанный на условное давление 10 кгс/см2 или 1 МПа сделанный из стали 20.

И если фланец квадратный, с Ду 1200 из стали 3, то: Фланец квадратный 1-1200-10 ст. 3 ГОСТ 12820-80.

Когда заказываются фланцы с условным проходом Ду 100, 125 и 150 м, то указывается буква соответствующего диаметра трубы.

При заказе фланцев исполнения шип-паз под фторопластовые прокладки после цифр условного давления ставится буква Ф.

Обозначение воротниковых фланцев — приварных встык

Фланец 1-1000-100 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80 — воротниковый фланец исполнения 1, условный проход Дц 1000 мм, Ру 10 МПа или 100 кгс/см2, из нержавейки.

Фланец квадратный 1-800-10 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80 — если квадратный. И здесь Ду 800, а Ру 1 Мпа.

И если исполнение шип-паз, то добавляется буква Ф.

Обозначение свободных фланцев

Фланец 125-6 ст.3сп ГОСТ 12822-80 — Ду 125, Ру 0,6 МПа, сталь 3 сп.

Фланец квадратный 400-6 ст. 15хн ГОСТ 12822-80. Здесь условный проход 400 мм и сталь 15ХМ.

Т.к. в паре используется приварное кольцо, то оно обозначается так:

Кольцо 1-400-6 ст. 15ХМ ГОСТ 12822-80 — исполнение 1, Ду 400 мм.

При заказе диаметров 100, 125, 150 нужно добавить букву какую вам нужно. А при заказе фланце под фторопластовые прокладки шип-паз добавляется буква Ф.

Вот мы и рассмотрели, как обозначаются основные виды фланцев

и можно перейти к следующему вопросу, думаю очень важному. А он о том, а как же купить фланцы, где посмотреть цену, а может быть и посмотреть прайс с ассортиментом, наличием и ценами.

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.

Общие сведения

Фланец – это круглая или квадратная деталь с отверстиями для прохождения рабочей среды трубопровода и монтажа крепежных элементов. Существуют также детали нестандартной формы. Они имеют более узкую специализацию.

При стыковке трубопровода фланцы соединяют болтами и гайками. Чтобы обеспечить герметичность соединения, устанавливают эластичный уплотнитель. Так получают надежный стык, исключающий утечку. Фланцы для труб делят по нескольким критериям.

Форма

Конфигурацию детали подбирают отдельно для каждого случая. Производители выпускают фланцы следующих типов:

1. Плоский приварной. Соединяется с трубопроводом сваркой. Перед монтажом необходимо сделать срез трубы строго перпендикулярным поверхности. Для монтажа применяют любой тип сварки.
2. Раструбный. Внутренний диаметр больше размера трубы. При установке патрубок помещают внутрь фланца и приваривают.
3. Воротниковый. Плоская поверхность элемента выполнена заодно с коротким патрубком. Он необходим для установки на металлическую трубу.
4. Плоский накидной. Имеет внутренний диаметр больше размера трубопровода.
5. Свободный вращающийся. Фланец соединяется с патрубком, цепляясь за специализированный бортик. Чтобы провернуть трубу, достаточно ослабить крепежные элементы.
6. Резьбовой. Для соединения не требуется использование сварочного аппарата. Фланец такого типа монтируют на резьбу. Чтобы избежать утечки, на витки наносят уплотнительный материал.
7. Глухой. Устанавливается в конце трубопровода. Играет роль съемной заглушки.

Производители выпускают фланцы, предусмотренные для монтажа на разные емкости.Так герметично соединяют магистраль с сосудом.

Материал изготовления

Фланцевое соединение труб из стали предусматривает применение деталей из различных материалов. Это

• чугун;
• сталь;
• латунь.

Для разных материалов допустимые показатели отличаются.

Фланцы, устойчивые к негативному влиянию влаги и химических веществ, изготавливают из латуни и нержавеющей стали. Фланцевое соединение труб из стали предусматривает крепление деталей из цветного металла на резьбу. Стык уплотняют паклей или ФУМ лентой.

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.

Порядок ремонта

Методы обнаружения дефектов:

1. Визуальный осмотр.
2. Измерение геометрических параметров. Отклонения от габаритов, заданных чертежами, свидетельствует о наличии повреждений.
3. Рентгеноскопия, ультразвуковой контроль. Электронное оборудование позволяет получить точную информацию о размерах дефектов, глубине их залегания без разборки узла.
4. Проверка герметичности. Производится с помощью галоидных, гелиевых течеискателей. При минусовых температурах используют незамерзающий мыльный раствор.

Перед проведением ремонтных работ трубопровод перекрывают, тем самым исключая попадание грязи и посторонних предметов внутрь. Если фланцы сильно повреждены или их ремонт кажется нецелесообразным, их меняют.

• После демонтажа уплотнительные поверхности очищают. Удаляют старые прокладки, шабером убирают коррозионные поражения.
• Редкие глубокие дефекты, забоины, раковины устраняют механическим способом. Образовавшиеся отверстия убирают электронаплавкой, следы от которой зачищают, шлифуют.
• Для плотного прилегания поверхностей друг к другу производят притирку. Для этого берут абразивные порошки и пасты, которые подбирают под фланцевый материал. Появление матового-серого кольца – сигнал к окончанию процесса.
• Вышедшие из строя болты и шпильки заменяют новыми. В большинстве случаев происходит замена прокладок. Их уплотнительные свойства ухудшаются.

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).

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».

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.

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

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.

Виды фланцевых соединений и их характеристики

При проведении химического процесса необходимо выполнять требования безопасной эксплуатации оборудования. В инженерной практике использования химических реакторов встречаются технические оболочки, изготовленные как одна деталь (отливки, поковки). Другие оболочки представляют собой свариваемые между собой конструкции, что обеспечивает наибольшую гарантию герметичности конструкции. Однако часто узлы реакторов соединяются между собой с помощью разъемных соединений, что обусловлено требованиями изготовления, монтажа и эксплуатации реактора. Наиболее распространенным видом разъемного соединения является фланцевое соединение. Фланцевые соединения должны обеспечивать герметичность соединения, обладать прочностью, быстро разбираться и собираться, быть дешевыми [11].

Основным элементом фланцевого соединения является фланец. В настоящее время широкое применение получили три вида фланцев: плоские приварные, приварные встык и свободные на приварном кольце (накидные) (рисунок 10). Конструкции фланцев стандартизированы и классифицируются по условному давлению и условному диаметру.

а ‒ плоский приварной; б ‒ приварной встык; в ‒ свободный на приварном кольце; 1 ‒ фланец; 2 ‒ привариваемая труба; 3 ‒ приварное кольцо

Рисунок 10 ‒ Фланцы трубопроводов

Наиболее простыми являются плоские приварные фланцы. Они применяются при давлении до 2,5 МПа и температуре до 300 °С. В силу своей простоты и небольшой материалоемкости фланцы такой конструкции в настоящее время нашли широкое распространение в нефтеперерабатывающей промышленности.

Приварные встык фланцы не имеют ограничений по давлению и температуре. Коническая втулка этих фланцев позволяет, во-первых, снизить напряжения во фланце, а во-вторых, вынести сварной шов из зоны наибольших нагрузок фланцевого соединения.

Накидные фланцы удобны при монтаже, так как в этой конструкции часть фланца под установку прокладки соединена с патрубком жестко, а сам фланец на патрубке не закреплен, поэтому отверстия под болты можно поворачивать на любой угол. Накидные фланцы применяют при условном давлении до 2,5 МПа.

Присоединительной поверхностью фланцев называется поверхность под установку прокладки. Виды фланцевых соединений в зависимости от этой поверхности представлены на рисунок 11.

а ‒ с гладкой поверхностью; б ‒ выступ-впадина; в ‒ шип-паз; г ‒ с овальной (или восьмиугольной) прокладкой; д ‒ с линзовой прокладкой

Рисунок 11 ‒ Некоторые виды фланцевых соединений

Фланцевые соединения с гладкой присоединительной поверхностью получили широкое распространение в связи с простотой конструкции.

Соединения типа «выступ-впадина» и «шип-паз» являются более надежными, поэтому их применяют при проведении взрывопожароопасных процессов, а также процессов, протекающих при рабочей температуре от -40 °С и выше +300 °С. Монтируют фланцы таким образом, чтобы фланец, находящийся внизу в рабочем состоянии аппарата, имел исполнение «паз» (впадина). Это облегчает установку прокладки при монтаже.

При высоких давлениях (более 6,3 МПа) применяют фланцевые соединения с поверхностью под металлическую прокладку овального или восьмиугольного сечения. Сопрягаемая поверхность таких фланцев имеет одинаковые фасонные канавки.

Герметичность фланцевого соединения обеспечивается с помощью прокладки. Прокладка должна быть эластичной, стойкой к воздействию уплотняемой среды, прочной и долговечной. Наиболее часто в качестве материала прокладок используют неметаллические материалы (резину, асбестовый картон, паронит, фторопласт), атак же металлы (алюминий, латунь, медь, сталь).

Существует еще группа так называемых спирально навитых прокладок. Уплотнительная поверхность таких прокладок состоит из двух спирально навитых чередующихся лент: перфорированной холоднокатаной из коррозионно-стойкой стали и ленты из уплотнительного материала, например фторопласта. Дополнительную прочность прокладке придает одно или два металлических кольца. Если прокладка имеет одно кольцо, то оно может располагаться как с внешней стороны уплотнительного материала, так и с внутренней (рисунок 12).

Такие прокладки обладают хорошей герметичностью по сравнению с плоскими неметаллическими прокладками. Их можно использовать, например, при комплектовании фланцевых соединений с гладкой уплотнительной поверхностью в случае невозможности применения обычных неметаллических прокладок.

а ‒ основной тип; б ‒ с внутренним кольцом; в ‒ с наружным кольцом;

г ‒ с внутренним и наружным кольцом; 1 ‒ лента-наполнитель;

2 ‒ перфорированная лента из коррозионно-стойкой стали; 3 ‒ внутреннее кольцо; 4 ‒ внешнее кольцо

Рисунок 12 ‒ Спирально-навитые прокладки

Крепежными деталями фланцевого соединения являются болты или шпильки и гайки. Шпильки устанавливают в более ответственных соединениях, так как они обладают меньшим коэффициентом концентрации напряжений. Материал крепежных деталей фланцевого соединения подбирается также в зависимости от рабочих параметров рабочего процесса (давления, температуры) и материала фланцев. Если сосуд работает при высоких температурах, то мате риал болтов должен иметь тот же коэффициент температурного расширения, что и фланцы. Это позволяет снизить значения возникающих во фланцевом соединении напряжений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном отчете рассмотрен блок деизогексанизации установки изомеризации гидроочищенной бензиновой фракции

В литературном обзоре описаны подготовка к ремонту и ремонт основного оборудования блока деизогексанизации установки изомеризации гидроочищенной бензиновой фракции

В технологическом разделе приводятся технические и технологические характеристики основного оборудования блока деизогексанизации установки изомеризации гидроочищенной бензиновой фракции.

Также в отчете рассматривается ремонт насосного оборудования и виды фланцевых соединений.

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.

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

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

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.

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.

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.

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.

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

Одним из главных преимуществ является герметичное соединение фланцев. Благодаря этому стыки выдерживают высокое давление и температуру, не пропускают транспортирующийся по трубам наполнитель, даже если в нем содержатся агрессивные компоненты. Поэтому стыковка труб с помощью фланцев широко применяется при строительстве таких объектов:

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

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

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

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

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.

Источник https://izhartezia.ru/montazhnye-raboty/flancevoe-soedinenie-trub.html

Источник https://okno-pro.ru/otoplenie/flancevoe-soedinenie-chertezh.html

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/flancevoe-soedinenie-truboprovodov.html