Например, для трубы диаметром 50 мм (около 2 дюймов) при использовании фланца диаметром 63 мм толщина стенки фланца составляет около 6,5 мм. Кроме 63х2, востребованы и другие подобные размеры, например, 110х4. Зависимость нижнего значения от верхнего не всегда линейна для этой маркировки.
Фланцы как деталь соединения трубопроводов
Фланцевые соединения труб стали одним из самых распространенных соединений при монтаже трубопроводов различного назначения. Популярность обусловлена простотой монтажа фитингов и возможностью их демонтажа при необходимости. Фланцы как элемент соединения труб также востребованы благодаря прочности фитингового соединения: фланец может использоваться в условиях высокого давления в рабочей среде.
Фланец представляет собой металлический диск с плоским профилем и симметрично расположенными отверстиями для крепления компонентов. Крепеж представляет собой болты или дюбели с гайками и может быть дополнен различными видами шайб для повышения прочности соединения. Между шайбами расположены уплотнения, обеспечивающие герметичность соединений после затяжки.
Уплотнительное соединение может быть изготовлено из различных материалов — выбор зависит от условий эксплуатации. Для соединения двух дисков можно использовать следующие типы крепежа:
- Болты – стальные стержни с резьбой и головкой. Резьба может быть метрической или дюймовой.
- Шпильки – стержни с резьбой на обоих концах. Шпильки устанавливаются в отверстия фланцев и фиксируются гайками с двух сторон для прочного соединения.
- Гайки. Многогранники с внутренней резьбой применяются совместно с болтами и шпильками для прочного затягивания соединения.
- Гравер – это специальная стальная шайба, которая ставится между гайкой и плоской шайбой для противодействия раскручиванию соединения.
Фланцевое соединение является шарнирным: это значительно упрощает демонтаж и обслуживание трубопровода. При необходимости поврежденную секцию можно легко демонтировать и заменить, что позволяет ускорить ремонт и ввод трубопровода в эксплуатацию.
Воротниковые и плоские фланцы для трубопровода
Фланцы отличаются друг от друга способом крепления к трубе для последующего соединения двух секций. Одним из наиболее распространенных типов является воротниковый фланец — он оснащен соединительным элементом — воротником — который крепится к трубопроводу на конце с помощью сварки. Для соединения используется простой сварной шов. Фланцы этого типа изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 12821-80.
Другой тип фланца — плоская часть, которая «монтируется» на трубу и приваривается к контуру трубы. Производство плоских приварных фланцев регламентируется ГОСТ 12820-80. Этот тип установки характеризуется высокой прочностью, но он также является наиболее трудоемким.
При выборе фланца необходимо учитывать следующие основные параметры:
- Условный проход. Он важен при выборе плоской приварной детали и указывает на разницу диаметра трубы и соединительного фланца. В маркировке используется обозначение ДУ с индексами А и Б: первый показывает диаметр фланца, второй – диаметр трубы.
- Условное давление. Это один из самых важных параметров: он показывает, какой уровень давления может выдержать соединение без возникновения протечек. Этот показатель будет зависеть от типа используемого фланца, материала, типа соединения, также на него будет влиять ширина стыковочной поверхности.
- Допустимая рабочая температура среды в трубопроводе. Этот параметр также влияет на максимально допустимое давление.
- Рядность отверстий. Параметр указывает на их расположение и размеры в миллиметрах.
Требования к выбору фланцев содержатся в ГОСТ: Стандарты помогают определить оптимальное соотношение температуры и давления для максимальной надежности соединения.
Важность качества при изготовлении и монтаже фланцев
Фланцевые соединения различных типов хорошо зарекомендовали себя и активно используются в трубопроводных сетях. Качество проектирования, выбора и установки фланцев оказывает значительное влияние на безопасность эксплуатации трубопроводов. Поскольку трубопроводы часто подвергаются воздействию высоких давлений и температур, требования к монтажу должны строго соблюдаться, а производители должны ответственно подходить к изготовлению соединений — от этого зависит жизнь рабочих. Утечки в трубопроводах и связанные с ними аварии могут иметь серьезные последствия для окружающей среды.
Процесс установки включает следующие важные шаги для обеспечения водонепроницаемости соединения:
- Предварительный этап. Перед установкой фланец и крепежные элементы проверяются на наличие вмятин, механических повреждений, коррозии. Элементы соединения подгоняются по резьбе, она обязательно смазывается.
- Пробная установка с использованием прокладке. Если фланец устанавливается повторно, прокладка требует замены на новую.
- Затяжка болтов для обеспечения прочности фиксации системы.
Гайки затягиваются ручными или гидравлическими гаечными ключами, обеспечивая баланс между креплениями со всех сторон.
Назначение и область применения
Фланцевые соединения можно устанавливать на трубы диаметром более 32 мм. Этот метод используется для монтажа разветвленных систем на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтяной промышленности и в коммунальных сетях. Этот тип подключения редко используется для бытовых установок.
Фланцевые соединения необходимы для:
- 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.
Из чего состоит фланцевое соединение
Один соединительный комплект состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующими диаметрам труб, прокладки, набора винтов или болтов с гайками и шайбами. Если необходимо защитить трубу от блуждающих токов, на болты устанавливаются изолирующие втулки, а уплотнение выполняется из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, уплотнения стягиваются болтами. Гвозди более равномерно распределяют усилие зажима и облегчают работу в труднодоступных местах. Фланцевые соединения на болтах используются при давлении до 4 МПа.
Что такое фланец и какие бывают виды
В большинстве случаев фланцы представляют собой кольцевые стальные пластины, но иногда они имеют квадратную или прямоугольную форму. Конец трубы вставляется в большое центральное отверстие, а болты или штифты вставляются в равномерно расположенные внешние окружности. В список типов фланцев входят транзитные фланцы и заглушки. Первые используются для соединения элементов трубопровода, а вторые — для герметизации тупиков или отрезания участков для ремонта или замены.
Для обеспечения взаимозаменяемости продукции, произведенной в разных странах, была разработана единая классификация фланцев. В России это стандарт ГОСТ, в европейских странах — немецкий стандарт DIN, а в Америке, Японии и Австралии — стандарт ANSI/ASME. Однако одинаковые фланцы часто имеют разные символы. Поэтому перевод стандартов осуществляется с помощью специальных таблиц.
Стандарты производительности перечислены в ГОСТ 12815-80 под номерами от 1 до 9:
- С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
- То же, что 1, но выступ под прямым углом.
- С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
- С шипом.
- С внутренним кольцевым пазом.
- С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
- Выборка для овальной прокладки.
- С шипом для фторопластовой прокладки.
- То же что 8, но вместо шипа паз.
При монтаже трубопроводов используются различные типы фланцев:
- Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
- Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
- Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
- Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
- 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.
- Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.
Читайте также: Как сварить алюминий полуавтоматом для начинающих.
При установке фланцевых соединений на стальных трубопроводах они должны быть изготовлены из того же или аналогичного материала, что и металл труб. Это необходимо для того, чтобы избежать повреждений из-за перепадов температуры. Фланцы изготавливаются из серого и легкого чугуна, легированной стали, углеродистой стали и нержавеющей стали. Для труб из других материалов существуют варианты из бронзы, алюминия и латуни. Трубопроводная система часто монтируется с полипропиленовыми фланцами для безнапорных полиэтиленовых труб.
