Основни характеристики и предназначение на фланцовите връзки. Видове фланцови тръбопроводни връзки - използвани материали и методи на монтаж

Фланцовото свързване е най-разпространеният начин за свързване на стомана промишлени тръбопроводимежду тях. По този начин могат да бъдат свързани тръби на водоснабдителни системи, основно отопление, газоснабдяване и нефто- и газопроводи.

Тази статия представя фланцовите връзки. Ще разгледаме техните разновидности и геометрични размери, както и ще проучим изискванията на GOST за проектиране на свързващите елементи.

Съдържание на статията

Предназначение и характеристики на фланцовата връзка

Фланецът е плоска стоманена плоча под формата на пръстен (по-рядко квадрат или правоъгълник). В средната част на плочата има отвор за вкарване на крайната част на тръбата, а по нейния контур има няколко еднакво отдалечени отвора за монтаж на болтове или шпилки, които впоследствие се фиксират с гайки.

Фланцовите съединения са бърза алтернатива на заварките и муфите. По време на монтажа краят на тръбата се заварява към проходния отвор на фланеца, след което плочите се изтеглят заедно. Плътността на връзката се постига чрез използването на уплътнителни уплътнения, изработени от каучук или флуоропласт. Могат да се използват и обтуратори - стоманени, монтирани между два фланца. Обтураторите ви позволяват да блокирате определен участък от тръбопровода, ако е необходимо да го поправите.

Също така фланцовите връзки се използват за свързване на тръбопроводи към устройства и технологични резервоари, най-често към топлообменници. В този случай към краищата на тръбите се заварява фланец, към който е свързана всмукателната тръба на оборудването.

Зависи от функционално предназначениеразграничават следните видове фланцови връзки:

• за свързване на тръби и инсталации, издържащи налягане от 0,1 до 20 MPa - регулирано от разпоредбите на GOST № 12815;
• за свързване на съдове и оборудване към тръбопроводи - регламентирано от GOST № 28759.

Изчисляването на фланцови връзки от всякакъв тип се извършва в съответствие с инструкциите "Препоръки за изчисляване, проектиране и монтаж на стоманени фланци строителни конструкции“, издаден от VNIPI Promstalkonstruktsiya през 1989 г.

Типове фланци

Всяко от горните нормативни документисъдържа класификация на фланците, според която свързващи елементиразделена на различни видове. Помислете за класификацията на продуктите за докинг стоманени тръбисъгласно GOST № 12815:

1. От сив чугун, лят (ГОСТ № 12817-90) - използва се за монтаж на отливка тръбни фитинги, тръбни връзки промишлено оборудванеи технически резервоари от чугун. Проектиран за налягане 0,1-16 MPa, работна температураот -16 до +300 градуса.
2. Изработен от ковък чугун, лят (GOST № 12818-80) - използва се за съединяване на тръби, монтажни фитинги и свързващи устройства и контейнери, изработени от ковък чугун. Издържа налягане 1,6-4 MPa, работна температура от -30 до 400 0 .
3. От стомана, лята (ГОСТ № 12819-80) - свързващи елементи на тръбопроводи и фитинги от всякакви материали. Работи при налягане 1,6-20 MPa, температурен режимот -250 до +600 градуса.
4. Стомана, заварена плосък тип(GOST № 12820-80) - стандартът се прилага за фланци от плосък тип, които могат да издържат на налягане от 0,1-2,5 MPa и температури от -70 до +300 0. Фланцовата вложка (обтуратор) също се произвежда съгласно този стандарт.
5. Изработен от стомана, за челно заваряване (GOST № 12821-80) - издържа на налягане от 0,1-20 MPa, температурен диапазон от -250 до +600 0.
6. Изработен от стомана, оборудван със заварен пръстен - налягане от 0,1-3 MPa, работна температура от -30 до +300 0.

Свързващи елементи заварен типпо време на монтажа те се поставят на края на тръбата и се фиксират с две заварки. Конструкциите за челно заваряване се фиксират с един шев, разположен между тръбния разрез и фланевата яка.

Продуктите със заварен пръстен се състоят от две части - плоча и пръстен с еднакъв диаметър. В този случай към тръбата е заварен само пръстенът, докато фланецът остава свободен и може да се върти около оста си. Този дизайн се използва в труднодостъпни местаили в зони, където се изисква редовен ремонт или поддръжка на тръбопроводи.

Фланците за свързване на тръби с съдове и оборудване, които отговарят на изискванията на GOST № 28659, се класифицират в следните разновидности:

1. (GOST № 28759-2) - използва се за съдове и оборудване с диаметър 400-4000 mm. Проектиран за налягане 0,3-1,7 MPa и температура -70 +300 градуса. Широко използван в нефтената, газовата и химическата промишленост.
2. Стомана за челно заваряване (GOST № 28759-3) - диаметър от 40 до 4000 mm, налягане 0,7-6,5 MPa, температура от -70 до +540 0.
3. Стоманено осмоъгълно сечение - диаметър 400-1600 мм, налягане 6,4-16 МРа, температура от -70 до +550 градуса.

Има и такова нещо като изолационна фланцова връзка IFS, за чието подреждане може да се използва всякакъв вид фланцеви конструкции. Изолационна фланцова връзка се използва за защита на тръбопроводите от, което е главната причинаускорено износване на подземни системи.

Изолационната фланцова връзка се състои от 2 фланца, затегнати с шипове, между които е разположена от диелектричен (непроводящ) материал. Най-често се използва термостабилизиран графит или поронит.

Този дизайн предотвратява разпространението на ток през тръбопровода, ограничавайки го до определен участък от тръбопровода. Изолационната фланцова връзка може значително да увеличи експлоатационния живот на подземните тръбопроводи, използва се в продължение на 15-20 години, след което диелектричното уплътнение трябва да бъде заменено.

Ако е необходимо да се смени уплътнението, се използват специални ускорители, които представляват клиновидни крикове, през които се отглеждат съседни фланци. Има механични (ръчни) ускорители и хидравлични ускорители, които са способни да развият сила до 15 тона.

Технология за монтаж на фланцова връзка (видео)

В допълнение към класификацията по материал на производство и метод на монтаж, фланците се разделят в зависимост от дизайн. ГОСТ № 12820 за стоманени фланци дефинира 9 вариантасвързващи елементи:

• изпълнение № 1 - конструкцията е оборудвана със свързваща издатина (фаска) под ъгъл от 45 градуса;
• изпълнение No 2 - с перваз под ъгъл 90 0;
• изпълнение № 3 - с перваз 45 0 и селекция (вдлъбнатина) на вътрешната крайна част;
• изпълнение No 4 - с вътрешна селекция и изпъкналост 90 0;
• изпълнение No 5 - с вътрешен жлеб по цялата обиколка на фланеца;
• изпълнение No6 - изрязва се вътрешна фаска за монтаж;
• изпълнение № 7 - фаската е предназначена за монтаж на уплътнение с овална форма;
• изпълнение № 8 и № 9 са подобни на конфигурации № 4 и № 5, с изключение на наличието на фаска за уплътнението на лещата.

Отделна група включва компресионни фланци, предназначени за свързване на стоманени и пластмасови тръби. Компресионните конструкции се състоят от две части - фланцова плоча и PE тръба, излизаща от нея. Компресивните фланци са предназначени за системи с налягане до 10 MPa. Има и компресионни, през които преходът от пластмасова тръбавърху метални фитинги.

Вибрационната вложка, известна още като фланцова вложка, се използва за намаляване на нивото на шум и вибрации, които възникват по време на работа на тръбопровода. Вибрационните вложки са изработени от термично стабилна гума с основа от корда, поради което уплътнението получава допълнителна твърдост и устойчивост на деформация.

Вибрационните вложки се произвеждат в диапазона от диаметри 25-800 мм. Могат да се монтират на тръбопроводи за водоснабдяване, подаване на въздух, парни вещества и други химически неутрални течности. Диаметър на вибрационните вложки 25-200 мм издържат налягане до 16 MPa, 250-600 mm - до 10 MPa. Работната температура на гумената вибрационна вложка е до +110 градуса. Те не се повреждат от линейно удължаване на тръбите, те могат да се свиват и разтягат с 12-20 mm, в зависимост от размера на вибрационната вложка.

Конструктивни характеристики на фланцовите крепежни елементи

В допълнение към самата свързваща плоча, тя се състои от 3 елемента:

• болтове или шпилки;
• ядки;
• шайби.

Съгласно разпоредбите на GOST № 12816, болтовете могат да се използват върху тръбопроводи с налягане работна средадо 25 MPa, ако налягането в системата надвиши дадена стойност, трябва да се използва монтажна шпилка (стоманен прът с резби в двата края), който осигурява по-голяма здравина на фугата. В тръбопроводи високо налягане(от 100 MPa) се използва шпилка от 35-та стомана, при налягания до 100 MPa - шпилка от стомана 20X.

Шайби за фланцови съединения са стоманена плоча, поставена под глава на гайка или болт, за да се увеличи носещата й площ. Разрешено е използването на болтове, шпилки и шайби от класове на якост 8.8, 6.6 и 5.6 за закрепване на фланци.

На фланци, монтирани на тръбопроводи, изпомпващи агресивни течности, в без провалмонтиран е защитен капак (KZH). Корпусът е покритие от хидрофобен текстил, листова стоманаили полимерни материали, което предотвратява разпръскването на работната среда при загуба на херметичност на връзката.

Защитната обвивка се произвежда с диаметър 15-1200 мм, като най-често срещаните обвивки от флуоропласт могат да работят при температури от -200 до +230 градуса.

Фланцовата връзка е най-уязвимата и слаба точка на тръбопровода.

Сглобяването на тръби с фланци е една от най-често срещаните и критични операции при производството и монтажа на тръбопроводи, тъй като разрушаването на фланцовата връзка налага изключване на тръбопровода.

Преминаването на средата през течовете на фланцовите връзки по време на изпитване и експлоатация на тръбопроводи възниква поради слабо затягане на фланците, изкривявания между равнините на фланците, лошо почистване на уплътнителните повърхности на фланците преди монтажа ново уплътнение, неправилен монтаж на уплътнението между фланците, използване на некачествен уплътнителен материал или материал, който не отговаря на параметрите на средата, дефекти на уплътнителните повърхности (огледала) на фланците.

Процесът на сглобяване на фланцова връзка се състои от монтаж (нарязване), подравняване и закрепване на фланци в краищата на тръбите, инсталиране на уплътнение и свързване на два фланца с болтове или шпилки. Преди сглобяването на фланцевото съединение се проверяват тръбните участъци, които ще се свързват, за праволинейността на осите им.

При монтиране на фланци върху тръби в съответствие със SNiP ST.9-62 трябва да се спазват следните изисквания.

Отклонение на фланеца Пспрямо оста на тръбата (кос), измерена по външния диаметър на фланеца (фиг. 99, а) не трябва да надвишава 0,2 ммза всеки 100 ммдиаметър на тръбопровода, предназначен за работа под налягане до 16 kgf / cm 2, 0,1 мм- под натиск от 16 kgf / cm 2до 64 kgf / cm 2и 0,05 ммпод налягане над 64 kgf / cm 2.

Необходимо е да се монтират фланците така, че отворите за болтовете и шпилките да са разположени симетрично спрямо главните оси (вертикални и хоризонтални), но да не съвпадат с тях (фиг. 99.6). Изместени отвори за болтове във фланците тспрямо оста на симетрия не трябва да надвишава ± 1 ммс диаметър на отвора 18-25 мм,±1,5 мм- на 30-34 мми ±2 мм- на 41 мм

Преместването на осите на фланцовите отвори по обиколката на тръбата се проверява с помощта на отвес или ниво, по което се намира вертикалната или хоризонталната ос, след което изместването на отворите се контролира с линийка.

Перпендикулярността на фланеца се проверява с контролен квадрат (фиг. 100) и сонда. Разстояние между фланеца 2 и квадрат 1 измерено в точки, диаметрално противоположни на точките на контакт.

За нарязване на тръби с номинален отвор до 200 ммплоски и челно заварени фланци с тяхното центриране по вътрешния диаметър на тръбата, използвайте устройството, показано на фиг. 101. Устройството се състои от лостово устройство 1 монтиран на прът 3, и диск 5 . За монтаж на фланец 6 лостовият механизъм се вкарва в тръбата 2. Когато пръчката се върти 3 по посока на часовниковата стрелка лостовете се разминават, натискайки ламелите 4 към стената на тръбата, докато дискът е монтиран строго перпендикулярно на оста на тръбата. Плоските фланци са монтирани на инструменталния диск (позиция 1 ), и челно заварени - по края на тръбата и фиксиращите пръти (позиция II). След съгласуване на позицията на фланеца, той се захваща чрез електродъгово заваряване.

Ориз. 99. Позицията на фланеца при монтаж на тръбата:

а - отклонение от перпендикулярността на фланеца към главния. тръби,
b - изместване на осите на отворите за болтове във фланците спрямо оста на симетрия

Ориз. 100. Контролен квадрат:

аз- квадрат, 2 - фланец, 3 - тръба

Ориз. 101. Устройство за монтиране на фланци, центрирани върху вътрешния диаметър на тръбата:

1 - лостово устройство 2 - тръба, 3 - пръчка с яка, 4 - бар, 5 - диск, 6 - фланец

При сглобяване на елементи и възли на тръбопроводи на монтажни стендове се използват специални мобилни устройства за монтиране на фланци.

За подреждане на челно заварени фланци с номинален отвор до 500 ммНай-рационалното устройство, показано на фиг. 102, а. Завареният фланец е монтиран на сменяеми контролни щифтове 1 произведен така, че да съответства на диаметъра на отвора за болт на фланеца. Тези щифтове с двупосочен винт 2 и дръжки 3 разпръснете и фиксирайте позицията на отворите за болтове на фланеца симетрично спрямо вертикалната ос. Перпендикулярността на фланеца на надлъжната ос на тръбата се постига чрез притискане на огледалото към равнината на монтажната каретка 4. Съвпадението на оста на фланеца с оста на тръбата се постига чрез преместване на шейната с фланеца вертикално с помощта на винт 5 и дръжката 6. Закрепването е монтирано на направляващи ролки 7, и след сглобяване и закрепване на елемента, той лесно се търкулва обратно.

Когато се сглобява плосък фланец на такова устройство, вътре в него се вкарва регулиращ пръстен, така че тръбата да не достига до края на шейната (равнината на фланца) с необходимото количество. Недостатъкът на този дизайн е необходимостта от индивидуално центриране на вътрешния отвор на фланеца и тръбата по време на монтажа.

На фиг. 102.6 показва устройство за нарязване на плоски фланци с номинален отвор до 500 ммТя се различава от описаната по-горе по това, че върху монтажната шейна заедно с управляващите щифтове е фиксиран дорник. 8, има поредица от цилиндрични издатини, чийто диаметри съответстват на вътрешните диаметри на сглобените фланци. Ширината на издатините се взема предвид стойността, на която фланеца не е регулиран. Крайните повърхности на издатините се обработват строго перпендикулярно на надлъжната ос. Фланецът се поставя върху тръбата и се притиска с огледало към крайната повърхност на дорника. Инсталационната каретка се премества с помощта на винт 5, така че да е на една и съща ос с тръбата по височина.

Ориз. 102. Устройства за монтиране на фланци:

а- заварен приклад, б- плоски заварени; 1 - контролен щифт 2 - двоен винт
3, 6 - дръжки, 4 - монтажна каретка, 5 - винт, 7 - направляващи ролки 8 - дорник

Ако фланеца не е изкривен или размерът на изкривяване е допустим, произведете окончателно сглобяваневръзки с уплътнения. Меките уплътнения (от паронит, картон, азбест) се навлажняват с вода преди монтажа и се търкат от двете страни със сух графит. Невъзможно е да се смазват уплътненията с мастика или графит, разреден в масло, тъй като мастикът и маслото изгарят до огледалата на фланеца и развалят повърхността им.

Плътността на фланцовата връзка зависи до голяма степен не само от чистотата на повърхността на фланцевите огледала, качеството и размерите на уплътнението, но и от внимателното и умело сглобяване и затягане на гайките. Преди да сглобите фланцови съединения с ръб и гнездо, уверете се, че ръбът на единия фланец свободно влиза в гнездото на фланеца, съвпадащ с него, и уплътнението няма измествания в една или друга посока.

Монтажът на тръби с хлабави фланци върху заварен пръстен или фланцова тръба не се различава от горното и се свежда главно до подготовката на края на тръбата.

Не се допуска коригиране на несъответствието на фланците по време на тяхното сглобяване чрез затягане на болтове или шпилки, както и премахване на празнини чрез инсталиране на клинови уплътнения. Това напрежение причинява едностранно притискане на уплътнението и недопустимо разтягане на болтовете или шпилките, в резултат на което връзката се разхлабва. Прекалено затегнатите болтове или шпилки могат да се счупят по време на работа.

Гайките на фланцовите съединения с паронитни уплътнения се затягат по метода на кръстосания байпас. Първо се затяга една двойка противоположно лежащи болтове, след това втората двойка, която е под ъгъл от 90 ° спрямо първата. Постепенно, чрез напречно затягане на гайките, всички болтове се затягат. При тази последователност на затягане на гайките не се образуват изкривявания във фланцевите връзки.

Гайките с метални дистанционери се затягат по метода на кръговия байпас, тоест с три- или четирикратен кръгов байпас всички гайки се затягат равномерно. Гайките за фланцова връзка се затягат ръчно и механизирано гаечни ключовес тресчотка. Електрическите инструменти включват електрически или пневматични гаечни ключове. Равномерността на затягането и големината на студената намеса на шпилките на фланцовата връзка и капаците на клапаните на тръбопроводите за високо налягане се контролират с динамометрични ключове - чрез измерване на удължението на шпилката при затягане. Допустимият размер на студеното напрежение на шпилките е в диапазона от 0,03 до 0,15 ммза всеки 100 ммдължина на щифта.

Просто казано, фланецът е най-често срещаната, много разпространена свързваща част в тръбопроводната индустрия. Фланецът изглежда като плосък пръстен с кръгли дупкипоставени на еднакво разстояние един от друг по цялата му обиколка.

Фланецът се характеризира с това, че има стъпаловидно напречно сечение с отвори за шпилки или болтове. Основната функция на тези свързващи елементи е да създават плътни и издръжливи връзки. Трябва да се помни, че фланеца не е отделен закрепващ елемент. Предназначението му е да бъде опора за главите на гайки, болтове или нитове. Може да бъде заварен, челно заварен или разхлабен върху заварения пръстен

Спецификации

Най-често срещаните видове такива връзки днес могат да се считат за стоманени и чугунени фланци. Въпреки че се използват и свързващи елементи от неръждаема стомана, алуминий, титанова сплав. Разлики в дизайнапозволяват да се говори за плоски фланци със свързващ перваз; фланци

с пръстеновидни цилиндрични издатини или кухини, фланци без свързваща издатина.

Сред основните технически параметритакива продукти трябва незабавно да бъдат извикани

• диаметрална височина на свързващата пръстеновидна част,
• брой и диаметър на отворите за болтове и шпилки,
• дебелина на свързващия пръстен част на продукта.

Фланците са изработени от метални листовеи изковки, конвенционално или центробежно леене и методи за коване също се използват.

Важни подробности

Трябва също да се каже, че фланецът е най-често срещаният и удобен начинсъздаване на сгъваема връзка. Инсталира се на тези места, където трябва да направите здрава фуга, която по-късно може да бъде демонтирана. Фланецът е в състояние да свърже не само краищата на тръбите, но и да помогне при свързването на всички видове резервоари, оборудване, клапани и клапани. Сега има не само плоски фланци, има и модели с яка. В тях единият фланец сякаш „влиза“ в другия.

Ако е необходимо да се изолира електрически един участък от тръбопровода от друг, тогава се използват и фланци. Говорим за излизане на газо-, нефтопровод или продуктопровод от земята и по-нататъшното му преминаване по повърхността или над нея. Ясно е, че тук говорим сиза катодна защита.

Съществуващата класификация на фланците се основава на стандартите GOST, ANSI (Американски институт за стандарти) и DIN (германски индустриален стандарт). Изборът на размера на такива продукти се извършва в съответствие с вида и предназначението на конкретен тръбопровод. Има разделение на фланците на носещи, капачни и фиксирани; на болтове или телбод; с хомогенно или хетерогенно присъединяване.

При избора на такива свързващи елементи се препоръчва да се съсредоточи върху материала, от който са изработени, техния свързващ размер, размера и дизайна на уплътнителните повърхности, както и диаметъра и хлабината на фланцевата секция. Чугунените фланци са подходящи за водоснабдителни и канализационни системи, тръбопроводи с голямо и средно напречно сечение. Стоманените свързващи елементи се избират за оборудване на тръбопроводни системи със среден и малък диаметър.

Надеждността на всяка система зависи от надеждността на най-слабото звено в системата. Заварените съединения на стоманените тръби са надеждни и се използват в повечето случаи. Но има ситуации, при които използването на заварено съединение е невъзможно. Свързване на различни фитинги, осигуряване на сгъваема връзка, възможност за предотвратяване и ремонт на тръбни фитинги, както и работни възли на възли, свързващи различни тръби: чугун-пластмаса, чугун-стомана, стомана-пластмаса, стомана-азбестоцимент, пластмаса- азбестоцимент и решаване на още много технологични проблеми. За да се гарантира надеждността и издръжливостта на работата на такива връзки трябва да бъде фланцова връзка. AT общ дизайнфланци осигурява чифт фланци и уплътнително уплътнениеи пръстени, свързани с болтове или шпилки.

Фланци - общи характеристики

За унифициране на продуктите и възможността за използване на тези продукти в различни страни по света без допълнителна обработка е въведена ясна класификация на фланцовите връзки. Понякога един и същ фланец различни класификациище има различни обозначения.

Основните класификации, използвани в света:

• GOST - стандарт, приет в СССР и работещ в постсъветското пространство;
• DIN - немски стандарт, валиден в Европа;
• ANSI/ASME е американски стандарт, валиден в САЩ, Япония и Австралия.

Има таблици за превод на стандарти, които показват на кой стандарт отговаря даден фланец.

За производството на фланци се използват различни материали:

• излято желязо;
• ковък чугун;
• въглеродни стомани;
• неръждаеми стомани;
• легирани стомани;
• полипропилен.

Полипропиленовите фланци са широко разпространени в последното десетилетие. Използват се основно за монтаж на системи без налягане, свързване на PE тръба с метална, свързване на тръбни фитинги, върху които е монтиран фланец. Фланците като металните се изработват чрез леене или щамповане.

Отделни фланци и по тип:

• плосък (GOST 12820-81);

• яка (GOST 12821-81);

​

• свободни фланци на заварения пръстен (GOST 12822-80);

​

• фланци за съдове и апарати (GOST 28759.2-90);

​

• пръстен щепсел (GOST 12836-80).

Разрешено е производството на квадратни фланци, които имат минимум 4 отвора за болтове или шпилки. Такива фланци могат да се използват в системи с максимално налягане не повече от 4,0 MPa.

Съгласно номенклатурата и съответно GOST 12815-80 фланците на фитингите и свързващите части на тръбопроводите имат девет основни версии на уплътнителната повърхност:

• испански 1 - Повдигнатата повърхност, най-често срещаният дизайн на фланеца, има специална скосена под ъгъл 45° лице.
• испански 2 - подобен по дизайн на предишния модел, само свързващият перваз е под ъгъл от 90 °;
• испански 3 - с вдлъбнатина с вътреи перваз с външен ъгъл 45°;
• испански 4 - с шип;
• испански 5 - с жлеб под формата на пръстеновидна проба;
• испански 6 - под уплътнението на лещата е избрана фаска от вътрешната страна;
• испански 7 - за уплътнение с овално сечение, пръстеновидна селекция във формата от крайната страна;
• испански 8 - с шип за флуоропластово уплътнение;
• испански 9 - с жлеб за PTFE уплътнение.

За фланците на съдове и апарати има свои собствени изисквания за производителност, посочени в GOST 28759.2-90, а за плоски заварени фланци - в GOST 28759.390

Конструктивни характеристики на фланците

Фланците, като всяка тръба или клапан, имат няколко характеристики на дизайна. При избора и дешифрирането на обозначението на фланците трябва да се знаят тези характеристики.

Условен пропуск

Номиналният отвор на фланеца е вътрешният диаметър на тръба, фитинг или спирателни клапаникъм който е заварен фланеца. Приема се въз основа само на условното преминаване на тръбата.

За плоски заварени фланци с номинален отвор 100, 125, 150, в зависимост от версията, се посочва буквата (A, B, C) - външният диаметър на тръбата зависи от нея, ако буквата не е посочена, буква А се счита по подразбиране.

звания

Всички геометрични размери на фланеца ще зависят от условния проход. Един и същ фланец със същия номинален отвор може да бъде направен по два начина - ред 1 и ред 2. Те се различават по различни централни разстояния между свързващите отвори, а в някои случаи различни диаметрисвързващи отвори. По подразбиране фланците се произвеждат в ред 2.

налягане

Важно свойство на фланцовата връзка е способността да поддържа налягането в системата без изтичане и разрушаване на системата. Този индикатор се нарича условно налягане. Индикаторът за условно налягане зависи от геометричните размери на фланеца, материала на производство, дизайна, уплътняващото уплътнение.

Важно: Когато поръчвате фланци, не забравяйте, че има различни единици за налягане: в kgf / cm2, Pa (MPa), atm., Bar. Следователно е необходимо да се уточни за какво точно налягане трябва да бъде проектиран този продукт.

температура

Работната температура на течността ще стане температурата на фланеца, трябва да се отбележи, че параметрите на налягането и температурата са взаимозависими. С повишаване на температурата максимално налягане, под който работи фланцовата връзка, ще падне. Зависимостта може да бъде изразена чрез линейна интерполация. Зависимостите между работната температура и налягането за всеки фланец са дадени в специални таблици и GOST.

Обозначение на фланеца

Всеки от видовете фланци има свое специфично обозначение, ние ще разгледаме всеки от тях.

Плоски заварени фланци

Да вземем пример за обозначението на плоски заварени фланци:

Фланец 1-65-25 09G2S GOST 12821-80

Фланцов плосък заварен вариант 1 с номинален отвор (DN) - 65 mm, проектиран за номинално налягане от 25 kgf / cm2, изработен от стомана 09G2S в съответствие с GOST 12821-80.

Когато избирате фланец за флуоропластово уплътнение, след числото Du посочете буквата F.

Фланци на яката

Фланец 1-1000-100 ст. 12x18n10t GOST 12821-80

Показва фланеца от версия 1, с номинален отвор 1000, предназначен за налягане от 100 kgf / cm2, изработен от стомана 12x18n10t, която е конструктивна неръждаема стомана.

За квадратни фланци името допълнително показва, че фланецът е квадратен.

Както и при плоски фланци, когато се използва флуоропластово уплътнение, буквата F е обозначена.

Разхлабени фланци на заваръчния пръстен

Обозначаването на свободните фланци, както и на плоските фланци, е малко по-различно. Тъй като този продукт използва заварен пръстен, обозначението на фланеца включва и обозначението на пръстена, например:

Фланец 50-6 ST20 GOST 12822-80

Пръстен 1-50-6 ST 35 GOST 12822-80

Тук: 50 - номинален отвор, номинално налягане 6kgf / cm2, фланецът е изработен от стомана st20, пръстенът е изработен от стомана st35.

За условен пасаж 100, 125, 150 трябва да посочите и буквата (A, B, C), по подразбиране - A.

Уплътнения за фланцови връзки

Запечатване на възел или връзка под свръхналягане, често в агресивна среда отнема важно мястопри изчисляване на фланцовата връзка.

В зависимост от вида на използвания фланец или скоба, дизайн, налягане, температура, химични свойствасреди, като се използват уплътнителни уплътнения:

• KShch (7338-77) - технически киселинно-основен каучук;
• MB (7338-77) - масло- и бензиноустойчива гума;
• T(7338-77) - техническа топлоустойчива гума;
• PON(481-80) - паронит с общо предназначение;
• PMB (481-80) - масло- и бензиноустойчив паронит;
• азбестов картон;
• Флуоропласт-4.

Затягане на фланцови връзки

Затягане на фланцови връзки - ключов моментфланцов монтаж. За да се постигне максимално запечатване, всички детайли трябва да са точни.

Подготовка на елементите

Почистете и обезмаслете повърхностите на фланците, проверете за драскотини, вдлъбнатини и вдлъбнатини. Проверете за корозия на самия фланец и крепежните елементи - болтове и гайки. Отстранете неравностите от конеца, можете също да „закарате“ всеки болт и гайка по конеца. Смажете резбите на болта или шпилка. Подгответе и монтирайте уплътнението. Уверете се, че е инсталиран правилно, трябва да лежи в центъра.

Важно: Не използвайте стари уплътнения, ако не е възможно да смените уплътнението, могат да се монтират няколко стари уплътнения.

Последователност на затягане

Ще осигури надеждно и правилно фиксиране на фланеца правилна подредбазатягане на болтове. За да направите това, леко закрийте първия болт, изберете следващия болт от противоположната страна и също леко затегнете. Третият болт, който затягате, е зад първия с четвърт оборот (90°) или близо до този ъгъл. Четвъртият е срещу третия. Продължете последователността, докато всички болтове бъдат затегнати. При затягане на фланци със закрепване на 4 болта се използва техниката - кръстосано.

Въртящ момент

За да се получи най-херметично свързване, болтовете трябва да имат необходимия въртящ момент на затягане. Напрежението на затягане трябва да бъде равномерно разпределено върху фланеца. По време на затягане болтът се подлага на сила на опън, противоположна на силата на затягане на съединението. Прекомерното затягане на болта може да отлепи резбите или да счупи самия болт.

За да регулирате силата на затягане, използвайте различни техникипуфки:

• хидравличен механизъм за опъване;
• хидравличен динамометричен ключ;
• пневматичен ключ;
• ръчен динамометричен ключ.

В екстремни случаи можете да използвате пуф на ръка, но по този начин е по-добре да работите с професионалист.

Независимо от избрания метод на затягане, въртящият момент, с който се затягат гайките, трябва да отговаря на спецификацията на продукта.

След монтиране на фланеца и стартиране на системата е възможна загуба на въртящ момент до 10% през първите 24 часа на работа. Това е присъщо на всяка болтова връзка поради вибрации, свиване на уплътнението, температурни промени.

След ден-два допълнително стегнете резбови връзкидо зададената точка, според спецификацията.

Фланцовите връзки често се използват в промишлеността. Те трябва да гарантират херметичността и здравината на сглобените конструкции. Ролята на качествената връзка е важна, тъй като слабата връзка може да доведе до големи загубии застрашават експлоатационния персонал. Основният свързващ елемент е фланеца. Тази част е метален диск и осигурява здрав и стегнат фланец.Намира се в индустрията. тръбопроводен транспорт, комунални услуги. Чрез използването различни материализа производството му, той се превръща в почти универсален елемент от тръбопроводни конструкции.

Видове фланци

За проектирани голям бройдизайни на тази част. Всички фланцови връзки се състоят от следните елементи - фланци, уплътнения, крепежни елементи. Основната задача, възложена на този възел, е да комбинира части от тръбопровода или да свърже допълнително оборудване към тръбите. Фланците са разделени на типове в зависимост от различни параметри. По дизайн те са разделени на:

• цяла;
• Безплатно.

Разликата се състои във факта, че фланците от една част, заедно с тялото, понасят съответно едни и същи натоварвания. Изработват се заедно с фитинги в процеса на леене или щамповане, като подравняването може да се извърши и чрез заваряване. Що се отнася до свободните, те са диск, който е прикрепен към заварен фланец или фланцов ръб на тръбата. И двата вида имат както недостатъци, така и предимства. Свободните фланци са лесни за сглобяване, дизайнът им улеснява подравняването на отворите за шпилките. Недостатъкът е по-малка здравина и твърдост от масивните фланци.

Разделяне на фланците според предназначението:

• За фитинги и тръбопроводи. Фланцови тръбопроводни връзки от този типсе използват за всички видове и клонове на тръбопроводни, транспортни и жилищно- комунални услуги.
• За съдове и апарати такива връзки се използват за дестилация на масло, оборудване за системи за топлоснабдяване, както и резервоари за резервация.

Стандарти

Всички фланци са разделени на няколко типа в зависимост от GOST и изпълнение:

1. Отлятите фланци се произвеждат като единична единица с тялото. Те могат да бъдат отлети от стомана или чугун.
2. Стоманени фланци, които са с резба на гърлото. Този тип има доста ограничено приложение и се използва главно за тръбопроводи с ниско налягане.
3. Фланци на яката. Те са продукт от стомана, която се получава чрез челно заваряване. Предназначението на фланците е да свързват тръбопроводи с високо и средно налягане. Този тип има предимството, че е лесен за инсталиране и икономичен. В сравнение с плоските заварени фланци, които ще разгледаме в следващия параграф, те намаляват трудоемкостта на производството средно с 20% и обема на заваръчната работа наполовина.
4. Фланците са плоски заварени. Изработени са от стомана и такива фланцови връзки се използват за технологични тръбопроводи.
5. Разхлабени фланци. Този вид има свои собствени характеристики и е разделен на три подвида:

• с яка, те се използват за тръбопроводи с агресивна среда, от която яката предпазва самия фланец;
• върху тръба с фланец;
• на заварения пръстен се използват за тръбопроводи от цветни метали - мед и нейните сплави, алуминий и неръждаема стомана;

Опции за избор на връзка

1. Форма за фланцова връзка. Фланците могат да бъдат: кръгли, овални или правоъгълни.
2. Условен пропуск. Размерът му съответства на вътрешния участък на фланеца, през който ще тече средата.
3. Конструктивно изпълнение. Този параметър регулира фланцовите връзки, GOST 12815-80 включва 9 различни категории производителност.
4. налягане. Връзките могат да издържат на максимално номинално налягане, това зависи от дизайна и геометричните размери на фланеца. Този параметър е предвиден и от основния регулаторен документ.
5. Материал. За производството на чугун, въглерод, легиран, неръждаема стомана. Материалът се избира според използваната среда за приложение. Могат да се използват и скъпи метали.

Електрическа връзка

Изолационната фланцова връзка има редица разлики от другите видове и има за задача да предотврати преминаването електрически ток, както и защита срещу електрохимична корозия. Повечето тръбопроводи са положени под земята, където е вероятно да се появят.По принцип те не представляват опасност за целия тръбопровод на входа, но са много опасни на изходната точка. Такова въздействие може да доведе до разрушаване на метала, образуване на пукнатини и изтичане на транспортирана течност или газ, изолационната фланцова връзка осигурява необходимата безопасност. Състои се от фланци, специални изолирани уплътнения, втулки и крепежни елементи. Тази връзка се използва в следните случаи:

• на границата на тръбопровода и прехода му от доставчик към потребител;
• когато фланцовата връзка на тръбите осигурява подравняване различни материалиот които са направени;
• на тръбопроводи, които са положени в зоната на източници на блуждаещи токове;
• на изхода на изолирана тръбопроводна мрежа, която се свързва с неизолиран тръбопровод;
• на наземни участъци на газоразпределителни станции.

Други видове фланцови връзки

• Измерване на фланцови връзки.Те осигуряват свързване на тръбопроводни мрежи с допълнително оборудванеи измервателни уреди.
• Връзки с високо налягане.Такива възли са подложени на променливи натоварвания от работни механизми. Ето защо, за да се осигури плътност и здравина, както и издръжливост, редица технологични нюансипо време на инсталацията. Усукването на шпилките се извършва постепенно в кръг и в определена последователност. Фланцовите връзки могат да бъдат направени по-здрави чрез използване на уплътнение тип леща. За да използвате този тип уплътнение, първо е необходимо директно да шлайфате повърхността както на уплътненията, така и на тръбите. Най-добър вариантза този тип се използват фланцови връзки с резба. Може да се използва и заедно с уплътнение на обектива, плосък метал.
  Максималната херметичност на фланцовата връзка се осигурява от използването на плоски уплътнителни материали като мед или алуминий.

• Заключване на фланеца.Тази връзка по дизайн е напълно съобразена с фланеца, разликата се състои във факта, че вместо обичайните крепежни елементи - болтове и шпилки, се използва специален дизайн под формата на лента, която притиска фланците и затяга с болтове. При такива връзки няма дупки по диаметъра на фланците. Този тип се е доказал във възли, които изискват бързо и периодично прекъсване на връзката. В този случай могат да се използват плоски заварени фланци или челно заварени фланци.

Фланцови крепежни елементи

За монтажа на фланцови връзки са необходими крепежни елементи. За закрепване на тръбопроводи се използват следните крепежни елементи: болт, гайка, шпилка и шайба. Тъй като фланцовите връзки на тръбопроводите са доста отговорен дизайн, към крепежните елементи се налагат изисквания в съответствие със следните параметри:

1. сряда. Тя може да е агресивна или не. Въз основа на тази настройка на средата се избира крепежният елемент. За агресивни среди се предпочита стомана с антикорозионни свойства. Също така е възможно да се използва специални покритиякоито предотвратяват корозия.
2. температура. Тук роля играе температурата на течността или газа, които ще бъдат транспортирани по този тръбопровод, както и температурният режим на околната среда. Всеки материал има работен температурен диапазон, според който се избира продуктът. Ако Заобикаляща средане надвишава -30 ºС, възможно е да се използват конвенционални за повече ниски температурисе използват студоустойчиви класове.
3. налягане. Колкото по-високо е работното налягане, толкова по-високи параметри трябва да бъде използвания материал, от който са направени шпилките за фланцови връзки.
4. Индикатори за крепежни елементи: тип дължина.
5. Материал. Стоманата, използвана при производството на крепежни елементи за фланцови съединения, може да бъде класифицирана в четири категории:

• въглеродна стомана с общо предназначение, работна температура не трябва да надвишава 200 ºС, а максималният диаметър е 48 mm;
• въглеродна стомана, използвана за продукти с висока точност, работната температура не може да бъде по-висока от 300 ºС;
• висококачествена въглеродна стомана, крепежните елементи от този материал могат да работят при температури над 450 ºС;
• легирани стомани, които имат топлоустойчиви и антикорозионни свойства.

Ограничена употреба на крепежни елементи

Изборът на крепежни елементи се определя от горните параметри, но има някои ограничения:

1. Крепежните елементи, работещи при работно налягане до 25 kgf/cm, не са ограничени от избора на тип продукт. Що се отнася до налягането, което надвишава тази цифра, могат да се използват само шпилки за фланцови връзки, използването на болтове е забранено.
2. Марката на стоманата за двойката „шпилька-гайка“ може да бъде избрана както еднаква, така и различна. Ако се използва един материал, здравината на гайката трябва да бъде по-малка от здравината на шпилката с 20 единици.

Съществуват специален GOSTшпилки за фланцови съединения, според които номинални размерипродукт за закопчаване. Изборът на размери зависи от работното налягане, на което ще бъде подложено шпилката.

Уплътнения

Тази част е включена в изолирана фланцова връзка, за да се осигури необходимата плътност между фланците. Уплътненията се делят на различни видовеспоред определени параметри. В зависимост от материала, от който са направени, има категории:

• метал;
• неметален;
• комбинирани.

Разпределението на уплътненията по еластичност:

• еластична;
• твърд.

Това свойство предопределя материала, от който се изработват уплътненията за фланцови връзки. Еластични се получават от комбинирани и неметални видове. Твърдите уплътнения са предимно метални, но също и неметални, получени от материали като влакна, твърд каучук, паронит и др.

Конструктивни характеристики на уплътненията

На тази основа уплътненията за фланцови връзки се разделят на:

• Плоски (и двете могат да бъдат комбинирани), използват се във връзки с плоски повърхности. Вътрешният диаметър на плоските уплътнения трябва да бъде с 1-3 mm по-голям от диаметъра на тръбата.
• Уплътненията на лещите са изработени от въглеродна и легирана стомана, могат да бъдат твърди или еластични.
• Овалните осигуряват надеждно уплътнение, докато натоварването на болтовете е доста умерено. Контактът на уплътнителния продукт се осъществява по външната и вътрешната обиколка с фланеца. Материалът за тези уплътнения е или въглеродна стомана, или неръждаема стомана.
• Гофрираните уплътнения могат да бъдат метални или неметални. Те са направени от тънък листкато неметален материал се използва мед, мека стомана, азбестов картон или хартия. Вътрешният диаметър съответства на диаметъра на фланеца, а външният диаметър се регулира от местоположението на болтовете.
• Спиралните са еластични уплътнения. Такова уплътнение се състои от три елемента - спирална част и два ограничителни пръстена.
• Зъбчати уплътнения, материалът за тези уплътнения е мека или легирана стомана. Изолирана фланцова връзка с този тип уплътнения може да работи при температури не по-високи от 480 ºС.

Изчисляване на фланцовите връзки

След определяне на вида на фланеца, в зависимост от предназначението му, вида на уплътнителния продукт, както и материалите, от които ще бъде изработен продуктът, дизайнерите избират необходими размериподробности по специални таблици. Те са представени в съответните GOST. Въпреки че фланците са стандартни части, много често е необходимо да се проектира продукт по поръчка. Системата за изчисление включва следните елементи:

1. Изчисляване на пластичните деформации в основата на втулките, това се отнася за съединения, работещи при ниски температури и налягания.
2. Отчитане на външния огъващ момент, произтичащ от натоварването на болтовете. Този параметър определя якостните характеристики на фланеца.
3. Изчисляване на възникващи напрежения, особено за продукти, получени чрез заваряване.
4. Изборът на стъпка на болта, неправилно дефиниран този параметър може да причини отклонение на пръстените на фланците между болтовете.

Изчисляването на фланцовите връзки трябва да вземе предвид вида на натоварването. Възможни са два варианта - в първия случай натоварването от болтовете се прехвърля върху уплътнението, във втория случай отива равномерно разпределениенатоварвания между уплътнението и опорния пръстен.