Фланец – это деталь, которая используется для соединения разных элементов трубопровода. Он состоит из плоского кольца с отверстием по центру и отверстиями по окружности для крепления болтами или винтами. Фланцы могут быть разных размеров и типов, в зависимости от требований конкретного трубопровода. Например, для высокого давления и больших диаметров используются сварные и фланцы с повышенной прочностью. Кроме того, фланцы могут быть изготовлены из разных материалов, таких как сталь, алюминий, медь и т.д. Важно выбирать материал в соответствии с условиями эксплуатации трубопровода, чтобы обеспечить его надежность и долговечность.
Фланцы оптом в Ростове-на-Дону можно в компании Армарост. Пречень стальных фланцев можно посмотреть по ссылке в нашем каталоге.
Фланцы широко используются в различных отраслях, включая металлургию, нефтегазовую промышленность, химическую промышленность и т.д. Без фланцев не было бы возможности соединять различные элементы трубопровода и создавать сложные системы транспортировки жидкостей и газов. В заключение, можно сказать, что фланцы – это важная деталь, которая играет ключевую роль в создании надежных и безопасных трубопроводных систем. Их правильный выбор и установка помогут обеспечить эффективную работу трубопровода и избежать серьезных аварий.
Фланец - это узел, который используется для соединения двух элементов трубопровода. Фланцы используются в различных отраслях промышленности, в том числе в химической, нефтяной, газовой и пищевой. Существует несколько видов фланцев, каждый из которых имеет свои особенности и применение.
- Первый вид - плоский фланец. Он имеет плоскую поверхность и обычно используется в небольших трубопроводах. Плоские фланцы обычно применяются для соединения трубопроводов с низким давлением.
- Второй вид - сварной фланец. Он представляет собой фланец, который сваривается непосредственно на трубе. Сварные фланцы используются для соединения трубопроводов с высоким давлением и высокой температурой.
- Третий вид - шаровой фланец. Он имеет шаровидную форму, что позволяет регулировать угол соединения труб. Шаровые фланцы используются в системах, где требуется регулировка направления потока.
- Четвертый вид - резьбовой фланец. Он имеет наружную резьбу, которая позволяет ему быть закрученным внутрь резьбовой трубы. Резьбовые фланцы обычно используются в системах, где требуется быстрая и легкая установка.
- Пятый вид - выступной фланец. Он имеет выступающий элемент, который позволяет ему быть закрепленным на трубе без необходимости сварки или резьбовой соединительной детали.
Фланцы плоские
Фланцы плоские приварные, как правило, изготавливаются двумя методами: Первый – литьем, когда расплавленный металл заливается в форму, а после застывания, делается мех. обработка отлитой заготовки; Второй - резкой (газовой или плазменной) заготовки из листа металла, т.е. из цельного листа металла вырезается заготовка и затем обрабатывается на станке. Плоские фланцы, изготовленные методом литья более дешевые, т.к. при таком способе изготовления остается очень мало отходов, но всегда есть риск того, что внутри фланца могут присутствовать воздушные полости, которые часто образовываются при таком методе, а значит такие фланцы стальные менее надежные. При изготовлении методом резки из листа металла, остается много отходов, поэтому плоские фланцы, изготовленные таким методом, стоят дороже, но их качество выше, т.к. отсутствует такой момент как образование воздушных полостей внутри фланца. Поэтому если в трубопроводе предполагается высокое давление, то надежнее на данный трубопровод устанавливать фланцы плоские, изготовленные методом резки из листа металла.
Cварной фланец
Фланец приварной, — это группа фланцев, присоединение которых к соединяемому элементу (труба, резервуар, емкость и т.д.) происходит посредством сварки соединяемых элементов. К этой группе не относятся резьбовые фланцы, так как они соединяются посредством резьбового соединения. Остальные типы и виды фланцев, относятся к группе приварных, — это фланцы стальные приварные плоские, фланцы стальные приварные встык (фланцы воротниковые, фланцы юбочные), фланцы сосудов и аппаратов (приварные плоские, приварные встык, приварные встык под прокладку восьмиугольного сечения) и т.д. Приварные фланцы отличаются от других наличием сварных швов.
Качество сварных швов, очень сильно влияет на качество фланцевого соединения, так как оно должно обеспечивать надежные эксплуатационные характеристики фланцевого соединения, особенно работающего при высоких рабочих давлениях. Сварка фланцевого соединения является очень ответственным моментом монтажа, сварной шов должен обеспечивать равномерность и однородность соединения, без лишних вкраплений, пор, полостей. Для контроля качества сварных швов применяются дефектоскопы (приборы проверяющие качество сварных швов, — они могут быть различными по принципу действия, — рентгенными, ультразвуковыми и т.д.), как правило, для контроля качества сварных швов применяются приборы неразрушающего контроля. Фланцы плоские приварные являются самой распространенной группой фланцев, которая применяется и производится в промышленных масштабах. Фланец стальной плоский приварной, является самым распространенным элементом сварного соединения.
Шаровой фланец
Стальной шаровый фланец являются запорной арматурой. Корпус выполнен из углеродистой стали, для изготовления шара и штока используется нержавейка. Устройство отличается надежностью, великолепной герметичностью, простотой эксплуатации и продолжительным сроком работы.Резьбовой фланец
Универсальное изделие "фланец резьбовой" используется в трубопроводах различного назначения, он имеет два приимущества: с одной стороны он несет в себе все основные свойства простого плоского фланца и обладает теми же геометрическими размерами, с другой сторны он может использоваться без приварки к трубе за счет того, что оснащен внутренней резьбой и может быть навинчен на элемент трубопровода оснащенный наружной резьбой (например сгон).Фланец резьбовой обладает резьбой на внутреннем отверстии, в которое и помещается труба с резьбой такого же (но внешнего) диаметра. Выпускаются чугунные и стальные фланцы – последние могут оказаться оцинкованными или нержавеющими. Фланец относится к элементам инженерных решений, применяемых не только на магистрали, вдали от насосов, котельных, газораспределителей, но и с равным успехом используется непосредственно на выходе, например, той же насосной станции. Поскольку выходные патрубки оборудования приваривать к трубе трассы не рекомендуется, на помощь здесь и приходят приварные и завинчивающиеся фланцы. По сравнению со сварным, для отсоединения которого достаточно лишь разобрать стык, отвинтив болты, врезной (с резьбой) фланец можно снять, не разбирая стык, а лишь открутив сгон, и сняв муфту. Естественно, участок трубы должен иметь небольшой запас хода, позволяющий немного оттянуть его в нужную сторону, чтобы привинтить/отвинтить и фланец, и сгон.
Выступной фланец.
Он имеет выступающий элемент, который позволяет ему быть закрепленным на трубе без необходимости сварки или резьбовой соединительной детали. Выступные фланцы обычно используются в системах, где требуется быстрая установка и снятие. В заключение, выбор фланца зависит от типа трубопровода и условий эксплуатации.
Фланцы и ГОСТ
Впечатляющее разнообразие фланцев не превращается в хаос, напротив, оно структурировано и упорядоченно. Стандартизованы конструкции, варианты исполнения, типоразмеры фланцев, а также общие технические требования к ним, применяемые для их изготовления материалы, способы закрепления.
В настоящее время действует национальный стандарт РФ «ГОСТ 33259-2015 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования», который заменил ранее применяемые ГОСТы:
- ГОСТ 12815-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей;
- ГОСТ 12816-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Общие технические требования;
- ГОСТ 12817-80. Фланцы литые из серого чугуна на Ру от 0,1 до 1,6 МПа (от 1 до 16 кгс/см2). Конструкция и размеры;
- ГОСТ 12818-80. Фланцы литые из ковкого чугуна на Ру от 1,6 до 4,0 МПа (от 16 до 40 кгс/см2). Конструкция и размеры;
- ГОСТ 12819-80. Фланцы литые стальные на Ру от 1,6 до 20,0 МПа (от 16 до 200 кгс/см2). Конструкция и размеры;
- ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные на Pу от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры;
- ГОСТ 12821-80. Фланцы стальные приварные встык на Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Конструкция и размеры;
- ГОСТ 12822-80. Фланцы стальные свободные на приварном кольце на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры.
Из какого материала производится фланец?
Распространены фланцы из разных материалов. Есть даже пластиковые варианты для бытовых и других несложных трубопроводных систем. Также популярны варианты из чугуна, латуни, нержавеющей стали, бронзы и алюминия. Самый популярный вариант – фланцы из углеродной кованой стали со специально обработанными поверхностями.
Для использования в сложных условиях (например, химический трубопровод), могут применяться изделия с внутренней дополнительной обработкой, которая выполнена из другого материала. Такие прокладки и накладки позволяют противодействовать различным химическим реакциям и высоким температурам, сохраняя надежность соединительных элементов длительное время.
Преимущества и недостатки, которые имеют фланцы
Как и любые другие материалы, фланцы имеют ряд плюсов и минусов в сравнении с другими видами соединения труб (сварка). Основными преимуществами являются такие моменты:
- Трубопровод может быть произведен в мастерской, не нужно проводить много работ непосредственно на участке.
- Нет необходимости проводить испытания трубопровода на участке, так как это все уже было сделано при проектировании и изготовлении системы в мастерской.
- Даже окрашен трубопровод был в мастерской, что позволяет максимально быстро произвести монтаж системы на участке.
- Простой доступ к определенной части системы для очистки, ремонта, улучшения и проверки.
Основных недостатков фланцевого соединения по сравнению со сварными трубами три:
- Обслуживание таких систем стоит дороже, так как требуется не только закупка фланцев и соединительных болтов, но также закупка заглушек.
- Нужно больше пространства для трубопроводов, соединенных фланцами. Например, только стойки для труб потребуют много места.
- Как утверждают специалисты, фланцы даже с очень надежными прокладками могут периодически протекать.
Поэтому, в зависимости от спецификации объекта нужно учесть все плюсы и минусы и выбрать оптимальный вариант соединения труб. Если выбирать фланцы, важно приобретать качественные материалы с соответствием международным стандартам.
Стандарты, которые имеют фланцы
Учитывая, что производитель фланцев может находиться, например, в России, а потребитель изделия в США, Европе или в любом другом уголке нашей планеты, важна определенная стандартизация и спецификация изделий. Это необходимо, чтобы, к примеру, рабочий сразу определил, какой именно фланец ему нужен, не переводя стандарты одной страны на другие стандарты. Чаще всего применяются международные стандарты ASTM. Так, например, стандарт данной системы А105 расскажет, что изделие сделано из углеродистой кованой стали.
Также стоит отметить, что фланцы, как правило, имеют разные стандартные размеры. Диаметр обозначается всегда в миллиметрах. Даже, если это большое изделие для соединения крупных трубопроводных магистралей. В маркировке также обозначается и градус наклона соединительных элементов для сварки. Впрочем, многие фланцы соединяются не только с помощью сварочного оборудования, но и с помощью болтов. В этом случае, как правило, используется 8 болтов, которые также изготавливаются из крепких и долговечных материалов.
Материалы и технология изготовления фланцев
Для изготовления стальных и чугунных фланцев используются:
- сталь ─ углеродистая, низколегированная, теплоустойчивая, коррозионно-стойкая;
- литье ─ из легированной, высоколегированной и нелегированной стали;
- серый чугун ─ СЧ 15, СЧ 20;
- ковкий чугун ─ КЧ 30-6;
- высокопрочный чугун ─ ВЧ 40, ВЧ 45.
Технология изготовления фланцев должна обеспечивать неукоснительное соблюдение их геометрических размеров и механических свойств.
Фланцы типов 01, 02, 03, 04 допустимо изготавливать из листового проката. При условии выполнения сварных швов с полным проваром по всему сечению фланцы этих типов можно выполнять сварными. Фланцы типа 11 (стальные приварные встык) изготавливать из листового проката не допускается. Их производят из поковок или штампованных заготовок.
Фланцы, изготовленные горячей обработкой металлов давлением ─ ковкой, прокаткой, штамповкой, ─ в максимально полной степени соответствуют современным требованиям эксплуатации. Особенно хорошие результаты приносит изготовление фланцев с использованием горячей штамповки и последующей термической обработкой. Горячештампованные поковки на сегодняшний день являются основным видом заготовок для фланцев трубопроводной арматуры. Особенно эта технология актуальна при изготовлении фланцев стальных приварных встык.
Будучи в меньшей степени подверженными деформациям, чугунные фланцы лучше стальных фланцев сохраняют форму, но требуют более бережного обращения, учитывая относительную хрупкость. Так, затяжку фланцевых соединений чугунной арматуры необходимо выполнять с осторожностью, чтобы излишнее рвение не привело к излому фланца.
Крепежные детали
Роль крепежа во фланцевых соединениях нельзя недооценивать. Болтам или шпилькам приходится «держать удар» механических нагрузок, стремящихся разорвать соединение. Крепежные детали (болты, шпильки, гайки) обычно изготавливают из того же или близкого по свойствам материала, что и сами фланцы. Избегая значительной разницы коэффициентов линейного расширения, удается обеспечить важную в процессе эксплуатации синхронность реакции фланца и крепежных деталей на изменения температуры.
Отверстия под крепежные детали во фланцах трубопроводной арматуры должны быть расположены симметрично по отношению к обеим ─ вертикальной и горизонтальной ─ главным осям. Но только не на них самих.
Чтобы сберечь время, затрачиваемое на подбор, и сократить расходы на доставку необходимого крепежа, его удобно заказать в комплекте с фланцами в одной компании. Это, кроме того, послужит гарантией их полной совместимости. Такую возможность получают заказчики, обратившиеся в компанию АРМАТЭК. Здесь также помогут укомплектовать фланцы межфланцевыми прокладками из различных материалов. Ведь от их свойств и качеств в значительной степени зависит герметичность фланцевого соединения.
Прокладки фланцевых соединений
Материал прокладки должен соответствовать условиям ее эксплуатации с учетом параметров (давление, состав, температура) рабочей и окружающей среды.
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 A, B, C, D, E и F 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 уплотнительных поверхностей A и B следует использовать волновые прокладки ТРГ с упругим вторичным уплотнением, а прокладки СНП снаряжать двумя ограничительными кольцами.
Фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений K и J применяют с линзовыми прокладками, а также прокладками овального и восьмиугольного сечения. А фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений L и M ─ с прокладками на основе фторопласта-4.
Важный параметр фланцевого соединения трубопроводной арматуры ─ усилие сжатия прокладки, величина которого измеряется в сотнях кН.
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.
Обозначение фланцев
Рекомендуемая новым ГОСТ 33259-2015 маркировка фланцев несколько отлична от установленной в ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80, ГОСТ 12822-80.
Для удобства и возможности сравнения «старый» и «новый» порядок маркировки сведен в небольшую таблицу.
|
Фланцы |
Обозначение согласно ГОСТ 12820-80-ГОСТ 12822-80 |
Обозначение согласно ГОСТ 33259-2015 |
|
Фланцы стальные плоские приварные |
Фланец X1-X2-X3-X4 ГОСТ 12820-80, где: X1 ─ исполнение уплотнительной поверхности по ГОСТ 1285-80; X2 ─ номинальный диаметр; X3 ─ номинальное давление; X4 ─ марка материала. |
Фланец X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7 ГОСТ 33259 X1 ─ номинальный диаметр X2 ─ номинальное давление X3 ─ номер типа фланца X4 ─ номер размерного ряда (1 или 2) X5 ─ исполнение уплотнительной поверхности X6 ─ марка материала X7─ группа контроля |
|
Фланцы стальные приварные встык |
Фланец X1-X2-X3-X4 ГОСТ 12821-80 X1 ─ исполнение уплотнительной поверхности по ГОСТ 1285-80 X2 ─ номинальный диаметр X3 ─ номинальное давление X4 ─ марка материала |
|
|
Фланцы стальные плоские свободные на приварном кольце |
Фланец X1-X2-X3 ГОСТ 12822-80 X1 ─ номинальный диаметр X2 ─ номинальное давление X3 ─ марка материала
Кольцо X1-X2-X3-X4 ГОСТ 12822-80 X1 ─ исполнение уплотнительной поверхности по ГОСТ 1285-80 X2 ─ номинальный диаметр X3 ─ номинальное давление X4 ─ марка материала |
Фланец X1-X2-X3-X4-X5-X6 ГОСТ 33259 X1 ─ номинальный диаметр X2 ─ номинальное давление X3 ─ номер типа фланца X4 ─ номер размерного ряда (1 или 2) X5 ─ марка материала X6 ─ группа контроля
Кольцо X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7 ГОСТ 33259 X1 ─ номинальный диаметр X2 ─ номинальное давление X3 ─ номер типа фланца X4 ─ номер размерного ряда (1 или 2) X5 ─ исполнение уплотнительной поверхности X6 ─ марка материала X7─ группа контроля |
- Комментарии
