Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
473 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое фланец? Основные виды

Что такое фланец? Основные виды

Выясняя, из чего состоит трубопровод, многие спрашивают – «что такое фланец?». Попробуем разобраться в данном вопросе, а также рассмотрим его разновидности.

Фланец – это деталь, применяемая в трубопроводных магистралях в качестве соединения его элементов. Она входит в конструкцию конденсатоотводчиков, задвижек, патрубков и др. Фланцы представляют собой плоские детали с отверстиями. Они бывают круглой и квадратной формы.

Классификация фланцев по способу соединения

Так же как и все элементы трубопроводов, эти детали производятся с учетом необходимых стандартов. Они могут отличаться друг от друга по способу монтажа. На сегодня существуют следующие основные виды фланцев:

  • Воротниковые. Применение таких деталей допускается при температуре -253º-+600º. Монтаж этих фланцев осуществляется «встык». В их производстве руководствуются стандартами ГОСТ12821-80.
  • Свободные. Допустимый диапазон температур внешней среды -30º-+300º. Приварные на кольце детали очень удобны в монтаже. Благодаря чему такие элементы используют в труднодоступных местах и участках, нуждающихся в регулярном контроле. В их производстве руководствуются стандартами ГОСТ12822-80.
  • Приварные плоские. Эти детали используются при температуре -70º-+450º. В их производстве руководствуются стандартами ГОСТ12820-80.

Что касается рабочего давления, то воротниковые детали допускают максимальную величину в 200 кгс/см². Свободные приварные детали характеризуются максимальным допустимым значением в 25 кгс/см².

Классификация по способу изготовления

Производство фланцев выполняется несколькими способами. Для этого применяются различные инструменты и методики. Исходя из этого, основные виды фланцев могут производиться при помощи:

  • Ковки. Этот метод основывается на пластичности металла и заключается в обработке заготовки под давлением. В результате многократного внешнего воздействия детали, придаются требуемые параметры.
  • Литья. Сырье для таких деталей подвергается электрошлаковой переплавке. После чего отправляется в форму для создания заготовки. Такой метод позволяет создавать заготовки с минимальными припусками, которые удаляются при помощи резки.
  • Горячей штамповкой. Этот процесс состоит из нескольких этапов: осадки, формообразования, прошивки, обрезки. В результате получают деталь требуемой формы и параметров, которая не нуждается в последующей обработке.
  • Гибкой стали. В качестве сырья для производства таких деталей используют профильную сталь. Из нее вырезают заготовки, которые затем нагревают и отправляют на гибочный станок. Возможно обработка не нагретых заготовок. В этом случае гибка происходит по спирали.

Штампованные и литые детали впоследствии подвергаются доведению до необходимых параметров. С этой целью используют процесс резки, при котором с детали удаляются припуски. Работы производятся на металлорежущих станках. Сегодня помимо механического способа обработки заготовки можно встретить электроискровой, ультразвуковой, химико-механический и т.д. В результате получают фланцы требуемого размера с ровной поверхностью.

Кроме того, детали могут отличаться друг от друга по параметрам. Фланцы выпускаются в 9 возможных вариантах, отличающихся размерами стыковочных поверхностей, а также формой.

Стоимость элементов трубопровода зависит от нескольких факторов. На нее влияет не только вид фланцев, но и другие показатели. В частности, толщина его стенок, размеры, материал, из которого изготовлен и т.д. При выборе деталей особое внимание нужно уделить качеству. От этого показателя зависит надежность всей трубопроводной магистрали.

Фланцы стальные свободные на приварном кольце

Современное развитие технологий дает возможность производить фланцы их многих материалов. Данный фактор и стал причиной того, что эти детали могут использоваться для соединения элементов трубопровода вне зависимости от окружающей среды (показатели влажности и температуры) и среды, которая находится внутри труб.

Фланец свободный на приварном кольце – это вид стального изделия, представляющий собой два кольца: приварное и свободное. Приварное (внутреннее) кольцо с условным диаметром от 10 до 500 мм крепится к трубе методом сварки и накладываются два шва: внутри и снаружи. Такое кольцо создает герметичность. Его внутренняя часть имеет девять различных исполнений. Кольцо свободное – большего размера, надевается на трубу и свободно вращается. Кольцо предназначено для стягивания и фиксации соединения.

Свободный фланец может использоваться практически во всех отраслях (энергетической, химической, нефтяной, газовой и других отраслей промышленности на трубопроводах рабочим давлением более 2,5 МПа) для проведения монтажа оборудования и трубопроводов. Применение: для. Также свободный фланец применяют при монтаже инженерных коммуникаций: холодного и горячего водоснабжения, канализации.

Особенность конструкции позволяет быстро и надежно закрепить фланец на трубопровод, что позволяет работать в труднодоступных местах, где необходимо производить стыковку деталей с трубопроводом.

Читать еще:  Дастер расход привод двигателя

Свободные фланцы можно использовать многократно.

Основное отличие свободных фланцев на приварном кольце от плоских и воротниковых заключается в том, что эту деталь составляют две части – плоский фланец, надевающийся на трубу, и кольцо, приваривающееся к трубопроводу.

Кольцо и фланец должны иметь одинаковый внутренний диаметр. Основное преимущество свободных фланцев в удобстве их использования – во время монтажа сама деталь и отверстия для крепления остаются свободными (отсюда такое название), а чтобы соединить его с другим фланцем не нужно поворачивать трубу.

Свободные фланцы – наиболее оптимальный вариант для присоединения трубопроводного оборудования и арматуры, особенно в тех случаях, когда сложно добраться к месту монтажа. Также такой вид фланцев отлично подходит для трубопроводов, постоянно требующих ремонта.

Марка стали: сталь марки Ст3сп, не ниже второй категории. В некоторых случаях внутреннее кольцо фланца 12822-80 изготавливают из стали нержавеющей, а свободное кольцо – из обычной

Рабочее давление: от 0,1 МПа до 2,5 МПа (от 1 кгс/см², до 25 кгс/см²).

Стальные свободные фланцы могут нормально функционировать при температуре от

30 до +300 ℃.

Условный диаметр: 10-500 мм.

Главные достоинства свободных фланцев:

  • Свободное вращение фланца вокруг трубы, благодаря чему соединение деталей проводится достаточно быстро.
  • Фланец не контактирует с жидкостью, которая находится в трубе, поэтому можно использовать недорогие изделия, для изготовления которых была использована конструкционная углеродистая сталь или коррозионностойкие металлы.
  • Если система быстро изнашивается или подвержена коррозии, фланцы можно восстановить и использовать повторно.
  • Легкая установка даже в самых труднодоступных местах.

01 апреля 2015 г. вступил в силу новый стандарт ГОСТ 33259-2015 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250» взамен ГОСТ 18815-80ГОСТ 18822-80.

Фланцы — очень важный элемент трубопровода

Фланец это деталь трубопровода в форме диска (кольца) с отверстиями для шпилек (болтов), необходимая при соединении труб и трубопроводной арматуры, а также для монтажа деталей трубопровода и для крепления оборудования к трубопроводу.

Методы изготовления фланцев

Фланец это деталь трубопровода в форме диска (кольца) с отверстиями для шпилек (болтов), необходимая при соединении труб и трубопроводной арматуры, а также для монтажа деталей трубопровода и для крепления оборудования к трубопроводу.

Фланцы могут изготавливаться разнообразными методами:

  • горячей штамповки;
  • газовой вырезки;
  • центробежного электрошлакового литья;
  • выгибания из стальной полосы;
  • ковочным методом.

То, каким способом изготовлен стальной фланец, определяет его конечную стоимость.

Фланцы чаще всего бывают из углеродистой, легированной и нержавеющей стали.

Рассмотрим некоторые методы изготовления фланцев более подробно.

1). Горячая штамповка

Шаг 1. Сталь разогревается до определенной температуры.

Шаг 2. Усилием специального пресса от 1,6 до 2,5 тысяч тонн отштамповывается заготовка.

Шаг 3. Заготовка помещается в штамп и повторным ударом формируется внешняя поверхность фланца.

Шаг 4. Раскаленная поковка помещается в пресс, где производится обрубка «облоя» (избыточного металла на штамповке) и вырубка отверстия в центре.

Шаг 5. Механическая обработка поковки — завершающий этап изготовления фланца.

Ковка (штамповка) придает фланцу отличные прочностные механические свойства.

Этот метод является самым дорогостоящим, однако, он наиболее распространен в России.

2). Метод газовой вырезки

Заготовка вырезается из стали определенной толщины.

На металлорежущем оборудовании заготовка приобретает нужную форму и размер, а на электросварочном оборудовании осуществляется ее сварка.

Такой метод заметно экономит на механообработке, тем не менее, это, можно сказать, единственный способ изготовления фланцев больших размеров, а также нестандартных изделий.

3). Центробежное электрошлаковое литье.

Расплавленный металл помещается в неподвижные или вращающиеся формы (литье под давлением).

Такой метод является наиболее дешевым, но фланцы, полученные таким методом, имеют пористый рыхлый металл и, следовательно, сниженные прочностные качества.

Классификация стальных фланцев

Плоский фланец (ГОСТ 12820-80).Одевается на трубу, а затем сваривается по периметру соединения. Применяется при t от -70 до 450 °С, давлении до 25 кгс/см².

При монтаже труба вдевается во фланец, обваривается двумя швами (внутри и снаружи) по поверхности торца.

Такое соединение весьма трудоемко, ведь выполняется два сварных шва, а для совмещения отверстий — приходится вращать трубу.

Читать еще:  Usb тюнинг инжекторных двигателях

Свободный фланец на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) более удобен при монтаже. Он используется в труднодоступных местах и там, где необходим частый ремонт. Эксплуатируется при t от -70 до 450 °С и давлении до 25 кгс/см².

Соединение стальных свободных фланцев на приварном кольце.

Шаг 1. Фланец надевают на трубу, которая вдевается в кольцо, а затем обваривается. Так же обваривается и другая часть соединения. В результате к трубам приварены лишь кольца, фланцы же легко вращаются на трубах или патрубках.

Шаг 2. Концы приближают друг к другу, а, вращая фланцы, достигают совпадения отверстий по контуру. Далее вставляют шпильки или болты и все стягивают гайками.

При таком соединении не нужно поворачивать трубу или добиваться совпадения отверстий перед сваркой. Также оно весьма удобно в труднодоступных местах и там, где необходима регулярная проверка фланцевого соединения (к примеру, в химической промышленности).

Воротниковый фланец (другое название — «стальной приварной встык»). С помощью дополнительного «юбочного» кольца воротниковые фланцы стыкуются с трубой. После соединение «обваривается» сварочным швом. Применим при t от -253 до 600 °С, давлении до 200 кгс/см²

Соединение воротниковых фланцев. В ходе монтажа конец трубы торцом соединяется с торцом фланца (так называемым «воротником») и обваривается только одним швом. Соединение получается гораздо быстрее и проще.

В технической литературе типы фланцев обозначаются так:

    1-65-25 09Г2С ГОСТ 12821-80, где

1 — это исполнение фланца;

65 — это условный проход (Ду);

25 — это условное давление (Ру);

09Г2С — это марка стали.

Исполнения фланцев

Согласно требованиям ГОСТ поверхности фланца бывают девяти различных исполнений (для свободного фланца возможны только у приварного кольца).

Существует схема стыковки фланцев по исполнениям:

  • Исп-е №1 (с соединительным выступом) стыкуется с исполнением №1;
  • Исп-е №2 (с выступом) — с исполнением №3 (с впадиной);
  • Исп-е №4 (с шипом) — с исполнением №5 (с пазом);
  • Исп-е №6 (под линзовую прокладку) — с исполнением №6;
  • Исп-е №7 (под прокладку овального сечения) — с исполнением №7;
  • Исп-е №8 (с шипом) — с исполнением №9 (с пазом) с непременным использованием прокладки из фторопласта.

Условный проход фланцев (Ду)

К примеру, у нас имеется две трубы, стыкующиеся между собой, либо патрубок на теплообменнике или какой-нибудь емкости. Иногда считают, что обозначение наружного диаметра трубы или патрубка должно соответствовать внутреннему диаметру фланца — это заблуждение.

Рядом с обозначением фланца обязательно указывается буква. Если буквы нет, подразумевается, что это буква А.

Данная зависимость имеется у плоских фланцев и фланцев с приварным кольцом, у воротниковых встык этой зависимости нет. Условный проход фланцев — основной параметр — от него зависят все геометрические размеры. Т.е., зная величину условного прохода фланцев, все остальные величины присваиваются автоматически.

Например, Ду 100 соответствует наружный диаметр трубы 108 мм или 114 мм (это зависит от исполнения и от буквы А или Б (ГОСТ 12816-80).

Условное давление (Ру)

Условное давление – это давление, которое способно выдержать соединение. Его показатель зависит от размеров и уплотнительной поверхности фланцев. Фланец стальной плоский приварной, а так же фланец стальной свободный на приварном кольце, выдерживают давление до 25 кгс/см2. Фланец стальной приварной встык выдерживает давление до 200 кгс/см2.

Единицей измерения для фланцев является кгс/см2.

Фланцевые соединения, состоят из:

  • — фланца;
  • — комплекта крепежа (шпильки, гайки, шайбы);
  • — прокладки (паронитовые, фторопластовые, графитовые, стальные и т.д.).

Подбор необходимого крепежа.

Для правильного подбора крепежных элементов нужно помнить о том, что ими будет укомплектовано конкретное фланцевое соединение, а, следовательно, нужно учитывать такие параметры, как:

  • — рабочее давление;
  • — рабочая температура;
  • — рабочая среда (газ, вода, пар, нефть и др.);
  • — внешняя среда.

Кроме этих параметров выбор крепежа зависит от марки стали, из которой выполнен фланец.

Количество отверстий во фланце зависит от размера фланца (Ду) и условного давления (Ру).

Прокладки для фланцев

Прокладки — это сжатые листы или кольца, необходимые для создания герметичного соединения двух поверхностей. Прокладки необходимы для работы в экстремальных температурных условиях и давлениях. Они выполняются из металлических, полуметаллических и неметаллических материалов.

Читать еще:  Ваз 21093 тюнинг только двигатель

Принцип уплотнения состоит в сжатии прокладки между двумя фланцами, когда прокладка заполняет микроскопические неровности на поверхности фланцев, образуя уплотнение, не допускающее утечку жидкостей и газов. Для того, чтобы добиться герметичности во фланцевом соединении, требуется правильная установка прокладки.

Фланцы стальные, выполненные методом горячей штамповки и методом литья – купите в сети магазинов «Сила Воды»!

Права на статью принадлежат ООО «Сила Воды» (с). Полная или частичная перепечатка возможна только с разрешения правообладателя

Исполнения фланцев от A до M. Как читать таблицы из ГОСТ?

Фланцы представляют собой деталь дисковой формы с центральным отверстием для прохождения внутренней среды. По периметру расположены равноудаленные отверстия для крепежа. Исполнение фланца наносят в маркировку:

Рис. 1: Маркировка фланца, расположение исполнений

Историческая справка. До 2016 года существовала серия ГОСТов группы 12815-12822 и все типы фланцев имели разный ГОСТ. В настоящее время, фланцы изготавливают по ГОСТ 33259-2015. Основные отличия.

Как узнать размеры для исполнений фланцев?

Рис. 2: Схема фланцев в исполнениях A, B, C и D. Какие данные взять из схемы, чтобы найти в «таблица 2» в ГОСТ 33259-15 всю нужную информацию по размерам.

Как проверить по таблице из ГОСТ данные на каждое исполнение? Размеры фланцев можно увидеть в таблице 2 — «Размеры уплотнительных поверхностей фланцев» в ГОСТ 33259-15 (скачать ГОСТ). На каждое исполнение соответствует определенный размер «D». Например, для фланцев с соединительным выступом B (1) , стоит смотреть столбик «D » , а для фланцев под прокладку овального сечения J (7) подойдет столбик « D » и « D » .

Рис. 3: Схема фланцев в исполнениях E, F и J. Какие данные взять из схемы, чтобы найти в «таблица 2» в ГОСТ 33259-15 всю нужную информацию по размерам.

Рис. 4: Схема фланцев в исполнениях K, L и M. Какие данные взять из схемы, чтобы найти в «таблица 2» в ГОСТ 33259-15 всю нужную информацию по размерам.

Исполнение B — фланец с соединительным выступом

Стандартно, все фланцы из каталога ОНИКС выполнены в исполнении B (1) . Среди услуг компании «ОНИКС» есть возможность переточки фланцев и заглушек в исполнения. Токарная обработка производится оперативно и качественно. В результате вы получаете фланцы и заглушки с механической обработкой. Если вам требуется переточка, сообщите об этом менеджеру. Отправляйте заявку по электронной почте info@onyxspb.ru. Подробнее про услугу переточки фланцев и заглушек в исполнения — читать.

Таблица 1. Соотношение DN и PN для фланцев в исполнении B (1).

СхемаВидГОСТ 12815-80ГОСТ 33259-15DN, PN (1 ряд)Ответный фланец
с соединит.
выступом
Исп. 1Исп. BDN 10 до PN 160, 250.
(!!) PN 200 нет
В (1) с соединит.
выступом
DN 15-250, PN 1-200
DN 300-400, PN 1-160
DN 400-500, PN 1-100
DN 600-1200, PN 1-63
DN 1400-1600 PN 1-40
DN 1800-2000 PN 1-25
DN 2200-3000 PN 1-10
DN 3200-3600 PN 1-6
DN 3800-4000 PN 2,5

Как читать таблицы из ГОСТ?

Геометрия возможна по 1 и 2 ряду, однако не все исполнения предполагают разделение размеров на два столбца. Отличие и показатели PN/DN видны в таблице выше. Фланцы в исполнениях L (8) и M (9) под фторопластовую прокладку по ГОСТ 33259-2015 можно изготовить диаметром только до 800 мм. Фланец A , с плоскостью, доступен во всех диаметрах, но с ограниченным давлением — PN 1, PN 2, PN 6. Исполнение фланцев K (6) и J (7) начинается с Ду 10 мм, но доступно только с Ру 63, а у исп. C (4) и F (3) во втором ряду давление для фланцев тоже начинается с PN 10, заканчиваясь 2000 кгс/см². Фланцевая пара шип-паз имеют одинаковые диапазоны в диаметрах и давлении, а точные размеры смотрите в таблице №2 по ГОСТ, в столбиках «D₃» «D₄» и «D₅» «D₆» соответственно.

Таблица 2. Соотношение диаметра DN и давления PN к фланцам в исполнениях для 1 и 2 ряда.

— Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector