Фланцевые соединения, что это такое? Типы фланцевых соединений.

Рассмотрим применение фланцевого соединения, обзор и общие сведения.

Фланцевое соединение удобно при монтаже и пользуется огромным спросом. Существует большое количество аспектов подбора фланцевых соединений, с вопросами о которых стоит обращаться только к специалистам.

 

Фланцевое соединение – это соединение участков трубопровода при помощи фланцев, как правило, представляющих собой плоские кольца или диски, на которых равномерно расположены отверстия для крепёжных элементов, в качестве которых обычно используются болты или шпильки.

 

Области применения 
Фланец применяется при монтаже трубопроводов и оборудования практически во всех отраслях. Разнообразие материалов, из которых изготавливаются фланцы сегодня, позволяет использовать эту продукцию в качестве соединительных деталей трубопровода практически при любых условиях внешней среды (температуре, влажности и т. д.) и в соответствии со средой, проходящей по трубопроводу (в том числе и агрессивной).

Фланцевые соединения, состоят из:

  • Собственно фланца;
  • комплекта крепежных изделий (шпильки, гайки, шайбы);
  • прокладки(паронитовые, фторопластовые, из терморасширенного графита, стальные и др.).

 

Виды фланцев:

Главная задача, которая возложена на этот узел – объединение частей трубопровода либо же присоединение к трубам дополнительного оборудования. Фланцы подразделяются на виды в зависимости от различных параметров. По конструкции они делятся на:

  • цельные;
  • свободные.

Разделение фланцев по назначению:

  • Для арматуры и трубопроводов. Фланцевые соединения трубопроводов данного типа используются для всех видов и отраслей трубного, транспортного и жилищно-коммунального хозяйства.
  • Для сосудов и аппаратов, такие соединения применяются для перегонки нефти, оборудования систем теплообеспечения, а также емкостей под резервацию.

Стандарты

Все фланцы подразделяются на несколько видов в зависимости от ГОСТа и исполнения:

  1. Стальные фланцы, которые имеют резьбу на шейке. Этот тип имеет достаточно ограниченное применение и в основном используется для трубопроводов с низким давлением.
  2. Литые фланцы, изготавливаются как единое целое с корпусом. Отливаться они могут из стали или чугуна.
  3. Воротниковые фланцы. Представляют собой изделие из стали, которое получено сваркой встык. Назначение воротниковых фланцев заключается в соединении трубопроводов с высоким и средним давлением.
  4. Свободные фланцы. Этот вид имеет свои особенности и подразделяется на три подвида:
  • с буртом, они применяются для трубопроводов с агрессивными средами, от воздействия которых бурт предохраняет сам фланец;
  • на отбортованной трубе;
  • на приварном кольце, они используются для трубопроводов из цветных металлов – меди и ее сплавов, алюминия, а также нержавеющей стали;
  1. Фланцы плоские приварные. Производятся они из стали и применяются такие фланцевые соединения для технологических трубопроводов.

Параметры выбора соединения

Материал. Для изготовления используется чугун, углеродистая, легированная, нержавеющая сталь. Материал выбирается в соответствии с используемой средой применения. Могут также применяться и дорогостоящие металлы.

Условный проход. Его размер соответствует внутреннему сечению фланца, по которому будет протекать среда.

Форма фланцевого соединения. Фланцы могут быть: круглые, овальные или прямоугольные.

Давление. Соединения могут выдерживать максимально условное давление, оно зависит от исполнения и геометрических размеров фланца. Этот параметр также предусмотрен основным нормативным документом.

Фланцевый крепеж

Для монтажа фланцевых соединений обязательно необходим крепеж. Для крепления трубопроводов применяют такие крепежные изделия: болт, гайка, шпилька и шайба. Так как фланцевые соединения трубопроводов — это достаточно ответственная конструкция, к крепежу предъявляются требования в соответствии со следующими параметрами:

  1. Рабочая температура. Здесь играет роль температура жидкости или газа, который будет транспортироваться по данному трубопроводу, а также температурный режим окружающей среды. Каждый материал имеет рабочий диапазон температур, в соответствии с которым выбирается изделие. Если окружающая среда не превышает –30 ºС, возможно применение обычных марок стали, для более низких температур применяются холодостойкие марки.
  2. Давление. Чем выше показатель рабочего давления, тем более высокими параметрами должен обладать используемый материал, из которого изготовлены шпильки для фланцевых соединений.
  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. Для агрессивных сред предпочтение отдается стали с антикоррозионными свойствами. Также возможно применение специальных покрытий, препятствующих коррозии.
  4. Показатели крепежных изделий: тип резьбы, шаг, длина.
  5. Материал. Сталь, которую используют в производстве крепежных изделий для фланцевых соединений можно классифицировать по четырем категориям:
  6. углеродистая сталь общего назначения, рабочая температура не должна превышать показатель 200 ºС, а максимальный диаметр – 48 мм;
  7. углеродистая сталь, применяемая для изделий повышенной точности, температура работы не может быть выше значения 300 ºС;
  8. сталь углеродистая с повышенным качеством, крепежные изделия из этого материала могут эксплуатироваться при температуре выше 450 ºС;
  9. легированные стали, которые обладают теплоустойчивыми и антикоррозионными свойствами

Есть ограничения применения крепежных изделий, а именно Крепежи, эксплуатируемые при рабочем давлении до 25 кгс/см, не ограничены выбором типа изделия. Что же касается давления, которое превышает эту цифру, использоваться могут только шпильки для фланцевых соединений, применение болтов запрещено. Марка стали для пары «шпилька–гайка» может выбираться как одинаковой, так и различной. Если используется один материал, прочность гайки должна быть ниже прочности шпильки на 20 единиц.

Особенности конструктивные прокладок, для фланцевых соединений делятся на:

  • Зубчатые прокладки, материалом для этих прокладок служит малоуглеродистая или легированная сталь; спиральные относятся к упругим прокладкам, состоит из трех элементов – спиральной части и двух ограничительных колец; гофрированные прокладки могут быть как металлическими, так и неметаллическими; овальные обеспечивают надежное уплотнение, при этом нагрузка на болты достаточно умеренная; линзовые прокладки изготавливают из углеродистых и легированных сталей, они могут быть как жесткими, так и упругими; плоские (могут быть как металлическими, неметаллическими и комбинированными), их применяют в соединениях с плоскими поверхностями. Внутренний диаметр плоских прокладок должен быть больше диаметра трубы на 1-3 мм.

590426 590742 590421