что такое монтажный фланец

Фланцы арматуры имеют несколько различных конструктивных исполнений уплотнительных поверхностей. Это связано с различными видами применяемых прокладок и с различными конструкциями соединений фланца арматуры с ответным фланцем. Для обеспечения герметичности фланцевого соединения арматура – трубопровод применяются прокладки плоские и фасонного сечения. Плоская прокладка представляет собой кольцо, как правило, вырезанное из листового уплотнительного материала (паронит, фторопласт, картон и др.).

В некоторых случаях применяются также прокладки асбометаллические, в которых мягкая сердцевина помещена в металлическую оболочку.

К прокладкам фасонного сечения относят прокладки из металла ОВАЛЬНЫЕ (сечение в виде овала) и ЛИНЗОВЫЕ (сечение чечевидной формы). Контакт таких прокладок с уплотнительными поверхностями фланцев осуществляется по очень узкому кольцу, что позволяет создать большие удельные давления для обеспечения надежной герметичности соединения. Поэтому такие прокладки при высоких давлениях заслуживают предпочтение по сравнению с прокладками плоскими.

Самые простые по конструкции и изготовлению фланцы – с плоской (без специальной выточки) привалочной поверхностью (её часто называют «зеркало»). Плоская прокладка устанавливается между поверхностями фланцев, образуя так называемое незащищенное соединение. Такое фланцевое соединение применяют обычно при давлениях не более 2,5 МПа.

В арматуре, внутренние поверхности которой имеют защитное покрытие – футеровку из резины, фторопласта, полиэтилена (кроме эмали!), футеровка заходит и на уплотнительные поверхности фланцев, выполняя роль прокладок.

Для арматуры холодильных установок (рабочая среда – аммиак, хладоны с PN 2,5 МПа) и другой арматуры при давлениях от 4 МПа и выше предпочтительнее ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЗАЩИЩЕННОГО ТИПА.

Во фланце арматуры вокруг проходного отверстия выполняется выточка, а во фланце трубопровода – соответствующий выступ. Такое соединение называется «ВЫСТУП – ВПАДИНА» (или, как говорят монтажники, «папа-мама»). Прокладка помещается в выточке – впадине и после прижатия выступом оказывается защищенной от выдавливания замком по внешней стороне. В таком соединении могут использоваться прокладки не только из листового материала, но и металлические с мягким наполнителем.

Заметим, что иногда выступ делается на фланце арматуры, а впадина на фланце трубопровода. Это допускается стандартом и на характер соединения не влияет.

Для условий эксплуатации с более ответственными требованиями применяют соединения, где на фланце арматуры имеется кольцевой паз, а на ответном фланце – соответствующий кольцевой выступ (шип). Такое соединение называют «ШИП-ПАЗ». Прокладка укладывается в паз, зажимается шипом и оказывается защищенной замком как по внешней, так и по внутренней сторонам. Такой тип соединения позволяет, использовать также прокладки из фторопласта.

Для высоких давлений (начиная от 6,3 МПа) находят применение фланцевые соединения, в которых устанавливаются металлические ПРОКЛАДКИ ЛИНЗОВЫЕ («линзы») или ПРОКЛАДКИ ОВАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ. При этом под линзовую прокладку на кромке выходного отверстия фланца делается конус, а под прокладку овального сечения – кольцевая канавка соответствующего профиля.

Когда мы говорим о фланцах арматуры, то имеется ввиду, что здесь бывают разные конструктивные решения.

В большинстве случаев фланцы делаются заодно с корпусом при помощи литья или сварки. В то же время применяются фланцы, которые изготавливаются как отдельные самостоятельные детали, и соединяются с корпусом арматуры на резьбе или с помощью проволочного кольца.

Первые – резьбовые фланцы используются в стальной арматуре при высоких давлениях и небольших диаметрах проходов. Во втором случае – съемные фланцы с креплением проволочным кольцом применяются при относительно невысоких давлениях. Решения эти технологически и экономически эффективны в производстве, что и определяет их достаточно широкое применение в конструкциях арматуры.

Для всех этих вариантов фланцев остаются в силе описанные ранее исполнения уплотнительных поверхностей и характеристики прокладочных соединений.

Что касается крепежных деталей для фланцевых соединений, то здесь можно ограничиться замечанием о том, что на давление до 2,5 МПа включительно можно применять болты или шпильки с гайками, а на давления 4 МПа и более для обеспечения прочности соединения – только шпильки с гайками.

В связи с тем, что в соединении арматуры с трубопроводом участвуют фланцы, принадлежащие арматуре и фланцы трубопровода, правомерна постановка вопроса: как обеспечивается стыковка всех элементов конструкции и размеров во фланцевых соединениях? Ответ на этот чрезвычайно важный вопрос можно найти в ГОСТ 12815-80.

Этим стандартом устанавливаются присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей для фланцев арматуры и трубопроводов в зависимости от PN и DN. Размеры установлены для каждого номинального (условного) давления в пределах от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см 2 ) и условных (номинальных) диаметров от 15 до 3 000.

К присоединительным размерам отнесены размер наружного диаметра фланца, диаметр окружности, на которой расположены центры отверстий под крепеж, их количество и диаметр. Стандартизация этих размеров обеспечивает полное их совпадение на фланцах арматуры и трубопровода и возможность их соединения без каких бы то ни было дополнительных операций по подгонке.

Стандартом предусмотрены девять исполнений уплотнительных поверхностей, приведенных в табл. 1.

Для каждого из приведенных ниже исполнений установлены размеры следующих элементов фланцев, контактирующих с прокладкой:

1 – наружный диаметр «зеркала» и высота соединительного выступа;

2 – наружный диаметр и высота выступа;

3 – наружный диаметр и глубина впадины;

4, 8 – наружный и внутренний диаметры и высота шипа;

5, 9 – наружный и внутренний диаметры и глубина паза;

6 – наружный диаметр и угол (20° 30) конуса под линзовую прокладку;

7 – размеры канавки под прокладку овального сечения.

Стандартизация этих размеров позволяет осуществить качественный монтаж фланцев любого из исполнений с обеспечением надежной герметичности прокладочного соединения.

Исполнения уплотнительных фланцев по ГОСТ 12815-80

Исполнение

Наименование

С соединительным выступом

С выступом

С впадиной

С шипом

С пазом

Под линзовую прокладку

Под прокладку овального сечения

С шипом под фторопластовую прокладку

С пазом под фторопластовую прокладку

Исполнение 1 – наиболее часто встречаемое у фланцевой арматуры. Его наименование – с соединительным выступом – отражает, что плоская поверхность (зеркало), на которую кладётся прокладка, несколько выступает над поверхностью, где расположены отверстия под крепеж. Такая конструкция технологически обеспечивает четкое оформление в заданных размерах уплотнительной поверхности фланца.

Стандартом допускается изготавливать фланцы с уплотнительными канавками на соединительном выступе. Поэтому такие фланцы не являются дефектными, как это иногда понимается при комплектовании арматуры ответными фланцами.

В отдельных случаях фланцы трубопровода крепятся к арматуре на шпильках, ввернутых непосредственно в корпус (этим достигается минимальный габарит вдоль оси трубопровода). При этом присоединительные размеры и уплотнительные поверхности на корпусе выполняются по ГОСТ 12815-80.

Для арматуры, которая устанавливается в системах на кораблях, судах и других плавсредствах (её называют судовой арматурой) фланцы выполняются по ГОСТ 1536-76. Этот стандарт устанавливает присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей фланцев судовой арматуры на давления от 0,25 до 6,3 МПа для диаметров до 500 мм.

Принципиальное конструктивное отличие от фланцев по ГОСТ 12815-80 состоит в том, что на плоских уплотнительных поверхностях фланцев на давление до 2,5 МПа обязательно выполняются две или три концентрические угловые канавки для более надежной герметизации соединения. На давления 4,0 и 6,3 МПа предусмотрено только исполнение типа шип-паз.

При заказе арматуры часто возникает необходимость комплектовать её ответными фланцами. В связи с этим рассмотрим некоторые характеристики ответных фланцев и пределы их применения.

Фланцы приварные встык по ГОСТ 12821-80 практически всегда называют «воротниковыми». В отличие от плоских фланцев они со стороны, обратной уплотнению, имеют вытянутый переход (как бы воротник) от тела фланца к концу, на котором выполнена разделка для сварки встык с трубопроводом. Фланцы изготавливают с уплотнительными поверхностями всех девяти исполнений (исполнение 1 – только для PN до 6 МПа) и присоединительными размерами по ГОСТ 12815-80. Эти фланцы применяются на давления от 0,1 до 20 МПа, но отметим, что на давления 4 МПа и выше применяются фланцы только воротниковые, что связано с более высокой прочностью стыкового сварного шва.

Здесь следует заметить, что исполнение 1 нередко называют плоским (действительно, на нем отсутствуют впадины, выступы и т. п.), в связи с чем возникает путаница между понятиями плоский фланец и фланец с плоской уплотнительной поверхностью. Еще раз подчеркнем, что исполнение 1 применяется как на фланцах плоских, так и на воротниковых.

Кроме отмеченных выше ГОСТов на фланцы имеется ещё ряд стандартов, устанавливающих пределы применения литых фланцев из различных материалов по PN и DN, а также требования к их размерам. К числу таких стандартов относятся:

Особо следует отметить ГОСТ 12816-80, устанавливающий общие технические требования к фланцам арматуры и соединительных частей трубопроводов. Этим стандартом, наряду с требованиями к производству фланцев, регламентируется также применение марок сталей для изготовления фланцев и крепежа в зависимости от размеров и условий эксплуатации подавлениям и температурам.

В связи с тем, что все упомянутые стандарты на фланцы введены с 1983 года, в технической, справочной и каталожной литературе, изданной до этого времени, имеются ссылки на соответствующие ГОСТЫ, действовавшие ранее. Для справки приводится таблица 2, в которой показано, какие из этих ГОСТов соответствовали ГОСТам, действующим в настоящее время.

Государственные стандарты на фланцы

Действующие с 1-го января 1983 г.

Действовавшие до 1-го января 1983 г.

Источник

Зачем и как при монтаже трубопроводов применяют фланцевое соединение

Соединять стальные трубы сваркой практично и недорого. Но если участок трубопровода должен быть разборным, либо в него требуется вставить задвижку или другой элемент, тогда применяют фланцевое соединение. Предназначение фланцев – одновременно обеспечивать герметичность стыка и возможность его разборки без повреждения трубопровода.

Что такое фланец

Фланец для трубопровода – это изделие из металла, предназначенное для стыковки стальных и чугунных труб между собой и с арматурой. В центре детали находится отверстие, в которое вставляется труба соответствующего диаметра.

В теле изделия есть отверстия под крепеж, которым соединители притягивают друг к другу, и стыкуют вставленные в них трубы.

Если фланец изготовлен в форме четырехугольника, то крепежные отверстия сверлят по углам. Чаще эти соединители имеют форму кольца, а отверстия под крепеж равномерно расположены по всей длине окружности изделия.

Фланец обеспечивает надежную работу стыка под давлением и без него.

Материал, из которого он изготовлен, длительное время выдерживает влияние агрессивной среды. Эти свойства позволяют использовать фланцевые соединения трубопроводов во многих областях промышленно-гражданского строительства.

Области применения деталей для соединения

Одним из главных преимуществ является герметичное соединение фланцев. Благодаря этому стыки выдерживают высокое давление и температуру, не пропускают транспортирующийся по трубам наполнитель, даже если в нем содержатся агрессивные компоненты. Поэтому стыковка труб с помощью фланцев широко применяется при строительстве таких объектов:

Кроме того, фланцевые крепежи являются частью корпусов арматуры и приборов, предназначенных для работы на трубопроводах. К числу таких элементов относятся:

Кроме этого, многие виды фланцев являются оптимальным вариантом для подключения трубопроводов к технологическим устройствам. На трубопроводах с диаметром, меньше 32 мм, фланцевые соединения не применяются.

Особенности фланцевого соединения

Фланцевые соединения труб являются альтернативой сварочных и муфтовых стыковок. В зависимости от материала изготовления фланец либо приваривается к сторцованному краю трубы, либо накручивается на него по резьбе. После этого края двух труб с установленными на них соединителями подводятся друг к другу и неподвижно соединяются крепежом: болтами, шпильками, гайками.

Эта особенность обеспечивает возможность демонтажа и повторной установки узлов трубопроводов. Герметизация стыков обеспечивается прокладками, которые вставляют между соединителями перед стягиванием. Материал прокладки зависит от химического состава наполнителя, но чаще всего их изготавливают из различных видов резины и фторопласта.

Несмотря на надежность герметизации, на соединения трубопроводов, по которым перекачивают агрессивную жидкость, устанавливают защитный кожух.

Его задача – предотвращение разбрызгивания опасного вещества в случае непредвиденного повреждения стыка. Широкий спектр применения обусловил изготовление фланцев различных видов.

Разновидности фланцев

Установленные стандарты предусматривают много разновидностей фланцев. Чаще всего типы фланцевых соединений подразделяют по следующим критериям:

Соединительные детали изготавливают из серого и ковкого чугуна, углеродистой, нержавеющей, легированной стали, полипропилена.

Типы уплотнительной поверхности обозначают латинскими буквами и различают следующие:

Изделия с типом поверхности «шип» и «выступ» не являются широко распространенными. Их изготавливают только по специальным заказам.

По конструктивному исполнению фланцевые диски разделяют на:

Последними глушат концевые отверстия тупиковых труб или отсекают участки трубопровода, подлежащего ремонту. Кроме этого, выпускают четырехугольные соединители с четырьмя отверстиями под крепеж.

Высота выступа определяет давление, при котором гарантируется работа фланцевого соединения без повреждений. Для работы при давлении, находящемся в диапазоне от 1,03 до 2,07 МПа, достаточно высоты выступа 1,6 мм. Если максимальное давление составляет 2,76 – 20,68 МПа, то высота выступа должна быть 6,4 мм.

Крепятся фланцы одинаково, независимо от разновидностей соединителей.

Технология монтажа фланцевого соединения

Перед монтажом межфланцевых соединений выполняются подготовительные работы. Соединители очищают от ржавчины, прогоняют резьбу на крепеже. Аккуратно вырезают прокладку и правильно выбивают в ней отверстия под трубу и болты. Прокладка не должна закрывать трубу и отверстия под крепеж. Выполнять герметизацию стыка использованными ранее прокладками нельзя.

После сведения стыкуемых элементов в нижнее отверстие и в два по горизонтальному диаметру вставляются три крепежа. Затем между ними опускается прокладка и размещается строго по центру к трубе.

После этого от руки затягивают один из крепежей. Следующим затягивают противоположный по диаметру. Затем устанавливают пару болтов, отступив четверть окружности от первой пары. Таким способом вставляются и поджимаются все крепежи.

Как правило, порядок крепления указан в чертеже, прилагаемом к изделию.

Окончательная затяжка гаек должна выполняться равномерно. Для этого лучше использовать гайковерты или ручные ключи без дополнительных удлинителей. За первые 24 часа работы усадка прокладки, рабочие вибрации приведут к ослаблению обтяжки. Поэтому необходимо проконтролировать стык и завернуть крепежные гайки, придав креплению прочность.

Монтаж фланцевых соединений не является сложным в исполнении, но из-за повышенной опасности конструкций к нему допускаются только специально подготовленные работники. Опасность связана с агрессивной средой наполнителя или его высоким давлением. По этой причине контроль за монтажом стыков возлагается на инженера.

Источник

Для чего нужен фланец?

Фланцевые элементы используются при создании разъемных соединений. Они обеспечивают подключение насосов, приборов учета, накопительных емкостей. Изделия обладают длительным сроком службы, имеют значительный запас прочности.

Для чего используются фланцы?

Вопросов, связанных с эксплуатацией фланцев, огромное количество. Рассмотрим наиболее распространенные.

Фланцевые элементы соединяют соосные участки трубопровода. С их помощью подключаются вспомогательные установки и переходные модули.

Для чего используется фланец:

Специфика эксплуатации фланцев зависит от параметров объекта.

Из чего состоит фланец?

Конструкция фланцевого модуля зависит от его вида.

Определить, для чего служат фланцы, поможет проектная документация по объекту. В ней прописаны требования к изделиям и особенности их монтажа.

Что такое фланец в сантехнике?

Сантехническое назначение фланца не отличается от производственного. Он обеспечивает герметичное соединение труб, помогает подключить дополнительные элементы.

Условный диаметр — метрический показатель, отражающий размерность проходного отверстия плоского фланца.

Подбор стальных фланцев

При покупке фланцевых элементов нужно обращать внимание на следующие моменты.

Правильный подбор элементов исключит риск протечки и деформации крепежа.

Что нужно учесть при проверке изделия?

Проверка фланцев — обязательная процедура, выявляющая некондиционные детали. К монтажу допускается продукция, без следующих дефектов:

Товар должен поставляться в заводской упаковке, комплектоваться сертификатами и паспортами.

Для покупки качественных фланцев обратитесь в «ЭкоМонтаж». Предприятие реализует изделия отечественного производства, предлагает решения для различных типов сетей. Приобрести продукцию могут частные лица и коммерческие организации.

Источник

Что такое фланец: технические характеристики и применение

Использовать сварные швы на элементах трубопровода не всегда удобно. В некоторых местах требуется установка дополнительных изделий – задвижек, насосов. Тогда на помощь приходит фланец – специальная деталь, предназначенная для соединения труб там, где сварка не подходит. Они классифицируются по размерам, материалам изготовления, типу поверхности и другим критериям.

Фланец – определение понятия

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.

Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Где применяют фланцы?

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Основные типы фланцев

Первая классификация, по которой можно разделить все виды – конструктивная. Согласно ей, существуют такие основные типы:

Указанные типы фланцев применяются для стыковки трубопроводной арматуры и оборудования. Конкретнее определить область, где применяется деталь, поможет материал ее изготовления.

Из чего производят деталь?

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Полипропиленовый фланец

Классы давления фланцев

Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр. Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».

Чертеж фланца с различными обозначениями

Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:

В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.

Типы поверхностей

Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:

Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.

Высота выступа

Если взглянуть на чертеж стального фланца, то он имеет несколько параметров, в том числе и высоту выступа. Она обозначается буквами H и B, измерить ее можно во всех типах изделий, кроме того, который имеет нахлесточное соединение. Следует запомнить следующее:

В первом случае поставщиками и производителями деталей учитывается поверхность выступа, во втором случае поверхность выступа не входит в указанный параметр. В брошюрах к деталям эти показатели могут указываться в дюймах, где 1,6 мм это 1/16 дюйма, а 6,4 мм – ¼ дюйма.

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200. Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически. Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления. Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг. Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.

Как производится фланцевое соединение?

Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:

Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:

Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого. Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.

Советы от мастеров

Существует ряд полезных рекомендаций от профессиональных мастеров, которые помогут с первого раза справиться с фланцевым соединением:

Чтобы в будущем снять фланец используются специальные станки, которые помогают расточить его и разжать болты. Извлечь детали вручную затруднительно, поэтому применяются пневматические инструменты.

Соединение труб с помощью фланцев является удобным и надежным видом состыковки двух деталей. Оно помогает в будущем осуществить ремонт трубопровода путем изъятия соединительных элементов, тогда как сварка не позволит осуществить данную процедуру. Подбирается он в точном соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.

Источник