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 чаще всего бывают из углеродистой, легированной и нержавеющей стали.
Фланцы могут изготавливаться разнообразными методами:
То, каким способом изготовлен стальной фланец, определяет его конечную стоимость.
Рассмотрим некоторые методы изготовления фланцев более подробно.
1). Горячая штамповка
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.
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:
Согласно требованиям ГОСТ поверхности фланца бывают девяти различных исполнений (для свободного фланца возможны только у приварного кольца).
Существует схема стыковки фланцев по исполнениям:
Предположим, 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 – 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:
Для правильного подбора крепежных элементов нужно помнить о том, что ими будет укомплектовано конкретное фланцевое соединение, а, следовательно, нужно учитывать такие параметры, как:
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 - это сжатые листы или кольца, необходимые для создания герметичного соединения двух поверхностей. Прокладки для фланцев необходимы при работе в экстремальных температурных условиях и давлениях. Они выполняются из металлических, полуметаллических и неметаллических материалов.
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 – приглашаем купить в сети магазинов сантехники "Сила Воды"!
