Фланецът е плоска тръбна връзка с кръгли или квадратни отвори за крепежни елементи (болтове, шпилки и др.). Тези компоненти се използват за създаване на високо издръжлива и херметична връзка по дълъг участък от тръбопровода.
Фланцовите съединения за стоманени тръби са много разпространен метод. Те се характеризират с равномерно разположени отвори за шпилки и болтове.
Фланцовите връзки не са много разпространени в битовите системи. Този тип технология е предназначена за промишлени приложения. Ако е необходимо да се монтира стоманен фланцов агрегат, трябва да се обърне специално внимание на всички маркировки съгласно съответните стандарти.
Фланцовите съединения са се превърнали в най-популярния вид разглобяеми стоманени конектори в химическия, промишления и жилищно-комуналния сектор. Това се дължи на тяхната херметична конструкция, проста конструкция и лекота на производство и монтаж.
Какво е фланец и как работи?
Терминът „фланец“ обхваща не само водопроводно приспособление, но и метод за закрепване на тръби, който се използва на практика във всички промишлени сектори. Фланцовите съединения на стоманени тръби се характеризират със своята херметичност и издръжливост.
Освен това, връзката е разглобяема. Това означава, че след отстраняване могат да се извършат всички необходими ремонти и тръбопроводната секция може да се използва повторно. Фланцовите връзки за стоманени тръби се избират въз основа на предназначението на мрежата и се използват различни видове фланци, изработени от различни материали.
С голямо разнообразие от стоманени опции се разграничават следните основни видове конструкции:
- Опции за преминаване. Те се използват успешно за удължаване на дължината на тръбопроводите.
- Празни фланци. Това е версия на тези части с празни отвори.
Оказва се, че фланците са свързващи части, които се монтират в дългосрочни мрежи и в тръбопроводи с високо вътрешно налягане, но монолитните връзки чрез заваряване се считат за по-висок приоритет.
Потокът през тръбопровода се спира преди монтажа и се рестартира едва след като всички работи са напълно прекратени. Особено внимание се обръща на налягането; препоръчва се постепенно увеличаване на натоварването върху този компонент.
Области на приложение на свързващите части
Когато обсъждаме такъв елемент, е важно да се уточни, че той не е крепежни елементи. Основната цел на това устройство е да създаде опорна конструкция за крепежните болтове, като същевременно осигури плътно уплътнение.
Като спирателен или свързващ компонент, те се използват в комунални мрежи в жилищно-комуналния сектор и в нефтодобивната промишленост. Те са широко разпространени и в горивната и газовата промишленост. В тези индустрии се използват изключително издръжливи и дълготрайни фланцови връзки за инсталиране на измервателни уреди в мрежата.
Различните производствени технологии и видове материали за тези елементи позволяват ефективната работа на мрежи, които транспортират агресивни вещества под високо налягане.
При полагане на стоманени тръбни системи най-често се използват дискове, изработени от подобни материали. Това създава равномерно ниво на натоварване и служи като предпазна мярка срещу повреди на компонентите поради температурни колебания.
Такива повреди са типични за шевове на материали с различна топлопроводимост. Чугунени, алуминиеви, месингови и бронзови фланци се използват за стоманени тръби. Въпреки това, продуктите от въглеродна стомана са безспорният лидер сред вариантите за този вид работа. Има няколко причини за това:
- Не е висока цена.
- Практичност.
- Лесен за обработка.
Фланцовите връзки се срещат във всяка индустрия. Широкото разнообразие от материали, използвани за производството на тези устройства, позволява ефективното използване на всеки тръбопровод.
Някои видове системи изискват специален отвор за уплътнения. Фланцовите връзки в газопреносните мрежи изискват особено внимателна проверка. Те изискват фланци, преминали през подробни тестове за качество.
Характеристики и спецификации
Основната характеристика на фланцовите крепежни елементи са техните конструктивни характеристики. В Русия и ОНД най-популярните стандарти са:
- ГОСТ 12820-80 определя конструктивните характеристики на плоските заварени фланци.
- ГОСТ 12821-80. Той определя конструктивните характеристики на челно заварени фланци.
- ГОСТ 12822-80. Този документ определя конструктивните характеристики на стоманени фланци, монтирани върху заварен диск.
Устройствата, които попадат в тези три основни групи, са предназначени за директна връзка между мрежата и оборудването. Условията за монтаж за всеки от представените механизми варират.
Плоски заварени стоманени частиПо време на монтажа такъв елемент се "плъзга" върху тръбата и след това се заварява около нея с няколко заваръчни шева.
Механизъм от челно заварена стоманаМонтажът на тази стоманена част, в сравнение с първия вариант, изисква само една заварка - съединението.
Този процес свързва края на тръбата и "яката" на съединителния механизъм от край до край. Това значително опростява процеса на закрепване и намалява времето за монтаж.
Свободно стояща стоманена конструкция върху заварен пръстенВключва основна част и пръстен, а те от своя страна трябва да имат еднакъв номинален обем и налягане.
Ако направим паралел с гореспоменатите опции, то при този механизъм лекотата на монтаж е на по-високо ниво, тъй като самият диск е заварен към тръбите, а фланецът е оставен в свободно положение.
Това позволява свързването на отвори за болтове на свободно стоящи компоненти и подобни механизми към фитинги да се извършва без затруднения, дори в труднодостъпни места. За това свързване също не се изисква завъртане на тръбата.
Положителните аспекти на тяхното използване включват факта, че при избора на тръба от неръждаема стомана можете да монтирате пръстен от неръждаема стомана и фланцова конструкция, изработена от въглеродна стомана.
Други класификации се използват и по света, например:
- DIN са немски стандартни норми, те са валидни в европейските страни;
- ANSI/ASME са американски стандартни кодове и се използват в Япония, САЩ и Австралия.
Тези стандарти са преведени в специални таблици, където има ясно указание кой стандарт определя характеристиките на даден продукт.
Проектиране на уплътнителни повърхности на фланци
Както бе споменато по-рано, тези стоманени тръбни фитинги се произвеждат в съответствие със стандартите ГОСТ. Тези фитинги се произвеждат с уплътнителни повърхности в следните изпълнения:
- Самолетът е обозначен като А.
- Депресия. Обозначен като F.
- Жлеб. Обозначението му е D и M.
- За уплътнения на лещи. Тази опция е обозначена като K.
- Издатина за свързване. Обозначена като B.
- Проекция. Тя се обозначава като E.
- Спайк. Този тип е обозначен с C и
- За уплътнения с овално сечение. Този тип е обозначен с J.
Фланците на вентилите трябва да се произвеждат с уплътнителни повърхности от тип A, B, D, F, J, K, M. Други варианти за уплътнителни повърхности на фланците на вентилите са разрешени само по искане на клиента.
Фланци с уплътнителни повърхности A, B, C, D, E, F се използват със съединения, които са уплътнени със следните уплътнения:
- назъбен;
- метал;
- графит;
- металографит.
Фланците се произвеждат в съответствие с изисквания, които осигуряват запазването на геометрични размери и механични характеристики.
Например, плоски фланци могат да бъдат произведени чрез заваряване, при условие че по време на работа са спазени условията за заваряване. Това трябва да се постигне по цялата дължина на напречното сечение на устройството. За качеството на такива заварки се препоръчва ултразвуково изпитване.
Като правило, методът на производство се определя от производителя, освен ако клиентът не е обсъдил това допълнително при поръчка.
Кръгли и квадратни видове
Според видовете строителство, данните характеризират:
- Номиналният размер на отвора се измерва в милиметри и се обозначава като DU.
- Големината на номиналното налягане. Измерва се в kgf/cm2.
- Материал, използван като суровина.
- Директно изпълнение. В тази ситуация се използват числа от едно до девет; те показват необходимия тип повърхност, която ще се монтира под уплътнението.
Технологичните характеристики на стоманените фланцови съединения на тръбите са пряко свързани с технологичните процеси и използваните за работата детайли.
Фланците се предлагат в кръгли и квадратни форми, в зависимост от метода на производство. В момента броят на фитингите за тръбопроводи, изискващи квадратни форми, е ограничен. Въпреки това обаче, такива фитинги остават актуални.
Поради тези причини, за стойности на налягане, които не надвишават 40 kgf/cm2 по отношение на GOST 12815-80, са предвидени не само механизми с кръгла форма, но и такива с квадратна форма.
Напрежението, което могат да издържат
Това е много важен показател за работата на механизма. Стойностите на тези параметри зависят от геометричните размери на продукта. Видът на уплътнителната повърхност също влияе върху това.
Заварените плоски стоманени продукти (ГОСТ 12820-80) и свободно стоящите стоманени части върху заварен диск (ГОСТ 12822-80) могат да издържат натоварвания до 25 kgf/cm². Челно заварените варианти (ГОСТ 12821-80) могат да издържат натоварвания до 200 kgf/cm².
В такива ситуации количеството се показва в различни представяния, а именно:
- Па;
- МПа;
- банкомат;
- кгс/см2 и други.
Но при пускането на продукти от тази линия, основният измервателен параметър е kgf/cm2.
Характеристики на инсталацията
Ключът към монтажа на фланцов крепежен елемент е затягането на неговите съединения. За да се постигне максимална плътност в стоманена конструкция, трябва да се използват само компоненти с високопрецизни връзки.
По-нататъшният ход на работата е следният:
- Повърхността на конструкцията се почиства и обезмаслява.
- След това частите се проверяват за корозия, вдлъбнатини и микропукнатини. Болтовете и гайките също трябва да бъдат внимателно проверени. От резбованите части се отстраняват грапавини. Препоръчва се смазване на резбованите части на болтовете и гайките.
- След това подгответе уплътнението. То трябва да бъде монтирано точно в центъра и правилното му позициониране трябва да се провери. Не се препоръчва използването на стари уплътнения за тази работа.
- Изключително важно е всички болтове да се затегнат в правилната последователност. Първо, затегнете леко първия болт. След това затегнете болта от противоположната страна. Затегнете третия болт малко по-слабо от първия. Продължете да затягате четвъртия болт от противоположната страна. Тази последователност се спазва, докато всички болтове са здраво затегнати. Ако работите с части, които се състоят от четири болта, се използва кръстосано затягане.
Въртящият момент на затягане изисква специално внимание, в противен случай не може да се постигне плътна връзка. Въртящият момент на затягане трябва да бъде равномерно разпределен по целия елемент. По време на затягане болтът е подложен на сила на опън. Всяка прекомерна сила може да разкъса резбата или болта.
За регулиране на силата на затягане на фланцово съединение се използват различни техники:
- хидравлични механизми за опъване;
- хидравлични динамометрични ключове;
- пневматични ударни гайковерти;
- Ръчни динамометрични гаечни ключове.
Понякога се използва затягане на фланцовия механизъм на ръка, но това е осъществимо само за определена категория хора. След закрепване на фланеца (в рамките на първите 24 часа), елементът може да загуби приблизително 10 процента от силата си на затягане. Препоръчва се допълнително затягане 48 часа след монтажа на фланцовия механизъм.
Фланцирането на стоманени тръби е ключов компонент. Фланците се избират въз основа на всички изброени по-горе характеристики. Техническата документация може да предостави информация за това кои фланци са най-подходящи за всяко конкретно приложение.
Видео: Как да заварите фланец към тръба
В края на краищата, ремонтите на тръбопроводи са скъпи, особено ако малка повреда доведе до верижна реакция, която може да доведе до сериозна авария. За да се избегне това, е важно да се изберат фланцови механизми в съответствие с нормативните изисквания и техническата документация.
