Что такое фланец?
Фланец, если коротко, это просто общий термин, обычно относится к похожему дискообразному металлическому телу, в котором проделано несколько фиксированных отверстий, используемых для соединения других вещей. Этот тип вещей широко используется в машиностроении, поэтому он выглядит немного странно, пока его называют фланцем, его название происходит от английского слова flamenze. Таким образом, труба и труба соединяются между собой частями, соединенными с концом трубы, фланец имеет отверстие, винты, чтобы сделать два фланца плотно соединенными, между фланцем имеется прокладка.
Фланец — деталь дисковой формы, наиболее распространённая в трубопроводном строительстве, фланцы применяются парами.
Что касается типов фланцевых соединений, то они бывают трех видов:
- Фланцы труб
- Прокладка
- Болтовое соединение
В большинстве случаев, есть определенный материал прокладки и болта, который сделан из того же материала, что и компонент фланца трубы. Наиболее распространенными фланцами являются фланцы из нержавеющей стали. Фланцы, с другой стороны, доступны в различных материалах, чтобы соответствовать требованиям площадки. Некоторые из наиболее распространенных материалов фланцев - монель, инконель и хромомолибден, в зависимости от фактических требований площадки. Лучший выбор материала должен зависеть от типа системы, в которой вы хотите использовать фланец с определенными требованиями.
7 распространенных типов фланцев
Существуют различные типы фланцев, которые можно выбрать в соответствии с требованиями площадки. Чтобы соответствовать конструкции идеального фланца, необходимо обеспечить надежную работу, а также длительный срок службы, а также следует рассмотреть наиболее подходящую цену.
1. резьбовой фланец:
Резьбовые фланцы, имеющие резьбу в отверстии фланца, оснащены наружной резьбой на фитинге. Резьбовое соединение здесь предназначено для того, чтобы избежать сварки во всех случаях. Оно в основном соединяется с помощью соответствующей резьбы с устанавливаемой трубой.
2. Фланцы с раструбной сваркой
Этот тип фланца обычно используется для труб меньшего диаметра, где диаметр области низкой температуры и низкого давления характеризуется соединением, в котором труба помещается внутрь фланца, чтобы обеспечить соединение с помощью одно- или многопроходного углового шва. Это позволяет избежать ограничений, связанных с резьбовыми концами по сравнению с другими типами сварных фланцев, что упрощает установку.
3. Приварные фланцы
Фланец внахлест — это тип фланца, который требует приваривания конца заглушки к фитингу встык для использования с опорным фланцем для формирования фланцевого соединения. Такая конструкция сделала этот метод популярным в различных системах, где физическое пространство ограничено, или где требуется частая разборка, или где требуется высокая степень обслуживания.
4. Раздвижные фланцы
Скользящие фланцы очень распространены и доступны в широком диапазоне размеров для систем с высокой скоростью потока и пропускной способностью. Простое соответствие фланца внешнему диаметру трубы делает соединение очень простым в установке. Установка этих фланцев немного техническая, так как для фиксации фланца на трубе требуется угловая сварка с обеих сторон.
5. Глухие фланцы
Эти типы фланцев хорошо подходят для завершения трубопроводных систем. Глухая пластина имеет форму пустого диска, который можно прикрепить болтами. После правильной установки и сочетания с правильной прокладкой она обеспечивает превосходное уплотнение и легко снимается при необходимости.
6. Фланцы приварные воротниковые
Приварные фланцы с горловиной очень похожи на нахлесточные фланцы, но требуют стыковой сварки для установки. А целостность производительности этой системы и ее способность многократно изгибаться и использоваться в системах высокого давления и высокой температуры делают ее основным выбором для технологических трубопроводов.
7. Специальные фланцы
Этот тип фланца наиболее известен. Однако существует широкий спектр дополнительных специализированных типов фланцев, подходящих для различных применений и сред. Существуют и другие различные варианты, такие как фланцы nipo, фланцы weldo, фланцы расширения, отверстия, длинные сварные шейки и фланцы-переходники.
5 специальных типов фланцев
1. УэлдоФланге
Фланец Weldo очень похож на фланец Nipo, поскольку он представляет собой комбинацию фланцев со стыковой сваркой и фитинговых соединений. Фланцы Weldo изготавливаются из цельного куска кованой стали, а не из отдельных сваренных вместе деталей.
2. Фланец Нипо
Nipoflange — это отводная труба, наклоненная под углом 90 градусов, это изделие, изготовленное путем объединения фланцев со стыковой сваркой и кованого Nipolet. Хотя фланец Nipo считается прочным цельным куском кованой стали, он не рассматривается как два разных изделия, сваренных вместе. Монтаж Nipoflange состоит из приваривания к части Nipolet оборудования для прокладки трубы и прикручивания фланцевой части к фланцу патрубка бригадой по монтажу трубопроводов.
Важно знать, что фланцы Nipo доступны из различных типов материалов, таких как углеродистая, высоко- и низкотемпературная углеродистая сталь, нержавеющая сталь и никелевые сплавы. Фланцы Nipo в основном изготавливаются с использованием армированной конструкции, что обеспечивает им дополнительную механическую прочность по сравнению со стандартными фланцами Nipo.
3. Эльбофланец и Латрофланж
Elboflange известен как комбинация фланца и Elbolet, в то время как Latroflange известен как комбинация фланца и Latrolet. Угловые фланцы используются для ответвления труб под углом 45 градусов.
4. Фланцы поворотного кольца
Применение фланцев с поворотным кольцом заключается в облегчении выравнивания болтовых отверстий между двумя парными фланцами, что более полезно во многих ситуациях, таких как монтаж трубопроводов большого диаметра, подводных или морских трубопроводов и аналогичных сред. Эти типы фланцев подходят для требовательных жидкостей в нефти, газе, углеводородах, воде, химикатах и других нефтехимических и водохозяйственных приложениях.
В случае трубопроводов большого диаметра труба оснащена стандартным фланцем под стыковую сварку на одном конце и поворотным фланцем на другом. Это работает путем простого вращения поворотного фланца на трубопроводе, так что оператор достигает правильного выравнивания болтовых отверстий очень простым и быстрым способом.
Некоторые из основных стандартов для фланцев с поворотным кольцом — это ASME или ANSI, DIN, BS, EN, ISO и другие. Одним из самых популярных стандартов для нефтехимических применений является ANSI или ASME B16.5 или ASME B16.47. Поворотные фланцы — это фланцы, которые могут использоваться во всех распространенных стандартных формах фланцев. Например, приварные шейки, накидные фланцы, нахлесточные соединения, сварные соединения враструб и т. д., из всех марок материалов, в широком диапазоне размеров от 3/8" до 60" и давлений от 150 до 2500. Эти фланцы можно легко изготовить из углеродистой, легированной и нержавеющей стали.
5. Компенсационные фланцы
Компенсационные фланцы используются для увеличения диаметра отверстия трубы от одной конкретной точки до другой с целью соединения трубы с любым другим механическим оборудованием, таким как насосы, компрессоры и клапаны, которые имеют различные размеры входного отверстия.
Расширительные фланцы обычно представляют собой сварные фланцы встык, которые имеют очень большое отверстие на нефланцевом конце. Его можно использовать для добавления всего одного или двух размеров или до 4 дюймов к рабочему отверстию трубы. Эти типы фланцев предпочтительнее комбинации сварных переходников встык и стандартных фланцев, поскольку они дешевле и легче. Одним из наиболее распространенных материалов, используемых для расширительных фланцев, является A105 и нержавеющая сталь ASTM A182.
Расширительные фланцы доступны в номинальных значениях давления и размерах в соответствии со спецификациями ANSI или ASME B16.5, которые в первую очередь доступны выпуклыми или плоскими (RF или FF). Редукционные фланцы, также известные как редукционные фланцы, выполняют прямо противоположную функцию по сравнению с расширительными фланцами, то есть они используются для уменьшения размера отверстия трубы. Диаметр отверстия отрезка трубы можно легко уменьшить, но не более чем на 1 или 2 размера. Если делается попытка уменьшить больше этого, следует использовать решение, основанное на комбинации сварных встык переходников и стандартных фланцев.
Размеры фланцев и общие соображения
Помимо функциональной конструкции фланца, его размер является фактором, который, скорее всего, повлияет на выбор фланца при проектировании, обслуживании и обновлении трубопроводной системы. Вместо этого необходимо учитывать интерфейс фланца с трубой и прокладки, используемые для обеспечения правильного размера. В дополнение к этому, некоторые общие соображения следующие:
- Наружный диаметр: Наружный диаметр — это расстояние между двумя противоположными краями поверхности фланца.
- Толщина: Толщина измеряется по внешней стороне обода.
- Диаметр окружности расположения болтов: это расстояние между соответствующими отверстиями для болтов, измеренное от центра до центра.
- Размер трубы: размер трубы соответствует размеру фланца.
- Номинальный диаметр: Номинальный диаметр — это размер внутреннего диаметра фланцевого соединения.
Классификация фланцев и уровень обслуживания
Фланцы классифицируются в первую очередь по их способности выдерживать различные температуры и давления. Они обозначаются с помощью букв или суффиксов "#", "lb" или "class". Это взаимозаменяемые суффиксы, которые также различаются в зависимости от региона или поставщика. Ниже перечислены общеизвестные классификации:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Те же допуски давления и температуры различаются в зависимости от используемого материала, конструкции фланца и размера фланца. Однако единственной постоянной величиной является номинальное давление, которое уменьшается с ростом температуры.
Тип фланца
Тип поверхности также является очень важной характеристикой, которая оказывает существенное влияние на конечные характеристики и срок службы фланца. Поэтому ниже анализируются некоторые из наиболее важных типов поверхностей фланцев:
1. Плоский фланец (FF)
Поверхность прокладки плоского фланца находится в той же плоскости, что и поверхность болтовой рамы. Товары, в которых используются плоские фланцы, обычно изготавливаются с помощью форм, соответствующих фланцу или крышке фланца. Плоские фланцы не следует размещать на перевернутых боковых фланцах. ASME B31.1 гласит, что при соединении плоских чугунных фланцев с фланцами из углеродистой стали необходимо удалить выступающую поверхность на фланцах из углеродистой стали и требуется полнопрофильная прокладка. Это необходимо для предотвращения попадания небольших хрупких чугунных фланцев в пустоту, образованную выступающей частью фланца из углеродистой стали.
Этот тип фланцевой поверхности используется при производстве оборудования и клапанов для всех применений, где производится чугун. Чугун более хрупкий и обычно используется только для применений с низкой температурой и низким давлением. Плоская поверхность позволяет обоим фланцам полностью контактировать по всей поверхности. Плоские фланцы (FF) имеют контактную поверхность, которая имеет ту же высоту, что и резьба болтов фланца. Полнопрофильные шайбы используются между двумя плоскими фланцами и обычно являются мягкими. Согласно ASME B31.3, плоские фланцы не должны сопрягаться с приподнятыми фланцами из-за возможности утечки из полученного фланцевого соединения.
2. Фланец с выступом (RF)
Фланец с выступающей поверхностью является наиболее распространенным типом, используемым в приложениях производителей, и его легко узнать. Он называется выпуклым, потому что поверхность прокладки расположена над поверхностью кольца болта. Каждый тип поверхности требует использования нескольких типов прокладок, включая различные плоские кольцевые выступы и металлические композиты, такие как спирально-навитые и двухслойные формы.
Фланцы RF предназначены для концентрации дополнительного давления на меньшей площади прокладки, тем самым улучшая контроль давления соединения. диаметры и высоты по уровню давления и диаметру описаны в ASME B16.5. Уровень давления фланца определяет высоту поднимаемой поверхности. Фланцы RF предназначены для концентрации дополнительного давления на меньшей площади прокладки, тем самым увеличивая способность контроля давления соединения. Диаметры и высоты по классу давления и диаметру описаны в ASME B16.5. Номинальные характеристики фланцев давления.
3. Кольцевой фланец (RTJ)
Когда требуется уплотнение металл-металл между парными фланцами (что является условием для применения в условиях высокого давления и высоких температур, т. е. выше 700/800 C°), используется фланец с кольцевым соединением (RTJ).
Фланец кольцевого соединения имеет круглую канавку, в которую помещается прокладка кольцевого соединения (овальная или прямоугольная).
Когда два фланца кольцевого соединения скреплены болтами и затем затянуты, приложенное усилие болта деформирует прокладку в канавке фланца, создавая очень плотное уплотнение металл-металл. Для достижения этого материал прокладки кольцевого соединения должен быть мягче (более пластичным), чем материал фланцев.
Фланцы RTJ могут быть герметизированы прокладками RTJ различных типов (R, RX, BX) и профилей (например, восьмиугольными/эллиптическими для типа R).
Наиболее распространенной прокладкой RTJ является тип R с восьмиугольным поперечным сечением, поскольку он обеспечивает очень прочное уплотнение (овальное сечение является более старым типом). Однако конструкция «плоская канавка» допускает оба типа прокладок RTJ с восьмиугольным или овальным поперечным сечением.
4. Фланцы с шипом и пазом (T и G)
Два фланца с пазом и выступом (T и G-образные поверхности) идеально подходят друг другу: один фланец имеет приподнятое кольцо, а другой — пазы, в которые они легко входят (гребень входит в паз и герметизирует соединение).
Фланцы с шипами и пазами доступны в больших и малых размерах.
5. Фланцы с наружной и внутренней резьбой (M и F)
Подобно фланцам с соединением «шип-паз», охватываемые и охватывающие фланцы (типы торцов M и F) соответствуют друг другу.
Один фланец имеет область, которая выходит за пределы его поверхности, охватываемый фланец, а другой фланец имеет соответствующие углубления, выполненные на лицевой поверхности, охватывающий фланец.
Обработка поверхности фланца
Для обеспечения идеального прилегания фланца к прокладке и ответному фланцу, поверхность фланца должна иметь определенную степень шероховатости (только для отделки фланцев RF и FF). Тип шероховатости лицевой поверхности фланца определяет тип «отделки фланца».
Распространенными типами являются стандартные, концентрические зубчатые, спиральные зубчатые и гладкие фланцевые поверхности.
Существует четыре основных вида обработки поверхности стальных фланцев, однако общей целью любого типа обработки поверхности фланца является получение желаемой шероховатости на поверхности фланца для обеспечения прочного соединения фланца, прокладки и ответного фланца, что обеспечивает качественное уплотнение.
Время публикации: 08-окт-2023