Фланец представляет собой металлический диск (реже плоский квадрат) с несколькими сквозными отверстиями: в центре ‒ для прохода рабочей среды, по краям ‒ для шпилек или болтов. Деталь применяют в промышленности при прокладке трубопроводов для соединения труб, подключения к трубопроводным веткам задвижек, сосудов, резервуаров, фильтров и прочих элементов. Также используют в машиностроении для стыковки частей машин.
Детали поставляются попарно, поскольку пара фланцев с соответствующими геометрическими поверхностями (исполнениями) образует фланцевое соединение. Одну трубодеталь приваривают к одной трубе, вторую ‒ к другой. Между трубодеталями устанавливают прокладку (металлическую или неметаллическую), стягивают болты.
Форму геометрии поверхности фланца определяет диаметр, температура транспортируемого потока, давление в системе. Государственные стандарты устанавливают 9 видов поверхности.
Исполнение 1 ‒ с соединительным выступом
Первое исполнение встречается у приварных и воротниковых деталей, выполненных по ГОСТ 12820-80 и 12821-80 соответственно. По первому документу производят элементы номинальным диаметром от 10 до 2400 мм на нагрузки до 25 кгс/см2. По второму ‒ Ду 10-1600 мм на давление не более 6,3 МПа.
Конструктивная особенность этих металлоизделий ‒ фаска под углом 45 градусов.
Исполнение 2 ‒ с выступом
Фланцы с выступом обладают прямым скосом, т.е. имеют фаску под углом 90°. Размерный ряд начинается с 10 мм и заканчивается 800 мм для плоских и приварных встык элементов.
На образовавшуюся поверхность укладывают прокладку, которая исключает трение между дисками, улучшает плотность их прилегания. Контрфланцем в этом соединении выступает трубодеталь со впадиной.
Исполнение 3 ‒ с впадиной
Металлоизделие с углублением на поверхности является ответным фланцем для деталей 1-го и 2-го исполнений. Глубина впадины не превышает высоту выступа, чтобы обеспечить максимальное прижатие элементов.
Исполнение 4 ‒ с шипом
Выступающая часть на поверхности диска имеет форму кольца. Встречается у воротниковых фланцев условным диаметром от 10 до 800 мм, выдерживающих нагрузку до 200 кгс/см2 (при Ду не более 250 мм).
Исполнение 5 ‒ с пазом
Конструкция предполагает наличие на поверхности элемента кольцевой выборки. Другими словами, паз ‒ это выемка, глубина и форма которой соответствует высоте и форме шипа.
Комплект обратных фланцев образуется при сочетании исполнений шип-паз.
Исполнение 6 ‒ под линзовую прокладку
Подразумевает использование компенсирующей линзы, сферическая форма которой при стягивании болтов / шпилек трансформируется в плоскую и заполняет собой пространство между стальным фланцами диаметром до Ду800 мм.
Исполнение 7 ‒ под прокладку овального сечения
Металлические диски и квадраты производят по нормам ГОСТ 12821-80 и ГОСТ 33259-2015. Изготовление прокладочных материалов соответствует ГОСТ Р 53561-2009. Поверхность имеет специальную канавку на внешней стороне трубодетали.
Седьмое исполнение не применяется к плоским приварным фланцам.
Исполнение 8 ‒ с шипом под фторопластовую прокладку
Конструкция восьмого исполнения повторяет четвертое. Разница в том, уплотнители из фторопласта используют при работе с высокоагрессивными средами. Материал обладает химической стойкостью, низким коэффициентом трения, устойчивостью к повышенным температурам.
Устройства устанавливают в трубопроводы, транспортирующие щелочь, продукты нефтепереработки, минеральные удобрения и прочие химические вещества.
Исполнение 9 ‒ с пазом под уплотнитель из фторопласта
Фланец девятого исполнения ‒ это контрфланец восьмого. В паре они образуют герметичное фланцевое соединение, исключающее течь рабочей среды. Протечки химически-активных продуктов могут оказать губительные последствия для людей или природы. Поэтому к производству трубодеталей предъявляют повышенные требования.
Независимо от типа исполнения все фланцы изготавливают из стали различных марок. Выбор сплава зависит от условий эксплуатации и параметров транспортируемых жидкостей.
Статья взята с нашего сайта ЧЗТ Магистраль.