По своему назначению фланцы стандартной и нестандартной конструкции — это соединительные элементы, обладающие дискообразной или кольцевидной формой, с кррежными отверстиями, применяемые для сборки труб, присоединения арматуры, узлов и механизмов в трубопроводных системах и обеспечивающие надежную герметизацию и возможность демонтажа.
Историческая справка
Простейшие виды фланцевых соединений появились еще в античности или Средневековье. В Древнем Риме свинцовые трубы соединяли при помощи муфт и хомутов, что можно считать отдаленными предшественниками современных деталей. В средневековой Европе для сборки водопроводов из древесных материалов применялись железные обручи и скобы.
Конструкции, более близкие к используемым сейчас, начали появляться с развитием паровых машин в XVIII веке. Повышение гидравлического напора и нагрева пара требовало создания надежных и герметичных приспособлений. В это время начали использовать для соединения трубопроводов фланцы типа современных, скрепляемых болтами.
Фланцевые соединения получили распространение в XIX веке вместе с развитием промышленности и строительством крупных трубопроводных сетей для транспортировки воды, газа и нефти. Стандартизация началась в конце XIX — начале XX века.
Сферы применения
Фланцевые соединения задействуются в инженерных системах: водопроводы (ГВС и ХВС), теплоснабжение, газопроводы и индустриальные трубопроводные сети. Назначение таких деталей — подсоединение насосов и другого оборудования к трубопроводам, облегчение восстановительных работ и установки новых узлов взамен изношенных или устаревших.
Национальная стандартизация изделий
Известны разные международные стандарты для всех типов фланцев, ГОСТ (российский стандарт, действующий на территории Российской Федерации и стран СНГ), DIN (европейский стандарт, применяемый в Германии и других странах Европы), ANSI/ASME (широко употребляется в США, Японии, Австралии), EN — гармонизированный евростандарт, стремящийся к унификации требований в странах Европейского Союза, JIS — японский промышленный стандарт. Соответствие между многочисленными нацстандартами узнают из таблиц перевода, дающих возможность ставить комплектующие, изготовленные в разных точках мира. Для всех видов фланцев ГОСТ 33259-2015, составленный на базе предыдущих ГОСТов за номерами 12815 и 12822, — основной госстандарт в России.
Из каких материалов производят соединения
Материал фланцев по ГОСТ должен соответствовать материалу патрубков магистрали. При выборе учитываются:
- условия эксплуатации — степень агрессивности и нагрева рабочнй среды, гидравлические параметры;
- характеристики материала — способность противостоять коррозии и прочие.
Приоритетно для производства выбирают сталь марок Ст20, 09г2с, 12х18н10т и чугун, реже — цветные металлы и сплавы и полимерные материалы.
Типы фланцев стандартной конструкции
Конструкцию фланцев ГОСТ делит на категории, различающиеся по применению, обусловленному характеристиками магистральной сети.
Воротниковый
Имеет конусовидный выступ (воротник), который уменьшает напряжения и обеспечивает плавный переход от одного компонента к другому. Нашел применение в системах с высоким гидравлическим напором и перепадами температур. Номинальный диаметр до 4 метров.
Приварной с конусообразным воротником
Особенность этого стандартного фланца типа воротниковый — наличие конусовидного выступа-воротника, который равномерно распределяет нагрузку между двумя соединяемыми элементами. Такая конструкция важна для трубопроводов с внушительным давлением и с переменными температурами. Ставится на магистраль до 60 см в поперечнике.
Приварной плоский
Представляет собой кольцевидную конструкцию с отверстиями под крепеж. Приваривается по всему периметру окружности парой швов (изнутри и снаружи).Кольцо по внешнему диаметру обычно больше присоединяемой трубы — такое решение дает возможность надежно выполнить угловой шов.
Резьбовой
Имеет внутреннюю резьбу для соединения без сварки с трубой с резьбой снаружи. Востребована в сетях с небольшим условным проходом, низким давлением и температурой, на объектах с высоким уровнем взрывоопасности, на которых нельзя пользоваться сварочным оборудованием для монтажа комплектующих.
Раструбный
Монтируя трубопровод, трубу вставляют в раструб соединения, протягивая так, чтобы она уперлась в его внутреннюю поверхность, приподнимают на 1,6 мм и приваривают одним угловым швом. За счет этого зазора все компоненты после сварки занимают правильную позицию.
Свободный
Соединение напоминает по своему типу фланец стандартный плоский, но отличается от него конструкцией: он собран из накидного фланцевого диска и приварного кольца такого же размера в поперечнике. Крепится к патрубку болтовым методом. Рекомендуется для использования с комплектующими из высоколегированной стали с целью снижения расходов, потому что соединительный элемент может выполняться из не столь дорогого материала.
Глухой
Такие типы фланцев для трубопроводов не имеют сквозного канала и должны выдерживать высокие нагрузки. Их назначение — закрытие с заданной герметичностью конца ветки или употребление вместо люка для работающих под давлением резервуаров. Устанавливаются на конечных участках магистрали и обеспечивают простой доступ.
Особые типы фланцев нестандартного образца
Под особыми видами и типами фланцев по исполнению понимается широкая группа соединений, конструкция которых адаптирована под конкретные условия эксплуатации или требования монтажа. Выпускаются такие нестандартные фланцы по ГОСТ, и их разнообразие позволяет подобрать оптимальное решение для самых сложных задач.
Нипофланец
Цельная конструкция с приваренной горловиной и кованым ниппелем для подключения отводов под прямым углом. Изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали, никелевых сплавов. Предлагаются усиленные версии, не подвергающиеся деформации при значительных механических нагрузках.
Велдофланец
Похож на нипофланец, но соединяется с ответвлением фитингом. Выполняется по технологии цельного литья. Изготавливается из кованой стали.
Элбофланец и латрофланец
Назначение элбофланцев и латрофланцев — создание под различными углами боковых отводов трубопроводов. Элбофланец представляет собой единую конструкцию, объединяющую монтажный элемент и отвод (элболет) под углом 90°. Это приспособление дает возможость сформировать отвод под углом 45°.
Латрофланец обеспечивает большую гибкость в проектировании трубопроводов, позволяя отводить инженерные ветки под любым заданным углом благодаря латролету — фитингу с регулируемым угловым наклоном. Соединение латролета с базой может осуществляться как сваркой, так и резьбовым способом.
Поворотный
Поворотные соединения играют важную роль в облегчении монтажа трубопроводов, особенно в случае больших диаметров или при прокладке подводных коммуникаций. Их ключевое преимущество заключается в возможности оперативного и четкого совмещения отверстий сопрягаемых компонентов. Выпуск изделий стандартизирован и допускает выбор любых марок стали — углеродистых, легированных и нержавеющих.
Фланцы расширения и уменьшения
Это производимые в соответствии с ГОСТ фланцы нестандартного вида, их назначение — сопряжение труб с поперечным сечением неодинаковой площади. Их основное различие заключается в выполняемой функции.
Детали расширения необходимы для плавного увеличения проходного канала трубопровода. Они применяются в тех случаях, когда необходимо соединить ветки с разными поперечными сечениями или подключить узлы с отличающимся диаметром патрубка, с которым происходит стыковка. Конструктивно это изделия с расширяющейся горловиной, что дает возможность сделать поперечник трубопровода больше на 1–2 типоразмера. Их применение обеспечивает плавный переход между участками трубопровода разного диаметра, минимизируя гидравлические потери и напряжения в сети.
Назначение нестандартных фланцев уменьшения — плавное сужение проходного канала трубопровода. Они нужны для соединения участков магистрали с разными поперечными сечениями и уменьшения площади сечения перехода на необходимую величину. Их установка — это экономически эффективный метод дифференциации площади поперечного сечения трубопровода, поскольку позволяет избежать применения более сложных и дорогостоящих методов соединения.
Ключевые указания по установке по ГОСТ фланцев стандартной и нестандартной конструкции
Правильный монтаж фланцевого соединения критически важен для обеспечения стабильности функций и герметичности трубопроводной системы. Несоблюдение технологии может привести к утечкам, повреждению оборудования и аварийным ситуациям. Процесс установки фланцев нестандартного и других видов включает два основных этапа: подготовку и затяжку
Подготовка
Перед установкой фланцевого соединения необходимо выполнить следующие действия:
- Тщательно осмотреть детали и крепеж (шпильки, гайки, шайбы) на наличие видимых повреждений: трещин, сколов, задиров, следов коррозии. Дефектные комплектующие следует заменить.
- Удалить с контактных поверхностей сопрягаемых компонентов грязь, пыль, ржавчину, окалину и другие загрязнения, которые могут помешать герметичности места контакта. Можно воспользоваться металлическими щетками, шлифовальной бумагой, растворителями.
- Обработать контактные поверхности обезжиривающим составом для удаления масляных и жировых пленок, которые снижают адгезию уплотнительной прокладки.
- Острые края и заусенцы на компонентах могут повредить прокладку. Их необходимо удалить напильником или шлифовальным инструментом.
- Нанести на резьбу болтов и гаек смазку, которая облегчит затяжку и предотвратит заедание.
- Установить новое уплотнение, соответствующее типу деталей и рабочей среде. Допускается установка нескольких старых прокладок в хорошем состоянии, если это предусмотрено инструкцией. Уплотнение следует центрировать относительно отверстий монтажных комплектующих.
Затяжка
Производится в два этапа:
- предварительная затяжка с минимальным усилием;
- окончательная затяжка с заданным моментом (согласно ГОСТ).
Болты затягиваются поочередно по кругу или крест-накрест (для 4 отверстий), используя специнструмент. Через 24 часа после запуска магистрали требуется повторная подтяжка крепежа из-за возможного ослабления.
Купить стандартные и нестандартные фланцы для трубопроводов
АО «ПАЗ» решает любые задачи по комплектации трубопроводов выпущенными по ГОСТ фланцами, стандартными и нестандартными. Поворотные, расширительные, угловые и другие специализированные решения в наличии и под заказ. В отделе продаж можно заказать расчет стоимости и получить информацию о продукции, связавшись с менеджерами по телефону +7(800)-25-05-305, заказав обратный звонок или отправив заявку в режиме онлайн через контактную форму на сайте. АО «ПАЗ» предлагает заказать высококачественные изделия с доставкой по России и СНГ.
Друзья, если статья была Вам полезна, то подписываемся на канал и поднимаем вверх большой палец! Также будем рады вашим комментариям!