Трубопровод — это сложная инженерная система, каждый компонент которой выполняет свою функцию. В число главных элементов трубопроводной системы входят трубы, запорно-регулирующая арматура, контрольно-измерительная аппаратура, соединительные фасонные детали, опорные конструкции, насосное оборудование. Один из видов таких комплектующих — фланцы, используемые для присоединения друг к другу компонентов трубопровода.
Фланцевое соединение отвечает за герметичность стыков, прочность конструкции, безопасность эксплуатации трубопроводной системы. В производстве соединительных элементов используют высококачественные материалы, отвечающие особым требованиям. Эти изделия стандартизованы, все указания по их изготовлению содержатся в комплекте документов. В России это ГОСТ, в Европе — DIN, в Соединенных Штатах — ASME/ANSI.
Описание и конструкционные особенности
Фланцы — это плоские детали с периметром в форме окружности или прямоугольника с монтажными отверстиями под крепеж, в роли которого выступают шпильки или болты. При стягивании двух соединительных элементов — концов труб, трубы и запорной арматуры, трубы и КИП, резервуара и насоса — образуется надежное, отвечающее требованиям по герметичности соединение фланцев.
Виды деталей, соединяющих элементы трубопровода:
- плоские;
- воротниковые.
Соединительные комплектующие соответствуют размерам трубы и патрубков присоединяемого оборудования и арматуры, поставляемых с комплектом фланцевых соединений, куда входят ответные части.
Важный параметр трубопровода — герметичность, которую обеспечивают за счет стяжки фланцевых дисков. Место присоединения фланцев способно выдержать многочисленные нагрузки, возникающие в трубопроводной сети: давление, температура, механические. Надежность и герметичность крепежа частично обусловлена корректностью подбора материала и размеров фланцевых деталей арматуры.
Особенности использования фланцев по отечественным стандартам
В России ГОСТ регламентирует стандарт исполнения фланцев, их применение в промышленности и бытовой сфере. Существует несколько ГОСТов, относящихся к конкретному образцу, в том числе фланцам арматуры, которые выпускаются:
- плоскими;
- стальными;
- ответными;
- резьбовыми.
Самые часто применяемые документы: ГОСТ 12820-80 (обновленный ГОСТ 33259-2015), ГОСТ Р 54432-2011, ГОСТ 12821-80, ГОСТ 12822-80. В них описаны разные типы и особенности присоединительных комплектующих для многочисленных областей применения, включая ТЭС и АЭС.
Немецкий стандарт DIN
Европейские производители руководствуются стандартом DIN, разработанным в Германии. Выпущенные по DIN фланцы отличаются высоким качеством, признанным в мире. Потребители оценили конструкцию немецких фланцевых соединений и удобство проектных расчетов трубопровода, так как их изготавливают по метрической системе. Для отечественной трубопроводной арматуры фланцы, произведенные по стандарту DIN, подходят по монтажным размерам.
Но в таких трубопроводных сетях устанавливают арматуру, произведенную по немецкому по стандарту, иначе комплектующие, выпущенные по разным стандартам, невозможно будет соединить: 1 дюйм равняется приблизительно 2,54 см, поэтому подобрать максимально приближенные соединительные размеры арматуры сложно. Этот фактор учитывают, приобретая ремкомплекты и запасные части.
Существует разница и в стандартизации параметра давлении: в России и Европе значения указываются в атмосферах, а в США — в барах. Российские инженеры предпочитают проектировать магистральные сети из компонентов с фланцами стандарта DIN. Технологические особенности, оговариваемые в ГОСТ и DIN, совпадают, и это дает возможность объединить в одной магистральной сети арматуру обоих стандартов.
Промышленные предприятия России оснащены оборудованием, выпущенным в Европе, поэтому для поддержки его работоспособности важно, чтобы оставалась совместимость комплектующих по ГОСТ и DIN. Если необходимо заменить изношенную трубопроводную арматуру, вместо нее ставят отечественный аналог, способный работать под тем же давлением и в таком же температурном режиме. Параметры соединения фланцев ГОСТ и DIN регламентируют практически идентично.
Европейские заводы-изготовители, выпуская по DIN фланцы для трубы, строго следуют указаниям по производству фланцевых уплотнений. В немецком стандарте аббревиатура DIN означает диаметр условного прохода в мм, а рабочее давление указывается в кгс/см2 и обозначается буквами PN.
Стандарт США
Американские предприятия применяют свой национальный стандарт ASME/ANSI, где, как и европейских и российских нацстандартах, указаны параметры присоединительных компонентов и другие технологические характеристики:
- материал изготовления;
- предельная и рабочая температура;
- давление;
- порядок маркировки изделий;
- конструктивные особенности.
Метрическую систему американские производители не используют — все размеры фланцев ANSI указаны в дюймах. Расчетные единицы по ANSI относятся и к фланцам, и к фланцевым фитингам разных классов. Существует ряд ограничений, установленных ASME/ANSI. Так, стандарт фланцев ASME запрещает установку резьбовых соединительных фланцевых деталей арматуры, если предполагается работа в условиях температурных перепадов и воздействия деформационных нагрузок. Ограничения, указанные в ANSI, связаны с риском разгерметизации сопряжений. Зато такие резьбовые фланцы давление в сети выдерживают без каких-либо последствий.
Советы от мастеров
Сборка компонентов трубопровода предполагает выполнения ряда отработанных действий. К каждому этапу у опытных мастеров есть свой подход. Работая с фланцами, следует учесть такие нюансы:
- при соединении арматуры деталями с четырьмя отверстиями крепеж затягивают крест-накрест;
- стальные изделия перед монтажом осматривают на предмет коррозии и обезжиривают все поверхности;
- уплотнительные прокладки всегда устанавливают новые, тщательно центрируя относительно фланцевой детали;
- установив уплотнение, проверяют его целостность и отсутствие деформации, упростить установку впотай помогает предварительная смазка;
- равномерность затяжки болтов обеспечит надежность и герметичность места контакта комплектующих.
Для снятия стальных фланцев применяют особое станочное оборудование или пневмоинструмент, помогающий разжать крепеж.
Друзья, если статья была Вам полезна, то подписываемся на канал и поднимаем вверх большой палец! Также будем рады вашим комментариям!