Установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах: Фланцевое соединение трубопроводов: что такое, виды, сборка

Содержание

Сборка фланцевых соединений

Сборка фланцевых соединений

Фланцевое соединение — наиболее уязвимое и слабое место трубопровода.

Сборка труб с фланцами является одной из наиболее распространенных и ответственных операций при изготовлении и монтаже трубопроводов, так как расстройство фланцевого соединения вызывает необходимость отключения трубопровода.

Пропуски среды через неплотности фланцевых соединений в процессе испытания и эксплуатации трубопроводов происходят вследствие слабой затяжки фланцев, перекосов между плоскостями фланцев, некачественной очистки уплотнительных поверхностей фланцев перед установкой новой прокладки, неправильной установки прокладки между фланцами, применения .некачественного прокладочного материала или материала, который не соответствует параметрам среды, дефектов на уплотнительных поверхностях (зеркалах) фланцев.

Процесс сборки фланцевого соединения состоит из установки (напасовки), выверки и крепления фланцев на концах труб, установки прокладки и соединения двух фланцев болтами или шпильками. Соединяемые участки труб перед сборкой фланцевого соединения выверяют на прямолинейность их осей.

При напасовке фланцев на трубы в соответствии со СНиП ШТ.9—62 должны быть соблюдены следующие требования.

Отклонение от перпендикулярности фланца п к оси трубы (перекос), измеренное по наружному диаметру фланца (рис. 99, а) не должно превышать 0,2 мм на каждые 100 мм диаметра трубопровода, предназначенного для работы под давлением до 16 кгс/см2, 0,1 мм — под давлением от 16 кгс/см2до 64 кгс/см2и 0,05 мм под давлением выше 64 кгс/см2.

Устанавливать фланцы надо так, чтобы отверстия для болтов и шпилек были расположены симметрично главным осям (вертикальной и горизонтальной), но не совпадали с ними (рис. 99,6). Смещения осей болтовых отверстий во фланцах т относительно оси симметрии не должны превышать ± 1 мм при диаметре отверстий 18—25 мм, ±1,5 мм — при 30—34 мм и ±2 мм — при 41 мм.

Смещение осей отверстий фланца по окружности трубы проверяют с помощью отвеса или уровня, по которым находят вертикальную или горизонтальную ось, а затем линейкой контролируют смещение отверстий.

Перпендикулярность фланца проверяют контрольным угольником (рис. 100) и щупом. Зазор между фланцем 2 и угольником 1 замеряют в точках, диаметрально противоположных точкам касания.

Для напасовки на трубы с условным проходом до 200 мм плоских и приварных встык фланцев с центровкой их по внутреннему диаметру трубы применяют приспособление, показанное на рис. 101. Приспособление состоит из рычажного устройства 1 установленного на штоке 3, и диска 5. Для установки фланца 6 рычажный механизм вставляют внутрь трубы 2. При вращении штока 3 по часовой стрелке рычаги расходятся, прижимая планки 4 к стенке трубы, при этом диск устанавливается строго перпендикулярно оси трубы. Плоские фланцы устанавливают по диску приспособления (положение

1), а приварные встык — по торцу трубы и планкам приспособления (положение II). После выверки положения фланца его прихватывают электродуговой сваркой.

Рис. 99. Положение фланца при установке на трубе:

а — отклонение от перпендикулярности фланца к осн. трубы,
б — смещение осей болтовых отверстий во фланцах относительно оси симметрии

Рис. 100. Контрольный угольник:

I — угольник, 2 — фланец, 3 — труба

Рис. 101. Приспособление для напасовки фланцев с центровкой по внутреннему диаметру трубы:

1 — рычажное устройство, 2 — труба, 3 — шток с воротком, 4 — планка, 5 — диск, 6 — фланец

При сборке элементов и узлов трубопроводов на сборочных стендах для напасовки фланцев применяют специальные передвижные приспособления.

Для напасовки фланцев приварных встык с условным проходом до 5О0 мм наиболее рационально приспособление, показанное на рис. 102, а. Привариваемый фланец устанавливают на сменные контрольные штифты 1, изготовленные в соответствии с диаметром болтового отверстия фланца. Эти штифты с помощью двухзаходного винта 2 и рукоятки 3 разводят и фиксируют положение болтовых отверстий фланца симметрично вертикальной оси. Перпендикулярность фланца продольной оси трубы достигается прижатием его зеркала к плоскости установочной каретки 4. Совпадение оси фланца с осью трубы достигается перемещением каретки с фланцем по вертикали с помощью винта 5 и рукоятки 6. Приспособление установлено на направляющих роликах 7, и после сборки и прихватки элемента легко откатывается.

При сборке на таком приспособлении плоского фланца внутрь его вставляют установочное кольцо, чтобы труба не доходила до торца каретки (плоскости фланца) на требуемую величину. Недостаток данной конструкции заключается в необходимости индивидуальной центровки внутреннего отверстия фланца и трубы при сборке.

На рис. 102,6 показано приспособление для напасовки плоских фланцев с условным проходом до 500 мм. Оно отличается от описанного выше тем, что на установочной каретке вместе контрольных штифтов закреплена оправка 8, имеющая сери» цилиндрических выступов, диаметры которых соответствуют внутренним диаметрам собираемых фланцев. Ширину выступов принимают с учетом величины, на которую не доводят фланец. Торцовые поверхности выступов обработаны строго перпендикулярно продольной оси. Фланец надевают на трубу и прижимают зеркалом к торцовой поверхности оправки. Установочную каретку перемещают с помощью винта 5, чтобы она по высоте находилась на одной оси с трубой.

Рис. 102. Приспособления для напасовки фланцев:

а — приварных встык, б — плоских приварных; 1 — контрольный штифт, 2 — двухзаходный винт,
3, 6
— рукоятки, 4 — установочная каретка, 5 — винт, 7 — направляющие ролики, 8 — оправка

Если фланец не имеет перекоса или величина перекоса допускаемая, производят окончательную сборку соединения с установкой прокладок. Мягкие прокладки (из паронита, картона, асбеста) перед установкой смачивают водой и натирают с обеих сторон сухим графитом. Смазывать прокладки мастиками или графитом, разведенным на масле, нельзя, так как мастика и масло пригорают к зеркалам фланца и портят их поверхность.

Плотность фланцевого соединения в значительной степени зависит не только от чистоты поверхности зеркал фланцев, качества и размеров прокладки, но и от тщательной и умелой сборки и затяжки гаек. Перед сборкой фланцевых соединений с выступом и впадиной следует убедиться в том, что выступ одного фланца свободно входит во впадину сопрягаемого с ним фланца, а прокладка не имеет смещений в ту или иную сторону.

Сборка труб со свободными фланцами на приварном кольце или отбортованной трубе ничем не отличается от вышеизложенного и сводится в основном к подготовке конца трубы.

Исправление перекоса фланцев при их сборке путем натяга болтов или шпилек, а также устранение зазоров установкой клиновых прокладок не допускается. Такой натяг вызывает одностороннее сжатие прокладки и недопустимую вытяжку болтов или шпилек, в результате чего соединение становится неплотным. Перетянутые болты или шпильки в процессе эксплуатации могут разорваться.

Гайки фланцевых соединений с паронитовыми прокладками затягивают по способу крестообразного обхода. Сначала затягивают одну пару противоположно лежащих болтов, затем вторую пару, находящуюся под углом 90° к первой. Постепенно поперечным завертыванием гаек затягиваются все болты. При такой последовательности затяжки гаек не образуется перекосов во фланцевых соединениях.

Гайки с металлическими прокладками затягивают по способу кругового обхода, т. е. при трех- или четырехкратном круговом обходе равномерно затягивают все гайки. Гайки фланцевого соединения затягивают ручными и механизированными гаечными ключами с трещотками. К механизированным инструментам относятся ключи-гайковерты с электрическим или пневматическим приводом. Равномерность затяжки и величину холодного натяга шпилек фланцевого соединения и крышек арматуры на трубопроводах высокого давления контролируют динамометрическими ключами- путем измерения удлинения шпильки при затяжке. Допускаемый размер холодного натяга шпилек находится в пределах от 0,03 до 0,15

мм на каждые 100 мм длины шпильки.

При разборке и ремонте фланцевых соединений для раздвижки применяют приспособления с клином. После разборки фланцев обязательно меняют прокладку. Старую прокладку ставить нельзя даже в том случае, если состояние ее вполне удовлетворительное.

При сборке фланцевых соединений запрещается оставлять незатянутыми болты или шпильки, соединяясь фланцы без прокладок и оставлять монтажные болты.

1. Какие требования предъявляются к сборке труб с фланцами?

2. Какие приспособления используют для сборки труб с фланцами?

3. Перечислите правила затяжки фланцевого соединения.


Все материалы раздела «Изготовление трубопроводов» :

● Технология централизованного изготовления

● Сборка элементов и узлов трубопроводов

● Сборка фланцевых соединений

● Сварка элементов и узлов

● Испытание и маркировка узлов

● Организация труда при изготовлении узлов, основные правила техники безопасности

● Изготовление сварных труб и секционных отводов

● Изготовление сварных тройниковых соединений и П-обраных компенсаторов

● Сборка и сварка прямолинейных секций

● Антикоррозийная изоляция секций трубопроводов

● Состав проектной документации трубопроводов

● Монтажно-технологическая схема и монтажный чертеж трубопроводов

● Деталировочные чертежи трубопроводов

● Нормы и правила сооружения трубопроводов


Технология сборки фланцевых соединений трубопроводов

Фланцевое соединение — наиболее уязвимое и слабое место трубопровода.

Сборка труб с фланцами является одной из наиболее распространенных и ответственных операций при изготовлении и монтаже трубопроводов, так как расстройство фланцевого соедине ния вызывает необходимость отключения трубопровода.

Пропуски среды через неплотности фланцевых соединений в процессе испытания и эксплуатации трубопроводов происходят вследствие слабой затяжки фланцев, перекосов между плоскостями фланцев, некачественной очистки уплотнительных поверхностей фланцев перед установкой новой прокладки, неправильной установки прокладки между фланцами, применения некачественного прокладочного материала или материала, который не соответствует параметрам среды, дефектов на уплотнительных поверхностях (зеркалах) фланцев.

Процесс сборки фланцевого соединения состоит из установки (напасовки), выверки и крепления фланцев на концах труб, установки прокладки и соединения двух фланцев болтами или шпильками. Соединяемые участки труб перед сборкой фланцевого соединения выверяют на прямолинейность их осей.

При напасовке фланцев на трубы в соответствии со СНиП Ш-Г.9-62 должны быть соблюдены следующие требования.

Отклонение от перпендикулярности фланца к оси трубы (перекос), измеренное по наружному диаметру фланца не должно превышать 0,2мм на каждые 100мм диаметра трубопровода, предназначенного для работы под давлением до 16 кгс/см2, 0,1мм — под давлением от 16 кгс/см2 до 64 кгс/см2 и 0,05мм под давлением выше 64 кгс/см2.

Устанавливать фланцы надо так, чтобы отверстия для болтов и шпилек были расположены симметрично главным осям (вертикальной и горизонтальной), но не совпадали с ними. Смещения осей болтовых отверстий во фланцах относительно оси симметрии не должны превышать ±1мм при диаметре отверстий 18-25мм, ±1,5мм — при 30-34мм и ±2мм — при 41мм.

Смещение осей отверстий фланца по окружности трубы проверяют с помощью отвеса или уровня, по которым находят вертикальную или горизонтальную ось, а затем линейкой контролируют смещение отверстий. Перпендикулярность фланца проверяют контрольным угольником и щупом. Зазор между фланцем и угольником замеряют в точках, диаметрально противоположных точкам касания.

Фланцевые соединения — трубопроводная арматура

Фланцевые соединения были изобретены в Германии, поэтому и название происходит от немецкого слова Flansch. Фланец представляет собой крепёжный элемент труб с отверстиями для болтов или шпилек.

В некоторых случаях герметичные трубы требуют присоединения дополнительных элементов, например, насосов, задвижек или контрольно-измерительной аппаратуры. В данном случае применение сварки становится невозможным и применяют для крепления изделий применяют фланцы. Также фланцевые соединения используют для стыковки частей трубопровода. Фланцы являются самыми популярными соединительными элементами в промышленности.

Их популярность обусловлена прочностью, долговечностью, возможностью многократного использования (монтажа и демонтажа)

Рисунок 1. Фланцы

Высокая прочность фланцевых соединений позволяет использовать их на трубопроводах высокого давления. При правильной установке и соблюдении ряда других требований, они обеспечивают хорошую герметичность трубопровода. Диаметр фланца должен соответствовать размерам трубы и не выходить за рамки допустимой погрешности. Поэтому многие производители труб сразу оснащают выпускаемую продукцию крепёжными элементами. Своевременное техническое обслуживание соединительных узлов, в том числе подтяжка болтов позволяет сохранить герметичность труб, фланцы прослужат долгое время. Последнее условие важно при оказании на них механических воздействий, вибрации, нахождении в неблагоприятных климатических условиях и зонах с резкими перепадами температур. Чем больше диаметр трубопровода, тем большей нагрузке подвергаются фланцевые соединения. Для сохранения и поддержания герметичности важна уплотнительная способность прокладок, устанавливаемых между фланцами.

Использование фланцевых соединений для труб малого диаметра экономически нецелесообразно, использование резьбовых соединений дешевле, при этом отвечает всем необходимым техническим требованиям. Фланцевые соединения актуальны для трубопроводов большого диаметра. Они способны перераспределять нагрузки в местах соединения, при специальной обработке они становятся устойчивыми к воздействию агрессивной среды, актуально для химической промышленности, выдерживают высокие температуры и давление.

Фланцы могут иметь прямоугольную, квадратную или круглую форму. Последняя является самой распространенной ввиду простоты исполнения и высокой надёжности. Другие же формы сложны в исполнении и не могут гарантировать сохранения герметичности. Используют их в крайнем случае, когда невозможно использовать круглые.

Типы фланцевых конструкций

Фланцы подразделяются на типы в зависимости от способа их соединения с аппаратами и конструкцией.

Рисунок 2. Типы фланцевых соединений

Наиболее распространенными на территории России являются следующие фланцевые государственные стандарты:

Фланец стальной плоский приватной – ГОСТ 12820-80.

Фланец стальной приварной встык – ГОСТ 12821-80.

Фланец стальной свободный на приварном кольце – ГОСТ 12822-80.

Таблица 1. Варианты исполнения фланцевых соединений.

Фланцы плоские приварные

Используются на стальных трубопроводах и для присоединения аппаратов. Представляют собой плоские кольца, которые приварены к краю обечайки по периметру. Могут быть также с защитным кольцом. Используются при температуре до 300 градусов Цельсия и номинальном давлении от 0.1 до 2.5 Мпа.

Рисунок 3. Плоский приварной фланец

Рисунок 4. Плоский приварной фланец с защитным кольцом

Воротниковые фланцы

Прочность воротниковых фланцев выше по сравнению с плоскими приварными. Поэтому они применяются при номинальном давлении до 20 МПа.

Имеют несколько конструктивных разновидностей. На стальных сварных аппаратах применяются самые распространенные виды: фланцы кованые и приварные встык. Приварные имеют втулку в виде усечённого конуса, увеличивающую прочность конструкции. Существует также разновидность с защитным кольцом. Выдерживают они температуру от -70 до +300°С и номинальное давление от 1.6 до 6.4 МПа.

Рисунок 5. Фланец приварной с шейкой

Фланцы обеспечивают возможность демонтажа без вырезания части трубопровода. Конусовидная втулка снижает напряжение у основания, перераспределяя нагрузку на трубу.

Фланец может быть сварен из двух частей: основания и шейки.

Рисунок 6. Состоящий из двух частей фланец

В химической промышленности используют кислотостойкие накладки на фланцы. При этом сами они сделаны из углеродистой стали.

Рисунок 7. Фланец с кислотостойкими накладками.

1 – кислотостойкая сталь; 2 – углеродистая сталь

Стальные свободные фланцы на приварном кольце

Состоит из двух деталей – самого фланца и кольца, которое приваривается к трубе. Такая конструкция удобна для монтажа. При этом для составных частей используется одинаковая сталь. Выпускаются в нескольких вариациях.

Фланцы на отбортовке используются при давлении до 0.6 МПа. Основная область их применения – аппараты из цветных металлов — меди или алюминия. Используются с целью экономии материалов, например титана.

Рисунок 8. Фланец свободный на отбортовке

Фланцы на бурте

Порой возникает необходимость замены устаревшей металлической трубы на более современный вариант из полипропилена. При стыковке с неметаллическими аппаратами, в том числе из стекла и пластика, применяют фланцы с буртом. Они выдерживают давление до 10 МПа. На неметаллической трубе располагается фланец с отверстиями для болтов и шпилек, после этого герметично соединяется с металлической трубой. Самые популярные диаметры изделий от 40 до 160 мм.

Рисунок 9. Фланец на бурте

Фланцы на резьбе

Применяются на узлах и аппаратах в которых нежелательно применение сварки, а также в тех местах, которые требуют лёгкого демонтажа. Выдерживают высокое давление.

Рисунок 10. Фланец на резьбе

Свободные разборные фланцы

Применяются для скрепления частей из хрупких материалов. Имеют несколько вариантов исполнения. Из двух составных частей фланец изготавливается из чугуна, части стягиваются между собой при помощи болтов.

Рисунок 11. Фланец составной из двух частей

Фланцы с разъемным кольцом более громоздкий, но при этом более экономичный. Монтировать его проще.

Рисунок 12. Фланец с разъемным кольцом. 1 – кольцо из двух половин

Фланцы со стяжными скобами

Скобы устанавливают вплотную, применяют для металлических конструкций, покрытых эмалью. Способствует выдержке температурного режима при обжиге эмали. Применяется при невысоком номинальном давлении, максимальные показатели использования 0.5-0.6 МПа.

Рисунок 13. Фланец со стяжными скобами

Варианты исполнения фланцевых поверхностей

Исполнение поверхностей фланцев регулируется государственным стандартом. Всего существует девять разновидностей. При подборе следует учитывать не только условное давление и проходы, необходимо также принимать во внимание уплотнительные исполнения.

Для свободных фланцев различное исполнение допускается только для приварного кольца.

Рисунок 14. Поверхности фланцев

– соединительный выступ; 2 – выступ; 3 – впадина; 4 – шип; 5 – паз; 6 – под линзовую подкладку; 7 – под прокладку овального сечения; 8 – с шипом под фторопластовую прокладку; 9 – с пазом под фторопластовую прокладку.

При стыковке фланцев с выступом и впадиной, номинальное давление может быть до 1.6 МПа. Фланцы с шип-пазом выдерживают до 6.4 МПа. Они применяются на трубопроводах с агрессивными средами, взрывоопасными и ядовитыми. Фланцы с соединительным выступом применяют при условном давлении до 6.3 МПа.

В зависимости от вариантов исполнения, фланцы стыкуются следующим образом.

15. Схема стыковки фланцев

Прокладки фланцевых соединений

Сохранение герметичности соединения частей трубопровода и его надёжность зависит от выбранного прокладочного материала между фланцами. Прокладки могут быть трёх видов: неметаллические, полуметаллические и металлические.

Между фланцевыми соединениями, как бы крепко они не были притянуты друг к другу, существуют пустоты. Прокладки под действием давления заполняют собой все свободное пространство между деталями, не оставляя зазоров. Тем самым достигается герметичное соединение.

Уплотнения могут быть как подвижными, так и неподвижными. Могут использоваться различные материалы: резина, гофра с мягким наполнителем, Герметизация фланцевых соединений может достигаться при использовании металлических прокладок.

Для фланцев с выступами и впадинами, шипами и пазами существует самый широкий выбор прокладок. Они могут быть металлическими, эластичными, из графита, металлографита. Широкое применение находят спирально-навитые прокладки.

Для трубопроводов с ядовитыми и взрывоопасными веществами при исполнении фланцевого соединения с выступами рекомендуется использовать волновые прокладки с ограничительными кольцами, выполненные из эластичного материала с упругим уплотнением. Фланцы, Представленные на рисунке 14 под номерами 6 и 7 используются совместно с линзовыми прокладками. Они могут иметь как овальное, так и восьмиугольное сечение. Фланцы, представленные на рисунке под номерами 8 и 9, предполагают использование фторопластовых прокладок.

При сборке стоит обращать внимание на центрирование прокладки. Необходимо исключить возможность её выдавливания. Размеры прокладки должны соответствовать фланцевым исполнениям. Например, паз и шип у фланцев образуют прочное соединение, прокладка плотно установлена между ними, что обеспечивает прочность стыковки.

Условный проход, его обозначения

Условный проход обозначается Ду, величиной измерения являются миллиметры (мм). Все чаще можно встретить обозначение DN, Ду считается устаревшим, но все также применим.

Основной проход является наиболее значимым параметром, от которого зависит геометрия фланца. При определении основного прохода остальные величины назначаются автоматически. Данный параметр не является тем же самым, что и внешний диаметр трубы. Он означает внутренний диаметр соединения, через который проходит ток среды. Проектируются они таким образом, чтобы обеспечить необходимую пропускную способность трубопровода. При этом пропускающая способность при переходе от одного соединения к последующему должна возрастать на 60-100%.

Величины условных проходов регулируются ГОСТом 28338-89.

Наружные диаметры трубы могут отличаться, при том условный проход будет иметь одинаковое значение. При заказе фланцевого соединения необходимо использовать буквенное обозначение соответствующего диаметра трубы. Если в спецификации не указано буквенное обозначение трубы, то учитываются следующие значения.

Таблица 2. Соответствие условного прохода Ду 100,125 и 150 наружному диаметру трубы.

Трубы, имеющие наружный диаметр 159 мм при толщине стенки 5 мм имеют фактически внутренний диаметр 149 мм. Если толщина стенки составляет 8 мм, то внутренний диаметр лишь 143 мм. При этом в обоих вариантах за условный проход принимают величину 150 мм.

При использовании фланцев с диаметром условного прохода свыше 200 мм, допускается их расточка по внешнему диаметру трубы. Также допускается отклонение от правильной формы круга. Но в таком случае затрудняется стыковка элементов.

Давление

Важным параметром при установке фланцевых соединений является условное давление, которое может выдержать узел. На предельные показатели влияют материалы, из которых изготовлены фланцы, геометрические параметры, а также исполнение поверхности соединительного элемента. Данный параметр при проектировании обозначается Ру. Является важным параметром ответственности при проектировании и безопасности трубопровода.

Рабочее давление выражается в нескольких значениях, чаще всего это повышенная масса фланца и точность соединения (меньшие допуски на сопряжения), обязательное использование уплотнительных прокладок.

Показатель давления измеряется в кгс/см2. Также может обозначаться следующими единицами измерения МПа, Па, бар, атм.

В зависимости от типа фланцев, соединения могут выдерживать давление от 25 до 200 кгс/см2.

Материал, из которого изготовлены соединения имеют большое влияние на показатели выдерживаемого давления. Самым распространенным материалом для изготовления фланцев является сталь.

Сталь 20 используется для соединения частей трубопроводов пара и воды. Согласно ГОСТу, обозначается ст.20. Используется при температуре внешней среды от -40 до температуры внутреннего воздействия +475

Сталь марки 09Г2С распространена не меньше, поскольку низколегированная сталь рекомендована к использованию для сварных конструкций. Ее преимущество основано на возможности эксплуатации при температуре внешней среды до -70 градусов Цельсия. Позволяет функционировать трубопроводам нефти и газа в суровых климатических условиях. Верхний предел внутренней рабочей температуры +475 градусов Цельсия.

Криогенными свойствами обладает сталь марки 12Х18Н10Т. Фланцы из нее используют при воздействии на узлы агрегатов агрессивных сред: кислот (уксусной, фосфорной, азотной), щелочей, солей. Рабочие температуры должны соответствовать диапазону от -196 до +350 градусов Цельсия.

Устойчива к коррозии сталь марки 10Х17Н13М2Т. Используются она для фиксации частей труб, проводящих агрессивные среды. Устойчива к воздействию химических веществ, коррозии под напряжением. Диапазон температур, при которых возможно применение от -196 до +600°С. Благодаря устойчивости к разрушению имеет длительный срок службы.

Низколегированная сталь марки 15Х5М обладает повышенной жаропрочностью. Фланцы из нее не окисляются, выдерживают температуру до +650 градусов Цельсия.

Этот список марок сталей, применяемых для изготовления фланцев не является исчерпывающим. Кроме того, для их производства используется сталь марок 13ХФА, 10Г2ФБЮ, 08Х18Н10Т, 17Г1С, 10Г2С, 30ХМА, 40Х и другие.

Крепеж для фланцев

Термин «крепеж» используется для обозначения приспособлений, позволяющих укрепить конструкцию, сделать её более сложной. Качество и крепость конструкции зависит во многом от качества крепежных элементов. Вес конструкции, ее размеры, показатели желаемой прочности обуславливают выбор материалов, из которых изготовлены крепежи. К крепежным элементам относят шайбы, болты, шпильки, винты, шурупы, болты, заклёпки и многое другое. Они могут быть изготовлены из стали, алюминия или нержавеющей стали.

Весь крепеж принято делить на две большие группы: общепромышленный и специального назначения.

Общепромышленный не обладает специальными характеристиками и применяется как в быту, так и во всех сферах производства и строительства.

Крепеж специального назначения применяется в узких отраслях: авиастроении, железнодорожных магистралях, автомобилестроении и так далее.

Рисунок 16. Фланец с крепежом

Для него свойственно наличие специальных характеристик, обусловленных четкой направленностью на конкретную область применения и узким функционалом.

Шпилька, гайка, болт и шайба используются для фланцевых соединений.

Болт – элемент крепежа, представляющий собой металлический стержень с нанесенной на него наружной резьбой. С обратной стороны имеет шестигранную (реже восьмигранную) головку под гаечный ключ. Чаще всего соединение образуется при помощи гайки.

Рисунок 17. Болт

Гайка – элемент крепежа, образующий соединение с болтом или шпилькой. Внутри отверстия имеет резьбу. Гайки бывают круглыми и многогранными. Также по индивидуальному заказу изготавливают нестандартные гайки, имеющих специфическую резьбу или дополнительные насечки. Для ее фиксации на резьбе болта используют гаечный ключ. Также гайки могут крепиться на ось, для исключения осевого перемещения деталей, сидящих на оси.

Рисунок 18. Гайка

Шайба – деталь, которую помещают либо под гайку, либо под головку винта. Задача элемента увеличить площадь опоры в тех случаях, когда материал, в который вкручен болт подвержен деформации, либо недостаточно жёсткий. Также применяют шайбы при несоответствии диаметра отверстия размеру болта либо в случаях, когда отверстие имеет неправильную форму.

Помимо стандартных типовых шайб существуют также специального назначения. Они применяются в узкоспециализированных отраслях, например, машиностроении. Функции шайб могут быть не только крепёжными. Расстояние между объектами, расположенными на одном валу измеряется при помощи дистанционной шайбы.

Чтобы избежать перекоса головки винта при затягивании его используют косую или сферическую шайбу. Для сокращения временных затрат на снятие детали и установки на ее место новой применяют быстросъемную шайбу. Для достижения герметичности соединения под головку винта помещают мягкую уплотнительную шайбу. Уменьшает риск самоотвинчивания болтов пружинная шайба за счёт силы упругости. Стопорная шайба исключает поворот болта или гайки относительно вала, благодаря своей конструкции. Она имеет отгибающиеся части. Функция концевых шайб – препятствие перемещению закреплённых на валу элементов вдоль него.

Рисунок 19. Шайба

Шпилька – это общее название крепежных элементов, отличительными особенностями которых являются отсутствие оголовка и наличие резьбы. По своей сути это металлический прут. Резьба может быть нанесена как на всю длину, так и на отдельных частях. Функцией шпильки является скрепление деталей конструкции. Ее можно как вкручивать в имеющееся на детали отверстие с резьбой, так и стягивать составные части аппарата при помощи накручивания гаек на шпильку. Сферы применения шпилек не ограничиваются строительством. Также они применяются в машиностроении, для установки станков. Шпильки применяют при монтаже воздуховодов и трубопроводов. Используются в этих конструкциях фланцевые соединения. Требования к крепежу, используемому во фланцевых соединениях регулируются ГОСТом 20700-75.

>Рисунок 20. Шпилька

Основные параметры фланцевого крепежа

Рабочее давление – это то давление, с которым протекает жидкость или газ по трубопроводу. Также под этим термином подразумевается наибольший показатель избыточного давления, при котором возможна длительная работа трубопровода, арматуры и соединительных узлов при рабочей температуре среды. Чем выше рабочее давление, тем прочнее крепеж должен использоваться при постройке трубопровода. Прочность крепежа определяют характеристики материала, из которого он сделан, правильная термическая обработка. Необходимо сопоставлять параметры рабочей среды и технические характеристики материала. Так сталь 35 рассчитана на применение при рабочем давлении до 100 кгс/см² и температуре от -40 до +400 градусов Цельсия. Соответственно при увеличении рабочего давления до 200 кгс/см² следует выбирать другую марку стали для изготовления крепежных элементов, например, 20Х13.

Рабочая температура. Является одним из важнейших параметров при выборе крепежных материалов. Рабочей называется температура, которую имеют вещества, транспортируемые по трубопроводу. При выборе марки стали учитывается также температура внешней среды. Каждый материал имеет собственный диапазон рабочих температур при которых гарантируется надёжность крепления при его долгосрочной эксплуатации.

Если два трубопровода имеют одинаковое номинальное давление, но один из них планируется эксплуатировать при температуре окружающей среды до -30 градусов Цельсия, то для фланцевых соединений используется шпилька из стали 35. Если трубопровод используется в суровых климатических условиях при температуре окружающей среды до -70 градусов Цельсия, необходимо использовать для соединений крепежи, выполненные из хладоустойчивой, стали 09Г2С или 10Г2.

Рабочая среда. В соответствии с температурными и физико-химическими показателями рабочей среды должен быть выбран фланцевый крепеж. Материал, из которого он сделан должен соответствовать требованиям в зависимости от свойств рабочей среды, например, антикоррозийность, устойчивость к воздействию высоких температур, агрессивной среды. Для агрессивных сред выбирают крепеж, сделанный из стали марок 20X13, 14X17Н2, 12Х18Н9Т.

Диаметр резьбы. Крепёжные элементы могут иметь как внутреннюю резьбу, например, гайки, так и наружную, к таким относят болты, шпильки и прочие. Резьба имеет шаг, который может изменяться в метрической или дюймовой системе. Зависит от нормативных документов, на которые ссылается конкретный проект. Первый шаг резьбы измеряется в миллиметрах, для второго единицей измерения являются дюймы. Дюймы указываются в целых и дробных числах, шаг составляет ¼ дюйма.

Шаг резьбы.Так называется расстояние между ближайшими вершинами ниток резьбы, лежащими параллельно одной оси. Существуют две основные группы крепежа: с крупным и с мелким шагом. Выбор зависит от конкретной спецификации, если в ней не указано много, то основным считается крупный шаг резьбы.

Например, болт М6х20 означает крепеж с мелким шагом резьбы 20 мм, номинальным диаметром 6 мм.

Размер «под ключ».  В технической литературе обозначается символом S, фактически размер «под ключ» представляет собой расстояние между двумя параллельными гранями шестиугольного либо восьмиугольного болта. Каждому стандартному диаметру резьбы соответствует размер рабочего профиля крепежа. Зная его можно определить подходящий ключ.

Длина болта. При обозначении числового выражения длины болта в расчет берется только длина самого стержня, без учёта головки. Например, для болта М6×50 длина его составляет 50 мм. При этом общая габаритная длина болта будет больше на высоту головки, которая составляет 4 мм, то есть 54 мм.

Длина шпильки. Как правило, длина шпильки, указываемая в спецификации, означает общую габаритную длину, если иное не предусмотрено другими документами. Например, ГОСТ 22032-76 регламентирующий применение шпилек с ввинчивающимся концом предполагает указание длины шпильки без учёта ввинчивающегося конца.

Длина резьбового конца. Та часть шпильки или болта с резьбой, на который предполагается навинчивания гайки.

Покрытие. В случае применения крепежа на магистралях и узлах, на которые предполагается действие агрессивных сред, болты и шпильки покрывают защитным слоем из цинка, никеля или хрома.

Подбор фланцевого крепежа

Документы, регламентирующие подбор фланцевого крепежа:

  • ОСТ 26-2041-96;
  • ОСТ 26-2039-96;
  • ОСТ 26-2040-96;
  • ОСТ 26-2038-96;
  • ОСТ 26-2037-96;
  • ОСТ 26-2043-91;
  • ГОСТ 20700-75;
  • ГОСТ 12816-80;
  • ГОСТ 9064-75;
  • ПБ 10-115-96;
  • ПБ-03-75-94 и другие.

Нормативные документы регулируют выбор крепежа в зависимости от условий его использования и назначения.

Для выбора крепежа необходимо учитывать параметры конкретного фланцевого соединения. Необходимо учитывать рабочее давление, рабочую среду, рабочую температуру и внешнюю среду при выборе крепежа. Также на выбор крепежа влияет марка стали из которой изготовлен фланец.

Существует несколько самых распространенных марок стали из которых изготавливаются фланцы. Соответственно каждой марке даются рекомендации по их комплектации крепежными элементами.

  1. При рабочем давлении не превышающим 25 кгс/см2 допускается использование в качестве крепежа для фланцевых соединений как болтов, так и шпилек. При рабочем давлении свыше данного показателя, применение болтов запрещено. Это регламентировано ГОСТ 12816-80.
  2. Для изготовления крепежных элементов допускается большой выбор материалов. Какой бы ни использовался, существует для всех общее правило. При использовании одинакового материала в крепёжной паре болт (шпилька) – гайка, жесткость гайки должна быть на 20 единиц меньше чем у болта. Если причиной повреждения болта станет избыточное давление в системе, гайка останется целой, поврежден будет болт. Это упростит поиск повреждения. При использовании шпилек с накатанной на них резьбой, допускается использование материала для гайки той же жёсткости.

Расчеты фланцевых соединений и крепежа

Определение размеров фланца

Первым шагом является определение конструктивных особенностей фланца далее осуществляется выбор прокладки. После этого начинается процесс прорисовки эскиза и определение размеров.

Для штуцеров фланцы являются стандартными, их выбор регламентирован ГОСТами.

Под аппаратами подразумеваются ёмкости в которых проходят технологические процессы. Они имеют обечайки в форме цилиндра, дно и крышку. Для них возможно использование как стандартных фланцев с размерами, регламентированными нормативными документами, так и фланцев с нестандартными размерами.

Расчет фланцевого соединения на прочность

При выполнении расчетов стоит учитывать определенные характеристики фланцевых соединений. Они должны быть прочными, герметичными и жёсткими. Фланцевые соединения штуцеров можно не рассчитывать на прочность по причине их стандартизированности. Для каждого вида прописан стандартный наружный диаметр патрубка, его толщина и высота штуцера. Расчеты для фланцевых соединений как стандартных, так и нестандартных являются обязательными.

Список литературы

  1. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали.
  2. ГОСТ 7769-82. Чугун легированный для отливок со специальными свойствами.
  3. ГОСТ 9064-75. Гайки для фланцевых соединений с температурой среды от 0° до 650° С.
  4. ГОСТ 9066-75. Шпильки для фланцевых соединений с температурой среды от 0° до 650° С.
  5. ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 Мпа (от 1 до 25 кгс/см2).
  6. ГОСТ 12821-80. Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 20,0 Мпа (от 1 до 200 кгс/см2)
  7. ГОСТ 22032-76 – ГОСТ 22043-76. Шпильки. Конструкция и размеры.
  8. ГОСТ 28759.1-90 – ГОСТ 28759.8-90. Фланцы сосудов и аппаратов и прокладки к ним.
  9. ГОСТ 28759.8-90. Прокладки металлические восьмиугольного сечения.
  10. ГОСТ 535-88. Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества.
  11. ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали.
  12. ГОСТ 12822-80. Фланцы стальные свободные на приварном кольце на Ру от 0,1 до 2,5 Мпа (от 1 до 25 кгс/см2).
  13. ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности.
  14. ГОСТ 20700-75. Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых и анкерных соединений, пробки и хомуты с температурой среды от 0° до 650° С.
  15. ГОСТ 9065-75*. Шайбы для фланцевых соединений с температурой среды от 0° до 650° С.
  16. ОСТ 26-2037-96. Болты с шестигранной головкой для фланцевых соединений.
  17. ОСТ 26-2039-96. Шпильки с ввинчиваемым концом для фланцевых соединений (нормальной точности).
  18. ОСТ 26-2038-96. Гайки шестигранные для фланцевых соединений.
  19. ОСТ 26-2040-96. Шпильки для фланцевых соединений.
  20. ОСТ 26-2041-96. Гайки для фланцевых соединений.
  21. ГОСТ Р 52857.1 – 2007. Сосуды и аппарату. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования.
  22. ГОСТ Р 52857.4 – 2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений.
  23. ГОСТ 5632—72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.

Приварка фланцев расценка в смете находится в сборнике ФЕР22.

Расценки на фланцы в смете

Расценка на приварку фланцев в смете, как правило, включается при определении стоимости устройства трубопроводов различного типа. В связи с этим логично, что расценки на установку фланцев в смете рекомендуется подбирать именно из сборников сметных нормативов, связанных с прокладкой инженерных сетей.

Расценки на приварку фланцев существуют практически во всех действующих базах сметных нормативов. В рамках данной статьи расценки на монтаж фланцев в смете будут рассмотрены на основании сметно-нормативной базы федеральных единичных расценок ФЕР.

Расценка на приварку фланцев

Основным сборником ФЕР, в котором существует возможность подобрать не только норму по установке фланцев, но также и расценки в смете на установку втулки под фланец, на установку трубопроводной арматуры и многое другое, является сборник ФЕР22. Указанный сборник объединяет в своем составе нормы для устройства наружных сетей водопровода.

Как было отмечено выше, расценка в смете на установку фланцевых соединений применяется чаще всего именно при прокладке трубопроводов различного типа, особенно на стальных трубах водопровода. В связи с этим в упомянутом выше сборнике существует расценка на приварку фланцев к стальным трубопроводам.

Необходимая расценка в смете на фланцевое соединение может быть подобрана из состава таблицы ФЕР22-03-014. Указанная таблица содержит в себе 17 норм на установку фланцев.

Каждая из расценок на приварку фланцев из таблицы ФЕР22-03-014 отличается по диаметру трубопроводов. Поэтому при составлении смет по форме №4, локальных ресурсных сметных расчетов и прочих локальных смет на прокладку наружных стальных водопроводов может быть учтен диаметр от 50 до 1200мм.

Состав работ расценок на приварку фланцев в смете из указанной таблицы включает в себя насадку фланцев на концы труб и их приварку. Объем работ в нормах измеряется в штуках.

Следует отметить, что расценки в смете на установку фланцев из таблицы ФЕР22-03-014 не учитывают в ресурсной части стоимость и марку самих фланцевых соединений. Дело в том, что сведения такого рода могут отличаться для разных объектов. Поэтому при составлении сметной формы информация о марке и стоимости материала включается в индивидуальном порядке.


Рисунок 1. Норма ФЕР22-03-014-01

Расценка на установку фланцевых соединений в смете

Еще одним сборником, из которого могут быть подобраны расценки в смете на монтаж фланцев, является сборник ФЕР16. Указанный сборник применяется при составлении сметных расчетов на устройство внутренних трубопроводов различного назначения.

Расценки в смете на установку фланцевых соединений находятся в таблице ФЕР16-02-007. Нормы в указанной таблице рассчитаны на монтаж фланцев на внутренних стальных трубопроводах. Как и в таблице из сборника ФЕР22, описанной выше по тексту, нормы в 16 сборнике различаются по диаметру труб, на которые монтируются фланцы.

Так, расценка на приварку фланцев может быть включена в состав сметы для трубопроводов диаметром от 50 до 400мм включительно. При этом следует отметить, что объем работ в нормах из ФЕР16-02-007 измеряется по количеству соединений.

По составу работ расценки в смете на установку фланцев из сборника ФЕР16 схожи с нормами из ФЕР22. То есть алгоритм, входящий в состав норм, содержит в себе работы по насадке и приварке фланцев на концы труб и их соединение на прокладках и болтах.

Что касается расценок в смете на демонтаж фланцев, то нормы с таким составом работ не представлены в сборниках ФЕР на сегодняшний день. В связи с этим обычно подбирается наиболее подходящая по составу работ расценка или применяется коэффициент на демонтаж при включении в смету норм на данный вид работ.


Рисунок 2. Норма ФЕР16-02-007-06

Прочие расценки на приварку фланцев

Расценки на приварку фланцев в смете могут входить в состав работ какой-либо нормы, учитывающей производство работ на трубопроводах различного типа. Одним из таких видов является врезка в действующие трубопроводы.

Норма на врезку во внутренние сети водоснабжения и отопления могут быть обнаружены в упоминавшемся выше сборнике ФЕР16. В указанном сборнике числится таблица ФЕР16-07-003, в которой представлено 11 норм с входящими в их состав расценками на приварку фланцев.

Нормы в таблице различаются по диаметру трубопроводов, с которыми ведутся работы по врезке. Таким образом, в состав сметной формы могут быть включены расценки на трубопроводы от 15 до 200мм. Процесс врезки включает в себя перекрытие запорной арматуры на трубах, спуск воды и вырубку борозды.

Далее следует вырезка отверстия в трубопроводах и приварка штуцера. Расценка на приварку фланцев к штуцеру и установка фланцевой арматуры являются завершающим этапом состава работ норм на врезку, после которых происходит пуск системы.

Следует отметить, что расценка в смете на монтаж фланцев включается не во все нормы таблицы ФЕР16-07-003, а только в расценки на врезку в трубопроводы диаметром от 50мм и выше.

Расценки на монтаж фланцев в смете могут входить в состав работ по прокладке системы вентиляции. Так, например, работы по установке фланцев находятся в нормах по присоединению труб к оросительной системе блока тепломассообмена.

Нормы на указанный вид работ находятся в таблице ФЕР20-06-014 и различаются между собой производительностью блоков. Расценка на приварку фланцев в ФЕР20-06-014 является начальным этапом производства работ. После этого происходит соединение отходящих и приводящих труб, регулировка шарового клапана и присоединение теплообменников.

Расценка в смете на монтаж фланцев входит и в состав работ по установке калориферов. Указанный вид работ также находится в уже упомянутом сборнике ФЕР20 и помимо установки фланцевых соединений включает в себя целый комплекс манипуляций.

На основании написанного выше можно сделать вывод о том, что расценки на фланцы в смете могут применяться при определении стоимости множества видов работ. Однако, в основном, такие расценки включаются в сметные формы на прокладку трубопроводов различного типа.

установка фланцев и типы — НовыеТехнологии


Конструктивные особенности

Фланцы имеют некоторые конструктивные особенности, как и другие трубные или запорные арматуры. Во время выбора фланца нужно разбираться в расшифровках и отличительных особенностях:

Условный проход

Условный проход — это внутренний диаметр трубы, запорной арматуры, на которую приваривают фланец, или фасонной части. Его принимают только исходя из условного прохода трубы.

Плоские фланцы, у которых условный проход равен 100, 125 и 150, исполнение обозначают буквой (А, Б, В). Буква указывает внешний диаметр трубы. В случае неуказанной буквы по умолчанию выбирают букву А.

Ряды

Геометрический размеры фланца зависят от условного прохода. Для одного и того же фланца могут быть два различных способа производства — ряд1 и ряд2. В двух случаях различаются межосевые расстояния между присоединительными отверстиями, а в отдельных случаях отличны диаметры соединительных отверстий. По умолчанию фланцы изготовляют по ряду 2.

Давление

Одна из функций фланцевого соединения — выдерживать давление системы и не допускать появление протечки или разрушений. Этот показатель называют условным давлением, и он зависит от геометрических размеров, исполнения, материалов фланца и прокладки для уплотнения.

Температура

Температура фланца зависит от рабочей температуры жидкости. Нужно учитывать — параметры давления и температуры обратно пропорциональны. Взаимозависимость выражают линейной интерполяцией. Специальные ГОСТы приводят таблицы зависимости рабочей температуры и давления для каждого фланца.

Обозначение фланцев

Каждый вил фланцев обозначается по-своему:

Плоские приварные фланцы

Разберем на примере обозначение плоских приварных фланцев:

Фланец 1-65-25 09Г2С ГОСТ 12821-80

Фланец плоский приварной исполнения 1 с условным проходом(Ду) – 65мм, рассчитан на условное давление в 25кгс/см2 , изготовлен из стали 09Г2С в соответствии с ГОСТ 12821-80.

При выборе фланца под фторопластовую прокладку после цифры Ду, указывают букву Ф.

Воротниковые фланцы

Фланец 1-1000-100 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80

Обозначает фланец исполнения 1, с условным проходом 1000, рассчитан под давление 100кгс/см2, изготовлен из стали 12х18н10т, которая является конструкционной нержавеющей сталью.

Для квадратных фланцев дополнительно в названии указывают – фланец квадратный.

Также как и в плоских фланцах при использовании фторопластовой прокладки указывают букву Ф.

Свободные фланцы на приварном кольце

Фланец 50-6 СТ20 ГОСТ 12822-80

Кольцо 1-50-6 СТ 35 ГОСТ 12822-80

Здесь: 50 – условный проход, условное давление 6кгс/см2, фланец изготовлен из стали ст20, кольцо из стали ст35.

Для условного прохода 100, 125, 150 необходимо также указывать букву(А, Б, В), по умолчанию – А.

Прокладки для фланцевых соединений

Важно герметизировать узел и соединения, которые находятся под превышающем норму давлением, часто взаимодействующие с агрессивной средой.

Вид фланца или давление, температура и прочие факторы обуславливают тип герметизирующих прокладок:

  • КЩ(7338-77) – резина техническая кислотощелочная;
  • МБ(7338-77) – резина маслобензостойкая;
  • Т(7338-77) – резина техническая теплостойкая;
  • ПОН(481-80) – паронит общего назначения;
  • ПМБ(481-80) – паронит маслобензостойкий;
  • Картон асбестовый;
  • Фторопласт-4.

Затяжка фланцевых соединений

К затяжке фланцевых соединений требуется отнестись с вниманием — нужна точность всех деталей для лучшей герметизации.

Подготовка элементов

Поверхность фланцев нужно очистить и обезжирить, также ее проверяют на царапины, вмятины, впадины. Убеждаются, что не коррозии на фланце и крепежных элементах (болтах, гайках), удаляют заусеницы с резьбы: перед эти можно «прогнать» по резьбе каждую гайку и болт. Смазывают резьбу болта или шпильки, подготавливают и устанавливают прокладку. Требуется тщательная установка прокладки ровно по центру.

Последовательность затяжки

Надежную и правильную фиксацию фланца обеспечит правильный порядок затяжки болтов. Для этого слегка затените первый болт, следующий болт выбираете с противоположной стороны, затяжка также провести слегка. Третий болт, который затягиваете, отстает от первого на четверть оборота(90°) или близкий к этому углу. Четвертый – напротив третьего. Последовательность продолжить пока не будут затянуты все болты. При затяжке фланцев с креплением на 4 болта используют технику – крест-накрест.

Момент затяжки

Чтобы получить максимально герметическое соединение, болты должны иметь необходимый момент затяжки. Напряжение от затяжки должно быть равномерно распределится по фланцу. Во время затяжки на болт действует растягивающие усилие противоположное усилию затяжки соединения. При избыточном усилии затяжки можно сорвать резьбу на болте или оборвать сам болт.

Для регулировки усилия затяжки используют разные техники затяжки:

  • гидравлической натяжной механизм;
  • гидравлический динамометрический ключ;
  • пневмогайковерт;
  • ручной динамометрический ключ.

Фланцевые соединения

17.04.2018

Слово «фланец» пришло в русский язык из немецкого языка, также как и непосредственно само фланцевое соединение. В немецком существительное Flansch обозначает ровно то же самое, что и производное от него русское слово «фланец», ─ плоскую металлическую пластину на конце трубы с отверстиями для резьбового крепежа (болтов или шпилек с гайками).

Фланцы являются одним из самых распространенных разъемных соединений, которые используются в промышленности. Они служат для соединения отдельных частей аппаратов. Также они используются для присоединения к аппарату трубопроводов, трубопроводной арматуры, датчиков контрольно-измерительных приборов, для соединения между собой отдельных участков трубопроводов и т д.

Распространенность фланцевых соединений трубопроводной арматуры обусловлена множеством присущих им достоинств. Самое очевидное из них ─ возможность многократного монтажа и демонтажа.

Рис. 1. Фланцы

Фланцевые соединения отличаются прочностью и надежностью, что позволяет использовать их для комплектации трубопроводных систем, работающих под высоким давлением. При соблюдении ряда условий фланцевые соединения обеспечивают очень хорошую герметичность. Для этого стыкуемые фланцы должны иметь аналогичные, не выходящие за рамки допустимой погрешности, присоединительные размеры. Еще одно из условий ─ обязательная периодическая подтяжка стыков, позволяющая поддерживать на должном уровне «хватку» болтовых соединений. Это особенно важно при постоянном воздействии на них механических вибраций или наличии существенных колебаний температуры и влажности окружающей среды. И чем больше диаметр трубопровода, тем это актуальнее, ведь по мере его увеличения усилие на фланцы возрастает. Герметичность фланцевых соединений во многом зависит от уплотнительной способности устанавливаемых между фланцами прокладок.

Способность фланцевого соединения противостоять давлению, температурам, а в случае применения особых материалов, агрессивным средам, с возможностью перераспределения нагрузок в местах соединений (паропроводы, предприятия химической промышленности и пр.) делает данный вид соединения просто незаменимым при больших диаметрах трубопроводов. При малых диаметрах трубопроводов фланцевые соединения не оправданы, так как муфтовые (резьбовые) соединения отвечают всем требованиями при своей экономичности. 

Как правило, фланцевые соединения имеют круглую форму, так как она наиболее надежна и проста в исполнении. Однако, при необходимости, фланцевые соединения могут быть изготовлены с квадратной или прямоугольной формой патрубка.

Прямоугольные и квадратные фланцевые соединения достаточно сложны в обработке и не всегда обеспечивают необходимую герметичность, поэтому применять их следует только в случае крайней необходимости.

1. Типы фланцевых конструкций

По конструкции и способу соединения c корпусом аппарата различают следующие основные типы фланцев:

Рис. 2 Типы фланцевых соединений

На территории Российской Федерации наибольшее распространение получили три следующих фланцевых стандарта:

По ГОСТ 12820-80 — фланец стальной плоский приварной.

По ГОСТ 12821-80 — фланец стальной приварной встык.

По ГОСТ 12822-80 — фланец стальной свободный на приварном кольце.

Таблица 1. Варианты исполнения фланцевых соединений.

1.1 Плоские приварные фланцы (рис. 3) являются самыми простыми по своей конструкции.

Их широко применяют на стальных аппаратах и трубопроводах. Плоские приварные фланцы представляют собой плоские кольца, приваренные к краю обечайки по её периметру. Они также могут изготавливаться с защитным кольцом (рис. 4) в целях экономии конструкционного материала. Этот тип фланца применяется при следующих условиях: Ру.=0,1 – 2,5 МПа, температура рабочей среды — до 300 °С.

Рис. 3. Плоский приварной фланец

Рис. 4. Плоский приварной фланец с защитным кольцом

1.2 Фланцы воротниковые имеют несколько конструктивных разновидностей. 

Фланцы приварные воротниковые обладают более высокой жесткостью и прочностью. Они применяются при давлениях до 20 МПа.

Наиболее распространены фланцы кованые и приварные встык, широко применяемые на стальных сварных аппаратах. Приварные встык фланцы (рис. 5) имеют конические втулки-шейки. Втулка фланца приваривается стыковым швом к обечайке и значительно увеличивает прочность фланца. Если аппарат изготовлен из дорогостоящей легированной стали, то такой фланец в целях экономии конструкционного материала делают с защитным кольцом (рис. 5). Этот тип фланцев применяется при следующих условиях: Ру.= 1,6 – 6,4 МПа, температура рабочей среды — до 300 °С.

Рис. 5. Фланец приварной с шейкой

На чугунных и стальных литых аппаратах делают воротниковые фланцы, отлитые заодно с корпусом аппарата.

Находят применение фланцы, сваренные из двух частей: тарелки и втулки (шейки).

Рис. 6 – Фланец, сваренный из двух частей

На аппаратах и трубопроводах из кислотостойкой стали фланец иногда выполняют из углеродистой стали и защищают его накладками из кислотостойкой стали.

Рис. 7 – Фланец, защищенный накладками из кислотостойкой стали

1 – кислотостойкая сталь; 2 – углеродистая сталь

1.3 Фланцы стальные свободные на приварном кольце могут быть выполнены в нескольких вариантах. Этот тип фланца применяется при: Ру.=0,1 – 2,5 МПа, температура рабочей среды — до 300 °С

Стальные свободные фланцы на отбортовке применяют на аппаратах из мягких цветных металлов (алюминия, меди и др.), а также из некоторых пластмасс, поддающихся отбортовке. Их также используют при необходимости максимально сэкономить конструкционный материал, например титан или высоколегированную сталь. Фланцы на отбортовке применяют для условного давления до 0,6 МПа.
 

Рис. 8 – Фланец свободный на отбортовке

Фланцы на утолщении (бурте) устанавливают на аппаратах из стекла, керамики и пластмасс, не поддающихся пластической деформации (например, фаолита — кислотоупорной термореактивной пластмассы), а также в тех случаях, когда считают нежелательным сварку патрубка из высоколегированной стали с фланцем, изготовленным из углеродистой стали. Фланцы с буртом, укрепленные шейкой, применяют для весьма значительных давлений – до 10 МПа.

Рис. 9 – Фланец на утолщении (бурте)

1.4 Фланцы на резьбе применяют на трубопроводах высокого давления, где сварка нежелательна, а также там, где есть необходимость снимать фланец для разборки узла.

Рис. 10 – Фланец на резьбе

1.5 Свободные разборные фланцы применяют для соединений трубопроводов и аппаратов из стекла, керамики и других хрупких материалов. 

Они выполняются в двух вариантах:

Фланцы разъемные из двух частей. Изготавливают такие фланцы из ковкого чугуна. Обе половины стягиваются болтами.

Рис. 11 – Фланец разъемный из двух частей

• Фланцы с разъемным кольцом. Этот вид фланцев дешевле и удобнее в монтаже/демонтаже, чем разъемные, но менее компактный.
 

Рис. 12 – Фланец с разъемным кольцом

1 – кольцо из двух половин

1.6 Фланцы со стяжными скобами применяют для эмалированных аппаратов, чтобы уменьшить массу и улучшить температурный режим при обжиге эмали. Такое соединение выдерживает давление до 0,5 – 0,6 МПа. Скобы устанавливают с очень малым шагом (почти вплотную).

Рис. 12 – Фланец со стяжной скобой

2. Варианты исполнения фланцевой поверхности

В соответствии с требованиями ГОСТ имеется девять исполнений поверхности фланца (рис. 14), При подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры, кроме условных прохода и давления, необходимо указывать исполнение уплотнительной поверхности. Следует отметить, что для свободных фланцев различные исполнения возможны только у приварного кольца.

Рис. 13. Варианты исполнений поверхности фланца.

1. — соединительный выступ; 2 — выступ; 3 – впадина; 4 – шип; 5 – паз; 6 – под линзовую подкладку; 7 – под прокладку овального сечения; 8 – с шипом под фторопластовую прокладку; 9 – с пазом под фторопластовую прокладку.

Фланцы с выступом, впадиной применяются при давлении до 1,6 МПа. Фланцы с шип-пазом применяют при обработке ядовитых, коррозионных и взрывоопасных сред при давлении до 6,4 МПа. Фланцы в исполнении 1 используются при условном давлении не выше 6,3 МПа.

Существует следующая схема стыковки фланцев по исполнениям:

Рис. 15. Схема стыковки фланцев по исполнениям уплотнительной поверхности

3. Прокладки фланцевых соединений

Надежность и качество фланцевого соединения во многом зависит от выбора уплотнительной прокладки. Для фланцевых соединений применяются как мягкие неметаллические, полуметаллические, так и полностью металлические прокладки.

Прокладка – это отдельный сжимаемый элемент соединения, который, находясь в сжатом состоянии между фланцевыми деталями трубопроводов, под действием давления от затянутых крепежных изделий, заполняет собой промежуток между соединяемыми деталями. 

Подвижное или неподвижное уплотнение фланцевых разъемов обеспечивают различными материалами: резиной, паронитом, легкоплавким уплотнителем и др. Фланцы плоские герметизируют, применяя мягкие металлические или гофрированные прокладки с мягкой набивкой.

Для исполнений фланцев 1, 2, 3, 4, 5 допустимо использование широкого перечня прокладок: металлических (в т. ч. зубчатых), металлографитовых на основе терморасширяющегося графита (ТРГ), спирально-навитых (СНП), эластичных (они особенно востребованы для чугунных фланцев). Если речь идет о вредных веществах 1, 2 или 3 классов опасности или пожаро-взрывоопасных веществах, для фланцев с исполнением уплотнительной поверхности 1 следует использовать волновые прокладки ТРГ с упругим вторичным уплотнением, а прокладки СНП снаряжать двумя ограничительными кольцами. 

Более подробную информацию об уплотнительных материалах Вы сможете почерпнуть из статьи «Уплотнения в трубопроводной арматуре».

Фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений 6 и 7 применяют с линзовыми прокладками, а также прокладками овального и восьмиугольного сечения. А фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений 8 и 9 ─ с прокладками на основе фторопласта-4.

Размеры прокладки должны обеспечивать собираемость фланцевого соединения с учетом размеров исполнений уплотнительных поверхностей фланцев, а конструкция ─ центрирование прокладки при сборке, предотвращая возможность выдавливания. Лучшую фиксацию прокладки могут обеспечить отдельные элементы конструкции фланца. Например, паз под прокладку и шип в ответном фланце образуют своего рода замок, защищающий прокладку и тем самым повышающий надежность соединения.

4. Условный проход. Особенности его обозначения

Очень важно отметить, что условный проход не является внешним диаметром трубы, а обозначает проход (сечение), по которому протекает среда через фланцевое соединение. Одной из особенностей фланцев стальных плоских приварных и стальных свободных на приварном кольце на диаметры условного прохода Ду 100,125 и 150 мм является то, что возможны три их конструкции под различные наружные диаметры трубы.

Поэтому при заказе этих фланцев на Ду 100,125 или 150 мм необходимо указывать букву, соответствующую требуемому диаметру трубы. Если в заявке (спецификации) на данные типоразмеры фланцев буква не указана, то фланцы изготавливаются под следующие диаметры трубы: 100А, 125А, 150Б  (табл. 2).

Таб. 2. Соответствие условного прохода Ду 100,125 и 150 наружному диаметру трубы.

Особенностью фланцев с диаметром условного прохода Ду > 200 мм является то, что из-за различных классов точности изготовления труб и фланцев, расточка внутреннего диаметра фланцев плоского, свободного и его кольца допускается по фактическому наружному диаметру трубы с зазором на сторону не более 2,5 мм , т. е. по всему внутреннему диаметру фланца и кольца не более 5,0 мм. Другими словами, при изготовлении трубы возможно отклонение от идеальной формы круга, таким образом, труба может не соответствовать внутреннему диаметру фланца, что в свою очередь затрудняет соединение трубы и фланца.

5. Давление

Еще одной важной конструктивной особенностью всех изделий, составляющих фланцевое соединение, является условное давление, которое может выдержать соединение. Показатели по давлению зависят от геометрических размеров фланца и исполнения уплотнительной поверхности. Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80, рис.1) и фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) выдерживают давление до 25 кгс/см2, а вот фланец стальной приварной встык (ГОСТ 12821-80) может выдерживать давление до 200 кгс/см2.

При этом особенностью данного показателя является то, что он может выражаться в различных единицах измерения: кгс/см2, Па, МПа, атм., бар. Единицей измерения при производстве и обозначении фланцев является кгс/см2.

 Основными марками стали для производства фланцев считаются следующие:

• Сталь 20 или сокращенно Ст.20 (регламентируется ГОСТом 8479-70) — сталь конструкционная углеродистая качественная. Фланцев из такой стали ст. 20 распространены чаще всего и их применяют при монтаже различной трубопроводной арматуры в магистралях (вода, пар, и т.д.) с температурой внешнего воздействия не ниже — 40 градусов и внутренней температурой не выше +475 градусов Цельсия.

• Не менее распространенной при изготовлении фланцев является так же марка стали 09г2с, сокращенно ст. 09Г2С (соответствующая ГОСТу 19281-89) – такая сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Отличием ее от стали 20, является то, что фланцы 09г2с могут эксплуатироваться с температурами внешнего воздействия до — 70 градусов. И соответственно (нефть, природный газ и т.д.), тем не менее, температура рабочей среды не должна превышать + 475 градусов Цельсия.

• Сталь марки 12Х18Н10Т (соответствует ГОСТ 25054-81) – такая сталь является конструкционной криогенной. Фланцы из стали 12Х18Н10Т разрешается эксплуатировать в агрессивных условиях например, разбавленные растворы азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей, с диапазоном рабочих температур от -196 до +350 градусов Цельсия.

• Сталь марки 10Х17Н13М2Т (соответствует ГОСТ 25054-81) – эта марка коррозионно-стойкая обыкновенная. Разрешена эксплуатация таких изделий в средах имеющих повышенную агрессивность, обладает устойчивостью против электрохимической и химической коррозии, коррозии под напряжением и др., диапазон разрешенных температур от -196 до +600 градусов Цельсия. Имеет длительный срок службы.

• Сталь марки 15Х5М (ГОСТ 20072-74) обладает свойствами жаропрочности, является низколегированной. Такая сталь используется для изготовления фланцев способных обладать высокой сопротивляемостью окислению при температуре 600-650 градусов. Обладает жаростокостью.

Конечно, кроме перечисленных марок сталей в производстве стальных фланцев могут применяться и другие марки сталей, например: 13ХФА, 10Г2ФБЮ, 08Х18Н10Т, 17Г1С, 10Г2С, 30ХМА, 40Х и другие.

7. Фланцевый крепеж

Крепеж — это детали, которые служат для неподвижного соединения частей машин и конструкций. К ним обычно относят детали соединений: болты, винты, шпильки, гайки, шурупы, глухари, шплинты, шайбы, заклепки, штифты и многое другое.

Крепежные изделия принято делить на две основные группы:

1. Общепромышленный  крепеж, применяемый практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства, не обладающий узкими специализированными характеристиками.

2. Крепеж специального назначения  характеризуется узкоспециализированной областью применения (например, автомобильный, железнодорожный, и др.).
 

Рис. 16 Фланецы, скрепленные крепежом

Для таких изделий свойственна четкая направленность на применение в конкретной области или даже продукции (механизмы, изделия и т. п.), обусловленная специальными характеристиками.

Фланцевый крепеж  предназначен для соединения деталей трубопроводов. К деталям фланцевого крепежа относятся: болт, шпилька, гайка, шайба.

Болт — крепежная деталь для разъемного соединения частей машин и сооружений в виде стержня с резьбой на одном конце и шести- или четырехгранной головкой на другом.

Рис. 17. Болт

Гайка — деталь резьбового соединения или винтовой передачи, имеющая отверстие с резьбой. Крепежная гайка в резьбовом соединении навинчивается на конец болта или шпильки или же на резьбовой участок вала, оси для закрепления от осевого перемещения сидящих на них деталей — подшипников качения, шкивов и т. п.

Рис. 18 Гайка

Шайба — деталь, подкладываемая под гайку или головку винта. Шайбы общего назначения применяют для увеличения площади опоры, если опорная поверхность из мягкого материала или неровная, а также, если отверстие под винт продолговатое или увеличенного диаметра. Косую и сферические шайбы используют для устранения перекоса гайки или головки винта при затяжке. Быстросъемную шайбу применяют в приспособлениях для экономии времени на снятие обработанной детали и установку новой. Уплотнительную шайбу из мягкого материала ставят под головку резьбовой пробки для обеспечения герметичности соединения. Пружинная шайба уменьшает опасность самоотвинчивания винтов или гаек благодаря силам упругости сжатой шайбы. Стопорная (запирающая) шайба путем отгибания ее частей устраняет возможность поворота гайки или винта относительно опорной детали или вала. Концевые шайбы препятствуют осевому перемещению вдоль вала неподвижно закрепленных или вращающихся на валу деталей.

Рис. 19 Шайба

Шпилька — крепежная деталь, представляющая собой металлический стержень с резьбой на обоих концах. Конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а другая деталь прижимается к первой при навинчивании гайки на другой конец шпильки. Возможно также соединение деталей шпилькой, на концы которой навинчивают гайки. Существует большое количество нормативных документов, в которых сформулированы технические требования к крепежу. Например, требования к крепежу, используемому во фланцевых соединениях, изложены в ГОСТ 20700-75. Эти требования обусловлены условиями эксплуатации: рабочим давлением, характеристиками среды и т. д. Конструкция и размеры крепежных изделий регламентируются в ГОСТ 9064-75,9065-75, 9066-75.

Рис. 20 Шпилька

8. Основные параметры фланцевого крепежа

8.1 Рабочее давление

Это давление, с которым транспортируется по системе жидкость (газ, пар и т. д.). Следовательно, чем выше рабочее давление в системе, тем с более высокими прочностными характеристиками необходимо выбирать крепеж. В свою очередь, необходимые прочностные характеристики крепежа обеспечиваются правильным выбором материала, режимами термической обработки и т. д. Таким образом, в диапазоне температур от -40 до + 400 °С, и при давлении до 100 кгс/см2 рекомендуется применять крепеж, изготовленный из стали 35, в то время как увеличение давления до 200 кгс/см2 требует применение крепежа из стали 20X13.

8.2 Рабочая температура

Одним из важнейших параметров является рабочая температура. Исходя из того, какую температуру имеет среда, которая будет транспортироваться по трубопроводу, а также с учетом внешней среды, зависит и марка стали, из которой будет изготовлен крепеж. Каждая марка стали имеет определенный диапазон рабочих температур, при которых крепежное изделие может обеспечить прочность и надежность соединения.

Например, при одном и том же номинальном давлении при температуре не ниже -30 °С рекомендуется применять шпильки из стали 35, в то время как при предполагаемой температуре эксплуатации до -70 °С следует применять крепеж, изготовленный из хладостойких марок стали, например, 09Г2С или 10Г2.

8.3 Рабочая среда

Существуют определенные характеристики рабочей среды: температура, химические свойства (состав — агрессивный, неагрессивный).

В соответствии с перечисленными выше показателями должен подбираться фланцевый крепеж. Для агрессивных сред подбирается крепеж, который может выдержать негативное разрушительное влияние этой среды. К таким маркам стали относятся 20X13,14X17Н2, 12Х18Н9Т и другие.

8.4 Диаметр резьбы

Все резьбовые крепежные детали имеют внутренний (гайки) и наружный (шпильки и болты) диаметр резьбы. В зависимости от назначения и нормативного документа, по которому изготавливается продукция, резьба может быть метрической и дюймовой. Метрический шаг резьбы измеряется в миллиметрах, а дюймовый — в дюймах.

Пример: М12 — метрическая резьба с номинальным диаметром 12 мм 3 / 4 » — дюймовая резьба с номинальным диаметром 3 / 4 дюйма.

8.5 Шаг резьбы — расстояние между двумя соседними вершинами резьбы.

В зависимости от назначения крепежного изделия большинство нормативных документов предусматривает возможность изготовления крепежа с различным шагом резьбы (крупный или мелкий шаг резьбы). Как правило, крупный шаг резьбы является основным и при заказе изделия не указывается.

В отдельных случаях может быть выполнен шаг резьбы отличный от рекомендованного нормативными документами.

Пример: болт М12×1,25 — болт с метрической резьбой, номинальным диаметром 12 мм и мелким шагом резьбы 1,25 мм .

8.6 Размер «под ключ» равен диаметру вписанной окружности.

Как правило, для каждого номинального диаметра резьбы предусмотрена одна величина «под ключ».

Пример: для гайки с номинальным диаметром резьбы 16 мм предусмотрен размер «под ключ» S, равный 24 мм .

8.7 Длина болта — длина, которая указывается в обозначении изделия при заказе, в большинстве случаев не является габаритной характеристикой. Преимущественно длина болта, указываемая в обозначении изделия, равна длине стержня болта, т. е. высота головки болта в расчет не берется.

Пример: для болта М12х120 — длина стержня болта равна 120 мм, при этом общая габаритная длина больше на высоту головки болта на 7,5 мм , т. е. общая габаритная длина равна 127,5 мм. 

8.8. Длина шпильки

Для большинства шпилек длина, указываемая при заказе, обозначает общую габаритную длину шпильки. Однако некоторые нормативные документы предусматривают в обозначении шпилек не всю длину шпильки.

Пример: ГОСТ 22032-76, распространяющийся на шпильки с ввинчиваемым концом длиной dv предусматривает обозначение длины шпильки, не включающей длину ввинчиваемого конца.

8.9 Длина резьбового конца — длина части болта или шпильки, предназначенная для навинчивания гайки.

8.10 Покрытие

В случае необходимости защиты крепежного изделия от негативного воздействия окружающей среды возможно нанесение на его поверхность различных защитных покрытий (цинк, хром, никель и др.).

 

Подбор фланцевого крепежа

Фланцевый крепеж подбирается в соответствии со следующими документами: ГОСТ 20700-75; ГОСТ 12816-80; ГОСТ 9064-75; ГОСТ 9066-75; ПБ 10-115-96; ПБ-03-75-94; ОСТ 26-2043-91; ОСТ 26-2037-96; ОСТ 26-2038-96; ОСТ 26-2039-96; ОСТ 26-2040-96; ОСТ 26-2041-96 и другими нормативными документами, регулирующими применение крепежа в зависимости от его назначения.

Чтобы правильно подобрать крепеж необходимо помнить о том, что им будет комплектоваться конкретное фланцевое соединение, следовательно, необходимо учитывать такие параметры:

рабочее давление

рабочая температура

рабочая среда (газ, вода, пар, нефть и т. д.)

внешняя среда

Помимо вышеперечисленных параметров на выбор крепежа влияет и марка стали, из которой изготовлен фланец. Рассматриваются наиболее часто применяемые марки стали фланцев и даются рекомендации по вариантам комплектации их фланцевым крепежом:

1. Существуют определенные ограничения по выбору типа крепежа для фланцевого соединения. При давлении до 25 кгс/см2. Можно установить как болт, так и шпильку. При давлении же свыше 25 кгс/см2, согласно ГОСТ 12816-80, применение болтов не допускается.

2. Для фланцевых соединений существует большое количество рекомендуемых марок материала для комплектации. При изготовлении крепежной пары гайка-шпилька из одной и той же марки стали, твердость гайки должна быть на 20 единиц меньше, чем у шпильки. Это обусловлено тем, что при возникновении избыточного давления в системе вероятно повреждение шпильки, при этом гайка не будет повреждена. В этом случае сложнее будет выявить неполадку. Если шпилька выполнена методом накатки резьбы, то ГОСТ 20700-75 допускает изготовление пары из материала с одинаковой твердостью.

9. Расчеты фланцевых соединений и крепежа

9.1 Определение размеров фланца

После  того  как  выбрана  конструкция  фланцевого соединения и подобран материал прокладки, чертится его эскиз и определяются размеры. 

Фланцы штуцеров выбираются стандартными по ГОСТ 1255-67, ГОСТ 12828-67, ГОСТ 12834-67.

Фланцевые штуцера представляют собой патрубки, выполненные из труб с приваренными к ним фланцами.

Фланцы аппаратов берут со стандартными размерами по ГОСТ 28759.1-90…ГОСТ28759.8-90 или с нестандартными размеры.

Аппаратом в данном случае является емкость, состоящая из цилиндрической обечайки, днища и крышки, предназначен для нагревания, охлаждения определенных продуктов и др. процессов.

Расчеты можно посмотреть перейдя по ссылке.

9.2 Расчет фланцевого соединения на прочность и герметичность

Делая расчёт фланцевого соединения, приходится решать несколько задач: соединение должно быть прочным, жёстким и герметичным. Фланцевые соединения штуцеров могут на прочность не рассчитываться. Фланцевые соединения штуцеров стандартизованы, для каждого вида штуцера оговорен наружный диаметр патрубка условный диаметр штуцера, толщина патрубка и общая высота штуцера Фланцевые соединения аппаратов стандартные и нестандартные обязательно должны рассчитываться на прочность по ГОСТ Р 52857.4–2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. Расчёт на прочность и герметичность фланцевых соединений».

Расчеты можно посмотреть перейдя по ссылке.

 

9.3 Проверка прочности болтов (шпилек) и прокладок
9.4 Расчет фланцев на статическую прочность
9.5 Проверка углов поворота фланцев
Приложения к расчетам.

Список литературы

1. ГОСТ 1050-88.  Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали.

2. ГОСТ 7769-82. Чугун легированный для отливок со специальными свойствами.

3. ГОСТ 9064-75.  Гайки для фланцевых соединений с температурой среды от 0° до 650° С.

4. ГОСТ 9066-75.  Шпильки для фланцевых соединений с температурой среды от 0° до 650° С.

5. ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2).

6. ГОСТ 12821-80. Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2)

7. ГОСТ 22032-76 – ГОСТ 22043-76. Шпильки. Конструкция и размеры.

8. ГОСТ 28759.1-90 – ГОСТ 28759.8-90. Фланцы сосудов и аппаратов и прокладки к ним.

9. ГОСТ 28759.8-90. Прокладки металлические восьмиугольного сечения.

10. ГОСТ 535-88. Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества.

11. ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали.

12. ГОСТ 12822-80. . Фланцы стальные свободные на приварном кольце на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2).

13. ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности.

14. ГОСТ 20700-75. Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых и анкерных соединений, пробки и хомуты с температурой среды от 0° до 650° С.

15. ГОСТ 9065-75*. Шайбы для фланцевых соединений с температурой среды от 0° до 650° С.

16. ОСТ 26-2037-96. Болты с шестигранной головкой для фланцевых соединений. 

17. ОСТ 26-2039-96. Шпильки с ввинчиваемым концом для фланцевых соединений (нормальной точности).

18. ОСТ 26-2038-96. Гайки шестигранные для фланцевых соединений.

19. ОСТ 26-2040-96. Шпильки для фланцевых соединений.

20. ОСТ 26-2041-96. Гайки для фланцевых соединений.

21. ГОСТ Р 52857.1 – 2007. Сосуды и аппарату. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования.

22. ГОСТ Р 52857.4 – 2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений.

23. ГОСТ 5632—72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.

 

Автор статьи специалист по работе с корпаративными клиентами

ООО «Крионика»

Кравец Ольга Юрьевна

виды, типы, установка, как крепится

Соединять стальные трубы сваркой практично и недорого. Но если участок трубопровода должен быть разборным, либо в него требуется вставить задвижку или другой элемент, тогда применяют фланцевое соединение. Предназначение фланцев – одновременно обеспечивать герметичность стыка и возможность его разборки без повреждения трубопровода.

Что такое фланец

Фланец для трубопровода – это изделие из металла, предназначенное для стыковки стальных и чугунных труб между собой и с арматурой. В центре детали находится отверстие, в которое вставляется труба соответствующего диаметра.

В теле изделия есть отверстия под крепеж, которым соединители притягивают друг к другу, и стыкуют вставленные в них трубы.

Если фланец изготовлен в форме четырехугольника, то крепежные отверстия сверлят по углам. Чаще эти соединители имеют форму кольца, а отверстия под крепеж равномерно расположены по всей длине окружности изделия.

Фланец обеспечивает надежную работу стыка под давлением и без него.

Материал, из которого он изготовлен, длительное время выдерживает влияние агрессивной среды. Эти свойства позволяют использовать фланцевые соединения трубопроводов во многих областях промышленно-гражданского строительства.

Области применения деталей для соединения

Одним из главных преимуществ является герметичное соединение фланцев. Благодаря этому стыки выдерживают высокое давление и температуру, не пропускают транспортирующийся по трубам наполнитель, даже если в нем содержатся агрессивные компоненты. Поэтому стыковка труб с помощью фланцев широко применяется при строительстве таких объектов:

  • центральные трубопроводы;
  • газопроводы;
  • системы для водоснабжения;
  • теплотрассы;
  • промышленные системы и коммуникации.

Кроме того, фланцевые крепежи являются частью корпусов арматуры и приборов, предназначенных для работы на трубопроводах. К числу таких элементов относятся:

  • задвижки;
  • обратные клапана;
  • вантузы;
  • расширительные компенсаторы;
  • приборы учета наполнителя трубопровода;
  • другие приборы или арматура.

Кроме этого, многие виды фланцев являются оптимальным вариантом для подключения трубопроводов к технологическим устройствам. На трубопроводах с диаметром, меньше 32 мм, фланцевые соединения не применяются.

Особенности фланцевого соединения

Фланцевые соединения труб являются альтернативой сварочных и муфтовых стыковок. В зависимости от материала изготовления фланец либо приваривается к сторцованному краю трубы, либо накручивается на него по резьбе. После этого края двух труб с установленными на них соединителями подводятся друг к другу и неподвижно соединяются крепежом: болтами, шпильками, гайками.

Эта особенность обеспечивает возможность демонтажа и повторной установки узлов трубопроводов. Герметизация стыков обеспечивается прокладками, которые вставляют между соединителями перед стягиванием. Материал прокладки зависит от химического состава наполнителя, но чаще всего их изготавливают из различных видов резины и фторопласта.

Несмотря на надежность герметизации, на соединения трубопроводов, по которым перекачивают агрессивную жидкость, устанавливают защитный кожух.

Его задача – предотвращение разбрызгивания опасного вещества в случае непредвиденного повреждения стыка. Широкий спектр применения обусловил изготовление фланцев различных видов.

Разновидности фланцев

Установленные стандарты предусматривают много разновидностей фланцев. Чаще всего типы фланцевых соединений подразделяют по следующим критериям:

  • материал;
  • тип контактной поверхности;
  • конструктивное исполнение;
  • высота выступа.

Соединительные детали изготавливают из серого и ковкого чугуна, углеродистой, нержавеющей, легированной стали, полипропилена.

Типы уплотнительной поверхности обозначают латинскими буквами и различают следующие:

  • A – плоскость;
  • B – соединительный выступ;
  • F – впадина;
  • E – выступ;
  • D, M – паз;
  • C, L – шип;
  • K – под линзовую прокладку;
  • J – под прокладку с овальным сечением.

Изделия с типом поверхности «шип» и «выступ» не являются широко распространенными. Их изготавливают только по специальным заказам.

По конструктивному исполнению фланцевые диски разделяют на:

  • плоские;
  • воротниковые;
  • свободные на приварном кольце;
  • для сосудов и аппаратов;
  • заглушки.

Последними глушат концевые отверстия тупиковых труб или отсекают участки трубопровода, подлежащего ремонту. Кроме этого, выпускают четырехугольные соединители с четырьмя отверстиями под крепеж.

Высота выступа определяет давление, при котором гарантируется работа фланцевого соединения без повреждений. Для работы при давлении, находящемся в диапазоне от 1,03 до 2,07 МПа, достаточно высоты выступа 1,6 мм. Если максимальное давление составляет 2,76 – 20,68 МПа, то высота выступа должна быть 6,4 мм.

Крепятся фланцы одинаково, независимо от разновидностей соединителей.

Технология монтажа фланцевого соединения

Перед монтажом межфланцевых соединений выполняются подготовительные работы. Соединители очищают от ржавчины, прогоняют резьбу на крепеже. Аккуратно вырезают прокладку и правильно выбивают в ней отверстия под трубу и болты. Прокладка не должна закрывать трубу и отверстия под крепеж. Выполнять герметизацию стыка использованными ранее прокладками нельзя.

После сведения стыкуемых элементов в нижнее отверстие и в два по горизонтальному диаметру вставляются три крепежа. Затем между ними опускается прокладка и размещается строго по центру к трубе.

После этого от руки затягивают один из крепежей. Следующим затягивают противоположный по диаметру. Затем устанавливают пару болтов, отступив четверть окружности от первой пары. Таким способом вставляются и поджимаются все крепежи.

Как правило, порядок крепления указан в чертеже, прилагаемом к изделию.

Окончательная затяжка гаек должна выполняться равномерно. Для этого лучше использовать гайковерты или ручные ключи без дополнительных удлинителей. За первые 24 часа работы усадка прокладки, рабочие вибрации приведут к ослаблению обтяжки. Поэтому необходимо проконтролировать стык и завернуть крепежные гайки, придав креплению прочность.

Монтаж фланцевых соединений не является сложным в исполнении, но из-за повышенной опасности конструкций к нему допускаются только специально подготовленные работники. Опасность связана с агрессивной средой наполнителя или его высоким давлением. По этой причине контроль за монтажом стыков возлагается на инженера.

Мне нравитсяНе нравится Основы фланцев

: функции, конструкция и другие соображения

Выполнение соединения: типы облицовки фланцев

Конструкция фланца — это только начало при выборе идеального фланца для вашей трубопроводной системы. Типы поверхностей — это еще одна характеристика, которая будет иметь большое влияние на конечные характеристики и срок службы ваших фланцев.

Типы облицовки определяют как прокладки, необходимые для установки фланца, так и характеристики, связанные с создаваемым уплотнением.

Общие типы лица включают:

  • Плоская поверхность (FF) : Как следует из названия, фланцы с плоской поверхностью имеют плоскую ровную поверхность в сочетании с полнопрофильной прокладкой, которая контактирует с большей частью поверхности фланца.
  • С выступом (RF) : Эти фланцы имеют небольшой выступ вокруг отверстия с внутренней прокладкой по окружности отверстия.
  • Поверхность кольцевого соединения (RTJ) : Используемая в процессах высокого давления и высоких температур, эта поверхность имеет канавку, в которой находится металлическая прокладка для поддержания уплотнения.
  • Паз и паз (T&G) : Эти фланцы имеют соответствующие пазы и выступы. Это помогает при установке, поскольку конструкция помогает фланцам самовыравниваться и обеспечивает резервуар для клея для прокладок.
  • Наружная и внутренняя части (M&F) : Подобно фланцам с гребнем и пазом, на этих фланцах используется соответствующая пара пазов и выступов для фиксации прокладки. Однако, в отличие от фланцев с гребнем и пазом, они удерживают прокладку на внутренней поверхности, обеспечивая более точное размещение и больший выбор материала прокладки.

Многие типы лица также имеют один из двух вариантов отделки: зубчатый или гладкий.

Выбор между вариантами важен, поскольку они определят оптимальную прокладку для надежного уплотнения.

В общем, гладкие поверхности лучше всего подходят для металлических прокладок, в то время как зубчатые поверхности помогают создать более прочное уплотнение с прокладками из мягкого материала.

Правильная посадка: взгляните на размеры фланца

Помимо функциональной конструкции фланца, размеры фланца являются наиболее вероятным фактором, влияющим на выбор фланца при проектировании, обслуживании или обновлении системы трубопроводов.

Тем не менее, вы должны учитывать, как фланец взаимодействует с трубой и используемыми прокладками, чтобы обеспечить правильный размер.

Общие соображения включают:

  • Внешний диаметр : расстояние между двумя противоположными краями поверхности фланца
  • Толщина : мера толщины внешнего крепежного обода
  • Диаметр окружности болта : расстояние между противоположными отверстиями под болты при измерении от от центра к центру
  • Размер трубы : Обозначение размера трубы, которому соответствует фланец
  • Номинальный диаметр отверстия : Измерение внутреннего диаметра фланцевых соединителей

Классификация фланцев и эксплуатационные характеристики

Каждая из вышеперечисленных характеристик будет влиять на работу фланца в различных процессах и средах.

Так как же определить, какие фланцы подходят для данной задачи, а какие нет?

Фланцы

часто классифицируют по их способности выдерживать температуры и давления.

Обозначается числом и суффиксом «#», «фунт» или «класс». Эти суффиксы взаимозаменяемы, но будут отличаться в зависимости от региона или поставщика.

Общие классификации включают:

  • 150 #
  • 300 #
  • 600 #
  • 900 #
  • 1500 #
  • 2500 #

Точные допуски по давлению и температуре зависят от используемых материалов, конструкции фланца и размера фланца.Единственная константа — во всех случаях номинальное давление уменьшается с повышением температуры.

Стандарты и маркировка фланцев

Чтобы упростить сравнение, фланцы соответствуют мировым стандартам, установленным Американским обществом инженеров-механиков (ASME) — ASME B16.5 и B16.47.

Если вы пытаетесь заменить или проверить существующие детали, все фланцы должны иметь маркеры — обычно по их внешнему периметру — для облегчения процесса.

Эти маркеры также следуют строгому порядку:

  • Логотип или код производителя
  • Код материала ASTM
  • Марка материала
  • Эксплуатационные характеристики (класс давление-температура)
  • Размер
  • Толщина (график)
  • Номер плавки
  • Специальные обозначения, если таковые имеются — например, QT для закалки и отпуска или W для ремонта сваркой

Это руководство предлагает прочную основу для основ проектирования фланцев и того, как выбрать идеальный фланец для вашей трубопроводной системы.Однако, учитывая широкий спектр фланцев из нержавеющей стали и других фланцевых материалов, невозможно перечислить каждую конфигурацию, детали или соображения.

Если у вас возникнут вопросы, технические специалисты по продажам Unified Alloys готовы помочь. Обслуживая отрасли и предприятия в Северной Америке и Канаде более 40 лет, мы понимаем сложность труб из сплавов и потребности вашей отрасли. Позвоните нам сегодня, чтобы получить дополнительную информацию и найти идеальный фланец, трубопровод и компоненты для вашего следующего проекта.

Как установить фланец под приварную шейку и плоский фланец под приварку

Фланец — обычная деталь в системе трубопроводов. В основном они используются для соединения валов и валов или для соединения двух устройств. Обычно фланцы используются с прокладками и болтами. Цель состоит в том, чтобы закрепить две трубы, фитинги или оборудование на фланце, затем добавить фланцевую прокладку между двумя фланцами, а затем с помощью болтов затянуть два фланца, чтобы обеспечить герметичное соединение. Следовательно, это также распространенный метод подключения в трубопроводной системе.


Однако мы обнаружим, что фланцевое соединение по-прежнему выйдет из строя в реальном производственном процессе. Это может быть вызвано тремя факторами фланца, прокладки и болта, такими как недостаточная жесткость фланца, жесткость болта и жесткость предварительной затяжки болта, форма и характеристики поверхности уплотняемой поверхности фланца и выбор прокладки (и уплотняющих характеристик) или неправильная установка фланца. и пользуйся. На него также могут влиять рабочая температура, давление, химические и физические свойства среды.Поэтому нам нужно сначала выбрать фланец, прокладку и болт, а затем установить их. Это сделано для лучшего использования герметичности фланцевого соединения. Итак, можем ли мы прикасаться к фланцу непосредственно во время установки фланца? Какие меры предосторожности при установке фланца?

Убедитесь, что уплотнительная поверхность чистая и не имеет дефектов.

Перед установкой фланца необходимо убедиться, что уплотнительная поверхность фланца чистая и не имеет дефектов. Необходимо очистить уплотнительную поверхность фланца.Это связано с тем, что уплотнительная поверхность фланца должна быть плотно соединена шайбой и болтом. Если уплотняющая поверхность фланца не очищена, вероятно, произойдет утечка через фланец в процессе будущего использования, и надлежащие уплотняющие характеристики фланца будут недействительными. Что касается бездефектной уплотнительной поверхности фланца, это означает, что уплотнительная поверхность фланца не имеет таких дефектов, как радиальные царапины, серьезная коррозия и деформация.

При очистке уплотнительной поверхности фланца используйте латексные перчатки, спирт, непыльную ткань и другие инструменты.Нам нужно надеть латексные перчатки, смочить беспыльную ткань спиртом, а затем протереть весь фланец. Стоит отметить, что при очистке уплотнительной поверхности фланца не используйте отвертку для ее очистки, чтобы не повредить уплотнительную поверхность фланца.

Соединение между фланцем и трубой

Соединение фланца и системы трубопроводов требует высоких навыков соединения, потому что при установке следует учитывать не только прочность соединительной части, но и герметичность.Если одна из двух точек не соответствует стандарту, трубопровод может быть поврежден. Следовательно, монтаж фланцев и труб должен соответствовать следующим требованиям:
  • (1) Центр фланца должен совпадать с центром трубы.
  • (2) Уплотняющая поверхность фланца должна быть перпендикулярна центру трубопровода.
  • (3) Положение резьбового отверстия фланца на трубопроводе должно соответствовать положению на противоположном оборудовании или трубопроводе, а положение резьбового отверстия фланца на обоих концах одного и того же трубопровода должно быть одинаковым.

Монтаж плоского приварного фланца

Процесс установки плоского приварного фланца относительно прост. При установке следует сначала вставить фланец в конец трубы, а затем оставить определенное расстояние между отверстием трубы и уплотнительной поверхностью фланца, которое определяется толщиной стенки трубы. Затем можно начинать точечную сварку с обеих сторон трубы.

Монтаж фланца приварной встык

Фланец с приварной шейкой Данный вид фитингов относится к фланцу с переходной шейкой и круглым сечением и стыковым сварным соединением с трубой.В отличие от плоского приварного фланца, приварной фланец нелегко деформировать и обладает хорошими уплотняющими характеристиками. К тому же они относительно дешевы, поэтому широко используются. Фланец с приварной шейкой подходит для труб с большими колебаниями давления или температуры, а также для труб с высокими, высокими и низкими температурами. Он используется для перевозки драгоценных, легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред. Итак, вы знаете, как установить и использовать фланец приварной шейки? Следует знать меры предосторожности при установке и использовании фланца приварной шейки?


  • 1.Перед установкой фланца приварной встык обратите внимание на соответствие номинального давления фланца проектным требованиям; проверьте гладкость и чистоту уплотнительной поверхности фланца, наличие заусенцев и радиальных канавок, а также целостность и целостность резьбовой части фланца. Могут ли вогнутый и выпуклый фланцы входить естественным образом, особенно неразрушающий контроль приварного фланца, должны быть выполнены хорошо, чтобы избежать повреждения внутренней части приварного фланца и влияния на производительность и срок службы фланца.
  • 2. Перед установкой фланца с приварной шейкой обязательно очистите его. Ведь уплотнительная поверхность фланца должна плотно соединяться шайбой и болтом. Поверхность уплотнения фланца необходимо очистить специальными чистящими средствами и методами, чтобы не повредить приварной фланец.

При установке и использовании фланца с приварной шейкой необходимо учитывать метод и последовательность. Ведь если способ установки и последовательность установки неправильные, это повлияет на установку фланца, так что фланец не может быть установлен.В процессе эксплуатации из-за влияния транспортной среды и условий эксплуатации также может произойти расшатывание и проскальзывание, что приведет к негерметичности трубопровода. Поэтому, чтобы в будущем использовать приварной фланец лучше и дольше, нам необходимо освоить правильный метод установки и последовательность установки приварного фланца.

Существует два способа установки фланца под приварку :

  • 1. Перед присоединением фланца с приварной шейкой сначала расположите внутреннюю и внешнюю части фитингов из нержавеющей стали, а затем установите фланец с кольцевым пазом на соединяемую трубу.Выше конец трубы необходимо отбортовать под углом 90 градусов. После обработки торцевую поверхность трубы нужно отполировать. После шлифовки на нем не должно быть заусенцев, вогнутых выпуклостей и деформаций, они должны быть вертикальными и плоскими, а для их скругления необходимо использовать специальные инструменты.
  • 2. Готовая короткая труба с отбортовкой приваривается к трубе, а уплотнительное кольцо O-образной формы и уплотнительное кольцо из нержавеющей стали, установленные с обеих сторон, вставляются во фланец с кольцом с канавкой для уплотнения. Внутренний диаметр внутреннего отверстия уплотнительного кольца такой же, как у трубы, а затем отверстие фланца соединяется болтами.Болт в сборе необходимо затягивать симметрично. При затяжке фланца приварной шейки обращайте внимание на герметичность каждого стыка и соблюдение требуемых характеристик.

5 советов по использованию фланца для стальной трубы в первый раз

Фланец трубы — это механическое устройство, которое служит для соединения труб. Он может быть в виде приварной шейки, где она приварена к фланцу, или резьбовой, где она привинчивается к фланцу. Другие методы включают использование соединения внахлест для выполнения соединений с использованием заглушки, сварного шва с муфтой или надевания.

Вот 5 советов по использованию фланца из стальной трубы в первый раз:

1. Используйте надвижные фланцы в условиях низкого давления

Надвижные фланцы более предпочтительны для пользователей из-за их низкой стоимости, меньшего времени на установку и простоты использования. Они используются в некритических условиях низкого давления, таких как охлаждающая вода, вода для пожаротушения и другие несложные трубопроводы, поскольку их прочность на 1/3 ниже, чем у фланца с приварной шейкой. Труба приваривается к отверстию фланца и ступице.

Чтобы проверить, насколько хорошо надетое соединение, вы можете использовать простой визуальный осмотр, испытание с помощью магнитных частиц или PT-тест. Вы можете использовать надвижные фланцы для труб с размером более NPS 2 ½ (DN 65).

2. Использование фланцев под приварку с враструб на трубопроводах высокого давления

При работе с трубами высокого давления, длина которых меньше 2 дюймов (DN50), более предпочтительны фланцы, приваренные муфтой. Вы привариваете трубу угловым сварным швом к ступице фланца, приваренной муфтой. Хороший опыт сварки жизненно важен для выполнения этого соединения, поскольку рентгенографическое исследование углового шва выполнить нелегко.

Если, однако, соединение является критическим и одного визуального осмотра недостаточно, вы можете провести испытания на проникающую жидкость или магнитные частицы, чтобы проверить прочность соединения.

3. Используйте фланцы с соединением внахлест в трубопроводах для дорогостоящих материалов

Соединения

внахлест хорошо подходят для трубопроводов из дорогостоящих материалов, таких как никелевые сплавы и нержавеющая сталь, поскольку они значительно снижают общую стоимость или все необходимые фланцевые соединения.

Соединение внахлест выполняется путем объединения заглушки, приваренной к трубе, и фланца внахлест или опорного фланца.Например, вы можете использовать заглушку из нержавеющей стали в сочетании с фланцем для соединения внахлест из углеродистой стали, чтобы получить хорошее сварное соединение по очень низкой цене. Фланцы с соединением внахлест обычно имеют приподнятую поверхность и часто уплотняются плоской кольцевой прокладкой.

4. Соедините фланцы приварной шейки с трубой для стыковой сварки для повышения производительности

На фланцах приварной шейки имеется коническая ступица с концом, который приварен встык, который может быть присоединен к трубе, приваренной встык. Вы можете проверить качество сварного шва с помощью рентгенографии, ультразвука или визуально.

Сварное соединение трубы и фланца приварной шейки отличается хорошими усталостными характеристиками, а также стойкостью к механическим нагрузкам.

5. Убедитесь, что квалифицированный специалист выполнит фланцевые соединения труб

Обученный персонал должен выполнять фланцевые соединения, чтобы предотвратить любые опасные утечки в трубопроводе. Поскольку фланцы для стальных труб используются впервые, их должен выполнять хорошо обученный инженер.

Заключение

С этими 5 советами вы готовы к использованию фланца из стальной трубы.Вот дополнительная информация, которую вам нужно знать о стальном фланце.

Типы трубных соединений — www.steeljrv.com

Типы присоединения труб

Соединение труб бывает разнообразным, обычно используются под сварку встык, фланец, резьбу, сварку внахлест, клееный, паяный и рифленый конец.

Типы соединений назначаются в диалоговом окне «Свойства соединителя» при создании содержимого фитингов с помощью Content Builder (см. «Добавление соединителей к параметрическому фитингу»).Назначенные типы соединений затем отображаются на вкладке «Назначение соединений» диалогового окна «Настройки компоновки труб».

Безрезьбовые соединения не имеют резьбы, их необходимо приваривать или скреплять болтами.

Стыковые швы:


Стыковые швы — это сварные швы, при которых две соединяемые металлические детали находятся в одной плоскости. Эти типы сварных швов требуют лишь некоторой подготовки и используются с тонкими металлическими листами, которые можно сваривать за один проход. Общие проблемы, которые могут ослабить стыковой сварной шов, — это улавливание шлака, чрезмерная пористость или растрескивание.Для прочных сварных швов цель состоит в том, чтобы использовать как можно меньше сварочного материала. Стыковые швы широко используются в автоматизированных сварочных процессах, таких как сварка под флюсом, из-за относительной простоты их подготовки. Когда металлы сваривают без участия человека, нет оператора, который мог бы внести коррективы в неидеальную подготовку стыка. Из-за этой необходимости стыковые сварные швы могут быть использованы из-за их упрощенной конструкции для эффективной подачи через автоматические сварочные аппараты.

Никаких дополнительных объектов не добавляется.

Фитинги и отрезки труб соединяются напрямую друг с другом.

Характеристики сварного соединения
Граница раздела прочная и герметичная, а прочность сварного шва обычно превышает 85% прочности трубы, даже превышая прочность основного металла.
Сварной стык представляет собой прямое соединение отрезков труб, конструкция простая, трубы красивые и аккуратные, сохранено большое количество фасонных фитингов.
Интерфейс плотный, наполнитель не используется, что сокращает объем работ по техническому обслуживанию.
Интерфейс не ограничен диаметром трубы, а скорость работы высокая.
Интерфейс сварного соединения представляет собой фиксированный интерфейс, который сложно подсоединять и разбирать. При необходимости ремонта и очистки трубопровода трубопровод следует отрезать.
Сварка металлических труб
Сварные соединения в основном используются для стыковых соединений, приварных фланцев и других гибких отверстий для водопроводных труб. Методы сварки обычно включают газовую сварку, ручную сварку и автоматическую дуговую сварку, а также контактную сварку.Перед сваркой трубопровод необходимо тщательно очистить и осмотреть.
Если стальная труба находится напротив, продольные сварные швы должны быть расположены в шахматном порядке на длину дуги более 100 мм, и не должно быть крестообразных сварных швов; Сварные швы нельзя размещать в стенах зданий, сооружений и т. д.
При прокатке стальной трубы продольные сварные швы каждой трубы не должны совпадать по одной прямой. Расстояние между продольными сварными швами двух соседних труб должно быть более чем в 3 раза больше толщины стенки и не менее 100 мм; Расстояние между двумя соседними продольными швами должно быть не менее 300 мм.
В криволинейной части трубы не должно быть сварных швов, а точка изгиба стыкового шва должна быть не меньше внешнего диаметра трубы и не менее 100 мм (кроме приварного колена). На опорах труб не должно быть кольцевых сварных швов.

Фланцевое Все типы


Фланец — это пластина или кольцо, прикрепленное к трубе. Затем две трубы с фланцами создают плотное уплотнение, скрепляя их болтами.

  • Фитинг к трубе: Фланцы обычно входят в комплект фитингов.К отрезку трубы добавляется отдельный фланец.
  • Труба к трубе: к каждому концу трубы добавляется отдельный фланец для создания соединения.
  • Фитинг к фитингу: Фитинги с собственными фланцами соединяются напрямую друг с другом. К соединению не добавляются отдельные фланцы.

Фланцевые соединения — это две трубы, фитинги или оборудование. Съемное соединение, которое сначала крепится к фланцу, затем между двумя фланцами помещается фланцевая прокладка, и два фланца скрепляются болтами, чтобы обеспечить их плотное соединение.
Это соединение в основном используется для соединения чугунных труб, труб с резиновым покрытием, труб из цветных металлов и фланцевых клапанов, а также фланцевое соединение между технологическим оборудованием и фланцами.
Фланцевое соединение стальной трубы необходимо разобрать и подсоединить к фланцевым частям клапана, оборудованию, приборам и т. Д. Фланцы доступны из чугуна и стали. Соединение между фланцем и трубой имеет три вида фланцевых незакрепленных, резьбовых и сварных соединений.При монтаже трубопроводов часто используется способ соединения плоских приварных стальных фланцев.
Фланцевое фланцевое соединение. Свободные фланцевые фланцы обычно используются для труб из аналогичных материалов, таких как медные трубы, свинцовые трубы, пластмассовые трубы и т. Д. При отбортовке используются разные методы работы в зависимости от материалов, и требуется, чтобы отбортовка была плоской, без трещин и складок.
Резьбовое фланцевое соединение, соединенное с фланцами с внутренней резьбой и стальными трубками с внешней резьбой.Эти фланцы в основном изготовлены из чугуна и могут использоваться для соединений труб низкого давления.
Приварное фланцевое соединение, фланец и стальная труба приварены, это фланцевое соединение широко используется. Метод сварки заключается в следующем: выберите пару фланцев, соответственно, которые установлены на двух концах трубы, соединенных друг с другом. Если на некотором оборудовании уже есть фланцы, выберите тот же тип фланцевых втулок, которые необходимо обработать, сначала точечную сварку, исправьте вертикальность и, наконец, надежно приварите фланец к трубе.Внутренняя и внешняя стороны плоского приварного фланца должны быть приварены к трубе
.

Резьбовое, сварное внахлест, клеевое, пайное


Труба представляет собой фитинг с наружной резьбой, а муфта эквивалентна фитингу с внутренней резьбой. Чтобы обеспечить герметичное уплотнение, лучше всего покрыть герметиком внешнюю часть трубы и внутреннюю часть раструба.

Для сварки внахлест требуется соединение трубы и раструба.

  • Фитинг к трубе. Сегменты труб обычно имеют охватываемые концы, а фитинги — охватываемые.Труба вставляется прямо в фитинг.
  • Труба к трубе: между сегментами трубы вставляется внутренняя муфта.
  • Фитинг к фитингу: Фитинги соединяются напрямую друг с другом.

Резьбовая


Соединение трубной резьбы осуществляется тремя способами: цилиндрическая внутренняя резьба вставляется в цилиндрическую внешнюю резьбу, цилиндрическая внутренняя резьба вставляется в коническую внешнюю резьбу и коническая внутренняя резьба вставляется в коническую внешнюю резьбу.Среди них два последних метода более тесно связаны и являются обычно используемыми способами подключения.
Для повышения герметичности стыка трубной резьбы и предотвращения разборки из-за ржавчины резьбы во время технического обслуживания резьба обычно заполняется. следовательно. Наполнитель должен заполнить зазор и предотвратить коррозию. Для обеспечения длинного и плотного соединения трубная резьба не должна быть слишком ослабленной. Не используйте больше наполнителя, чтобы предотвратить утечку. Следует отметить, что набивку можно использовать только один раз в резьбовом соединении, и при ее снятии следует заменить.
Для затяжки трубной резьбы следует использовать соответствующий трубный ключ. Не используйте втулку на рукоятке трубного ключа для затяжки трубы. После затяжки трубной резьбы должны быть открыты 1-2 витка резьбы (т.е. хвосты резьбы) снаружи трубы или клапана. Не вкручивайте всю резьбу, излишки пеньки нужно очистить и обработать антикоррозийной обработкой. При установке фитингов обращайте внимание на положение и направление фитингов.

Сварка внахлест


Приварка внахлест предназначена для врезания трубы в корпус клапана для сварки. Форма соединения с внутренней резьбой после формования аналогична.Обычно для раструбной сварки используются трубы из углеродистой стали и трубы из нержавеющей стали размером 2 дюйма или меньше; трубы из нержавеющей стали также используются для стыковой сварки ниже 2 ″, например, фланец фланец фланец; для стыковой сварки в основном используются титановые трубы, дуплексная сталь, сплавы на основе никеля и т.п.
Разница

  1. Сварные швы внахлест образуют угловые швы, а стыковые швы — стыковые. По прочности и напряженному состоянию шва стыковое соединение лучше раструба.Следовательно, в случае высокого уровня давления и плохих условий использования следует принять форму стыковки.
  2. Сварка внахлест обычно используется для небольших диаметров DN40 или меньше, что является экономичным. Стыковая сварка обычно применяется для DN40 и выше. Форма раструбного соединения в основном используется для клапанов и труб малого диаметра, трубопроводной арматуры и сварки труб. Трубы малого диаметра обычно имеют тонкую толщину стенок, их легко смещать и удалять абляцию, их трудно сваривать, и они больше подходят для сварки муфт.Кроме того, муфта раструбной сварки имеет армирующий эффект, поэтому она также используется под высоким давлением. Однако у муфтовой сварки есть и недостатки. Во-первых, напряженное состояние после сварки неудовлетворительное, и сварка не сваривается. Оставлен зазор внутри системы труб. Поэтому система трубопроводов, используемая для среды, чувствительной к щелевой коррозии, и система трубопроводов с высокими требованиями к очистке не подходят. Используйте сварку муфтой. Кроме того, для труб сверхвысокого давления даже трубы малого диаметра имеют большую толщину стенки, и можно избежать сварки муфт при использовании стыковой сварки.
  3. Первый должен быть одним большим и одним маленьким в диаметре, прежде чем его можно будет вставить в сварку. Последние диаметры могут быть одинаковыми или разными. 2. Форма сварочной канавки отличается. 3 процесс сварки разный. Прочность после сварки не та.
  4. Классы низкого давления — это в основном сварные швы с раструбом, а классы высокого давления — часто стыковые швы. Стыковые сварные швы проходят 100% тестирование на дефектоскопию, чтобы гарантировать отсутствие утечек.
  5. Как следует из названия, при сварке муфтой труба вставляется в сварной шов, а стыковая сварка приваривается непосредственно к соплу.Как правило, требования к стыковой сварке выше, чем к сварке муфтой, и качество после сварки хорошее, но метод обнаружения относительно строг. При сварке для радиографического контроля при сварке муфтой можно использовать магнитный порошок или испытание на проплавление (например, углеродистая сталь для магнитного порошка, нержавеющая сталь для проплавления). Если жидкость в трубопроводе не требует сильной сварки, рекомендуется использовать муфтовую сварку для облегчения проверки.

Преимущество:
  • Нет проблем со скосом;
  • С изнаночной стороной проблем нет;
  • Положение сварки можно отрегулировать для плоской сварки.

Конец с пазом


Концевой фитинг с канавкой имеет канавку или буртик по краю. Эта канавка для фитингов позволяет установить уплотнение без необходимости сварки.

  • Фитинг к трубе: считается, что фитинги и сегменты труб имеют концы с канавками, готовые к установке муфты. Добавляется муфта для соединения фитинга и трубы.
  • Труба к трубе: добавляется муфта для соединения сегментов трубы.
  • Фитинг к фитингу: добавляется муфта для соединения фитингов.
Примечание:

Домен Piping включает тип соединения, называемый Same Connection. Когда такое же соединение настроено для объекта трубы, который присоединен к концентратору, соединитель 1 наследует тип соединения типа соединения на соединителе 2 присоединенного концентратора.

Источник: Network Arrangement — Китайский производитель стальных труб — Yaang Pipe Industry Co., Limited (www.steeljrv.com)

(Yaang Pipe Industry — ведущий производитель и поставщик изделий из никелевых сплавов и нержавеющей стали, включая фланцы из супердуплексной нержавеющей стали, фланцы из нержавеющей стали, фитинги из нержавеющей стали, трубы из нержавеющей стали.Продукция Yaang широко используется в судостроении, атомной энергетике, морской инженерии, нефтяной, химической, горнодобывающей промышленности, очистке сточных вод, резервуарах для природного газа и высокого давления и других отраслях).

Если вы хотите получить дополнительную информацию о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по адресу [email protected]

Обратите внимание, что вас могут заинтересовать другие опубликованные нами технические статьи:

• В чем разница между стальной трубой и стальной трубой?

• Технические условия для испытания трубопроводной системы под давлением

• Процесс производства холоднокатаных стальных труб.

• Как получить трубы из высококачественной легированной стали

• КАК ПОЛУЧИТЬ СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА

• Как получить трубы из углеродистой стали высокого качества

• Стандарт и применение бесшовных и сварных труб из нержавеющей стали.

• Как отличить стальную трубу от худшего качества

• КАК ПОЛУЧИТЬ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ КОТЕЛЬНЫЕ ТРУБЫ

• Спецификация API 5L для трубопроводов

• Что означает труба API 5L

• Что такое бесшовная труба из углеродистой стали

• Что такое стальная труба DSAW

Использованная литература:

Как установить промышленный трубопровод?

Как установить промышленный трубопровод?

Как установить промышленный трубопровод?

Работы по монтажу промышленных трубопроводов:

Промышленный трубопровод можно разделить на технологический трубопровод и трубопровод питания.Под технологическим конвейером обычно понимается трубопровод, по которому напрямую транспортируются основные материалы (среды) для производства продукта, также известный как конвейер для материалов; Трубопровод мощности относится к трубопроводу, по которому транспортируются энергоносители для производственного оборудования. Тепловой трубопровод — это трубопровод, по которому транспортируется теплоноситель, например пар или перегретая вода.

Над формой прокладки теплопровода

Форма размещения
Существует два типа компоновки теплопровода: отводная и кольцевая.
Укладочный режим
(1) Прокладка потолочная. Он не подвержен влиянию уровня подземных вод и удобен для обслуживания и осмотра во время эксплуатации. Подходит для участков с высоким уровнем подземных вод, геологически непригодных для подземной прокладки или где необходимо провести большое количество земляных работ для подземной прокладки. Это относительно экономичная форма укладки. Его недостаток в том, что он занимает большую площадь и большие тепловые потери трубопровода.По высоте и разности опор кладку можно разделить на три формы укладки: низкая опора, средняя опора и высокая опора. При прокладке с низкой опорой чистая высота изоляционной оболочки трубопровода от земли должна быть не менее 0,3 м; при укладке со средней опорой расстояние обычно составляет 2,0-4,0 м; при укладке с высокой опорой она должна быть не менее 4,5м. (2) Укладка траншеи. Укладку траншеи можно разделить на три вида укладки: проходная траншея, полупроходная траншея и непроходная траншея.
  • 1) Устройство проходной траншеи. Когда теплопровод проходит через дорогу, где земляные работы не допускаются; количество тепловых трубопроводов велико или диаметр трубопровода большой; когда вертикальная ширина расположение трубопровода по обе стороны траншеи превышает 1,5 м, проход траншеи используется для укладки. Высота прохода в свету должна быть не менее 1,8 м, а ширина прохода — не менее 0,7 м.
  • 2) Устройство полупроходной траншеи.При недопустимости выемки грунта, по которому проходит теплопровод, и нецелесообразности прокладки надземной части; или при большом количестве трубопроводов и ограничении ширины однорядного горизонтального расположения трубопровода в траншее без прохода для прокладки можно использовать траншею с половинным проходом.
  • 3) Укладка в траншею без доступа. При небольшом количестве трубопроводов, небольшом диаметре трубопровода, небольшом расстоянии и небольшом объеме работ по техническому обслуживанию рекомендуется использовать непроходную траншейную прокладку.В целом трубопровод в канаве без доступа укладывают горизонтально в один ряд.
(3) Прямая заглубленная кладка. В районах с низкой коррозионной активностью почвы, низким уровнем грунтовых вод (более чем на 0,5 м ниже дна изоляционного слоя трубопровода), хорошей водопроницаемостью почвы и отсутствием проникновения агрессивной жидкости, теплопровод может быть непосредственно заглублен.

Компенсация теплового расширения

1. Естественная компенсация Естественная компенсация использует гибкость геометрии трубопровода для поглощения тепловой деформации.Натуральный компенсатор делится на Г-образный и Z-образный. Положение фиксированного кронштейна на обоих концах колена должно быть правильно определено во время установки. 2. Ручная компенсация Искусственная компенсация — это разновидность метода компенсации, при которой компенсатор трубопровода поглощает тепловую деформацию. Обычно используются квадратный компенсатор, уплотнительный компенсатор и компенсатор формы волны. Компенсатор набивочного типа, также известный как компенсатор втулочного типа, в основном состоит из трех частей: втулки с опорой, интубации и сальника.Такой компенсатор в основном используется в ситуации, когда при установке квадратного компенсатора недостаточно места. В тепловом трубопроводе компенсатор формы волны используется только в случае трубопровода большого диаметра (более 300 мм) и низкого давления (0,6 МПа). Он имеет преимущества компактной конструкции, только осевой деформации и небольшой занимаемой площади по сравнению с квадратным компенсатором. Недостатки — относительно сложность изготовления, низкое сопротивление давлению, малая компенсационная способность и большое осевое усилие.

Монтаж теплового трубопровода

Монтаж трубопровода

  • (l) Паровой отводной трубопровод подключается сверху или сбоку от основного трубопровода, а трубопровод горячей воды подключается снизу или сбоку от основного трубопровода. Сливные трубопроводы разного давления нельзя подключать к одному трубопроводу.
  • (2) При пересечении подземным трубопроводом железной дороги и автомагистрали расстояние между верхом трубопровода и поверхностью железнодорожного рельса должно быть не менее 1.2 м, а расстояние между верхом трубопровода и дорожным покрытием должно быть не менее 0,7 м, при этом рукав должен быть добавлен, а протяженность рукава за пределы земляного полотна и кромки дороги должна быть не менее 1 м.

Система трубопроводов сжатого воздуха

Природный воздух сжимается воздушным компрессором, и этот воздух называется сжатым воздухом. Процесс производства сжатого воздуха в основном включает в себя фильтрацию воздуха, сжатие воздуха, охлаждение воздуха, удаление масла и воды, хранение и транспортировку воздуха и т. Д.
  • (1) Воздушный компрессор. В обычных компрессорных станциях наиболее широко используются воздушные компрессоры поршневого типа. На крупных станциях сжатого воздуха часто используются центробежные или осевые воздушные компрессоры.
  • (2) Воздушный фильтр. Широко используются металлический воздушный фильтр, воздушный фильтр с наполнителем из волокна, автоматический масляный воздушный фильтр и рукавный фильтр.
  • (3) Дополнительный охладитель. Обычно используются доохладители трубчатого типа, радиаторного типа, втулочного типа и т. Д.
  • (4) Резервуар для хранения воздуха.
  • (5) Водоотделитель. В сепараторах масла и воды обычно используются три типа конструкции, а именно кольцевой роторный тип, ударно-роторный тип и центробежно-роторный тип.
  • (6) Осушитель воздуха. В настоящее время распространенными методами сушки сжатого воздуха являются адсорбция и замораживание.
Трубопроводная система компрессорной станции
Трубопроводная система компрессорной станции включает воздуховод, трубопровод охлаждающей воды, трубопровод водомасляной продувки, трубопровод регулирования нагрузки и трубопровод нагнетания.

Прокладка трубопровода сжатого воздуха в цехе

Трубопровод сжатого воздуха цеха делится на магистральный трубопровод, магистральный трубопровод и отводной стояк. Трубопровод сжатого воздуха в цехе может быть проложен воздушной прокладкой, траншейной прокладкой, подземной прокладкой или сочетанием воздушной и подземной прокладки. Чтобы облегчить управление и обслуживание, необходимо прокладывать потолок вдоль стены или колонны. Высота подвесной прокладки не должна препятствовать движению, но должна быть не менее 2.5 м, и влияние на освещение должно быть минимизировано.

Монтаж трубопровода сжатого воздуха

  • (1) Как правило, сварной стальной трубопровод для передачи жидкости под низким давлением, трубопровод из оцинкованной стали для передачи жидкости под низким давлением и бесшовные стальные трубопроводы выбираются для трубопровода сжатого воздуха. Если номинальный диаметр меньше 50 мм, можно использовать резьбовое соединение, а в качестве наполнителя можно использовать белую лаковую конопляную проволоку или политетрафторэтиленовую сырьевую ленту; если номинальный диаметр больше 50 мм, предпочтительнее сварное соединение.
  • (2) Когда отводной трубопровод выводят из основного трубопровода или основного трубопровода, он должен выводиться через верх основного трубопровода или основного трубопровода.
  • (3) Уклон трубопровода должен быть не менее 0,002 в зависимости от направления воздушного потока, а водосборник должен быть установлен в конце основного трубопровода.
  • (4) После установки трубопровода сжатого воздуха необходимо провести испытание на прочность и герметичность, в качестве испытательной среды обычно используется вода.
  • (5) Испытание на герметичность должно проводиться после аттестации испытания на прочность и герметичность, а испытательной средой является сжатый воздух или сжатый воздух, не содержащий масла.

Система трубопроводов куртки

Состав трубопровода с рубашкой

Материал — углеродистая сталь или нержавеющая сталь, среда внутреннего трубопровода — среда технологического материала, среда внешнего трубопровода — пар, горячая вода, хладагент или бифенильный теплоноситель и т. Д. 1. Куртка типа Есть два типа трубопроводов с рубашкой: скрытого типа и открытого типа. 2. Классификация куртки Трубопровод с рубашкой классифицируется по внутреннему и внешнему трубопроводу. Для различных типов трубопроводов с рубашкой требуются разные требования к изготовлению и установке.

Изготовление куртки

Процедура контроля рубашки следующая:
  • (1) Проверка трубопроводов, принадлежностей трубопроводов, клапанов, пружинных опор и подвесов.
  • (2) Предварительная сборка внутреннего трубопровода.
  • (3) Установки установочной пластины.
  • (4) Предварительное изготовление наружного трубопровода.

Куртка установка

  • (1) Установка трубопровода с рубашкой должна выполняться после того, как соответствующее оборудование, опоры и подвески установлены, закреплены и выровнены, а установка трубопровода с рубашкой должна предшествовать установке смежных соответствующих трубопроводов.
  • (2) Клапаны и приборы, установленные на трубопроводе с рубашкой, должны быть испытаны на прочность и герметичность, а ввод в эксплуатацию должен быть квалифицирован.
  • (3) Для внутренней трубопроводной арматуры трубопровода с рубашкой следует использовать бесшовные или прессованные фитинги для стыковой сварки, а для внешнего трубопровода можно использовать прессованные секционные детали.
  • (4) Требования к радиографическому контролю сварных швов трубопровода с рубашкой должны соответствовать нормативным требованиям.
  • (5) Угловой сварной шов и фланцевый шов трубопровода с рубашкой должны проверяться испытанием на краситель.
  • (6) Испытание трубопровода с рубашкой на прочность и герметичность обычно проводится с помощью гидравлического давления, а испытательной средой является чистая вода.
  • (7) Во время испытания под давлением воздуха в качестве испытательной среды обычно используют безмасляный сжатый воздух, азот или другой инертный газ. Давление при испытании на прочность при сжатии воздуха в 1,15 раза превышает расчетное давление; вакуумный трубопровод — 0,2 МПа. Давление испытания на герметичность воздухом должно быть выполнено в соответствии с расчетным давлением, а вакуумный трубопровод должен быть не менее 0,1 МПа.
  • (8) После того, как вакуумная система прошла испытание на герметичность и испытание рычажного механизма, испытание степени вакуума должно проводиться при расчетном давлении в течение 24 часов, а степень нагнетания давления в системе не должна превышать 5% в соответствии с квалификацией.
  • (9) Внешний трубопровод рубашки бифенилового теплоносителя должен быть испытан бифенилом, аммиаком или сжатым воздухом, а испытание под давлением водой не допускается.
  • (10) После того, как трубопровод с рубашкой установлен в систему, внутренний и внешний трубопроводы необходимо продуть. Любые трубопроводы, оборудование, клапаны, инструменты и т. Д., Которые не могут участвовать в продувке, должны быть удалены или изолированы с помощью заглушек. Внутренний трубопровод необходимо продуть сухим сжатым воздухом, не содержащим масла.Система паровой рубашки продувается паром низкого давления сначала в магистральном трубопроводе, затем в ответвлении и, наконец, в кольцевой зазор рубашки.

Система трубопроводов из легированной стали и цветных металлов.

Монтаж трубопроводов из легированной стали.

Марка стали трубопровода из легированной стали, обычно используемого в трубопроводе из легированной стали.
Монтаж трубопроводов из легированной стали.
  • (1) Трубопровод из легированной стали должен иметь маркировку материала.
  • (2) Трубопроводы из легированной стали должны разрезаться непосредственно механическим способом. Если на отрезке трубопровода из легированной стали высокого давления марка стали отсутствует, то исходная марка стали должна быть промаркирована заново.
  • (3) Для сварки трубопровода из легированной стали следует использовать ручную аргонодуговую сварку для нижнего слоя, чтобы обеспечить заполнение внутренней стенки сварочного трубопровода. Он гладкий и плоский, а верхние слои можно формировать ручной дуговой сваркой. Предварительный нагрев перед сваркой и термообработка после сварки должны проводиться для трубопровода из легированной стали; термообработка после сварки должна проводиться сразу после сварки; Если термообработку невозможно провести в срок, необходимо проводить сохранение тепла при охлаждении до 300-350 ℃ после сварки.

Монтаж трубопровода из нержавеющей стали

Классификация нержавеющей стали
  • По металлографической структуре ее можно разделить на аустенитную нержавеющую сталь, ферритную нержавеющую сталь и мартенситную нержавеющую сталь; По коррозионной стойкости его можно разделить на стойкость к атмосферной коррозии, стойкость к кислотно-щелочной коррозии и нержавеющую сталь, стойкую к высоким температурам.

Монтаж трубопровода из нержавеющей стали

  • (1) Перед установкой необходимо проверить внешний вид и характеристики трубопроводов и фитингов из нержавеющей стали.
  • (2) Нержавеющую сталь следует резать с помощью полотна ручной пилы, пильного станка, станка для резки трубопровода с шлифовальным кругом, токарного станка и станка плазменной резки.
  • (3) Канавка трубопровода из нержавеющей стали должна быть сделана машиной, машиной для плазменной резки, шлифовальным кругом и т. Д., Термический слой на поверхности должен быть отполирован, а канавка должна оставаться плоской, когда канавка обрабатывается плазмой. автомат для резки.
  • (4) Обычно для сварки трубопроводов из нержавеющей стали можно использовать ручную дуговую сварку и аргонодуговую сварку.
  • (5) Перед сваркой заусенцы, грязь и загрязнения в пределах 20 мм с обеих сторон канавки должны быть удалены, а неметаллический лист должен использоваться для покрытия или нанесения белого порошка в диапазоне длин 40-50 мм от с обеих сторон сварного шва для предотвращения разбрызгивания брызг на стенку трубопровода во время сварки.
  • (6) Трубопроводы с толщиной стенки более 16 мм перед сваркой необходимо предварительно нагреть. После сварки следует провести травление и пассивирование сварного шва и прилегающей к нему поверхности.Кислотное травление обычно проводят кислотным раствором или кислотной пастой. Существует два метода травления кислотой: погружение и обработка щеткой.
  • (7) Приварной фланец, фланец с приварным кольцом и фланец с отбортовкой петлителя могут использоваться для фланцевого соединения. Для фланца из нержавеющей стали должны использоваться болты из нержавеющей стали; Для фланца из нержавеющей стали должна использоваться неметаллическая прокладка, а содержание хлорид-иона не должно превышать 50 ppm.

Монтаж трубопроводов из железа и титанового сплава

  • (1) Резка трубопроводов из титана и титановых сплавов должна осуществляться механическими методами (ручная пила, пильный станок, токарный станок и т. Д.).), а скорость резания должна быть низкой, чтобы избежать затвердевания поверхности трубопровода из-за высокой температуры, создаваемой высокоскоростной резкой; не подходит для резки болгаркой; не допускается использование газовой резки. Паз обрабатывают механическим способом.
  • (2) Трубопроводы из титана и титановых сплавов должны свариваться сваркой в ​​среде защитного газа или вакуумной сваркой. Сварка с кислородным ацетиленом или сварка в среде защитного газа диоксидом углерода не должна использоваться.Обычная ручная дуговая сварка не используется.
  • (3) Поскольку титан и титановый сплав являются драгоценными металлами, титан не используется для изготовления фланца. Трубопроводы из титана и титановых сплавов могут быть соединены с другими металлическими трубопроводами с помощью фланца. Используемая неметаллическая прокладка, как правило, представляет собой резиновую прокладку или пластиковую прокладку, и содержание хлорид-ионов должно контролироваться.

Монтаж трубопроводов из алюминия и алюминиевых сплавов

Максимальная рабочая температура обычных трубопроводов из алюминия и алюминиевых сплавов не должна превышать 200 ℃
Для напорных трубопроводов рабочая температура не должна превышать 160 ℃.Трубопроводы из алюминия и алюминиевых сплавов широко используются в криогенной технике.
Монтаж трубопроводов из алюминия и алюминиевых сплавов
  • (1) Резка труб из алюминия и алюминиевых сплавов может производиться ручным диском пилы, станком (пилой, токарным станком и т. Д.) И шлифовальным станком, резка пламенем не допускается; канавка должна быть обработана машиной или вручную.
  • (2) Трубопроводы из алюминия и алюминиевых сплавов обычно соединяются сваркой и фланцевым соединением. Для сварки могут использоваться ручная сварка TIG, кислородно-ацетиленовая сварка и полуавтоматическая дуговая сварка в атмосфере.Если толщина превышает 5 мм, все или часть должны быть предварительно нагреты до 150-200 ℃ перед сваркой.
  • (3) После сварки сварное соединение должно охлаждаться естественным путем на воздухе; после охлаждения его следует промыть горячей водой 60-80 ℃, а остатки в зоне сварного шва очистить щеткой или медной щеткой, затем промыть 30% -ным раствором азотной кислоты, а затем чистой водой; Если после высыхания в зоне сварного шва остались белые пятна, это означает, что есть еще не очищенный растворитель, и его необходимо обработать снова, пока он не будет удален.
  • (4) Асбестовый канат, асбестовый картон, стекловата и другие щелочные материалы не должны использоваться для изоляции трубопроводов, и следует выбирать нейтральные изоляционные материалы.

Монтаж трубопровода из меди и медных сплавов

Есть два вида обычных медных трубок: медная трубка и латунная трубка.
Медь и медные сплавы обычно используются в криогенной технике и химических трубопроводах в качестве трубопровода давления для приборов или трубопровода для жидкости, работающего под давлением.Когда температура выше 250 ℃, их нельзя использовать под давлением.
Монтаж трубопровода из меди и медных сплавов
  • (1) Разрез медного и медного металлического трубопровода можно разрезать ручной ножовкой и шлифовальным кругом; поскольку стенка трубопровода тонкая, а текстура медного трубопровода мягкая, канавка должна быть сделана вручную; толстостенный трубопровод может быть изготовлен механическим способом.
  • (2) Методы соединения трубопроводов из меди и медных сплавов включают резьбовое соединение, сварку (сварка муфтами и стыковая сварка), фланцевое соединение (фланец приварной шейки, фланец скольжения, фланец приварной муфты, фланец с соединением внахлест, фланец с резьбой и глухой фланец). .
  • (3) Температура предварительного нагрева латунного трубопровода перед сваркой составляет: толщина стенки 5-10 мм, 400-500 ℃; при толщине стенки более 15 мм — 550 ℃; при сварке латунного трубопровода кислородным ацетиленом ширина предварительного нагрева рассчитывается от центра сварочного соединения, 150 мм с каждой стороны; после сварки шов подвергается послесварочной термообработке при температуре 400-450 ℃; смягчающий отжиг 550-600 ℃.Термическую обработку следует проводить вовремя после сварки.

Монтаж чугунного трубопровода

Чугунный трубопровод подключается к розетке. В том числе:
Обработка сопла.
Подготовка соединительных материалов:
  • ① Масло конопли;
  • ② Резиновое кольцо;
  • ③ Асбестоцемент;
  • ④ Самонапряженный цемент;
  • ⑤ Зеленый провод.
Поворотный рот:
  • ① Масло конопли;
  • ② Резиновое кольцо;
  • ③ Асбестоцементная упаковка;
  • ④ Самонапряженная цементная набивка;
  • ⑤ Зеленая свинцовая упаковка.
Обслуживание.

Монтаж пластиковых трубопроводов

Обычные пластиковые трубопроводы.
Обычные пластиковые трубопроводы включают трубопроводы из ПВХ, полипропилена, кислотоупорные фенольные трубопроводы, трубопроводы из инженерных пластмасс (АБС) и т. Д.
Монтаж пластиковых трубопроводов.
  • (1) Осмотр трубопровода.
  • (2) Для резки труб используется механический метод, обычно ручная пила или деревообрабатывающая пила с пильным полотном с крупными зубьями.Паз участка трубопровода можно обработать стружкой или механическим способом.
  • (3) Методы соединения пластикового трубопровода включают склеивание, сварку, фланцевое соединение и резьбовое соединение.

Установка трубопровода с резиновой футеровкой

Трубка с резиновым покрытием
Резиновый трубопровод села заполнен резиной внутри металлического трубопровода, который может не только противостоять коррозии, но также соответствовать требованиям температуры и давления среды в трубопроводе.Резина для футеровки — это обычно твердая резина или полутвердый каучук или твердая резина (полутвердый каучук) и футеровка из мягкого резинового композита. Давление использования трубопровода с резиновой футеровкой обычно ниже 0,6 МПа, а степень вакуума не превышает 0,08 МПа (600 мм рт. Ст.). В деревне с твердой резиной температура длительного использования составляет 0-65 ℃, кратковременное нагревание допускается до 80 ℃; в полутвердой резине, мягкой резине и композитной футеровке из твердой резины температура использования составляет — 25-75 ℃, допускается кратковременный нагрев мягкой резиновой футеровки до 100 ℃.
Изготовление трубопровода с резиновой футеровкой.
Монтаж трубопровода с резиновой футеровкой.

Система трубопроводов высокого давления.

Классификация и требования к трубопроводу высокого давления.

Классификация трубопровода высокого давления
Под трубопроводом высокого давления понимается трубопровод с рабочим давлением 10 МПа

9С МПа и рабочей температурой. Паропровод 500 ℃ может быть модернизирован до трубопровода высокого давления.

Трубопровод высокого давления можно разделить на разные марки по давлению и температуре.
  • (1) Классификация по давлению: в соответствии с номинальным давлением его можно разделить на 12 классов, т.е. 10 МПа, 15 МПа, 16 МПа, 20 МПа, 25 МПа, 28 МПа, 32 МПа, 42 МПа, 50 МПа, 63 МПа, 80 МПа, 100 МПа, из которых 16 МПа, Чаще всего используются 20 МПа и 32 МПа.
  • (2) По рабочей температуре его можно разделить на класс I (- 40-200 ℃), степень II (201-400 ℃) и степень III (> 401 ℃).

Требования к трубопроводу высокого давления

Обследование стального трубопровода высокого давления.
Обследование внешней поверхности стального трубопровода высокого давления осуществляется следующими методами:
  • ① Магнитный метод должен применяться для магнитных стальных трубопроводов высокого давления с номинальным диаметром более 6 мм.
  • ② Немагнитный стальной трубопровод высокого давления обычно использует флуоресцентный метод или метод окраски.
Проверка резьбы и арматуры трубопровода высокого давления.
Подбор арматуры трубопроводов высокого давления. Арматура трубопроводов высокого давления обычно бывает сварной, гнутой и усаживаемой.

Обработка трубопроводов высокого давления

Трубопроводы высокого давления из легированной и нержавеющей стали следует разрезать механически.

Обработка отвода трубопровода высокого давления

  • (1) Для трубопроводов высокого давления из сталей марок 15MnV, 12CrMo, 1Crl8Ni9Ti и crl8nil3mo2ti по возможности следует применять холодную гибку, а после холодной гибки нельзя проводить термообработку.
  • (2) Когда применяется горячая гибка, механические свойства изменяются из-за нагрева трубопровода, поэтому при горячей гибке должны соблюдаться соответствующие правила.
При горячей гибке трубопроводов высокого давления в качестве топлива нельзя использовать уголь или кокс, а в качестве топлива следует использовать древесный уголь во избежание науглероживания. Чтобы проверить, не поврежден ли трубопровод высокого давления после изгиба. После гибки и термообработки трубопровод высокого давления подлежит неразрушающему контролю.

Монтаж трубопровода высокого давления

При сварке проточки трубопровода высокого давления следует применять механический метод. V-образная канавка или U-образная канавка выбираются в зависимости от толщины стенки и метода сварки. При толщине стенки менее 16 мм следует использовать V-образную канавку; когда толщина стенки составляет 7-34 мм, можно использовать V-образную канавку или U-образную канавку. Сварка трубопровода высокого давления должна не только соответствовать требованиям, предъявляемым к сварке трубопроводов среднего и низкого давления, но и соответствовать следующим требованиям:
Метод сварки
  • ① Для трубопроводов высокого давления из 15MnV, 12CrMo, 15CrMo и Cr5Mo должна применяться ручная дуговая сварка.При толщине стенки трубопровода не более 6 мм следует применять ручную аргонодуговую сварку. Предприятия без необходимых условий могут применять кислородно-ацетиленовую сварку.
  • ② Трубопроводы высокого давления 1Crl8Ni9Ti и crl8nil3mo2ti должны формироваться ручной аргонодуговой сваркой и ручной дуговой сваркой.
  • ③ Для сварки трубопровода из углеродистой стали и трубопровода из легированной стали, чтобы обеспечить плавное формование и хорошее качество сварки нижней сварочной поверхности, для дна используется ручная аргонная дуга, а для формовки — ручная дуговая сварка.Когда фтористая дуговая сварка используется для трубопроводов из нержавеющей стали и титановых трубопроводов, необходимо заполнить азотом для защиты от окисления.
Требования к процессу сварки.
Для обеспечения качества сварки трубопровод высокого давления следует предварительно нагреть перед сваркой и термообработку после сварки.
Сварные швы трубопроводов высокого давления подлежат визуальному контролю, рентгеноскопии или ультразвуковой дефектоскопии.

Испытание и продувка трубопровода

Испытание трубопроводной системы

Гидравлическое испытание
Для гидравлических испытаний следует использовать чистую воду.При испытании трубопроводов из аустенитной нержавеющей стали или трубопроводов с трубопроводами или оборудованием из аустенитной нержавеющей стали содержание хлорид-ионов в воде не должно превышать 25 ppm. Когда для испытания используется горючая жидкая среда, ее температура вспышки не должна быть ниже 50 ℃. Испытательное давление надземных промышленных стальных трубопроводов и трубопроводов из цветных металлов под внутренним давлением должно быть в 1,5 раза больше расчетного давления, а испытательное давление подземных стальных трубопроводов должно быть в 1,5 раза больше расчетного давления и должно быть не менее 0.4 МПа. Для трубопровода природного газа с расчетным давлением более 0,6 МПа испытание на прочность и герметичность должно проводиться с использованием воды в качестве среды.
Испытание под давлением воздуха
  • (1) Испытательное давление стального трубопровода и цветных металлов в промышленной трубопроводной системе под внутренним давлением должно быть в 1,15 раза больше расчетного давления, а испытательное давление вакуумного трубопровода должно составлять 0,2 МПа. Если расчетное давление трубопровода превышает 0,6 МПа, испытание под давлением может проводиться газом только в том случае, если это указано в проектной документации или согласовано со строительной организацией.
  • (2) Требования к испытаниям под давлением для наружного газопровода.

Продувка и очистка трубопроводной системы

Метод продувки и очистки
После того, как трубопровод выдержит испытание под давлением, его необходимо продуть или очистить в соответствии с конструктивными или техническими требованиями. Очистка трубопроводной системы. Методы очистки включают водную промывку, продувку воздухом, продувку паром, химическую очистку и очистку от масла.
Общие правила продувки
Метод продувки должен определяться в зависимости от требований к эксплуатации трубопровода, рабочей среды и степени загрязнения внутренней поверхности трубопровода.Для трубопроводов жидкости или газа с номинальным диаметром более или равным 600 мм следует применять ручную очистку; для жидкостных трубопроводов номинальным диаметром менее 600 мм допускается промывка водой; для газопроводов номинальным диаметром менее 600 мм следует применять продувку воздухом. Паропроводы должны продуваться паром, а нетепловые трубопроводы — паром.
Продувка и очистка промышленных металлических трубопроводов
1. Промывка водой В качестве промывочной воды можно выбрать питьевую воду, техническую воду, осветленную воду или конденсат пара в зависимости от рабочего тела и материала трубопровода.При промывке трубопровода из аустенитной нержавеющей стали содержание хлорид-ионов в воде не должно превышать 25 ppm. Если промывка трубопровода квалифицирована, вода должна быть полностью слита, и при необходимости для сушки можно использовать сжатый воздух или азот. 2. Продувка воздухом При продувке безмасляных и безводных трубопроводов газ не должен содержать ни масла, ни воды. 3. Продувка паром Паропровод должен продуваться паром с большим потоком, а скорость потока должна быть не менее 30 м / с. 4. Химическая очистка
  • (1) Состав химического чистящего раствора должен быть указан.
  • (2) Во время химической очистки операторы должны носить защитное снаряжение.
  • (3) Если квалифицированный трубопровод для химической очистки не может быть запущен вовремя, он должен быть герметизирован или заполнен азотом для защиты.
5. Очистка масла Смазочные, герметизирующие и регулирующие нефтепроводы должны быть очищены после аттестации механического травления и травления трубопроводов и перед испытательным запуском системы.Трубопроводы из нержавеющей стали следует сначала продуть паром, а затем промыть маслом.

Правила настройки и расчета позиции BOQ

Водоснабжение и канализация, отопление и газовая техника

Единица измерения трубопровода — «м», а количество работ рассчитывается по длине осевой линии трубопровода на чертеже проекта, без учета длины клапанов, трубопроводной арматуры (включая установку редуктора давления, конденсатоотводчика, счетчика воды, расширительное устройство и др.) и различные колодцы; Квадратный компенсатор рассчитывается по объему работ по монтажу трубопровода с учетом его длины.

Промышленный трубопровод

Единицей измерения трубопровода из углеродистой стали низкого давления и трубопровода проката углеродистой стали низкого давления является «штука», которая рассчитывается по количеству проектных чертежей и соответствует следующим правилам расчета:
  • 1) Фитинги трубопровода включают колено, тройник, крестовину, переходник, заглушку, компенсатор сильфона на трубопроводе, заглушку трубопровода, квадратный компенсатор, первичные части прибора на трубопроводе, изготовление и установку расширительного трубопровода измерительного термометра и т. Д.
  • 2) Если диаметр ответвления магистрального трубопровода составляет менее 1/2 диаметра магистрального трубопровода, монтажное количество трубопроводной арматуры не рассчитывается; при диаметре ответвления магистрального трубопровода менее 1/2 диаметра магистрального трубопровода, монтажное количество трубопроводной арматуры не рассчитывается; если диаметр ответвления магистрального трубопровода составляет менее 1/2 диаметра основного трубопровода, количество устанавливаемых фитингов трубопровода будет рассчитываться в соответствии с диаметром фитингов.
  • 3) Тройник, крестовина и переходник рассчитываются по большому диаметру трубопровода.
  • 4) При фланцевом соединении трубопровода он должен быть установлен согласно фланцу, и установка самого трубопровода не будет рассчитана.

Источник: Китайский производитель трубопроводов из нержавеющей стали — Yaang Pipe Industry Co., Limited (www.steeljrv.com)

(Yaang Pipe Industry — ведущий производитель и поставщик изделий из никелевых сплавов и нержавеющей стали, включая фланцы из супердуплексной нержавеющей стали, фланцы из нержавеющей стали, фитинги из нержавеющей стали, трубы из нержавеющей стали.Продукция Yaang широко используется в судостроении, атомной энергетике, морской инженерии, нефтяной, химической, горнодобывающей промышленности, очистке сточных вод, резервуарах для природного газа и высокого давления и других отраслях промышленности.)

Если вы хотите получить дополнительную информацию о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по адресу [email protected]

Обратите внимание, что вас могут заинтересовать другие опубликованные нами технические статьи:

Как строятся нефтепроводы?

Нефтепроводы изготавливаются из стальных или легированных труб, которые обычно прокладываются под землей.Нефть перемещается по трубопроводам насосными станциями вдоль трубопровода. Природный газ (и подобное газообразное топливо) под давлением превращается в жидкости, известные как жидкости природного газа (ШФЛУ). Трубопроводы природного газа изготавливаются из углеродистой стали.

Как быстро нефть течет по трубопроводу?

Нефть движется по нефтепроводам со скоростью от 3 до 8 миль в час. Скорость транспортировки по трубопроводу зависит от диаметра трубы, давления, под которым транспортируется нефть, и других факторов, таких как топография местности и вязкость транспортируемой нефти.

Как газ проходит по трубопроводу?

Природный газ, который транспортируется по межгосударственным трубопроводам, перемещается по трубопроводу под высоким давлением от 200 до 1500 фунтов на квадратный дюйм (psi). Это позволяет сократить объем транспортируемого природного газа (до 600 раз), а также объем транспортировки природного газа по трубопроводу.

На какую глубину закапывают трубопроводы?

Трубопроводы обычно прокладываются на 3-4 фута под землей или глубже.

Какова ширина полосы отвода трубопровода?

Полоса отвода трубопроводов — это полосы земли шириной до 60 футов, на которых проложены трубопроводы природного газа. Эти трубопроводы имеют размер до 20 дюймов в диаметре и транспортируют природный газ под давлением до 875 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Сводка

Название изделия

Как установить промышленный трубопровод?

Описание

Работы по монтажу промышленных трубопроводов: Промышленный трубопровод можно разделить на технологический трубопровод и трубопровод питания.Под технологическим конвейером обычно понимается трубопровод, по которому напрямую транспортируются основные материалы (среды) для производства продукта, также известный как конвейер для материалов; Трубопровод мощности относится к трубопроводу, по которому транспортируются энергоносители для производственного оборудования.

Автор

https://www.steeljrv.com

Имя издателя

www.steeljrv.com

Логотип издателя

Объяснение 13 типов фланцев для трубопроводов

Какие типы фланцев используются в трубопроводах чаще всего? Как они выглядят? Основными типами фланцев являются приварная шейка, длинная приварная шейка, накладные, сварные муфты, соединения внахлест, резьбовые и глухие фланцы.В дополнение к этим стандартным фланцам существуют некоторые специальные, называемые Weldoflange / Nipoflange и Elboflange, поворотный фланец, фланец расширителя / редуктора и фланцы с отверстием.

СТАНДАРТНЫЕ ТИПЫ ФЛАНЦЕВ

Тип фланца, который будет использоваться для трубопровода, зависит, главным образом, от требуемой прочности фланцевого соединения. Фланцы используются вместо сварных соединений для облегчения операций по техническому обслуживанию (фланцевое соединение можно быстро и удобно демонтировать).

Давайте теперь углубимся в основные типы фланцев с изображениями.

СВАРОЧНЫЙ ФЛАНЕЦ

.

Фланец с приварной шейкой (WN) имеет длинную коническую ступицу, которую можно сваривать с трубой.

Этот тип фланца обычно используется в приложениях с высоким давлением и высокими / низкими температурами, где требуется неограниченный поток жидкости, транспортируемой по системе трубопроводов (отверстие фланца совпадает с отверстием трубы).

Отсутствие перепадов давления предотвращает такие негативные эффекты, как турбулентность и эрозия / коррозия металлов в непосредственной близости от фланцевых соединений.

Коническая ступица позволяет плавно распределять механическое напряжение между трубой и фланцем приварной шейки и облегчает выполнение радиографических исследований для обнаружения возможных утечек и дефектов сварки.

Размер фланца (NPS и спецификация труб) должен соответствовать размеру соединительной трубы.

Фланец с приварной шейкой соединяется с трубой одним V-образным стыковым сварным швом с полным проплавлением. Размеры и вес фланцев с приварной шейкой ASME указаны в этой статье.

ДЛИННАЯ ПРИВАРНАЯ ШЕЯ

Фланцы с длинной приварной шейкой («LWN») аналогичны фланцам приварной шейки, за исключением того, что шейка (коническая ступица) удлинена и действует как удлинитель для растачивания.

Фланцы с длинной приварной шейкой обычно используются на сосудах, колоннах или бочках. Эти типы фланцев доступны также в версиях с тяжелым цилиндром (HB) и равным цилиндром (E).

НАДЁЖНЫЙ ФЛАНЕЦ

Надвижной фланец присоединяется к трубе или фитингам двумя угловыми сварными швами, один из которых выполняется внутри, а другой — снаружи полости фланца.

Размер отверстия надставного фланца больше, чем внешний диаметр соединительной трубы, так как труба должна скользить внутри фланца для соединения посредством выполнения углового сварного шва.

Надвижные фланцы также называются «фланцами со ступицей», и их легко распознать благодаря своей тонкой и компактной форме.

На этой странице представлены размеры и вес надвижных фланцев ANSI / ASME.

ПРИВАРНАЯ ШЕЯ VS ПРОКЛАДКА НА ФЛАНЦЕ

Фланцевые соединения, выполненные с помощью вставных фланцев, в конечном итоге несколько более хрупкие, чем соединения, выполненные с помощью фланцев с приварной шейкой (в аналогичных условиях эксплуатации).По всей видимости, это связано со следующими фактами:

  • фланец приварной шейки имеет коническую ступицу, отсутствующую во фланце, приваренном муфтой, которая распределяет механическое напряжение между трубой и фланцем более равномерно
  • соединение приварной горловиной только за одну сварку площадь вместо двух (фланец под приварку враструб).

Еще одно преимущество фланца с приварной шейкой заключается в том, что его можно подсоединять как к трубам, так и к фитингам, тогда как фланцы, приваренные муфтой, подходят только к трубам.

ФЛАНЦ С РЕЗЬБОЙ

Фланцы с резьбой присоединяются к трубам путем навинчивания трубы (которая имеет наружную резьбу, обычно NPT согласно ASME B1.20.1) на фланец без сварных швов (правда, в некоторых случаях применяются небольшие сварные швы для повышения прочности соединения).

Фланцы с резьбой доступны в размерах до 4 дюймов и различных номинальных давлениях, однако они используются, в основном, в трубопроводах небольшого размера в системах с низким давлением и при низких температурах, таких как водоснабжение и воздух.

Резьбовые фланцы также являются обязательным требованием во взрывоопасных зонах, таких как заправочные станции и заводы, поскольку выполнение сварных соединений в таких средах было бы опасно.

Обратитесь к этой статье, чтобы узнать о размерах фланцев с резьбой ANSI / ASME.

ГНЕЗДО ПРИВАРНОЙ ФЛАНЕЦ

.

Фланцы, приваренные внахлест, соединяются с трубами с помощью одинарного углового сварного шва, выполняемого на внешней стороне фланца (в отличие от типа надвижных фланцев, для которого требуется два сварных шва).

Согласно ASME B31.1, для выполнения фланцевого соединения с использованием фланца, приваренного муфтой, труба сначала должна быть вставлена ​​в муфту фланца до тех пор, пока она не достигнет нижней части фланца, затем ее следует приподнять на 1.6 мм и наконец приварен.

Этот зазор должен быть оставлен, чтобы обеспечить правильное положение трубы внутри фланцевой муфты после затвердевания сварного шва.

Фланцы под приварную муфту используются для малогабаритных трубопроводов и трубопроводов высокого давления, которые не пропускают высококоррозионные жидкости.

Это связано с тем, что эти типы фланцев подвержены коррозии в области зазора между концом трубы и буртиком муфты.

Их статическая прочность фланцев, приваренных враструб, аналогична накладным фланцам, но их усталостная прочность выше из-за наличия одинарного, а не двойного углового шва.

ФЛАНЦЕВЫЙ СОЕДИНЕНИЕ В НАХРАНИТЕ

Фланцы с соединением внахлест имеют плоскую поверхность и всегда используются вместе с заглушкой.

Фланцы с соединением внахлест по форме напоминают надвижные фланцы, за исключением радиуса на пересечении поверхности фланца и отверстия для размещения фланцевой части заглушки.

Фланец с соединением внахлест скользит по трубе и садится на заднюю часть заглушки, и они удерживаются вместе за счет давления болтов.

Использование фланцев для соединения внахлест в сочетании с заглушками является экономичным решением для трубопроводов из нержавеющей стали или никелевого сплава, поскольку материал фланца для соединения внахлест может быть более низкого качества (обычно углеродистая сталь), чем материал конец заглушки (который должен соответствовать марке трубы, так как находится в контакте с перекачиваемой жидкостью).

Таким образом, такая компоновка имеет два преимущества:

  1. снижает общую стоимость фланцевых соединений трубопровода, поскольку использование материалов более высокого качества сводится к минимуму;
  2. операции с болтовым соединением упрощаются, так как фланец соединения внахлестку можно вращать вокруг трубы для облегчения совмещения болтов.

ГЛУХОЙ ФЛАНЕЦ

В отличие от всех типов фланцев, показанных выше, глухие фланцы не имеют центрального отверстия и используются для заглушки или уплотнения трубопровода, клапана / напорного резервуара и блокировки потока жидкости.

Глухие фланцы должны выдерживать значительные механические нагрузки из-за давления в системе и требуемых усилий болтов.

Глухие фланцы обеспечивают легкий доступ к трубопроводу, так как их можно легко отвинтить, чтобы оператор мог выполнять действия внутри конечного конца трубы (это также причина, по которой глухой фланец используется в качестве люка для сосудов под давлением, при раз).

Интересно отметить, что, хотя этот тип фланцев проще в производстве, они продаются по более высокой средней цене за килограмм по сравнению с другими типами фланцев.

Обратитесь к этой статье, чтобы узнать о размерах глухих фланцев в соответствии с ANSI / ASME B16.5.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ФЛАНЦЕВ

NIPOFLANGE

Nipoflange

Nipoflange используется для ответвлений трубопроводов под углом 90 градусов и представляет собой продукт, изготовленный путем объединения фланца с приварной шейкой и кованого Nipolet .

Однако Нипофланец представляет собой цельную деталь из кованой стали, а не два разных изделия, сваренных вместе.

Чтобы установить Nipoflange, обслуживающий персонал должен приварить часть Nipolet устройства к спускной трубе и прикрутить фланцевую часть к фланцу ответвленной трубы.

Нипофланцы доступны из различных материалов, таких как углеродистая сталь ASTM A105 (высокотемпературная работа), ASTM A350 (низкотемпературная углеродистая сталь), ASTM A182 (марки нержавеющей стали, включая дуплекс и супердуплекс) и никелевые сплавы (инконель). , Инколой, хастеллой и др.).

Нипофланцы также производятся в усиленном варианте, который имеет дополнительную механическую прочность по сравнению со стандартным нипофланцем.

WELDOFLANGE

Weldoflange

Weldoflange концептуально аналогичен Nipoflange, поскольку они представляют собой комбинацию фланца с приварной шейкой и соединения фитинга (в данном случае Weldolet).Сварные фланцы изготавливаются из цельного куска цельной кованой стали, а не путем сварки отдельных частей вместе.

ELBOFLANGE И LATROFLANGE

Другими менее распространенными типами фланцев Olets являются так называемые Elboflange (комбинация фланца и Elbolet) и «Latroflange» (комбинация фланца с Latrolet). Эльбофланцы используются для разветвления трубопровода под углом 45 градусов.

Elboflange

ПОВОРОТНЫЙ ФЛАНЕЦ

Фланцы с поворотным кольцом облегчают выравнивание отверстий для болтов между двумя ответными фланцами, что полезно во многих случаях, таких как установка трубопроводов большого диаметра, подводных и морских трубопроводов, трубопроводных работ на мелководье воды и подобные среды.Поворотные фланцы подходят для нефти, газа, углеводородов, воды, химических и других сложных жидкостей в нефтехимической и водохозяйственной областях.

В случае трубопровода большого диаметра, например, труба оснащена на одном конце стандартным фланцем с приварной шейкой, а на другом конце — поворотным фланцем: просто повернув поворотный фланец на трубе, операторы могут добиться идеального совмещения отверстий под болты простым и быстрым способом.

Основными стандартами для фланцев с поворотным кольцом являются ASME / ANSI, DIN, BS, EN, ISO и т. Д.Наиболее распространенным стандартом для нефтехимической промышленности является ANSI / ASME B16.5 или ASME B16.47.

Поворотный фланец

Поворотный фланец доступен во всех стандартных формах обычных фланцев, например, с приварной шейкой, надвижным, внахлест, приварным внахлест и т. Д., Для всех марок материалов и в широком диапазоне размеров (размеры могут варьироваться от 3/8 ”до 60” и номинальное давление от 150 до 2500).

Поворотные фланцы могут быть изготовлены из углеродистой стали (ASTM A105), легированной стали (ASTM A182 F1, A182 F5, A182 F9, A182 F91) и нержавеющей стали (ASTM A182 F304, A182 F304L, A182 F316, A182 F316L). .

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ ФЛАНЕЦ («РАСШИРИТЕЛЬ»)

Расширительный фланец

Расширительные фланцы или «расширительные фланцы» используются для увеличения внутреннего диаметра трубопровода от одной точки к другой или для соединения труб с другими механическими устройствами, такими как насосы , компрессоры и клапаны с впускными отверстиями разного размера.

Расширяющийся фланец, представленный на рисунке, представляет собой фланец с приварной шейкой с большим отверстием на нефланцевом конце.

Раздвижные фланцы можно использовать для увеличения диаметра проходной трубы только на один или максимум два размера, но не более (пример: от 2 до 3 или максимум 4 дюймов).

Фланцы расширителя — более дешевое (и более легкое) решение по сравнению с комбинацией переходника под сварку встык и стандартного фланца (который является стандартным решением при увеличении диаметра трубы более чем на 2 размера).

Наиболее распространенными материалами для расширяющихся фланцев являются A105 (высокотемпературная углеродистая сталь), A350 (LTCS) и ASTM A182 (нержавеющая сталь и выше).
Номинальное давление и размеры раздвижных фланцев соответствуют спецификации ANSI / ASME B16.5 и доступны с выступом или плоской поверхностью (RF, FF).


Чертеж раздвижного фланца ASME.

ПЕРЕХОДНОЙ ФЛАНЕЦ («РЕДУКТОР»)

Переходный фланец

Переходные фланцы, иначе называемые переходными фланцами, имеют противоположную функцию, чем фланцы расширителя, показанные выше, то есть они используются для уменьшения диаметра трубопровода .

Диаметр проходного трубопровода можно безопасно уменьшить только на 1 или 2 размера (в противном случае необходимо использовать решение, основанное на комбинации переходника для стыковой сварки и стандартного фланца).

Переходные фланцы доступны для большинства размеров и марок материалов и, как правило, отсутствуют на складе.

Переходные фланцы следуют тем же соображениям с точки зрения технических характеристик, размеров и марок материала, что и расширительные фланцы.

Последний тип кованого изделия, напоминающий форму фланца, — это так называемые защитные очки: в то время как фланец не является должным образом, между трубами используется заглушка (или кольцевая прокладка или лопата) для механической изоляции трубопровода и очень простым способом.Более подробная информация представлена ​​в другом разделе нашей Wiki, посвященном трубопроводам.

ДРУГАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФЛАНЦЕВ

Форма — это наиболее очевидный способ классификации различных типов фланцев. Однако существуют и другие способы классификации фланцев, а именно:

  • по марке материала
  • по типу поверхности фланца (выступающая, плоская, кольцевое соединение, охватываемая и охватывающая, шпунт и паз, соединение внахлест)
  • по поверхности фланца (гладкая , зубчатый, складской)
  • по размерам (номинальный размер и номинальное давление)

Типы фланцев и фланцевого соединения

Типы фланцев и фланцевых соединений

Что такое фланцы?
Фланцы, также переводимые как обода, означают симметричные дискообразные конструкции, используемые для соединения труб, контейнеров или механических частей с фиксированным валом, обычно с болтами и резьбовыми конструкциями для фиксации.Фланцы — это детали в форме диска, которые чаще всего используются в сантехнике, а фланцы используются попарно.
В сантехнике фланцы в основном используются для трубных соединений. В трубопроводах, которые необходимо соединить, устанавливаются различные фланцы, а в трубопроводах низкого давления могут использоваться фланцы, соединенные проволокой, а приварные фланцы используются при давлении выше 4 кг.
Между двумя фланцами добавляется точка уплотнения, которая затем закрепляется болтами. Разные фланцы давления имеют разную толщину и используют разные болты.Насосы и клапаны, когда они присоединены к трубопроводу, являются частью этого оборудования, также имеют соответствующую форму фланца, также известную как фланцевое соединение.
Соединительные детали, которые закрываются одновременно болтовым соединением в обеих плоскостях, обычно называют «фланцами». Например, соединение вентиляционных каналов может называться «фланцевыми частями».
Однако это соединение является только частью оборудования, например, соединение между фланцем и водяным насосом, не следует называть насос «фланцевыми частями».Более мелкие, такие как клапаны и т. Д., Можно назвать «фланцевыми деталями».
Что такое фланцевое соединение?
Фланцевое соединение предназначено для фиксации двух труб, трубопроводной арматуры или оборудования на фланце и между двумя фланцами с помощью фланцевых матов, скрепленных вместе болтами для завершения соединения. Некоторые фитинги и оборудование имеют собственные фланцы, а также фланцевые.
Фланец резьбовое соединение (проводное соединение) фланец и фланец приварной. Фланцы низкого давления малого диаметра, соединенные проволокой, большие диаметры высокого и низкого давления — все это приварные фланцы.Толщина фланцев разного давления, а также диаметр и количество соединительных болтов различаются.
В зависимости от уровня давления, фланцевые прокладки также доступны из различных материалов, от асбестовых прокладок низкого давления, асбестовых прокладок высокого давления до металлических прокладок.
Фланцевое соединение простое в использовании и выдерживает большое давление.
Фланцевые соединения широко используются в промышленных трубопроводах. В домашних условиях диаметр трубы небольшой и низкое давление, а фланцевое соединение не видно.Если вы находитесь в котельной или на производственной площадке, везде есть фланцевые трубы и оборудование. Фланцевое соединение предназначено для фиксации двух труб, трубопроводной арматуры или оборудования на фланце и между двумя фланцами с помощью фланцевых матов, скрепленных болтами для завершения соединения. Некоторые фитинги и оборудование имеют собственные фланцы, а также фланцевые.
Обратите внимание на то, чтобы все болты были затянуты при соединении, особенно когда болты затянуты.
Фланцевое соединение — это съемная деталь, состоящая из пары фланцев, прокладок и болтов, гаек, шайб и других деталей.Основными параметрами стандартного фланца являются номинальный диаметр, номинальное давление и тип уплотняемой поверхности.
Стандарты реализации фланцев: серия GB (национальный стандарт), серия JB (механический отдел), серия HG (Министерство химического машиностроения), ASME B16.5 (американский стандарт), BS4504 (британский стандарт), DIN (немецкий стандарт), JIS (Японский стандарт).
Фланец — международная система стандартов трубных фланцев. В международном стандарте трубных фланцев есть две основные системы, а именно европейская система трубных фланцев, представленная немецким стандартом DIN (включая страны бывшего Советского Союза), и американская система трубных фланцев, представленная американским трубным фланцем ANSI.Система трубных фланцев.
Кроме того, существуют японские трубные фланцы JIS, но они, как правило, используются только для общественных работ на нефтехимических предприятиях и имеют незначительное международное влияние.
Классификация фланцев: плоские приварные фланцы, фланцы с шейкой, фланцы под приварку, фланцы с кольцевым соединением, фланцы с муфтами и глухие пластины.
Типы фланцев

(1) Фланцы сосуда высокого давления подразделяются на общие фланцы и обратные фланцы в соответствии с общей конструкцией.

(2) По расположению прокладки она делится на две категории: узкий фланец и широкий фланец.
a) Узкий фланец — это фланец с контактной поверхностью прокладки, расположенный в пределах окружности отверстия под болт фланца. Это наиболее широко используемый фланец.
b) Фланец — это фланец, на котором контактная поверхность прокладки распределена как на внутренней, так и на внешней сторонах центральной окружности фланцевого болта. Обычно используется только при низком давлении.
(3) По целостности каждой части фланца он делится на три типа: свободный фланец, встроенный фланец и произвольный фланец. Его характеристики:
a) Свободный фланец: относится к фланцу, который не может эффективно соединиться с контейнером или соединением. При расчете считается, что цилиндр не выдерживает крутящий момент фланца вместе с фланцевым кольцом, а крутящий момент фланца полностью воспринимается самим фланцевым кольцом.

б) Встроенный фланец: относится к фланцу, шейка и цилиндр могут быть эффективно соединены в один фланец.Эти три части разделяют роль крутящего момента фланца.

Встроенный фланец представляет собой фланцевое соединение. Это также тип фланцевых стальных труб, приваренных к шейке. Материалы: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, легированная сталь и т. Д. Среди различных национальных стандартов IF используется для обозначения всего фланца. В основном он используется в трубах с более высоким давлением. Процесс производства в основном литой. В типе фланца «IF» используется для обозначения типа встроенного фланца.Как правило, это фасетка (RF). Если он используется в легковоспламеняющихся, взрывоопасных, особо опасных условиях, его можно использовать для уплотнения выпуклой и вогнутой поверхности (MFM) и поверхности канавки (TG), за исключением RF-поверхности. Форма лица.
c) Фланец произвольной формы: относится к фланцу с общим градусом между ними. Хотя цилиндр и фланцевое кольцо не могут образовать единую конструкцию, они могут действовать как структурный элемент, совместно выдерживая момент фланца. Такими фланцами являются плоские приварные фланцы.

(4) В соответствии с соединением между фланцем и цилиндром, он делится на петлевой фланец, фланец с резьбой, фланец, приваренный муфтой, плоский фланец приварной и фланец, приваренный встык.

Свободный фланец сварочного кольца — подвижный фланец. Обычно он сочетается с водопроводной и канализационной арматурой. Когда завод покидает завод, на каждом конце компенсатора имеется фланец, который напрямую соединяется с трубопроводом и оборудованием в проекте.
Эффект:
Использование стыкового фланца для ослабления фланца обычно заключается в экономии материала. Структура разделена на две части. Один конец трубы присоединен к трубе, а другой выполнен в виде кольца для стыковой сварки. Фланцы изготовлены из низкокачественных материалов, а трубы — из того же материала, что и трубы, для экономии материала.
Преимущество:
экономия затрат. Когда материал трубы особенный и дорогой, фланец из того же материала стоит дорого.
Неудобно сваривать, неудобно обрабатывать или требует высокой прочности. Такие как пластиковые трубы, стальные трубы из стекла и т.п.
Простота сборки. Если отверстие под болт фланца подсоединяется при соединении, нелегко найти или предотвратить замену отверстия под болт фланца оборудования в будущем.
Недостатки:
Понятно низкое давление.
Низкая прочность сварного кольца (особенно при толщине менее 3 мм)

Свободный фланец с плоским приварным кольцом представляет собой подвижный фланец.Подключайтесь напрямую к трубам и оборудованию в проекте.
Использование плоского сварочного кольца для ослабления фланца обычно используется для сохранения данных. Конструкция разделена на две части: одна часть трубы соединяется с трубой, один конец превращается в фланец, а часть фланца помещается на фланец.
Фланцы используют данные низкого уровня, а трубы используются так же, как трубы для сохранения данных.
Преимущество:
Удобен для сварки или удобен для обработки или высокой прочности, например, пластиковых трубок, стеклянных трубок и т.п.
Удобен для строительства. Например, когда отверстие под болт фланца подсоединено, удобно исправить или предотвратить изменение отверстия под болт фланца оборудования в будущем.
Когда цена высока, стоимость сохраняется. Когда материал трубы особенный, фланец из того же материала стоит дорого.
Недостатки:
Принимает низкое давление.
Низкая прочность сварного кольца (особенно при толщине менее 3 мм)

Резьбовые фланцы изготавливаются путем обработки внутреннего отверстия фланца до трубной резьбы и соединения его с трубой с резьбой.Это несварной фланец.
Преимущество:
По сравнению с плоским сварным фланцем или фланцем для стыковой сварки, резьбовой фланец отличается удобством установки и обслуживания и может использоваться на некоторых трубопроводах, где сварка на объекте запрещена. Фланцы из легированной стали обладают достаточной прочностью, но их непросто сваривать или невысокие сварочные характеристики, вы также можете выбрать фланец с резьбой.
Недостатки:
Не рекомендуется использовать фланец с резьбой, чтобы избежать утечки, когда температура трубы резко меняется или температура выше 260 ° C и ниже -45 ° C.
Когда можно использовать резьбовое соединение?
Если расчетное давление меньше или равно 1,6 МПа и расчетная температура не превышает 200 ° C, резьбовое соединение может быть использовано в «сварной стальной трубе для транспортировки жидкости под низким давлением» GB / T 3091.

Фланец, приваренный муфтой, представляет собой фланец, который прикручивается одним концом к другому концу стальной трубы.
Форма уплотнительной поверхности:
Проекционная поверхность (RF), вогнутая и выпуклая поверхность (MFM), поверхность канавки (TG), поверхность кольцевого соединения (RJ)
Область применения:
Сосуды под давлением котлов, нефтяная, химическая, судостроительная, фармацевтическая , металлургия, машиностроение, отводы штамповочные, пищевая и другие отрасли промышленности.
Обычно используется в трубопроводах с PN≤10, 0MPa и DN≤40.

Надвижные фланцы относятся к национальной стандартной системе фланцев. Это одно из проявлений фланца национального стандарта (также известного как фланец GB), который является одним из часто используемых фланцев на оборудовании или трубопроводах.
Преимущество:
Удобна установка на месте, при этом можно не проводить сварку швов.
Недостатки:
Плоский фланец с приварной шейкой имеет небольшую высоту шейки и улучшает жесткость и несущую способность фланца.По сравнению с фланцем для стыковой сварки, сварочные работы велики, расход сварочного стержня высок, а высокая температура и высокое давление, а также повторяющиеся изгибы и колебания температуры не могут быть выдержаны.

Уплотнительные поверхности для фланцев с приварной шейкой:
выступ (RF), вогнутый (FM), выпуклый (M), конус (T), канавка (G), полная плоскость (FF).
Преимущество:
Соединение нелегко деформировать, уплотняющий эффект хороший, а область применения широкая.Он подходит для труб с высокой температурой или колебаниями давления или труб с высокой температурой, высоким давлением и низкой температурой, а также для транспортировки дорогих сред, легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред и токсичных газов.
Недостатки:
Фланец с приварной шейкой громоздкий, тяжелый, дорогой и сложный в установке. Поэтому при транспортировке легче удариться.
Фланец плоский приварной

Плоский сварной фланец пластинчатого типа (химический стандарт HG20592, национальный стандарт GB / T9119, механический JB / T81).
Преимущества: простой в использовании, простой в изготовлении, низкая стоимость, широко используется
Недостатки: низкая жесткость, поэтому его не следует использовать в системах трубопроводов химических процессов с высокими и чрезвычайно опасными требованиями для предложения, спроса, воспламеняемости, взрывоопасности и высокого вакуума .
Тип уплотнительной поверхности имеет плоскую поверхность и выпуклую поверхность.
В чем разница между приварным фланцем и плоским приварным фланцем?
Фланец под приварку встык такой же, как и труба, которую нужно приварить на стыке, и приваривается как две трубы.
Плоский приварной фланец представляет собой вогнутый стол, который немного больше внешнего диаметра трубы на стыке, и труба сваривается внутри.
Стыковая сварка обеспечивает лучшие сварочные характеристики и меньшую коррозию.
Плоская сварка и стыковая сварка — это методы сварки, при которых соединяются фланцы и трубы. При сварке плоских приварных фланцев требуется только односторонняя сварка, а внутренние стыки приварных труб и фланцев не требуются. Для сварки приварных фланцев требуется двойной фланец.Торцевая сварка.
Таким образом, плоские приварные фланцы обычно используются для труб низкого и среднего давления. Фланцы под приварку встык используются для соединения труб среднего и высокого давления. Фланцы для стыковой сварки обычно имеют давление не менее PN2,5 МПа. Стыковая сварка используется для снижения концентрации напряжений. Приварной фланец в основном представляет собой фланец с шейкой, а также фланец со штуцером. Следовательно, стоимость установки приварного фланца, затраты на рабочую силу и затраты на вспомогательные материалы выше, потому что существует более одного процесса.
Для приварного фланца не все из них нужно приваривать изнутри и снаружи. Особых требований нет. Обычно он приваривается только снаружи. Фланец под пайку 1/2 ″ не видел :), плоская сварка лучше. Поскольку труба и фланец расположены прямо и вертикально, труба не будет наклонена.
Каковы основные принципы выбора фланца?
Для труб с расчетной температурой 300 ° C и ниже и номинальным давлением менее или равным 2,5 МПа должны использоваться плоские приварные фланцы: для труб с расчетной температурой более 300 ° C или номинальным давлением более чем или равно 4.0 МПа следует использовать фланец под приварку встык.
Фланец, приварной внахлест

Фланец, приваренный муфтой, представляет собой фланец, который прикручивается одним концом к другому концу стальной трубы.
Форма уплотнительной поверхности:
Проекционная поверхность (RF), вогнутая и выпуклая поверхность (MFM), поверхность канавки (TG), поверхность кольцевого соединения (RJ)
Область применения:
Сосуды под давлением котлов, нефтяная, химическая, судостроительная , фармацевтическая, металлургическая, машиностроительная, штамповочная, пищевая и другие отрасли промышленности.
Обычно используется в трубопроводах с PN≤10, 0MPa и DN≤40.
Фланец стопорное стопорное

Свободный фланец сварочного кольца — подвижный фланец. Обычно он сочетается с водопроводной и канализационной арматурой. Когда завод покидает завод, на каждом конце компенсатора имеется фланец, который напрямую соединяется с трубопроводом и оборудованием в проекте.

Функция: Ослабление фланца сварочного кольца обычно происходит с целью экономии материала.Структура разделена на две части. Один конец трубы присоединен к трубе, а другой выполнен в виде кольца для стыковой сварки. Фланцы изготовлены из низкокачественных материалов, а трубы — из того же материала, что и трубы, для экономии материала.
Преимущества: экономия затрат и простота конструкции.
Недостатки: низкое давление. Низкая прочность приварного кольца (особенно при толщине менее 3 мм)
Свободный фланец для плоского приварного кольца
Свободный фланец для плоского приварного кольца представляет собой подвижный фланец.Обычно его подбирают на штуцере водопровода и слива (чаще всего на компенсаторе). Когда завод покидает завод, на каждом конце компенсатора есть фланцы, прямо в проекте. Трубы и оборудование прикручены болтами. Использование плоского сварочного кольца для ослабления фланца обычно используется для экономии материала. Структура разделена на две части. Один конец трубы присоединяется к трубе, один конец превращается в фланец, а фланец частично помещается на фланец.Фланцы изготовлены из низкокачественных материалов, а трубы — из того же материала, что и трубы, для экономии материала.

Крышка фланца
Крышка фланца также называется глухим фланцем и глухой пластиной. Это фланец без отверстия посередине для герметизации заглушки. Эффект такой же, как у приварной головки и резьбового колпачка, за исключением того, что глухой фланец и резьбовой колпачок могут быть сняты в любое время, а приварная головка — нет.

Поверхность уплотнения крышки фланца: плоскость (FF), выступающая поверхность (RF), вогнутая и выпуклая поверхность (MFM), поверхность с пазами (TG), поверхность кольцевого соединения (RJ)
Крышка фланца накладки
Крышка фланца накладки является глухой фланец, который приварен к стороне среды и изготовлен из нержавеющей стали. Крышка фланца футеровки используется в качестве заглушки на трубах с агрессивными средами. Отличие от обычной фланцевой крышки состоит в том, что на контактную поверхность среды добавляется антикоррозионная накладка.

Фланец под приварку по американскому стандарту
Плоский приварной фланец с горловиной прикрепляется к концу трубы. В основном это детали, которые соединяют трубу с трубой. Фланец с приварной горловиной имеет перфорацию на фланце, которую можно закрепить болтами, так что два фланца плотно соединяются, а фланцы герметизируются прокладками.
Фланцевое соединение, приваренное к шейке, относится к паре фланцев, прокладке и множеству болтов и гаек.
Прокладка помещается между двумя уплотнительными поверхностями фланца.После затяжки гайки удельное давление на поверхность прокладки достигает определенного значения, а затем деформируется и заполняет неровности на уплотнительной поверхности, делая соединение герметичным. Фланцевое соединение — это разъемное соединение. По соединяемым частям его можно разделить на фланец емкости и фланец трубы. Плоский фланец с приварной шейкой подходит для соединений стальных труб с номинальным давлением не более 2,5 МПа.
Приварной фланец с плоской шейкой используется для стыковой сварки фланца и трубы.Структура разумная, прочность и жесткость большие, она может выдерживать высокие температуры и высокое давление, повторяющиеся изгибы и колебания температуры, а герметичность надежна. Плоский сварной фланец с горловиной и номинальным давлением от 0,25 до 2,5 МПа имеет вогнуто-выпуклую уплотнительную поверхность.

Американский стандарт с прочным фланцем для стыковой сварки.
Фланец американского стандарта — это деталь, которая соединяет трубу с трубой и присоединяется к концу трубы.Фланцы для стыковой сварки по американскому стандарту кованые и отливаются двумя способами.
В зависимости от состояния шейки, американский стандартный фланец для стыковой сварки можно разделить на стандартный американский сварной фланец с шейкой и американский стандартный сварной фланец без шейки.
Стандартный американский фланец для приварки встык состоит из двух фланцев и скрепляется болтами для завершения соединения. В стандартном американском фланце есть отверстия, и болты обеспечивают плотное соединение двух фланцев.

Материал
WCB (углеродистая сталь), LCB (низкотемпературная углеродистая сталь), LC3 (3.5% никелевая сталь), WC5 (1,25% хрома 0,5% молибденовой стали), WC9 (2,25% хрома), C5 (5% хрома 0,5% молибдена), C12 (9% хрома 1% молибдена), CA6NM (4 (12% хромированная сталь), CA15 (4) (12% хрома), CF8M (нержавеющая сталь 316), CF8C (нержавеющая сталь 347), CF8 (нержавеющая сталь 304), CF3 (нержавеющая сталь 304L), CF3M (нержавеющая сталь 316L), CN7M (легированная сталь), M35-1 (монель), N7M (никелевый сплав Hast B), CW6M (никелевый сплав Hasta C), CY40 (никелевый сплав Inconel) Подождите.
(5) Стандарт фланца сосуда под давлением делится на три типа : плоский приварной фланец, плоский приварной фланец и фланец для стыковой сварки с длинной горловиной.

Конструкция фланцевого соединения
Конструкция фланца — это конструкция фланцевого соединения, состоящая из трех частей: конструкция прокладки, конструкция болта (шпильки) и конструкция корпуса фланца. Наиболее важным методом проектирования фланцев является знаменитый метод Уотерса, который используется в GB 150. Расчетные точки:
(1) конструкция прокладки
Это основа конструкции фланцевого соединения. В соответствии с конструктивными условиями и используемой средой следует выбрать соответствующий тип и материал прокладки, чтобы определить размер прокладки (внутренний диаметр, внешний диаметр, толщина), а затем прокладка предварительно затянется.И сила нажатия в рабочем состоянии.
(2) Конструкция болта / шпильки
В соответствии с проектными условиями, болты из соответствующих материалов выбираются для расчета площади болта, необходимой для обеспечения состояния предварительной затяжки прокладки и усилия прижатия в рабочем состоянии. Фактическая площадь болта не должна быть меньше расчетной.
Принцип конструкции болта заключается в определении меньшего центрального диаметра болта. Этого можно добиться, выбрав соответствующий размер и количество болтов.
(3) Конструкция корпуса фланца
Конструкция фланца делится на два случая: внутреннее давление и внешнее давление. Фланец, подверженный внешнему давлению, может быть спроектирован в соответствии с методом расчета фланца, который выдерживает внутреннее давление, за исключением того, что рабочий крутящий момент фланца немного отличается.
Метод расчета для узких фланцев делится на два типа, а именно: расчет незакрепленного фланца и расчет интегрального фланца. Фланцы произвольной формы обычно рассчитываются как составные фланцы и при определенных условиях могут быть упрощены до расчетов незакрепленных фланцев.
Расчет свободного фланца относительно прост, и толщину фланца можно рассчитать за один раз. Конструкция встроенного фланца выполняется методом, предполагающим многократные расчеты конструктивных размеров каждой детали.
Для встроенного фланца сначала примите размеры конуса фланца и фланцевого кольца в соответствии с конструктивными условиями оборудования. Затем вычислите момент, которому подвергается фланец, и возникающие различные напряжения. Когда разница между напряжением и соответствующим допустимым напряжением велика, следует отрегулировать исходный размер фланца и повторять вышеуказанный расчет до тех пор, пока напряжения не станут меньше соответствующих допустимых напряжений, и разница будет неоправданной.
Расчет полки с широким концом не делится на формы, а рассчитывается по упрощенной модели «простой балки».

Каковы причины негерметичности фланца?
Утечки на фланцах чаще встречаются по следующим семи причинам.
Частичная горловина
Частичная горловина означает, что труба и фланец не перпендикулярны и не отличаются друг от друга, а поверхности фланца не параллельны. Утечка через фланец возникает, когда внутреннее давление среды превышает давление нагрузки прокладки.Эта ситуация в основном возникает в процессе установки или обслуживания, и ее легче найти. До тех пор, пока фактическая проверка будет завершена по завершении проекта, такого рода аварии можно избежать.
Неуместен
Неправильная горловина означает, что труба и фланец расположены вертикально, но эти два фланца не совпадают. Фланцы не концентричны, из-за чего окружающие болты не могут свободно проникать в отверстия для болтов. При отсутствии других средств, только расширение или использование небольшого болта в отверстии для болта, и этот метод снизит натяжение двух фланцев.Кроме того, уплотнительная поверхность уплотнительной поверхности также отклонена, так что очень вероятно возникновение утечки.
Открытая горловина
Открытая горловина означает, что зазор фланца слишком велик. Когда зазор фланца слишком велик и вызывает внешнюю нагрузку, такую ​​как осевая или изгибающая нагрузка, прокладка будет сотрясаться или вибрировать, и сила сжатия будет потеряна, тем самым постепенно теряя кинетическую энергию уплотнения и вызывая отказ.
Неправильное отверстие
Неправильное отверстие означает, что труба концентрична фланцу, но расстояние между отверстиями под болты двух фланцев относительно велико.Неправильное отверстие вызовет нагрузку на болт, и сила не будет устранена, что вызовет усилие сдвига на болте. Когда время велико, болт будет отрезан, что приведет к выходу из строя уплотнения.
Влияние напряжения
Когда фланец установлен, два фланца относительно стандартизированы. Однако при производстве системы после того, как трубопровод входит в среду, температура трубопровода изменяется, вызывая расширение или деформацию трубопровода, так что фланец подвергается изгибающей нагрузке или усилию сдвига.Вызывает выход из строя прокладки.
Эффект коррозии
Прокладка химически изменяется из-за коррозии прокладки на прокладку в течение длительного времени. Агрессивная среда проникает в прокладку, и прокладка начинает размягчаться, теряя силу прижатия и вызывая утечку фланца.
Тепловое расширение и сжатие
Из-за теплового расширения и сжатия текучей среды болт расширяется или сжимается, так что прокладка создает зазор, и среда просачивается под давлением.

Источник: Китайский производитель трубных фланцев — Yaang Pipe Industry Co., Limited (www.ugsteelmill.com)

(Yaang Pipe Industry — ведущий производитель и поставщик изделий из никелевых сплавов и нержавеющей стали, включая фланцы из супердуплексной нержавеющей стали, фланцы из нержавеющей стали, фитинги из нержавеющей стали, трубы из нержавеющей стали. Продукция Yaang широко используется в судостроении, атомной энергетике, судостроении. машиностроение, нефтяная, химическая, горнодобывающая промышленность, очистка сточных вод, резервуары для природного газа и высокого давления и другие отрасли.)

Если вы хотите получить дополнительную информацию о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по адресу [email protected]

Обратите внимание, что вас могут заинтересовать другие опубликованные нами технические статьи:

Артикул:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *