Фланцевая арматура для внутренних трубопроводов

Какие фланцы наиболее распространены в трубопроводе? Как они выглядят? Ключевыми типами фланцев являются воротниковый, с удлиненным воротником, плоский, раструбный, свободный, резьбовой и заглушка. В дополнение к этим стандартным фланцам существуют некоторые специальные, называемые велдофланец/нипофланец и элбофланец, поворотный фланец, фланец расширения и выпускной фланец.

Стандартные типы фланцев

Тип фланца, который будет использоваться для трубопровода, зависит, главным образом, от требуемой прочности фланцевого соединения. Фланцы используются, в качестве альтернативы сварным соединениям, для облегчения операций по техническому обслуживанию (фланцевое соединение может быть демонтировано быстро и удобно).

Далее описаны ключевые типы фланцев с изображениями.

Воротниковый фланец

 

• Фланец с приваренной горловиной («WN») имеет длинную коническую втулку, которая может быть приварена с помощью трубы.
• Этот тип фланца обычно используется в условиях высокого давления и при высоких/низких температурах, когда требуется беспрепятственный поток жидкости, транспортируемой трубопроводной системой (отверстие фланца совпадает с отверстием трубы).
• Отсутствие перепадов давления предотвращает негативные эффекты, такие как турбулентность и эрозия/коррозия металлов вблизи фланцевых соединений.
• Коническая втулка обеспечивает плавное распределение механического напряжения между трубой и приварным фланцем с горловиной и облегчает проведение рентгенографических проверок для выявления возможных утечек и дефектов сварки.
• Размер фланца (NPS и schedule) должен соответствовать размеру соединительной трубы.
• Фланец приварной с горловиной соединен с трубой одним V-образным стыковым сварным швом с полным проходом.

Фланец приварной с удлиненным воротником

Приварные фланцы с удлиненным воротником («LWN») аналогичны фланцам с приварной горловиной, за исключением того, что горловина (коническая втулка) вытянута и действует как расточка.

Фланцы с удлиненным воротником обычно используются на сосудах, колоннах или бочках. Эти типы фланцев доступны также в вариантах с тяжелой втулкой (HB) и равной втулкой (E).

Фланец плоский приварной

 

1. Плоский приварной фланец соединяется с трубой или фитингами двумя угловыми сварными швами, один выполняется внутри, а другой — снаружи полости фланца.
2. Размер отверстия плоского фланца больше, чем наружный диаметр соединительной трубы, поскольку труба должна скользить внутри фланца, чтобы соединиться при выполнении углового шва.
3. Плоские фланцы также определяются как «накидные фланцы», и их легко узнать благодаря их тонкой и компактной форме.
4. 
   Разница между воротниковым и плоским фланцем
5. Фланцевые соединения, изготовленные с помощью плоских фланцев, впоследствии, более хрупкие, чем соединения, выполненные с помощью фланцев с приваренной горловиной (при аналогичных условиях эксплуатации). Это очевидно из-за следующих фактов:

• Фланец с приваренной горловиной имеет коническую втулку, отсутствующую на фланце с приварным гнездом, который более равномерно распределяет механическое напряжение между трубой и фланцем.
• Сварочное соединение встык — одна сварочная зона вместо двух (фланец воротниковый).

Еще одно преимущество фланца с приваренной горловиной заключается в том, что его можно соединять либо с трубами, либо с фитингами, тогда как фланцы с раструбным соединением подходят только для труб.

Резьбовой фланец

 

Резьбовые фланцы соединяются с трубами путем навинчивания трубы (с наружной резьбой, обычно NPT согласно ASME B1.20.1) на фланец без шовных сварных швов (однако в некоторых случаях небольшие сварные швы применяются для увеличения прочности соединения ).

Резьбовые фланцы доступны в размерах до 4 дюймов и различных номинальных давлениях, однако они используются, в основном, для трубопроводов небольшого размера в условиях низкого давления и при низких температурах, таких как водопроводные и воздушные коммуникации.

Резьбовые фланцы также являются обязательными во взрывоопасных зонах, таких как автозаправочные станции и установки, так как выполнение сварных соединений в таких средах было бы опасным.

Раструбный фланец

 

Раструбные фланцы соединяются с трубами с помощью единого углового шва, выполняемого на внешней стороне фланца (отличается от типа плоского фланца, который требует двух сварных швов).

Согласно ASME B31.1, для выполнения фланцевого соединения с использованием раструбного фланца труба сначала должна быть вставлена ​​в гнездо фланца, пока не достигнет нижней части фланца, затем она должна быть поднята на 1,6 мм и, наконец, заварена.

• Этот зазор следует оставить, чтобы обеспечить правильное расположение трубы внутри фланцевой муфты после затвердевания сварного шва.
• Соединительные фланцевые соединения используются для трубопроводов небольшого размера и высокого давления, которые не переносят высококоррозионные жидкости.
• Это связано с тем, что эти типы фланцев подвержены коррозии в зоне зазора между концом трубы и буртиком муфты.
• Их статическая прочность фланцев сварного шва сходна с плоскими фланцами, но их усталостная прочность выше из-за наличия единственного вместо двойного углового шва.

Свободный фланец

 

1. Свободные фланцы имеют плоскую поверхность и всегда используются вместе с заглушкой.
2. Свободные фланцы напоминают по форме плоские фланцы, за исключением радиуса на пересечении поверхности фланца и отверстия для размещения фланцевого участка заглушки.
3. Фланец свободный на приварном кольце проскальзывает по трубе и опирается на заднюю часть патрубка, и оба они удерживаются вместе при помощи болтов.
4. Использование свободных фланцев в сочетании с наконечниками является экономически эффективным решением для трубопроводов из нержавеющей стали или никелевого сплава, поскольку материал свободного фланца может быть более низкого качества (как правило, углеродистая сталь), чем материал патрубка (который должен соответствовать марке трубы, так как находится в контакте с транспортируемой жидкостью).
5. Таким образом, это решение имеет следующие два преимущества:

• снижает общую стоимость фланцевых соединений трубопровода, поскольку использование высококачественных материалов сведено к минимуму;
• операции с болтами упрощены, так как свободный фланец может вращаться вокруг трубы, чтобы облегчить выравнивание болтов.

Глухой фланец

• В отличие от всех типов фланцев, указанных выше, глухие фланцы не имеют центрального отверстия и используются для заглушения или уплотнения трубопровода, клапана/сосуда под давлением и блокирования потока жидкости.
• Глухие фланцы должны выдерживать значительные механические нагрузки из-за давления в системе и требуемых болтовых усилий.
• Глухие фланцы обеспечивают легкий доступ к трубопроводу, поскольку их можно легко отстегнуть, чтобы оператор мог выполнять действия внутри конца трубы (это также причина, по которой иногда глухой фланцевый тип используется в качестве люка для сосудов под давлением) ,
• Может быть интересно, что, хотя этот тип фланцев проще в изготовлении, они продаются по средней цене за килограмм по сравнению с другими типами фланцев.

Особые типы фланцев

Нипофланец

1. Нипофланец используется для отводов под углом 90 градусов и представляет собой изделие, изготовленное путем соединения фланца с приваренной горловиной с кованым ниппелем.

2. Тем не менее, нипофланец представляет собой цельный кусок кованой стали, а не два разных продукта, сваренных вместе.

3. Для установки нифофланца персонал по обслуживанию трубопровода должен приварить ниппельную часть устройства к рабочей трубе и прикрутить фланцевую часть к фланцу разветвленной трубы.

Нипофланцы доступны в различных материалах, таких как углеродистая сталь ASTM A105 (высокотемпературная обработка), ASTM A350 (низкотемпературная углеродистая сталь), ASTM A182 (марки нержавеющей стали, включая дуплекс и супер дуплекс) и никелевые сплавы (Inconel, Incoloy, Hastelloy и т.д.).

Нипофланцы также изготавливаются в усиленном варианте, который обладает дополнительной механической прочностью по сравнению со стандартным нипофланцем.

Велдофланец

Велдофланец в принципе похож на нипофланец, так как он представляет собой комбинацию фланца с приваренной горловиной и соединения фитинга ответвления (в данном случае велдолет). Велдофланцы сделаны из единственного куска твердой кованой стали, не сваривая отдельные части вместе.

Элбофланец и латрофланец

Другими менее распространенными типами фланцевых олетов являются так называемые элбофланец (комбинация фланца и элболета) и латрофланец (комбинация фланца с латролетом). Элбофланцы используются для разветвления трубопровода под углом 45 градусов.

Поворотный фланец

Поворотные фланцы облегчают выравнивание отверстий под болты между двумя сопряженными фланцами, что полезно во многих обстоятельствах, таких как установка трубопроводов большого диаметра, подводных и морских трубопроводов, работы на мелководье и в аналогичных условиях. Поворотные фланцы подходит для нефти, газа, углеводородов, воды, химических и других жидкостей, требующих применения в нефтехимической и водохозяйственной сферах.

Например, в случае трубопровода большого диаметра труба оснащена на одном конце стандартным воротниковым фланцем и поворотным фланцем на другом конце: просто вращая поворотный фланец на трубе, оператор может достичь идеального выравнивания отверстий под болты более 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 нефтехимического применения является ANSI/ASME B16.5 или ASME B16.47.

Поворотные фланцы доступны во всех стандартных формах обычных фланцев, то есть, воротниковые, плоский, свободный, раструбный 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).

Фланец расширения

• Фланцы расширения, или «расширительные фланцы», используются для увеличения проходного отверстия трубопровода от конкретной точки к другой или для соединения труб с другими механическими устройствами, такими как насосы, компрессоры и клапаны, которые имеют различные размеры входных отверстий.
• Расширительный фланец, представленный на рисунке, представляет собой фланец с приваренной горловиной с большим отверстием на конце без фланца.
• Расширительные фланцы можно использовать для увеличения диаметра рабочей трубы только на один или максимум два размера, но не более (пример: от 2 до 3 или максимум 4 дюйма).
• Фланцы расширения являются более дешевым (и более легким) решением по сравнению с комбинацией перехода приварного встык и стандартного фланца (который является стандартным решением для расточки труб выше 2 размеров).
• Наиболее распространенными материалами для фланцев расширения являются A105 (высокотемпературная углеродистая сталь), A350 (LTCS) и ASTM A182 (нержавеющая сталь и выше).

Номинальное давление и размеры фланцев расширения соответствуют спецификации ANSI / ASME B16.5 и доступны с приподнятой или плоской поверхностью (RF, FF).

Фланец уменьшения

1. Фланцы уменьшения, иначе называемые уменьшающими фланцами, выполняют функцию, противоположную фланцам расширения, указанным выше, то есть они используются для уменьшения диаметра трубопровода.

2. Диаметр проходной трубы может быть безопасно уменьшен только на 1 или 2 размера (в противном случае необходимо использовать решение, основанное на комбинации перехода приварного встык и стандартного фланца).
3. Фланцы уменьшения доступны в большинстве размеров и марок материалов и обычно не доступны на складе.

4. Фланцы уменьшения следуют тем же соображениям с точки зрения спецификаций, размеров и марок материала, что и фланцы расширения.

Последний тип кованого изделия, который напоминает форму фланца, — это так называемая обтюратором: хотя фланец и не совсем правильно, между трубами используется заглушка (или кольцевая прокладка или лопата) для механической изоляции трубопровода и в очень простой способ. Более подробная информация представлена в другом разделе нашей вики для трубопроводов.

Другая классификация фланцев

Форма является наиболее очевидным способом классификации различных типов фланцев. Однако существуют другие способы классификации фланцев, и они:

• по классу материала
• по типу поверхности фланца (приподнятый, плоский, кольцевое соединение, охватываемое и охватываемое, язычок и паз, кольцевое соединение)
• отделка фланца (гладкая, зубчатая, на складе)
• по размерам (номинальный размер и номинальное давление)

Обзор на арматуру фланцевую

В этой статье подробно описываются переменные, влияющие на надежность фланцевой арматуры, материалы ее изготовления, описываются способы выбора фланцев и принятые методы для использования и установки. Подробно рассмотрена классификация фланцевых соединений.

Арматура фланцевая позволяет осуществить сборку и обслуживание компонентов системы без необходимости резки и сварки труб.  Она играет важную роль в системах трубопроводов. Однако структурная целостность и герметичность водопроводных систем имеет самый слабый элемент, который часто представляет собой фланцевое соединение между различными клапанами и фитингами.

Тем не менее, поскольку системы трубопроводов подвержены многим типам нагрузок и состоят из множества материалов, понимание и прогнозирование рейтинга и производительности этих фланцевых соединений затруднено.

Это еще больше осложняется тем, что различные уплотнительные механизмы, такие как прокладки, уплотнительные кольца и механические уплотнения могут существенно повлиять на рабочие характеристики соединений.

 

Содержание

Геометрия фланцев Типы фланцевой арматуры Материалы фланцевой арматуры Стандарты и классы фланцевой арматуры Размеры фланцевой арматуры Вывод

Геометрия фланцев

Арматура фланцевая представляет собой конструктивные элементы системы трубопроводов, которые выдерживают нагрузки на трубу, связанные с этой системой, поскольку элемент представляет собой жесткий или сдержанный шарнир.

Фланцевое соединение не будет скользить или поворачиваться, и оно должно выдерживать внутренние усилия давления без какого-либо внешнего ограничения. Некоторые нажимные и механические соединения устройств, которые часто используются под землей, не сдерживаются.

Это важное различие, которое влияет на опоры, якоря и блоки тяги, необходимые для многих систем.

Базовая арматура на большинстве клапанов и фитингов водопроводных труб, состоит из круглого кольца или фланца, приваренного к литому корпусу и трубе, или отлитого от него. Основные размеры фланца состоят из:

• наружного диаметра (OD)
• диаметра круга болта (BC)
• толщины (T)
• количества и размера отверстий болтов

Образец болта в клапанах и фитингах обычно опускается по вертикальной осевой линии.

Фланцы двух фитингов соединяются вместе и герметизируются упругой прокладкой, которая плотно сжимается болтами, расположенными в круге, концентричном с наружным диаметром трубы.

Чтобы получить герметичное уплотнение, болты должны выдерживать гидростатическое торцевое усилие трубы и сжимать прокладку до кратного максимального давления в системе.

Фланцевая арматура клапана с восемью отверстиями для фланцев с резьбой. Из-за формы корпуса некоторой арматуры фланцы клапанов часто содержат резьбовые отверстия вместо сквозных отверстий, что влияет на выбор болтов.

Для эксцентрикового штепсельного клапана номинального размера трубы, требуется четыре резьбовых отверстия сверху и четыре резьбовых отверстия на нижней части фланца, поскольку гайки за фланцем будут мешать основной части корпуса клапана.

Типы фланцевой арматуры

Арматура должна быть достаточно прочной, чтобы передавать нагрузки на трубу, силы давления и прокладки с болтов на соединительную трубу, фитинг или клапан. Когда труба находится под напряжением внутри, гидростатические силы стремятся растянуть трубку и вытащить фланцы. Болты должны поддерживать контакт между сопрягаемыми фланцами и прокладками без чрезмерного растяжения.

Для поглощения этих нагрузок арматура имеет несколько типов фланцевых форм. Простейшим является кольцевой фланец, который состоит из плоской пластины с равномерной толщиной.

Фланец ступицы подобен кольцевому, но имеет дополнительный материал на основании корпуса, так что нагрузки распределяются более равномерно по трубе или фитингу. Кольцевая и втулочная арматура может быть прикреплена к трубе сваркой или резьбой.

Стальные фланцы высокого давления часто имеют увеличенную поверхность и наклонную втулку, которая оптимизирует соотношение прочности к весу арматуры. Они прикреплены к трубе с помощью стыковой сварки. Приподнятая часть фланца фокусирует нагрузку болта на меньшую площадь прокладки, что улучшает характеристики прокладки.

Материалы фланцевой арматуры

Оценки давления арматуры основаны на их материале конструкции. Это имеет смысл, потому что сталь может быть в два раза прочнее серого чугуна. Однако, чтобы понять, как прочность материала влияет на качество арматуры, важно понять фундаментальные механические свойства металлов.

Например, механические свойства серого чугуна и ковкого чугуна сильно отличаются, несмотря на то, что они оба являются сплавами железа. Для изготовления литой фланцевой арматуры ломаное железо расплавляется и объединяется с другими элементами, такими как углерод и кремний, для получения уникальных свойств.

Когда серое железо затвердевает, его зерновая структура включает графит (углерод) в виде хлопьев. Эти хлопья придают серому железу прочность и твердость, но в то же время делают металл хрупким.

Тем не менее, серое железо широко используется в фитингах и многих других продуктах, потому что структура графита поглощает шум и обладает хорошей устойчивостью к износу.

Напротив, когда литой чугун отливают, расплавленный металл обрабатывают магнием, что заставляет графит затвердевать в узлах. Форма дает высокую вязкость железу и более высокую хрупкость. Такие материалы, как ковкий чугун, склонны значительно отклоняться перед их разрушением.

Эта тенденция, которая похожа на то, что происходит с резиновой лентой, называется пластичностью. Так как ковкий чугун может изгибаться, как сталь, он также обладает способностью поглощать удары, что помогает сократить разрывы в линиях водоснабжения.

Это показывает, как знание материалов и их механических свойств позволяет инженерам создавать безопасные и предсказуемые конструкции арматуры для использования в различных отраслях.

Стандарты и классы фланцевой арматуры

• 
• Чтобы позволить компонентам внутри систем быть взаимозаменяемыми, инженеры разработали стандартные размеры для болтов и фланцевой арматуры для различных размеров труб и диапазонов давлений.
• Соблюдение этих стандартов является добровольным, но их применение обеспечивает безопасность при указанных давлениях и температурах, а также равномерность, так что фланцевые клапаны и фитинги разных производителей могут быть взаимозаменяемы.

Стандарты обеспечивают размеры для различной фланцевой арматуры. Учитывая эти аспекты, организации по разработке стандартов устанавливают оценки давления для фитингов на основе материалов, из которых они изготовлены, и температуры, при которых они используются. Классы 125, 250, 300 и другие вызывают значительную путаницу в промышленности. Это связано с тем, что классы часто интерпретируются как номинальные давления для фланцевой арматуры.

Вместо этого эти классы являются «обозначениями», которые обычно представляют собой давление и температуру насыщенного пара:

• арматура класса 125 рассчитана на 50 кг на квадратный метр при 1780 По мере повышения температуры давление в арматуре уменьшается.
• арматура класса 150 рассчитана на 120 кг/кв. метр при условиях окружающей среды (38 ° C), 80 кг/кв. метр при 204 ° C, 50 кг – при 316 ° C и 34 кг/кв. метр 427ºC.

Когда температура повышается, номинальное давление снижается и наоборот. Необходимо использовать расчетные таблицы соответствующих стандартов, чтобы применить фланцевую арматуру к системе трубопроводов.

Во всех случаях, когда максимальная температура увеличивается, уровень давления фланца снижается. Металлы слабее при высоких температурах.

В большинстве случаев параметры давления не соответствуют обозначению класса арматуры при температуре 100 ° F (38 ° C).

Размеры фланцевой арматуры

Даже если каждый размер фланца и класс давления имеют точное значение, размеры арматуры обозначаются размером трубы, который выражается диаметром. Часто предполагается, что диаметр означает размер в миллиметрах трубы, но технически значение представляет собой безразмерное число, относящееся к эталонному номинальному диаметру (DN), используемому в международных стандартах.

Каждый стандарт фланцевой арматуры имеет ограниченный диапазон размеров для определенных условий системы трубопровода.

Арматура класса 125, 150, B, D и E имеет одинаковую форму болта и может соединяться вместе. То же самое относится к классам 250, 300 и класса F.

Арматура класса 125/150 является наиболее распространенной в водопроводной промышленности. В некоторых проектах указаны железные клапаны с фланцами 250/300, специально просверленные для сопряжения с образцом болта класса 125/150.

Это делается для того, чтобы клапан мог иметь такой же номинал давления, что и стальной сопрягаемый фланец. Однако делать так нецелесообразно, поскольку он добавляет лишний вес к клапану и непригляден, когда диаметры арматуры не совпадают в трубопроводе.

Лучшей практикой является определение фланца клапана класса 125/150 в ковкий чугун, который будет иметь рейтинг давления, аналогичный стальному монтажному фланцу.

Вывод

Фланцевая арматура является важным компонентом систем трубопроводов и поставляется как производителями клапанов, так и труб во многих конфигурациях. Полное знание дизайна и применимых стандартов имеет важное значение для успешной реализации системы трубопроводов.

В водопроводной промышленности фланцы клапанов и трубопроводов предусмотрены во многих альтернативных материалах и противоречивых обозначениях класса давления.

Во избежание серьезных проблем конструкции и ненужных затрат требуется тщательное знание показателей фланцевой арматуры и спецификация фланцевых систем, которые отвечают требуемым требованиям к давлению и температуре системы трубопроводов.

Фланцевая арматура — Завод Адмирал

Арматура фланцевая — это большая группа деталей, выполняющих запорные, регулирующие функции на трубопроводах, по которым продвигается технологическая среда разных видов.

Свое название детали получили благодаря особому виду соединения с трубами разного диаметра.
Слово «фланец» появилось в немецком языке, где имело практически идентичное русскому значение. Им обозначают пластину с отверстиями по краям какой-либо детали.

Для соединения элементов между собой применяются привычные болт, гайка, шпильки.

Фланцы изготавливаются стальными и чугунными. Причем в производстве применяется как серый сорт чугуна, так и чугун, подвергающийся ковке, а также разные виды стали и ее сплавов.

• По форме выделяются следующие основные типы фланцев:
  · округлый (овальный);
  · в виде треугольника;
• · квадратный (прямоугольный)

Фланцевые элементы изготавливаются с выступами, фасками, шипами, с кольцевыми выемками. Наличие или отсутствие этих особенностей определяется сферой применения фланцевых деталей крепления.
Например, из чугуна, подвергающегося ковке, отливаются фланцы, выдерживающие высокие показатели давления технологической среды и ее повышенную температуру.

Такие крепления отличаются большей надежностью и прочностью, чем изготовленные из серых марок чугуна.
Детали из литой стали демонстрируют еще более впечатляющие показатели по способности выдерживать высокое давление среды и максимальную температуру.

Особенность стальных приварных фланцев является стойкость в высоким температурным показателям, но более низкая сопротивляемость внушительному давлению потоку технологической среды.

Наиболее распространенной и традиционной считается округлая форма фланцевых деталей. Она первой появилась на рынке и удерживает позиции по спросу, поскольку легче изготавливается, а значит имеет более выгодную стоимость.

1. Выбор элементов фланцевых креплений зависит от следующих показателей:
   · диаметр трубопровода;
2. · особенности технологической среды, протекающей или перегоняемой по нему (давление, температура, степень абразивности, вязкости, токсичности)

Как правило, арматуру фланцевую устанавливают на трубопроводы, имеющие сечение более 50 мм. Ее используют на предприятиях нефтегазовой, химической транспортирующей и перерабатывающей отраслей, а также в металлургии и фармацевтике, пищевой и других сферах производства.

Виды фланцев

По способу соединения деталей фланцев между собой выделяют следующие основные типы элементов:
1. С выступом и впадиной;
2. Шипованные и с пазами;
3. Плоские разных видов, пригодные для проведения сварочных соединительных работ.

Выбор определенного типа крепления зависит от особенностей трубопровода (вертикальный или горизонтальный участок, диаметр сечения), технологической среды, проходящей по нему (давление, температура, агрессивность, токсичность.)

Типы фланцевой арматуры

С помощью фланцев могут присоединяться такие виды трубопроводной арматуры:
· задвижки клиновые;
· затворы дисковые;
· клапаны обратные

	Клиновые задвижки с фланцевыми креплениями к трубопроводу специалисты относят к одним из самых надежных, прочных механизмов. Они обычно используются на горизонтальных участках трубопроводов, по которым осуществляется перегонка, транспортировка агрессивных химических сред.
	Дисковый фланцевый затвор устанавливают на трубах, по которым подается горячая вода, в том числе для отопления, на предприятиях, где технология требует прохождения потока под высоким давлением. Такая специфика обусловлена надежностью запорных механизмов, способностью выдерживать высокие температурные показатели и гидроудары.
	Клапаны обратные — это фланцевая арматура, выпускаемая с диаметрами от 15 до 1000 мм. Их монтируют на трубопроводы с любым давлением. Достоинствами данного оборудования является высокая ремонтопригодность и простота установки, обслуживания.

Плюсы и минусы фланцевой арматуры

Поскольку фланцевые крепления предполагают монтаж на поверхности трубы, к преимуществам арматуры с фланцами относят доступность монтажа, легкость проведения текущего обслуживания и ремонтных работ.
Еще одним важным достоинствам арматуры с фланцевым типом крепления является возможность неоднократно производить монтаж или демонтаж запорных механизмов.

Способ крепления является надежным и достаточно долговечным. Фланцевая арматура отличается высокой герметичностью.

Правда специалисты указывают на важное условие качественного функционирования: необходимость периодического подтягивания крепежных деталей (болтов, гаек). Недостатки заключаются в дополнительном весе, который создают фланцевые детали.

Кроме того, запорная фланцевая арматура имеет большую высоту, что не всегда приемлемо при строительстве трубопроводов.

Фланцы и Детали трубопроводов

Под деталями соединений трубопроводов понимают совокупность элементов, которая, будучи встроена между участками труб, создает единую, герметичную трубопроводную магистраль. Как правило, такие элементы в том или ином виде являются препятствиями для равномерного и прямолинейного движения жидкости или газа, транспортируемого по трубопроводу:

• в случае использования сгона или фланца предполагается наличие стыка труб, где возможны протечки;
• при использовании уголков происходит изменение направления движения жидкости или газа – это место, где создается аналог трения твердых тел между собой. (Область образования большого количества зон с изменяющимся давлением);
• если используется переходник, то имеет место изменение площади сечения трубы, а значит, и изменения давления и скорости в ней транспортируемой жидкости или газа.

К деталям элементов трубопроводов относится также и запорная арматура, задача которой вообще является регулирование потока (расхода и давления) транспортируемого жидкого или газообразного материала по трубопроводу.

Прочность цепи определяется прочностью самого слабого звена в ней. Так и с трубопроводной магистралью: сами трубы могут быть сколь угодно прочны (при работе на разрыв) и даже стойки к коррозии.

Но если элементы и детали трубопровода будут ненадлежащего качества (то есть, не смогут держать положенную нагрузку), то у труб просто не получится продемонстрировать свои прочностные характеристики и уникальные качества – разрыв произойдет на участке некачественного фланца или же переходника (к примеру) и вся магистраль окажется непригодной к дальнейшей эксплуатации.

• Именно в таких элементах трубопроводов образуется повышенное давление (и/или) температура;
• именно здесь велико агрессивное коррозионное воздействие передаваемого по трубопроводу материала;
• именно данные детали и элементы представляют собой потенциальный разрыв в трубопроводе.

Как следствие специфичны и качества, которые предъявляются к деталям трубопроводных магистралей:

• Соединительные детали трубопроводов должны быть выполнены из материала с тем же (или близким по значению) коэффициентом термического расширения, что и сами трубы.

Примером важности данного момента может служить повсеместное использование сочетание новых труб из ПВХ в системах отопления домов при подсоединении их к традиционным стальным стоякам. При ежегодном отключении отопления эти соединения неизбежно текут, вызывая настоящие затопления жильцов снизу, так как металл в результате остывания сокращается в размерах, а трубы из ПВХ – нет.

• Стальные детали трубопроводов являются весьма быстро изнашивающимися элементами магистрали. Особенно, если по ним транспортируются химически агрессивные материалы (на химических производствах) или же вода или пар с высокими показателями температуры и давления. В таких случаях разумнее использовать элементы из:
  • нержавеющей стали;
  • из бронзы;
  • или же (как минимум), оцинкованные.
• Цены деталей трубопровода. Очевидно при всем вышесказанном, что стоимость соединительных элементов или же запорной арматуры не должна быть запредельной (арматура не имеет права быть золотой). В том числе еще и потому, что именно фланцы и детали трубопроводов, как никакие другие элементы магистрали подвержены износу и гораздо более частой замене по сравнению с теми же линейными участками.

Компания «ТЕХАРМАТУРА» предлагает поставки фланцев, элементов трубопроводов, а также деталей запорной арматуры. Расскажем об этих позициях подробнее.

Детали технологического трубопровода

Рассмотрим каждую разновидность трубопроводных деталей в плане особенностей их конструкции и анализа их уязвимостей.

Фланцы стальные

Это соединительные детали трубопроводов, которые предназначены для герметичного скрепления участков труб с условием выдерживания больших внутренних нагрузок как по расходу транспортируемого по трубопроводу материала, так и с учетом его повышенного давления.

Фланец представляет собой плоский стальной круглый диск — кольцо с центральным отверстием. Ближе к кромке окружности у данного кольца размещаются отверстия под соединительные шпильки или же болты (ГОСТ 12820-80). Фланцы обычно используются на магистралях:

• большого диаметра (с большим расходом транспортируемого материала) или…
• повышенного давления, когда применение простой сварки не способно гарантировать прочность соединения.

К тому же, если используется, к примеру, оцинкованная труба, то сварка создает зону сверхвысокой температуры, что приводит к банальному окислению цинкового гальванического покрытия. Цинк буквально выгорает – это можно даже слышать и почувствовать по запаху.

Детали трубопроводов часто производят из углеродистой стали. Фланцы здесь не исключение. В данном случае их производят из следующих марок стали: Ст20; Ст25; Ст3сп. Кроме того, в качестве материала используются легированные сорта сталей: 09Г2С; 10Г2, а также нержавеющих сорта: 15ХМ; 12Х18Н19Т; 10Х17Н13МЗТ; 06ХН28МДТ. Способы производства:

• ковка;
• литье;
• штамповка;
• профилирование с горячей рихтовкой;
• вырезание из цельного металлического листа.

Компания «ТЕХАРМАТУРА» предлагает к поставке фланцы, отличающиеся по своим конструкционным особенностям и вариантам крепления:

• плоские;
• воротниковые;
• приварные.

Преимуществами продукции «ТЕХАРМАТУРЫ» является грамотный подбор соотношения качества ее производства (всеобъемлющий параметр, включающий и материал, и способ изготовления) и цены. Здесь он наиболее выгодный.

Отводы и колена

Когда появляется необходимость изменить направление расположения трубопровода, то в таких случаях используются отводы и колена.

Это детали трубопровода, которые, не смотря на то, что никак не уменьшают площади сечения трубопровода, тем не менее, испытывают на себе перегрузки, связанные с повышением давления проходящего по трубе материала (жидкости или газа), и как следствие, температуры.

Колена просто меняют направление трубопровода, поэтому они, как правило, выполняются из тех же сортов стали, что и сам трубопровод. Отводы же представляют собой ответвление от магистрального трубопровода. Здесь нагрузки несоразмеримо выше: завихрений движущегося по трубе материала намного больше, поэтому отводы обычно изготавливают из легированных сталей.

В любом случае, что колена, что отводы относятся к приварным деталям трубопроводов, так что их практически никогда не изготавливают оцинкованными.

Компания «ТЕХАРМАТУРА» имеет в своем ассортименте:

• колена для трубопроводов, выполненные из чугуна;
• стальные отводы (как углеродистых, так и легированных сортов сталей);
• а также отводы крутоизогнутые (которые способны выдерживать повышенные нагрузки при сильных изгибах в расположении труб).

Переходы стальные

Некоторые узлы и детали трубопровода призваны уменьшить его эффективное сечение. К таковым относятся переходы. Это единая деталь, выполненная, как правило, из легированных сортов стали, которая имеет на одном своем конце один (базовый) диаметр, а на другом – меньший.

Переход предназначается для увеличения скорости движения транспортируемого материала по трубе.

В соответствии с аэродинамическим законом на выходе из переходника увеличивается не давление жидкости или газа, а его скорость.

Однако в месте сужения изменение давления еще как происходит. В связи с этим переходник – это один из наиболее рискованных узлов среди деталей трубопровода и трубопроводной арматуры. Он более других работает на разрыв, поэтому различные модели данных элементов различаются по своей конструкции, материалу изготовления и, как следствие, по стоимости.

«ТЕХАРМАТУРА» уделяет вопросу наличия различных вариантов переходников повышенное внимание и предлагает потенциальным покупателям следующие их разновидности:

• Переходы эксцентрические (когда входное и выходное отверстия не находятся на одной оси – это часто востребовано в связи с тем, что опоры для трубопровода находятся неизменно на одной высоте).
• Переходы концентрические (классический вариант переходников).
• Переходы фланцевые (если речь идет о прохождении внутри трубопровода материала под большим давлением, то и переходники следует устанавливать с помощью фланцев).
• Переходники приварные (самый простой и неприхотливый элемент, встраиваемый в трубопровод для понижения площади его сечения). Такие переходы обычно используются в водопроводных и теплофикационных системах малого давления.

Тройники

Тройник от отвода отличается большим разнообразием направления движения материала по трубопроводу. Входное отверстие у тройника, как правило, одно. А вод отводов может быть аж 5! Однако чаще всего используются модели с тремя исходящими отводами.

Сборочные единицы и детали трубопроводов отличаются в зависимости от предъявляемых к ним требований.

Нерационально покупать высокопрочные и коррозионно-устойчивые элементы, если к примеру, нужно всего лишь смонтировать бытовой водопровод низкого давления.

Специалисты компании «ТЕХАРМАТУРА» уделяют особое внимание тому, чтобы на складах предприятия всегда находилась наиболее полная номенклатура элементов и деталей трубопроводов, пользующихся максимально широким спросом. Поэтому в наличии здесь можно встретить:

• тройники чугунные (самые простые и доступные по цене);
• тройники, выполненные из легированных сортов сталей;
• а также тройники, выполненные из латуни (практически вечные с точки зрения коррозионного воздействия).

Так в зависимости от давления материала в трубе производятся (и имеются в наличии) тройники:

• сварные (применяются в случаях отсутствия оцинковки в трубах);
• фланцевые (для труб высокого давления).

Стальные заглушки

Один из самых простых элементов трубопровода, но при этом, и самый ответственный, испытывающий на себе колоссальную нагрузку. И имя ей – гидроудар (разумеется, если материал в трубе – жидкость).

Заглушки, имеющиеся на складах компании «ТЕХАРМАТУРА», бывают 2 разных видов:

1. фланцевые;
2. эллиптические.

Названия в полной мере отражают особенность формы и крепления заглушек к кромке трубы. Из-за высоких рисков срыва (или прорыва) заглушек в результате гидроудара их делают намного массивнее, чем сами трубы. Это нужно из-за того, что в случае резкого изменения давления в трубе присутствует силовой вектор, направленный в ее торец, то есть, несущей нагрузкой становится именно заглушка.

Фитинги

Фитинги представляют собой соединительные части трубопроводов, выполненные из коротких отрезков труб, оснащенных цилиндрической резьбой (в соответствии с ГОСТ 6357-81). Данные элементы трубопровода применяются:

• для врезки в магистральные водопроводы иной арматуры;
• для удлинения труб;
• для установки на трубы приборов и устройств (например, манометров, счетчиков или же спускных вентилей).

Установка фитингов позволяет производить технологичный съем вышедших из строя узлов, деталей трубопровода без применения электро- газорезки.

К примеру, подключать к стоякам радиаторы отопления следует именно через фитинги, так как батарея – элемент, жестко крепящийся к капитальной стене здания, а стояк – нет.

По своей сути фитинги – это вспомогательные элементы для трубопровода, позволяющие подогнать его длину точнее, а соединение с другим устройством или элементом сделать удобнее с точки зрения возможного ремонта или замены.

Компания «ТЕХАРМАТУРА» имеет в номенклатуре предлагаемых трубопроводных элементов фитинги, выполненные из различных материалов, каждый вид которых приспособлен для эксплуатации в специфичных условиях:

• Чугунные фитинги. Это самый бюджетный вариант изделий. Такие элементы лучше всего подходят для трубопроводов низкого давления, по которым течет вода или пар, температурой до 130 град. Цельсия.
• Фитинги из латуни. Переплачивать за трубопроводные соединения, выполненные из цветных металлов, разумно лишь в том случае, если материал, транспортируемый по трубопроводу, агрессивен с точки зрения коррозии. (Так же это может быть и перегретый пар, давление и температура которого уже не позволяет использовать более дешевые разновидности фитингов).
• Фитинги из сортов легированной стали. Их имеет смысл использовать, если требуется сочетание свойств высокой коррозионной стойкости, плюс способности нести повышенные нагрузки.

Метизы для трубопроводов и уплотнительные материалы

Поставки деталей трубопроводов не имели бы никакого практического смысла, если не поставлять вместе с ними элементы, которые призваны обеспечить герметичность стыков магистрали.

Компания «ТЕХАРМАТУРА» предоставляет возможность наряду с элементами и деталями трубопроводов (в Москве) приобрести также все потенциально требуемые варианты метизов и уплотнительных материалов.

Это:

• болты и гайки;
• фланцевые шайбы;
• шпильки;
• прокладки для трубопроводов.

В сущности, это и есть те самые детали и «мелочи», которые и обеспечивают герметичность и от качества которых зависит безопасность и надежность эксплуатации трубопровода.

Метизы должны обладать повышенно прочностью на разрыв, а также обеспечивать долговечность службы соединения (того же фланцевого, к примеру).

Поэтому их обычно выполняют из легированных сортов стали с добавками марганца (для большей вязкости), а также хрома и никеля (для придания антикоррозионных свойств).

Прокладки же используются не только в местах стыков труб.

Их требуется устанавливать во всех точках, где трубопровод касается опор (это нужно не только с целью предотвращения коррозии, но также и для изоляции магистрали от электрических полей.

Внимание к деталям трубопроводов, подбор качественных деталей, элементов, метизов и вспомогательных материалов способно во много раз продлить эксплуатационный период газопровода. Ведь главное здесь – это исключительно вопросы качества.