Фланцы для труб стальные что это

Как показывает практика, элементы промышленных трубопроводов недостаточно сварить вместе, или собрать посредством муфтовой резьбы. Полученные соединения будут неразборными либо очень ненадёжными.

То есть оба варианта могут пользователя не устроить. Людям необходимо сформировать очень прочное соединение, обеспечивающее герметизацию труб большого диаметра, но позволяющее при необходимости разобрать его.

 Решить эту проблему помогут фланцы стальные.

Стальные фланцы позволяют получить разъемное соединение, которое считается одним из самых надежных

Конструкция

Фланцевое соединение металлических труб является сегодня одним из наиболее популярных методов сборки трубопроводов.

Такое отношение к себе со стороны профессионалов рассматриваемые изделия заслужили по многим причинам. Фланцы плоские стальные приварные выглядят в виде пластин, в которых имеются отверстия.

Главное из них располагается по центру пластины. Через это отверстие деталь подключается  к трубе.

При  этом нужно обязательно учесть следующее требование: диаметр внутреннего отверстия на кольце у фланца должен полностью совпадать со значением аналогичного показателя на трубе. Тогда при его установке и фиксации не возникнут сложности, а стыковка пройдёт качественно и быстро.

По периметру пластины есть несколько отверстий, но уже несколько меньшего диаметра. Это места под выполнение болтового соединения. Стягивают и фиксируют пластины именно болтами.

Соединению такого типа присущи как плюсы, так и минусы. Главным преимуществом является возможность его быстрого снятия и разборки. Причём для работы понадобится всего лишь соответствующего размера гаечный ключ.

С другой же стороны болтовое соединение всё-таки уступает сварке по монолитности и надёжности. Использование стальных фланцев подразумевает в большинстве случаев их дополнительную герметизацию при помощи уплотнительных колец.

Раньше эта задача решалась путём использования на кольце резины.

В конструкцию фланцев входят уплотнительные кольца и болты для фиксации

Под уплотнители на фланцы стальные плоские приварные с внутренней стороны даже вырезается канал или канавка. В неё укладывается герметизирующее кольцо, а потом прикручивается к другому, в быту называемому ответным.

Совет! При покупке контролируйте факт абсолютного совпадения размеров фланцев. Иначе качественно соединить их вам не удастся.

Плюсы, минусы и применение

К основным достоинствам подобных изделий эксперты относят:

• функциональность;
• возможность использовать при любых характеристиках рабочей среды и на любых трубопроводах;
• простота в монтаже;
• долговечность соединения;
• приемлемая  стоимость;
• надёжность.

Из основных недостатков стоит выделить:

• на качество соединения очень серьёзно влияет соответствие пластин, а также их размеров;
• износ уплотнительных колец. Со временем эти элементы придётся заменять на новые.

Фланцевое соединение используют для монтажа трубопроводов разных типов, в том числе и тех, которые работают под высоким давлением

Используются фланцы данного типа практически повсеместно. Они востребованы при сборке гражданских центральных трубопроводов, газопроводов, бытовых систем водоснабжения, теплотрасс, промышленных систем и т.д. На этом фоне абсолютно не вызывает удивление факт наличия ГОСТа по этим изделиям.

Причём таких нормативных документов существует несколько. Действие каждого из них распространяется на своё направление. Например, вес фланцев стальных приварных плоских, их размеры и используемую марку стали указывает ГОСТ 12820-80. А вот аналогичные параметры воротниковых моделей определяет ГОСТ 12821-80. Существуют и другие государственные стандарты. Некоторые из них будут упомянуты ниже.

Разновидности

В целом, классификация стальных фланцев, выглядит следующим образом:

• литые. Это — соединительные элементы арматуры и трубопроводов, выполненных из любого материала. Температурный режим -250 ≤ T ≤ +600ًС. Рабочее давление – 1,6 ≤ P ≤ 20 мПа
• приварные плоские. Диапазон рабочих температур: -70 ≤ T ≤+300ًС. Способны выдержать давление 0,1 ≤ P ≤ 2,5 м Па;
• для стыковой сварки. Работают при температуре -250 ≤ T ≤+600ًС. Способны выдержать рабочее давление 0,1 ≤ P ≤ 20 мПа;
• фланцы стальные, оборудованные приварным кольцом. Диапазон рабочей температуры -30 ≤ T ≤ +300ًС, давление 0,1 ≤ P ≤ 3 мПа.

Каждый тип фланцев имеет свои технические характеристики, рабочую температуру и давление

Соединительные детали сварного типа надеваются при монтаже на торец трубы, а затем фиксируются сварными швами (достаточно 2-х швов). Элементы для стыковой сварки крепятся одним швом. Располагается он между воротником фланца и срезом трубы.

Конструкция изделий с приварным кольцом состоит из двух частей – кольца и пластины идентичного диаметра.

К трубе при этом приваривается одно кольцо,  а сам фланец не теряет степени свободы, благодаря чему может прокручиваться вокруг собственной оси.

Полезно знать! Такое техническое решение ориентировано на использование в труднодоступных местах или на участках, где необходимо регулярное обслуживание трубопровода либо его ремонт.

Фланцы для соединения труб с оборудованием или сосудами классифицируются в соответствии с ГОСТ 28659 на следующие разновидности:

• восьмиугольного сечения. Температура -70 ≤ T ≤ +550ًС, давление 6,4 ≤ P ≤ 16 мПа;
• для сварки встык. Температурный диапазон -70 ≤ T ≤+540ًС, рабочее давление 0,7 ≤ P ≤ 6,5 мПа. Размеры фланцев стальных данного типа колеблются в диапазоне 40…4000 мм (имеется в виду их диаметр). ГОСТ 28759-3;
• плоские. Рабочая температура -70 ≤ T ≤ +300ًС,  давление 0,3 ≤ P ≤ 1,7 мПа. Выпускаются подобные  фланцы размерами, позволяющими стыковать оборудование и сосуды диаметром 400…4000 миллиметров. ГОСТ 28759-2.

Чтобы информация была наиболее полной, стоит упомянуть следующий термин – изолирующее фланцевое соединение (сокращённо ИФС). Для его обустройства могут применяться фланцевые конструкции любого типа.

Использование ИФС позволяет защитить трубопроводы от электрохимической коррозии – явления, выступающего в качестве главной причины ускоренного износа систем, прокладываемых под землёй.

Плоские фланцы позволяют стыковать достаточно крупные детали — диаметром до 4000 мм

Конструктивное исполнение изолирующего фланцевого соединения представляет собой 2 стягивающихся шпильками фланца, между которыми укладывается прокладка из диэлектрического материала. Как правило, это паронит либо термостабилизированный графит.

Такое исполнение препятствует распространению по трубопроводу электротока, ограничивая его на определённом участке инженерной коммуникации. ИФС способствует значительному увеличению срока службы подземных веток трубопроводов.

Используется оно на протяжении 15-20 лет, по происшествию которых диэлектрическая прокладка меняется на новую. Процедура замены выполняется с помощью так называемых разгонщиков – клиновидных домкратов. Продуцируемое ими усилие разводит соседние фланцы.

Современная промышленность выпускает гидравлические и ручные (механические) разгонщики. Первые развивают усилие в 15 тонн.

Характеристики и цены

Поскольку фланцы стальные подвергаются строгому нормированию, их параметры очень чётко определены. Отход предприятий-изготовителей от сортаментных размеров и технологии запрещён.  Прежде чем купить необходимую партию данной продукции, требуйте сертификат от её производителя.

Главными характеристиками считаются габариты соединительных деталей. В отношении стальных фланцев даже действует специальный сертификат, в котором расписаны все их размеры. Чтобы не столкнуться в дальнейшем с неприятностями, изучите паспорт фланцев на предмет соответствия этому документу а при наличии отличий от покупки лучше воздержаться.

Фланцы должны быть изготовлены согласно ГОСТу и иметь все необходимые сертификаты, подтверждающие их качество

Следует помнить о необходимости полной идентичности соединений друг другу по вешнему и внутреннему диаметру. Также обращайте внимание на уровень рабочего давления, которое фланец выдерживает длительное время.

Полезная информация! Измеряют данный показатель в барах и обозначают символами PN. Цена фланцев является величиной производной от этой характеристики, а также от условного диаметра (ДУ).

Например, приобрести соединители с PN 16 и ДУ 50 мм можно за небольшие деньги – от 3 до 5 долларов. Но за модель с ДУ 150 миллиметров придётся заплатить 11-13 долларов.

Ценовые отличия присущи также различным типам фланцев. Так, купить приварные встык стальные фланцы можно тоже недорого – за 2-4 у.е., если рассматривается деталь с внутренним сечением 50 мм. А воротниковая модель с идентичными характеристиками обойдётся уже в 5-6 долларов.

Размеры и тип стальных фланцев определяют их вес. Понятно, что вес воротниковых изделий больше этого показателя стальных плоских соединителей. Впрочем, весовые параметры не всегда находятся в центре внимания покупателя, поскольку на особенности эксплуатации и сферу применения фланцев они не оказывают.

В число наиболее ответственных характеристик входит марка стали, применённой для изготовления детали. В промышленности чаще всего встречаются фланцы стальные, произведённые из нержавейки. Этот  факт вполне очевиден и вместе с тем оправдан.

Ведь подобной  продукции из нержавеющей стали присуща большая надёжность и долговечность по сравнению соединительными элементами из обычной легированной стали. Но и продаются они по цене почти в два раза большей. Здесь нужно заранее расставить для себя приоритеты.

А при выборе необходимо руководствоваться сделанными выводами.

Сборка и установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах

18.04.2019

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

• соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
• устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
• проводить очистку трубопроводов;
• врезать измерительные приборы;
• отсекать участок трубы для ремонта.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами.

При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами.

Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Конструкция фланцевого соединения

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника.

В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки.

Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
4. С шипом.
5. С внутренним кольцевым пазом.
6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
7. Выборка для овальной прокладки.
8. С шипом для фторопластовой прокладки.
9. То же что 8, но вместо шипа паз.

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.

  Что такое электрошлаковая сварка

При установке фланцевых соединений на стальных трубопроводах их материал должен быть идентичным или близким по составу металлу труб. Это нужно для предотвращения повреждений при изменениях температуры.

Фланцы бывают из серого и ковкого чугуна, легированной, углеродистой и нержавеющей стали. Для трубопроводов из иных материалов выпускаются бронзовые, алюминиевые, латунные разновидности.

Безнапорные системы из полиэтиленовых труб часто собирают на полипропиленовых фланцах.

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

  Что такое лазерная сварка. Преимущества и недостатки

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

• резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
• паронита общего назначения;
• теплостойкой резины;
• асбестового картона;
• паронита, стойкого к маслу и бензину;
• кислото и щелочеустойчивой резины;
• графита;
• фторопласта;
• металла (алюминия, меди);
• металлографита.

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы.

Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия.

Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке.

Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности.

Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

• гидравлическим натяжным устройством;
• пневматическим гайковертом;
• ручным динамометрическим ключом;
• гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

Сборка и установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах Ссылка на основную публикацию

Фланцы стальные: предназначение, виды и размеры

Фланцы предназначены для соединения систем трубопроводов между собой, а также для присоединения их к разному оборудованию (насосам, задвижкам, клапанам), емкостям и аппаратам. Соединение фланцев друг с другом производится с помощью шпилек, болтов, гаек шайб. Для лучшей герметичности используют уплотнительный материал (прокладки). Они могут быть паронитовые и резиновые. Их устанавливаю на выступающую поверхность фланцев, называемую зеркалом.Зеркалом называется поверхность сопряжения между фланцами. Она должна быть без видимых нарушений, иначе такое соединение не будет герметичным.

Отличительные особенности и основные обозначения

Фланцы изготавливаются согласно нормативных документов и стандартизируются ГОСТами:

• ГОСТ 12820-80 – по этому ГОСТу изготавливаются плоские фланцы;
• ГОСТ 12821-80 – воротниковые фланцы приварные встык;
• ГОСТ 12822-80 – свободные фланцы на приварном кольце.

При изготовлении используется: нержавеющие, чугун, алюминий, бронзу.

• черные сорта стали;
• нержавеющие сорта стали;
• чугун;
• бронза.

Нержавеющие и алюминиевые фланцевые соединения используют в более агрессивных системах трубопровода, из-за большего срока службы, благодаря их антикоррозийным свойствам.

Таблица основных обозначений фланцев плоских приварных и их размеры.

Условный проход

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.

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.

При оформлении заказа учитывайте показатели по давлению, температуре среды и марку стали, из которой выполнен фланец. Не всегда можно сочетать нужные вам давление и марку стали.

Стальные фланцы: предназначение, использование, типы

Стальные фланцы предназначены для герметичного соединения элементов трубопровода, а также подключения к нему насосов, счетчиков расхода воды, фильтрующих устройств, запорно-регулирующей арматуры (кранов, заслонок, затворов) и других аппаратов. Для закрепления фланцев применятся шпильки и болты.

Стальные фланцы изготавливаются в виде плоского диска с отверстиями: центральным, именуемым проходным, и боковыми, предназначенными для болтов или шпилек. Конструктивно по способу монтажа различают два типа фланцев: воротниковые и плоские.

Основной параметр изделий — диаметр проходного отверстия, который должен совпадать с диаметром подсоединяемых труб. К важным техническим характеристикам относят толщину фланцев и количество элементов крепления, эти свойства подбираются в соответствии с уровнем давления в трубопроводной системе.

ООО «ПО «БЗТпА» предлагает приобрести качественные стальные фланцы воротниковые, изготовленные по ГОСТ 12821-80, и плоские, соответствующие ГОСТ 12820-80. В каталоге продукции имеются изделия с разным диаметром, подходящие для использования в трубопроводах с различным давлением.

Для выбора продукции, пригодной для использования именно на вашем оборудовании, вы можете воспользоваться помощью опытных консультантов нашей компании.

Обратившись к специалистам из отдела продаж, вы узнаете цены на изделия, наличие на складе нужного товара, сможете заказать стальные фланцы.

У нас они реализуются оптом и в розницу, вам будет гораздо проще сделать выбор, зная, какие виды фланцев бывают, чем они отличаются друг от друга.

Использование фланцев

Фланцы служат для соединения частей трубопроводных систем и для подключения к ним вспомогательных элементов и приборов. Фланцы представляют собой отдельные детали, они устанавливаются в конце труб, метод крепления — сварка или прикручивание.

Фланцы выглядят как плоские кольца (диски с вырезанной серединой).

Изготавливаются из стали высокого качества, по краю изделий имеются равномерно распределенные отверстия, предусмотренные для размещения деталей крепления (шпилек и болтов).

Такое расположение обеспечивает правильную геометрию сочленения арматурных деталей с трубопроводом, объединения аппаратуры и труб, а также прочих устройств. Важно: стальные фланцы используются парами.

Сегодня эти детали применяются во всех сферах промышленности, использующих трубопроводы: ЖКХ, нефте- и газодобывающая отрасль, водопроводы и прочие. Главное достоинство фланцев — они выполняют свою функцию при любых климатических условиях, так как для их изготовления используется новые материалы, разработанные сравнительно недавно, обладающие повышенной стойкостью и улучшенными свойствами.

Как выбрать фланцы

При покупке стальных фланцев следует учесть множество моментов. По этой причине желательно обратиться к профессионалам, которые не дадут совершить ошибку. Изделия различают по таким свойствам:
• Конструкция.

Фланцы бывают приварные плоские и встык, вставные свободные.
• Материал изготовления.
• Предельный уровень давления в системе.
• Диаметр проходного отверстия.

• Метод соединения: резьба, воротниковый, плоский).

Диаметр плоского фланца подбирается несколько меньше, чем внешний диаметр трубопровода, так как приваривание совершается по задней поверхности. Продукция типа «приварная встык» имеет единственный шов сварного соединения торца трубы с «воротником» фланца.

Элемент вида «стальной свободный» на приварном кольце сочетает в себе две части — кольцо и фланец, при этом должны совпадать их условный диаметр и давление.

Их удобно устанавливать, так как кольцо приваривается, а фланец закрепляется при помощи болтов, благодаря чему их легко состыковать без вращения трубы.

Подобные изделия активно применяются для монтажа арматуры, в системах, нуждающихся в частых проверках и ремонте, а также на участках, куда трудно добраться.

Воротниковые элементы подсоединяются встык, поэтому диаметры изделий и труб должны полностью совпадать.

Фланцы этого типа (ГОСТ 12821-80) обычно используются в системах с жесткими средами, так как условия эксплуатации таких трубопроводов намного хуже.

Воротниковую продукцию целесообразно применять в тех случаях, когда давление доходит до 20 МПа, а температура находится в пределах 253-600°С. Подобные детали эффективны для подключения манометров, счетчиков, измерителей уровня и других устройств.

Резьбовые фланцы применяются реже, изготавливаются с учетом стандарта ГОСТ 12815-80 и уплотнительных деталей вариантов 1-7, 9. Выполняются эти изделия из стали высокого качества марок: 20, 25, 30, 45, 3 сп, 09Г2С, 10Г2 и прочих, подбираемых в зависимости от рабочей температуры, условного давления и среды, перемещаемой по трубопроводу.

В качестве примера можно привести плоские фланцы, изготавливаемые согласно ГОСТ 12820-80. Допускается их использование в температурных границах от -70 до +450С. Приварные изделия также должны соответствовать ГОСТу 12821-80, пределы температуры гораздо шире: от -253 до +600С.

Фланец: виды, размеры и маркировка фланцев и их чертежи

Использовать сварные швы на элементах трубопровода не всегда удобно. В некоторых местах требуется установка дополнительных изделий – задвижек, насосов. Тогда на помощь приходит фланец – специальная деталь, предназначенная для соединения труб там, где сварка не подходит. Они классифицируются по размерам, материалам изготовления, типу поверхности и другим критериям.

Фланец – определение понятия

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.

Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец.

Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне.

Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

• круглая (редко квадратная) форма;
• наличие маленьких отверстий по всему периметру;
• плоская конструкция;
• наличие центрального основного отверстия.

Пример чертежа

Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы.

Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей.

Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Где применяют фланцы?

*

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

• сборка гражданских центральных трубопроводов;
• сборка газопроводов;
• монтаж бытовых систем водоснабжения;
• установка теплотрасс;
• сборка промышленных систем и коммуникаций.

Фланцевое соединение

Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность.

Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах.

Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Основные типы фланцев

Первая классификация, по которой можно разделить все виды – конструктивная. Согласно ей, существуют такие основные типы:

1. Плоский приварной – выглядит, как металлическое кольцо с отверстиями по диаметру. Крепится к трубе за счет двух сварных швов по окружности.
2. Воротниковый – кроме отверстий по диаметру также оснащен юбкой под приварку. Простой в монтаже, так как фиксируется одним сварным швом.
3. Свободный на приварном кольце – состоит из двух элементов: фланца и кольца с одинаковым диаметром и давлением. Кольцо фиксируется на трубе при помощи сварки, а фланец остается свободным, что обеспечивает удобство монтажа.

Разновидности изделий из стали

Указанные типы фланцев применяются для стыковки трубопроводной арматуры и оборудования. Конкретнее определить область, где применяется деталь, поможет материал ее изготовления.

Из чего производят деталь?

*

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

1. Сталь 20 – самое применяемое сырье. Это углеродистая сталь, детали из нее применяются для сборки арматуры на магистралях, где внешняя температура не ниже –40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов.
2. Сталь 09г2с – сталь из сплавов никеля, хрома и молибдена, предназначенная для осуществления сварки. Изделия из данного материала могут эксплуатироваться при внешней температуре от –70 градусов.
3. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из данного материала могут использоваться в агрессивной среде, например со щелочами и кислотами. Допустимая температура от – 196 градусов до +350 градусов.
4. 10Х17Н13М2Т – коррозийно-стойкая обыкновенная сталь. Крепления из нее эксплуатируются в особо экстремальных условиях, ведь она сохраняет стойкость к коррозии под напряжением. Рабочие температуры от -196 до +600 градусов.
5. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия имеют высокое сопротивление к окислению при показателях +600-650 градусов.

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье.

Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов.

К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Полипропиленовый фланец

Кроме стали и пропилена используют чугун двух видов – ковкий и серый. Детали из ковкого чугуна используются при рабочих температурах от -30 до +400 градусов, а из серого чугуна – при температуре от -15 до +300 градусов.

Классы давления фланцев

Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление.

При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр.

Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».

Чертеж фланца с различными обозначениями

Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:

• 150 psi — 1,03 МПа;
• 300 psi — 2,07 МПа;
• 400 psi — 2,76 МПа;
• 600 psi — 4,14 МПа;
• 900 psi — 6,21 МПа;
• 1500 psi — 10,34 МПа;
• 2000 psi — 13,79 МПа;
• 3000 psi — 20,68 МПа.

В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.

Типы поверхностей

*

Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:

• A – плоскость;
• B – соединительный выступ;
• F – впадина;
• E – выступ;
• D, M – паз;
• С, L – шип;
• K – для линзовой прокладки;
• J – для прокладки овального сечения.

Типы исполнения поверхностей

Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.

Высота выступа

Если взглянуть на чертеж стального фланца, то он имеет несколько параметров, в том числе и высоту выступа. Она обозначается буквами H и B, измерить ее можно во всех типах изделий, кроме того, который имеет нахлесточное соединение. Следует запомнить следующее:

• модели с классом давления 150 и 300 будут иметь высоту выступа 1,6 мм;
• модели с классом давления 400, 600,900,1500 и 2000 имеют высоту выступа 6,4 мм.

С выступом и впадиной

*

В первом случае поставщиками и производителями деталей учитывается поверхность выступа, во втором случае поверхность выступа не входит в указанный параметр. В брошюрах к деталям эти показатели могут указываться в дюймах, где 1,6 мм это 1/16 дюйма, а 6,4 мм – ¼ дюйма.

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200.

Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически.

Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления.

Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг.

Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.

Как производится фланцевое соединение?

Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:

1. Для состыковки двух элементов применяются плоские детали, имеющие в центре отверстие, куда вставляется торец трубы.
2. По периметру кольца размещены отверстия – в них вставляются крепежные элементы: болты или шпильки с гайками.
3. Место соединение будет разъемным, чтобы оно было герметичным используют уплотнительные прокладки. Фланцевое соединение призвано стыковать две трубы или присоединять трубу к емкости, оснащенной вводящим патрубком с фланцем.

Наглядный пример фланцевого соединения

Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:

• ручной ключ;
• накидной ключ;
• пневматический гаечный ударный ключ;
• гидравлический динамометрический ключ;
• болтовой натяжитель гидравлического типа.

Состыковка на трубах

*

Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента.

Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого.

Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.

Советы от мастеров

Существует ряд полезных рекомендаций от профессиональных мастеров, которые помогут с первого раза справиться с фланцевым соединением:

1. Если детали имеют по 4 отверстия, то затягивать болты необходимо накрест.
2. Поверхностную часть конструкции необходимо обязательно обезжирить и проверить на предмет коррозии и ржавчины.
3. Рекомендуется использовать только новые уплотнительные прокладки, при этом устанавливать их нужно строго по центру.
4. Сила затяжки болтов должна быть равномерной – только так можно обеспечить надежное и герметичное фланцевое соединение.

Соединенные трубы с фланцами

Чтобы в будущем снять фланец используются специальные станки, которые помогают расточить его и разжать болты. Извлечь детали вручную затруднительно, поэтому применяются пневматические инструменты.

Соединение труб с помощью фланцев является удобным и надежным видом состыковки двух деталей. Оно помогает в будущем осуществить ремонт трубопровода путем изъятия соединительных элементов, тогда как сварка не позволит осуществить данную процедуру. Подбирается он в точном соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.