Виды фланцевых соединений: виды, размеры и маркировка фланцев и их чертежи – Что такое фланцевые соединения Типы фланцевых соединений. Фланцевые соединения в промышленности
Виды фланцевых соединений. Описание типов конструкций и технических нюансов монтажа.
Фланцевые соединения используются сегодня в промышленности для выполнения подключения трубопроводов, насосов, задвижек и пр. Стоит отметить, что фланцы могут располагать, как резьбовым соединением, так и быть приварными. Первый тип является предпочтительным, так как он позволяет весьма просто проникнуть в трубопровод и устранить возникшие проблемы. В большинстве случаев речь идёт об очистке.
Изготовление фланцев и соединений сегодня осуществляется в большей степени на станках с ЧПУ. Однако, никто не запрещает вытачивать фланцы и самостоятельно. Автоматизированный же процесс позволяет увеличить в несколько раз производительность труда, что положительным образом сказывается на объёмах производства.
Описание типов фланцевых соединений
Фланцевые соединения могут быть различными. Зависят их различия исключительно от применяемой конструкции фланца. Различают следующие варианты:
- с шейкой;
- резьбовой;
- фланец внахлёст;
- заглушка;
- сквозной и т.д.
При этом следует отдельно сказать о материалах, которые используются для производства фланцевых соединений. Безусловно, речь идёт не только о металле. Кстати говоря, фланцы изготавливаются из огромного многообразия сплавов.
Дело в том, что фланец может быть изготовлен и из обыкновенного алюминия, если давление в трубопроводе это позволяет. Однако в большей степени в промышленности (в том числе в химической) в подавляющем большинстве случаев применяются фланцы, выполненные из углеродистой стали.
В отдельных отраслях распространены варианты фланцевых соединений, выполненных из чугуна.
Резьбовое соединение: важность момента
Фиксация фланцев на трубопроводе, как уже было сказано выше, чаще всего выполняется посредством резьбового соединения. А это означает, что применяться могут не только болты, но и шпильки
Преимуществом болтов считается возможность обеспечения предельно прочного соединения. Ведь самым слабым местом в резьбовом соединении всегда является гайка. Следовательно, чем меньше гаек, тем выше надёжность.
Важно понимать, что при установке болтов необходимо выдерживать один и тот же момент затяжки. Действие «на глазок» здесь неуместно. Существуют специальные динамометрические ключи, которые позволяют выставить конкретный момент.
В видео будет продемонстрирован процесс производства фланцев:
Для чего нужны фланцы в трубопроводе. Как классифицируются фланцы для трубопроводов? Вес или масса фланцев
В промышленности часто применяются фланцевые соединения. Они должны обеспечивать герметичность и прочность собираемых конструкций. Роль качественного соединения немаловажна, ведь непрочное скрепление может приводить к большим потерям и грозить опасностью обслуживающему персоналу. Основным элементом соединения является фланец. Эта деталь представляет собой металлический диск и обеспечивает прочное и плотное Свое применение фланец нашел в отрасли трубопроводного транспорта, коммунального хозяйства. Благодаря использованию различных материалов для его изготовления, он становится практически универсальным элементом трубопроводных конструкций.
Виды фланцев
Для разработано большое количество конструкций этой детали. Все фланцевые соединения состоят из следующих элементов — фланцев, прокладки, крепежных изделий. Главная задача, которая возложена на этот узел — объединение частей трубопровода либо же присоединение к трубам дополнительного оборудования. Фланцы подразделяются на виды в зависимости от различных параметров. По конструкции они делятся на:
Отличие заключается в том, что цельные фланцы вместе с корпусом претерпевают соответственно одинаковые нагрузки. Изготавливаются они совместно с арматурой в процессе отливки или штамповки, также совмещение можно производить при помощи сварки. Что касается свободных, они представляют собой диск, который крепится к приваренному фланцу или отбортованному краю трубы. У обоих видов имеются как недостатки, так и достоинства. Свободные фланцы удобны в сборке, их конструкция позволяет легко совмещать отверстия под шпильки. Недостатком является меньшая прочность и жесткость, чем у цельных фланцев.
Разделение фланцев по назначению:
- Для арматуры и трубопроводов. Фланцевые соединения трубопроводов данного типа используются для всех видов и отраслей трубного, транспортного и жилищно-коммунального хозяйства.
- Для сосудов и аппаратов, такие соединения применяются для перегонки нефти, оборудования систем теплообеспечения, а также емкостей под резервацию.
Стандарты
Все фланцы подразделяются на несколько видов в зависимости от ГОСТа и исполнения:
- Литые фланцы, изготавливаются как единое целое с корпусом. Отливаться они могут из стали или чугуна.
- Стальные фланцы, которые имеют резьбу на шейке. Этот тип имеет достаточно ограниченное применение и в основном используется для трубопроводов с низким давлением.
- Воротниковые фланцы. Представляют собой изделие из стали, которое получено сваркой встык. Назначение воротниковых фланцев заключается в соединении трубопроводов с высоким и средним давлением. Преимущество этого типа заключается в простоте монтажа и экономичности. По сравнению с фланцами плоскими приварными, которые мы рассмотрим следующим пунктом, они сокращают трудоемкость изготовления в среднем на 20% и объем работ по сварке в два раза.
- с буртом, они применяются для трубопроводов с агрессивными средами, от воздействия которых бурт предохраняет сам фланец;
- на отбортованной трубе;
- на приварном кольце, они используются для трубопроводов из цветных металлов — меди и ее сплавов, алюминия, а также нержавеющей стали;
Параметры выбора соединения
- Форма фланцевого соединения. Фланцы могут быть: круглые, овальные или прямоугольные.
- Условный проход. Его размер соответствует внутреннему сечению фланца, по которому будет протекать среда.
- Конструктивное исполнение. Этот параметр регламентирует фланцевые соединения, ГОСТ 12815-80 включает 9 различных категорий исполнения.
- Давление. Соединения могут выдерживать максимально условное давление, оно зависит от исполнения и геометрических размеров фланца. Этот параметр также предусмотрен основным нормативным документом.
- Материал. Для изготовления используется чугун, углеродистая, легированная, нержавеющая сталь. Материал выбирается в соответствии с используемой средой применения. Могут также применяться и дорогостоящие металлы.
Электроизолирующее соединение
Изолирующее фланцевое соединение имеет ряд отличий от других видов и несет на себе задачу препятствия прохождению электрического тока, а также защиты от электрохимической коррозии. Большинство трубопроводов проложены под землей, где возможна вероятность возникновения В целом они не несут опасности всему трубопроводу на входе, но очень опасны на месте выхода. Такое воздействие может приводить к разрушению металла, образованию трещин и утечкам транспортируемой жидкости или газа, изолирующее фланцевое соединение обеспечивает необходимую безопасность. Состоит оно из фланцев, специальных изолированных прокладок, втулок и крепежных изделий. Применяют такое соединение в следующих случаях:
- на границе трубопровода и переходе его от поставщика к потребителю;
- когда фланцевое соединение труб обеспечивает совмещение разных материалов, из которых они изготовлены;
- на трубопроводах, которые проложены в области источников блуждающих токов;
- на выходе изолированной трубопроводной сети, которая соединяется с неизолированным трубопроводом;
- на наземных участках газораспределительных станций.
Другие типы фланцевых соединений
- Измерительные фланцевые соединения. Они обеспечивают стыковку трубопроводных сетей с дополнительным оборудованием и измерительными устройствами.
- Соединения, работающие под большим давлением. Такие узлы подвергаются переменным нагрузкам от работающих механизмов. Поэтому чтобы обеспечить плотность и прочность, а также долговечность, следует соблюдать ряд технологических нюансов при монтаже. Закручивание шпилек производится постепенно по кругу и в определенной последовательности. Фланцевые соединения могут стать более прочными за счет использования линзового вида прокладки. Чтобы использовать этот вид прокладок, предварительно необходимо отшлифовать поверхность и прокладки, и трубы непосредственно. Наилучшим вариантом для данного вида служат резьбовые фланцевые соединения. Также может использоваться наряду с линзовой прокладкой, плоская металлическая.
Максимальная плотность фланцевого соединения обеспечивается использованием таких материалов для плоских прокладок, как медь или алюминий.
- Фланцевый замок. Это соединение по конструкции полностью соответствует фланцевому, отличие заключается в том, что вместо привычных крепежных изделий — болтов и шпилек, используется специальная конструкция в виде полосы, которая обжимает фланцы и затягивается болтами. В таких соединениях отверстия по диаметру фланцев отсутствуют. Такой вид отлично зарекомендовал себя в узлах, которые требуют быстрого и периодического разъединения-соединения. Использовать в этом случае можно плоские приварные фланцы или приваренны
Виды фланцевых соединений и их характеристики — Студопедия.Нет
При проведении химического процесса необходимо выполнять требования безопасной эксплуатации оборудования. В инженерной практике использования химических реакторов встречаются технические оболочки, изготовленные как одна деталь (отливки, поковки). Другие оболочки представляют собой свариваемые между собой конструкции, что обеспечивает наибольшую гарантию герметичности конструкции. Однако часто узлы реакторов соединяются между собой с помощью разъемных соединений, что обусловлено требованиями изготовления, монтажа и эксплуатации реактора. Наиболее распространенным видом разъемного соединения является фланцевое соединение. Фланцевые соединения должны обеспечивать герметичность соединения, обладать прочностью, быстро разбираться и собираться, быть дешевыми [11].
Основным элементом фланцевого соединения является фланец. В настоящее время широкое применение получили три вида фланцев: плоские приварные, приварные встык и свободные на приварном кольце (накидные) (рисунок 10). Конструкции фланцев стандартизированы и классифицируются по условному давлению и условному диаметру.
а ‒ плоский приварной; б ‒ приварной встык; в ‒ свободный на приварном кольце; 1 ‒ фланец; 2 ‒ привариваемая труба; 3 ‒ приварное кольцо
Рисунок 10 ‒ Фланцы трубопроводов
Наиболее простыми являются плоские приварные фланцы. Они применяются при давлении до 2,5 МПа и температуре до 300 °С. В силу своей простоты и небольшой материалоемкости фланцы такой конструкции в настоящее время нашли широкое распространение в нефтеперерабатывающей промышленности.
Приварные встык фланцы не имеют ограничений по давлению и температуре. Коническая втулка этих фланцев позволяет, во-первых, снизить напряжения во фланце, а во-вторых, вынести сварной шов из зоны наибольших нагрузок фланцевого соединения.
Накидные фланцы удобны при монтаже, так как в этой конструкции часть фланца под установку прокладки соединена с патрубком жестко, а сам фланец на патрубке не закреплен, поэтому отверстия под болты можно поворачивать на любой угол. Накидные фланцы применяют при условном давлении до 2,5 МПа.
Присоединительной поверхностью фланцев называется поверхность под установку прокладки. Виды фланцевых соединений в зависимости от этой поверхности представлены на рисунок 11.
а ‒ с гладкой поверхностью; б ‒ выступ-впадина; в ‒ шип-паз; г ‒ с овальной (или восьмиугольной) прокладкой; д ‒ с линзовой прокладкой
Рисунок 11 ‒ Некоторые виды фланцевых соединений
Фланцевые соединения с гладкой присоединительной поверхностью получили широкое распространение в связи с простотой конструкции.
Соединения типа «выступ-впадина» и «шип-паз» являются более надежными, поэтому их применяют при проведении взрывопожароопасных процессов, а также процессов, протекающих при рабочей температуре от -40 °С и выше +300 °С. Монтируют фланцы таким образом, чтобы фланец, находящийся внизу в рабочем состоянии аппарата, имел исполнение «паз» (впадина). Это облегчает установку прокладки при монтаже.
При высоких давлениях (более 6,3 МПа) применяют фланцевые соединения с поверхностью под металлическую прокладку овального или восьмиугольного сечения. Сопрягаемая поверхность таких фланцев имеет одинаковые фасонные канавки.
Герметичность фланцевого соединения обеспечивается с помощью прокладки. Прокладка должна быть эластичной, стойкой к воздействию уплотняемой среды, прочной и долговечной. Наиболее часто в качестве материала прокладок используют неметаллические материалы (резину, асбестовый картон, паронит, фторопласт), атак же металлы (алюминий, латунь, медь, сталь).
Существует еще группа так называемых спирально навитых прокладок. Уплотнительная поверхность таких прокладок состоит из двух спирально навитых чередующихся лент: перфорированной холоднокатаной из коррозионно-стойкой стали и ленты из уплотнительного материала, например фторопласта. Дополнительную прочность прокладке придает одно или два металлических кольца. Если прокладка имеет одно кольцо, то оно может располагаться как с внешней стороны уплотнительного материала, так и с внутренней (рисунок 12).
Такие прокладки обладают хорошей герметичностью по сравнению с плоскими неметаллическими прокладками. Их можно использовать, например, при комплектовании фланцевых соединений с гладкой уплотнительной поверхностью в случае невозможности применения обычных неметаллических прокладок.
а ‒ основной тип; б ‒ с внутренним кольцом; в ‒ с наружным кольцом;
г ‒ с внутренним и наружным кольцом; 1 ‒ лента-наполнитель;
2 ‒ перфорированная лента из коррозионно-стойкой стали; 3 ‒ внутреннее кольцо; 4 ‒ внешнее кольцо
Рисунок 12 ‒ Спирально-навитые прокладки
Крепежными деталями фланцевого соединения являются болты или шпильки и гайки. Шпильки устанавливают в более ответственных соединениях, так как они обладают меньшим коэффициентом концентрации напряжений. Материал крепежных деталей фланцевого соединения подбирается также в зависимости от рабочих параметров рабочего процесса (давления, температуры) и материала фланцев. Если сосуд работает при высоких температурах, то мате риал болтов должен иметь тот же коэффициент температурного расширения, что и фланцы. Это позволяет снизить значения возникающих во фланцевом соединении напряжений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном отчете рассмотрен блок деизогексанизации установки изомеризации гидроочищенной бензиновой фракции
В литературном обзоре описаны подготовка к ремонту и ремонт основного оборудования блока деизогексанизации установки изомеризации гидроочищенной бензиновой фракции
В технологическом разделе приводятся технические и технологические характеристики основного оборудования блока деизогексанизации установки изомеризации гидроочищенной бензиновой фракции.
Также в отчете рассматривается ремонт насосного оборудования и виды фланцевых соединений.
Виды фланцевых прокладок — ДСН
Чтобы фланцевое соединение сохраняло свою герметичность, имеет смысл применение уплотнительных прокладок, которые зачастую определяют его надежность. Конечно лишь в том случае, если их выбор сделан верно.
Под прокладкой в трубопроводной промышленности подразумевают элемент или конструкция, которые призваны предотвращать или ограничивать нежелательную утечку вещества.
Из этого определения сами собой вытекают технические требования к этим изделиям:
- они должны очень плотно прилегать к деталям фланца, заполняя собой даже микроскопические дефекты поверхности;
- быть устойчивыми как к внутренней, так и внешней химической среде;
- выдерживать необходимый температурный режим, а также максимальный уровень давления для всего соединения.
Классификация
Изделия делятся на три типа в зависимости от материала, из которого их изготавливают:
- металлические
- полуметаллические
- неметаллические
К металлическим прокладкам относят следующие:
- кольца Армко (овального сечения (ОСТ 26.260.461-99; АТК 26-18-6-93)
- уплотнительные линзы (DIN 2696, ГОСТ 10493-81 )
- приварные мембранные прокладки (DIN 2695)
Применяются в условиях высоких температур и давлений Ру 6,3 МПа и более. Герметичность достигается путем высокой нагрузки со стороны крепежных элементов — болтов и шпилек.
К полуметаллическим изделиям относят следующие:
- спирально-навитые
- в металлической оболочке
- армированные
Как ясно из названия, элементы этой группы изготавливаются из двух типов веществ — металлических и неметаллических (например, стальное кольцо в паронитовой оболочке), объединив в себе все их достоинства и недостатки. Могут использоваться для широкого диапазона сред, температур и давлений.
К неметаллическим изделиям по ГОСТ 15180-86 относят следующие:
- резиновые
- паронитовые
- фторпластовые
- картонные
- графитовые
Используются исключительно в трубопроводных системах малого давления, не допускается применение в агрессивных химических средах.
