Фланцевое соединение

При прокладке трубопровода не всегда есть возможность применить сварку. Особенно, это касается тех его участков, на которых производится установка дополнительных элементов, например, задвижек или насосов. В этом случае ставится фланец – деталь, основным назначением которой является соединение труб в тех местах, где нельзя применить сварной шов.

Фланцы можно классифицировать по нескольким параметрам, к примеру, таким, как размер, материал, из которого он изготовлен, тип поверхности и прочие.

4020.00 руб.
951.00 руб.
4430.00 руб.
952.00 руб.
5680.00 руб.
1406.00 руб.
7100.00 руб.
1400.00 руб.
2925.00 руб.
8042.00 руб.
30380.00 руб.
41120.00 руб.
47400.00 руб.
56780.00 руб.
5760.00 руб.
1160.00 руб.
5780.00 руб.
1260.00 руб.
7600.00 руб.
1837.00 руб.
9610.00 руб.
2080.00 руб.
4440.00 руб.
15150.00 руб.
592.00 руб.
595.00 руб.
763.00 руб.
901.00 руб.
502.00 руб.
1082.00 руб.
6990.00 руб.
1590.00 руб.
7145.00 руб.
2100.00 руб.
10900.00 руб.

Фланец: описание

Из определения фланца следует, что он представляет собой деталь плоской формы, с определенным количеством отверстий на её "теле", которую довольно часто используют для соединения труб. Отверстия эти необходимы, чтобы разместить в них крепеж, позволяющий детали удержаться на трубопроводе. Размер выбранного фланца напрямую связан с диаметром трубы, на которой он будет установлен.

Любое выполненное соединение труб обязательно должно быть герметичным — именно этого и помогает добиться использование фланца. Надежно и прочно скрепляя отдельные детали трубопровода, данная деталь позволяет ему выдерживать достаточно низкие и очень высокие температуры, упрощает обслуживание трубопроводной арматуры. При своевременном осуществлении техобслуживания трубопровода, фланцевое соединение способно прослужить довольно долго. Сама же деталь обязательно должна быть изготовлена с соблюдением установленных ГОСТов, в связи с чем, к ней предъявляют особо жесткие требования.

Особенности конструкции фланца

Фланцевое соединение труб — наиболее часто используемый вариант соединения деталей. Столь высокая популярность данного элемента обусловлена, прежде всего, его конструктивными особенностями. Фланец:

  • Выполнен плоским, в форме круга (иногда квадрата);
  • Имеет небольшие отверстия по всему периметру для крепежа;
  • Имеет находящееся в центре отверстие для трубопровода.

Фланец особо востребован при прокладывании трубопровода, поскольку его использование позволяет значительно ускорить и облегчить процесс сборки. Все, что требуется от монтажника – это установить элемент подходящего диаметра на трубу, и прикрутить его к аналогичной детали, установленной на присоединяемой к ней трубе. Так формируется стык.

Очень часто производители устанавливают фланец еще на производстве, значительно упрощая тем самым работу монтажника.

При обнаружении у фланца устранимых повреждений или нарушении герметизации стыка, требуется его ремонт.

Где используют фланец

Фланец отлично подходит для выполнения соединений различного назначения. Он так же может выступать в качестве элемента трубы, вала, фитинга либо корпусной детали. В силу своей универсальности, установленный в качестве соединительного элемента двух частей одной системы, он способен обеспечить ей полную герметичность, выдерживая при этом достаточно высокие температуры и давление. Именно благодаря этим характеристикам фланец не заменим при проведении газо- и водопровода.

К наиболее полно характеризующим фланец параметрам, по которым производится его подбор, относятся:

  • его габариты;
  • форма уплотнительной поверхности;
  • вариант его закрепления.

Типы и виды фланца

Согласно существующей конструктивной классификации фланца, можно выделить следующие его типы:

  • Плоский приварной – в виде металлического кольца, имеющего по своему диаметру несколько отверстий. Его крепление к трубе осуществляется путем выполнения двух сварных швов по окружности.
  • Воротниковый – в дополнение к имеющимся на нем отверстиям имеет юбку для приварки. Прост в установке, поскольку фиксируется только одним швом, выполненным с использованием сварки.
  • Свободный на приварном кольце – образован фланцем и кольцом одного диаметра и способными выдержать одинаковое давление. Кольцо приваривают на трубу, оставляя свободной саму деталь, что способствует повышению удобства дальнейшей установки.

Рассмотренные типы фланца задействуют, как правило, при выполнении стыков трубопроводной арматуры и оборудования. Более точно определить область, в которой может найти свое применение каждая конкретная деталь, когда точно известен материал, из которого она была изготовлена.

Материал, используемый для производства фланца

Сталь — ее состав диктует условия, в которых допустимо использовать изготовленную из нее деталь. О том, какая именно сталь была использована свидетельствует нанесенная на деталь маркировка:

Углеродистая (маркировка 20) – самый распространенный, материал, используемый для изготовления фланца. Деталь, имеющая такую маркировку способна выдержать от -40 до +475 градусов.

Образованная сплавами таких элементов, как никель, хром и молибден (маркировка 09г2с) - используется для сварки. Температурный режим такой детали начинается с -70 градусов.

Криогенная (маркировка 12Х18Н10Т) - устойчива к влиянию на нее агрессивной среды. Температурный режим изготовленных деталей, имеющих данную маркировку от -196 до +350 градусов.

Корозийно-стойкая (маркировка 10Х17Н13М2Т). Выполненный из нее фланец способен выдержать особо жесткие условия эксплуатации и невосприимчив к коррозии под напряжением. Температурный режим материала от -196 до +600 градусов.

Низколегированная жаропрочная (маркировка 15Х5М) - характеризуется повышенной устойчивостью окислению даже при нагреве до +650 градусов.

Стальные фланцы особо часто востребованы заказчиками, однако, данная деталь вполне может быть сделана и из другого материала. Им может быть:

Полипропилен — изготовленные из него фланцы подойдут для формирования стыков труб, выполненных из аналогичного материала и оснащенных запорной арматурой из металла. Полипропиленовые фланцы способны выдержать до +80 градусов. Как правило, в паре с ними применяется бурт – деталь, помогающая создать нужное соединение.

Чугун — для изготовления фланца подходит ковкий или серый. Температурный режим детали, выполненной из ковкого чугуна от -30 до +400 градусов, а у детали, изготовленной из серого — от -15 до +300 градусов.

Номинальное давление для фланца

Данный параметр, именуемый так же классом детали представляет собой максимальное давление (выраженное в фунтах, приходящихся на 1 квадратный дюйм или барах), которое способна выдержать деталь в условиях повышающихся температур. Чем выше класс фланца, тем выше его прочность. От того, какое именно номинальное давление имеет фланец, напрямую зависит его диаметр. Условно данный показатель обозначается, буквами «ДУ» или «DN». Следом за ними, как правило, ставится цифра, указывающая на размер диаметра. Условное обозначение номинального давления выглядит, как «РУ» или «PN». Согласно общепринятой американской спецификации различают 7 основных классов номинального давления фланцев: 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500.

Область применения каждой конкретной детали определяется в зависимости от того, к какому классу давления она относится.

Типы фланцевых поверхностей

Согласно ГОСТ, в зависимости от показателя уплотнительной поверхности фланцы разделяют на:

  • плоские (А);
  • с обычным и соединительным выступом (В);
  • с выполненным на "теле" пазом (D, М), впадиной (F) или шипом (C, L);
  • под прокладку линзовую и/или овального сечения (K/J).

Данная классификация была официально зарегистрирована совсем недавно, а некоторые входящие в нее типы (С, L и E) не валяются штампованными и изготавливается, как правило, только на заказ.

Параметр высота выступа фланца

Присмотревшись внимательно к чертежу детали, можно выделить ряд характерных для нее характеристик. Одной из них является высота выступа, обозначаемая буквами H и B, измеряемая для всех типов данной детали, кроме ее имеющего нахлестное соединение варианта. Говоря о такой характеристике, как высота выступа, следует отметить, что:

Высота выступа у фланцев, имеющих РУ 150-300, равна 1,6 миллиметров. (принимается в учет поверхность выступа);

Высота выступа у фланцев с РУ от 400 и выше, равна 6,4 миллиметров. (без учета поверхности выступа).

Геометрические параметры и удельный вес фланца

Одним из основных, определяющих геометрию фланца, показателей выступает условный проход (ДУ). Величина данного параметра может быть равна от 10 до 200. Величине условного прохода всегда соответствуют конкретные величины внутреннего и внешнего диаметра трубы либо патрубка.

Не менее значимым показателем является вес. Он напрямую связан не только с объёмом, габаритами и высотой данной детали, но и с ее геометрией и материалом, из которого она была сделана. Наиболее тяжелой деталью является воротниковый фланец — он весит ощутимо больше, чем любая из его плоских модификаций.

Как выполняется фланцевое соединение?

Фланец незаменим при выполнении соединений на трубопроводе. Сам способ оформления стыков труб с использованием данной детали носит название фланцевого соединения. Выполнить его довольно просто, к тому же, несмотря на всю свою прочность и герметичность, оно так же легко разбирается, как и собирается. Для полного понимания процесса сборки фланцевого соединения, его стоит рассмотреть более подробно.

Чтобы выполнить стык двух отдельных элементов, выберите плоский фланец, имеющий в своей центральной части отверстие. В нем разместится торец одной из соединяемых им труб. В отверстия корпуса детали устанавливают фиксирующий крепеж.

Герметичность выполненного соединения обеспечивают установленные дополнительно уплотнительные прокладки. Обращение к фланцевому соединению позволяет выполнить герметичный стык двух частей трубы либо трубы и емкости, имеющей вводящий патрубок с фланцем.

Фланец всегда можно изготовить самостоятельно, воспользовавшись для этого целей точилом станка, на котором производится заточка предметов.

Инструменты, используемые для выполнения фланцевого соединения

Чтобы выполненное вами фланцевое соединение получилось максимально качественным, рекомендуется воспользоваться инструментом для скручивания крепежа, допустим, ручным или накидным ключом.

Дополнительно, пригодится специальная смазка — ей следует обработать скрепляемые поверхности, для избежания их излишнего трения и получения легкости крутящего момента.

При закручивании скрепляющего детали крепежа необходимо соблюдать следующую последовательность:

Сперва, затягивают первый выбранный крепеж.

После, него производится закрутка крепежа, находящегося под углом 180 градусов к первому.

Следом, затягивают тот, который находится под углом 90 градусов от предыдущего, а потом — противоположный ему.

Фланцевые соединения против сварных швов

Стандартов руководствуясь которыми, в определённых ситуациях можно было бы принять решение в пользу применения фланцевого соединения не существует.

При строительстве новых производственных предприятий и заводов фланцевых соединений стараются избегать, все чаще обращаясь к сварке. Причина такого предпочтения кроется в том, что соединение двух частей трубы сварным швом обходится дешевле, поскольку позволяет избежать расходов, связанных с приобретением пары фланцев, прокладки, шпилек, а так же выполнением второго шва, неразрушающего контроля для второго шва и пр.

Дополнительно, стоит учесть так же и определенные недостатки:

Любое фланцевое соединение может дать течь.

Трубопровод собранный с использованием фланца всегда более громоздкий, чем трубы, соединенные сваркой.

Изоляция фланцевого трубопровода обходится дороже (в данном случае необходимы специальные фланцевые заглушки).

Разумеется, плюсы у использования фланцевого соединения тоже есть. Среди них:

Возможность предварительного изготовления используемых в новой линии трубных катушек в мастерской.

Отсутствие необходимости проведения NDO (рентген, гидроиспытание и т. д.) на заводе, поскольку это было сделано в мастерской.

Отсутствие необходимости проведения взрывных работ и окраски на заводе поскольку и это производится в мастерской (необходимо проведение ремонта только повреждения краски при монтаже).

Советы тем, кто предпочел установку фланцевого соединения сварке

Правильно выполнить фланцевое соединение с первого раза не всегда возможно. Чтобы во время работы у вас возникало меньше трудностей и вопросов, воспользуйтесь следующими советами профессиональных мастеров:

При работе с фланцем, имеющим четыре отверстия, затягивайте крепежи накрест.

Всю поверхность конструкции, с которой вам предстоит работать, предварительно обработайте обезжиривающим средством и внимательно осмотрите, чтобы убедиться, что на ней нет коррозии или ржавчины.

Формируя фланцевое соединение, устанавливайте только новые уплотнительные прокладки, обязательно располагая их по центру.

Чтобы ваше фланцевое соединение получилось качественным и максимально герметичным, старайтесь закручивать крепеж так, чтобы сила его затяжки была распределена равномерно.

Снимается фланец специальными станками, на них детали растачиваются, а скрепляющий их крепеж разжимается. Вручную разобрать такое соединение крайне тяжело, поэтому для данных целей необходимо использовать пневматические инструменты.

Фланцевое соединение труб – один из наиболее практичных и удобных способов их скрепления. Использование для сборки трубопровода фланца позволит впоследствии произвести его ремонт посредством изъятия из его конструкции поврежденных элементов, в то время как сварка делает такого рода манипуляции невозможными. Чтобы соединение, выполненное с использованием данной детали получилось максимально качественным и герметичным, ее необходимо подбирать в строгом соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.