Обзор межфланцевых соединений и их характеристики

March 10, 2019

Фланцевое соединение — распространенное и широко употребляемое приспособление, часто задействуется в работе со стальными трубами. По форме такие элементы могут быть круглыми или квадратными, иметь равномерно расположенные отверстия под болты, шпильки. Фланцы часто используются при выполнении герметичных и высокопрочных стыков, узловых замков в трубопроводных системах.

фланцы в трубопроводных системах
Фланцы задействуются в трубопроводных системах со стальными трубами

Принцип действия и особенности

В быту описываемые соединительные элементы не нашли повсеместного применения, они больше подходят для промышленных нужд. При необходимости монтажа фланцевого узла из стали стоит обращать внимание на обозначенные на нем отметки, которые должны соответствовать действующим нормативам. Такие стыки часто задействуются в промышленной, химической отрасли, в сфере ЖКХ. Причиной тому выступают их особенности:

  • простота общей конструкции;
  • максимальная герметичность;
  • легкость монтажа.
строение фланцов
Из-за простого строения фланцов их часто используют в промышленной и химической сфере

По своему строению фланец является не только отдельным элементом сантехнической арматуры. Он надежно скрепляет между собой трубы, применяемые в промышленных масштабах. При необходимости деталь подвергается разборке, соответственно, после ее демонтажа разрешено проводить какие-либо ремонтные мероприятия с участком магистрали и повторно его использовать. Межфланцевые соединения подбираются в соответствии с назначением оборудуемой коммуникационной системы. Они изготавливаются из разных материалов, представлены огромным ассортиментом.

Но наиболее востребованы следующие виды из стали:

  1. Фланцы типа заглушек, являются тупиковыми вариантами.
  2. Проходные модели предназначены для обеспечения надежной и непрерывной протяженности труб различного назначения.
проходные фланцы
Один из видов фланцов – проходные фланцы

Фланцы обычно монтируются в коммуникациях с большим эксплуатационным сроком. Они уместны для магистралей, в которых создается рабочая атмосфера под высоким внутренним давлением. Более прочными выступают монолитные соединения, сконструированные посредством сварки.

Перекачка рабочей среды непосредственно перед проведением монтажных мероприятий останавливается и снова запускается по завершении запланированных действий.

Давление внутри трубопровода наращивается в месте создания фланцевого соединения поступательно.

Виды соединения фланцов:

Сфера применения

Необходимо понимать, что фланец не выступает отдельным крепежным компонентом. Его непосредственная задача заключается в обеспечении опорной площади для закрепляющих элементов (например, болты) и создании при этом максимальной герметичности в месте стыка.

Сфера применения фланцевого соединенияВ качестве стыковочного, запорного приспособления фланцы нашли применение в нефтеперерабатывающей отрасли, абсолютно во всех коммуникациях, относящихся к ЖКХ. Отмечено их частое монтирование в газовой и топливной областях. Именно здесь необходимы точные и надежные крепления фланцевого типа, незаменимые при врезке в сети измерительных приборов.

Различные виды фланцевых соединений трубопроводов и технологические их особенности позволяют эффективно и на протяжении длительного времени использовать инженерные разветвления. Этот фактор имеет большое значение, особенно если речь идет про транспортировку агрессивных веществ под высокими показателями давления.

Если говорить про обустройство стальных трубопроводов, для них чаще всего применимы крепежные диски, изготовленные из аналогичного материала. Таким способом задается единый показатель нагрузочного давления, обеспечивается надежная подстраховка для рабочих деталей, подвергающихся резким температурным перепадам.

Типы фланцевых соединений

Повреждения обычно выявляются на стыковочных швах материалов, отличающихся теплопроводностью. Если речь идет про стальные трубопроводы, на отдельных их участках принято устанавливать фланцы из латуни, алюминия, бронзы, латуни. Однако несомненным лидером остаются детали из углеродистых сталей, причиной тому служат следующие факторы:

  • практичность;
  • доступная стоимость;
  • легкий процесс обработки.

Фланцевые соединения встречаются часто и практически в любой сфере жизни человека. Из-за использования во время производства всевозможных материалов открываются возможности применения их практически в любой магистрали.

В некоторых коммуникациях оснащаются специальные углубления, рассчитанные под прокладки. Большое внимание уделяется фланцевым крепежным системам, которые входят в магистрали по перекачке газа. Для этих целей подбираются детали, предварительно прошедшие ряд испытаний на качество.

Характеристики фланцевых креплений

Отличительная особенность описываемых приспособлений заключается в их конструктивном строении. Их производство регламентируется такими нормами:

  • ГОСТ 12821–80ГОСТ 12821–80 — определение структурных отличий фланцев, привариваемых встык;
  • ГОСТ 12820–80 — контроль изготовления привариваемых крепежных элементов плоского типа;
  • ГОСТ 12822–80 — обозначение характеристик, применяемых к свободным фланцам из стали, закрепляющихся на привариваемом диске.

Изделия, входящие в обозначенные три группы, используются для стыковки обустраиваемых сетей с необходимым оборудованием. Что касается монтажа любого из представленных приспособлений, они имеют свои особенности.

ГОСТ 12820–80При монтажных работах приварные плоские варианты из прочной стали «насаживаются» на трубу, вокруг которой они и привариваются в нескольких местах.

Стальные механизмы, привариваемые встык, закрепляются в обозначенном месте трубопровода только лишь одним сварным швом, который и выступает главной частью соединения. Таким способом принято соединять встык торцевой участок трубы с «воротничком» используемой крепежной детали. Такой метод соединения достаточно простой и не требует много времени.

Конструкция из стали, закрепляемая на привариваемом круге, структурно представлена главной деталью и отдельным кольцом, которые характеризуются равными показателями давления и условного объема. В сравнении с предыдущими вариациями этот механизм очень удобен в монтаже. Он находится на более высоком уровне из-за наваривания круга непосредственно на трубу, фланец при этом находится в свободном положении.

ГОСТ 12822–80

В результате соединение ниш под болты на деталях, расположенных свободно, и на подобном им приспособлении на арматуре осуществляется очень легко, даже если рассматривать труднодоступные места. Описываемый вариант крепежа не требует поворота трубы.

Международная классификация фланцевых соединений: DIN — немецкие стандарты, ANSI/ASME — американские действующие нормы. Они представлены специальными таблицами с обозначением того или иного крепежа.

Уплотнительная поверхность фланцев

Описываемые приспособления, предназначенные для соединения стальных трубопроводов, производятся в соответствии с действующими ГОСТами. Они в обязательном порядке дополняются поверхностями с такими обозначениями:

  • впадина — F;
  • плоскость — А;
  • деталь для линзовых прокладок — К;
  • пазы — М или D ;
  • выступ — Е;
  • выступ непосредственно под соединение — В;
  • детали с овальным сечением — J;
  • шип — С.

Уплотнительная поверхность фланцев

Арматурные фланцы оснащаются поверхностями уплотнительного типа: А, В, D, F, J, K, M. Что касается остальных типов поверхностей, они выполняются по требованиям, заявленным клиентом. Фланцы, дополненные уплотнительными плоскостями типа А, B, C, D, E, F, предназначены для стыков, уплотняемых следующими видами прокладок:

  • графитовыми;
  • из металла;
  • зубчатыми;
  • металлографитовыми.

При производстве фланцев выполняются требования, в соответствии с которыми задается необходимая выдержка механических показателей, геометрических габаритов.

Виды фланцевых соединений

Фланцы плоского типа изготавливаются посредством сваривания. Если выдерживаются надлежащие условия по созданию шва, он обязательно выполняется по всей протяженности сечения обрабатываемого приспособления. Что касается качества подобных швов, оно проходит проверку специальным ультразвуком.

Привариваемые встык изделия из стали стандартно изготавливаются из бандажных заготовок, штамповки или поковки. Недопустимо применение в таком случае листового проката, методики по обточке.

Обычно способ изготовления фланцев определяется производителем, но в случае, если отсутствуют условия со стороны заказчика.

Фланцевые соединения — приспособления, часто применяемые при оснащении коммуникационных систем, инженерных магистралей, трубопроводов в различных промышленных отраслях. Они отличаются конструктивными особенностями, способом монтажа, помогают создавать прочные крепежные узлы.