Фланцевое соединение трубопроводов фото: Фланцевые соединения трубопроводов — ДСН

Содержание

Фланцевые соединения трубопроводов — ДСН

Фланец – это наиболее известный вид разъемных соединений, используемый в  машиностроении. Его преимущество в том, что он обеспечивает высокую герметичность, прочность, быструю сборку и разборку узлов и аппаратов.Фланцевые соединения, используется для крепления отъемной крышки к корпусу аппарата, а также, для присоединения к аппаратам трубопроводов, запорных устройств, КИП.

Особенности фланцевого соединения

Такой метод сращивания труб, один из самых известных в мире.Для соединения, нужно два фланца, уплотнительное кольцо, болты с гайками. Уплотнительное кольцо или прокладка состоят их хорошего упругого материала, благодаря которому достигается герметичность. Из-за такой простоты в сборке именно фланцевое соединение труб, получило наибольшее распространение.

Собранный таким образом трубопровод, можно смело варить. Прокладки для соединения должны быть из прочного и упругого материала, способного выносить различные

термальные нагрузки, связанные с температурными удлинениями и внутренним давлением. Они должны быть стойки к химическим воздействиям в агрессивной среде.Какой тип прокладок применить зависит от целевого назначения трубопровода. Какая форма и размеры прокладок определяет конфигурация соединений, в котором будет применен уплотнитель.

Основные типы

  • плоские
  • воротниковые
  • на свободном кольце
  • фланцы сосудов и аппаратов

В России, производство фланцевых соединений, регламентируется ГОСТ Р 54432-2011. В других странах, они изготавливаются, в соответствие с DIN и ANSI/ASME

Сборка

Для соединения фланцев между собой, нужны болты, гайки и шайбы . При давлении в 2,5 Мпа и температуре до 300 градусов используют болт с шестигранной головкой. При давление больше 4 Мпа и температуре 300 градусов или ниже -40 – шпильки, гайки и шайбы.

Преимущества шпилек перед болтами в том, что при  затягивании у шпилек напряжение распределяется равномерно, у болтов же оно концентрируется в месте перехода стержня в головку. К тому же шпильки можно монтировать в труднодоступных местах.Нужно помнить, что при сборке болты и шпильки должны быть такой длины, чтобы после затяжки их конец выступал за гайку на 2-3 нитки резьбы. Материал крепежного материала должен зависеть от целевого назначения трубопровода. Важно, чтобы крепежи по своей прочности и надежности соответствовали параметрам того, что будет транспортироваться. В это включается способность выдерживать нужную температуру и давление.

расчет соединения трубопроводов. Что это такое? Виды изолирующих соединений труб воздуховодов

Фланцевые стыки предназначены для создания разъёмного и не менее герметичного, чем сварное, соединения. Назначение фланца – присоединение отводящих труб или трассы к входным патрубкам, ведущим в отсеки и ходы технологического оборудования, например, секции котельной.

Что это такое?

Фланцевое изолирующее соединение – метод стыковки участков трубопровода, где требуется обслуживание без перемонтажа или реконструкции уже имеющейся линии. Это позволяет ускорить прочистку, замену отказавших секций без использования пильно-шлифовального и сварочного оборудования. Трубопроводы, чья система предусматривает организацию дополнительных ответвлений, пересечений и врезок, зачастую не обходятся без разъёмных стыков.

Можно, конечно, использовать муфтово-сгонные секции, однако фланцевые разбираются значительно легче.

Для надёжной стыковки всей трубоходной металлоконструкции используют болты с комплектом гаек, пресс- и гроверных шайб, вворачиваемых в крепёжные отверстия, соседние из которых отстоят друг от друга на одинаковом расстоянии.

Фланцевые стыки применяются не только в жидкостных системах трубопроводного обмена внутренней средой, но и в газовых, а также работающих на сжатом воздухе или парах любых жидкостей, нагретых до 100 и более градусов по Цельсию.

Наиболее популярная область применения фланцевых соединений – магистральные и вторично отходящие от них трубы подачи природного газа. Но по фланцевым секциям трубомагистрали гонят и нефть, аммиак, сероводород, оксиды неметаллов, также являющиеся газами в разогретом состоянии. Стальные фланцы применяют в сочетании таких же труб под приварку, однако на практике их всё больше вытесняют трубы ПНД (полиэтиленовые низкого давления), где фланец, имеющий кольцевую отбортовку с внутренней резьбой, навинчивается на пластиковую трубу. Допустимо использовать лишь полиэтилен и полипропилен, обладающие значительной упругостью при температуре от нуля до десятков градусов по Цельсию.

Виды

Фланец компрессионный, обладающий размером, к примеру, в 63 мм, применяется для возведения водопроводных систем, функционирующих на достаточно низком (до 1 атмосферы) давлении, включая мелиоративные инженерные коммуникации. Канализация, где жидкой средой в трубах является сточная или дренажная (ливневая) вода, не нуждается во фланцах с повышенным (10 и более атмосфер) давлении. Фланец обеспечивает переход с 63 мм (ПНД) на 5 см (сталь).

Стык производится путём связывания его через соответствующий фланец. Толщины стенок и резьбового зазора хватит, чтобы создать завинчивающееся разъёмное соединение. Его второе применение – стык для связи с шаровым запором, гидрозатвором и т. д. В комплекте может поставляться металлокольцо, благодаря которому перетяжка пластика, ведущая к появлению трещины на участке трубопровода, исключена. Такие детали не подходят для среды с температурой более 40 градусов. Рабочее давление берётся с запасом – 16 бар (параметр со значением «Ру-16»). Чтобы выбрать подходящее изделие, учитывают разграничение типов (или видов) фланцев по методу стыкования, способу изготовления и по классу давления.

По способу соединения

Способ соединения, как ранее отмечалось, может быть приварным (соединения из стали, например, морозостойкой 09Г2С) и врезным (резьбовое навинчивание). Для надёжного соединения по резьбе применяют фланцы с ободком, толщина стенок на котором составляет не менее 3 мм. Это кольцо наваривается на сам фланцевый «блин», затем полученное соединение отшлифовывается, получившаяся конструкция проверяется на отцентрованность, а далее на внутренней стороне стенок отбортовки режется резьба.

Так, для 50-миллиметровой трубы (приближённо это 2 дюйма) всё тот же 63-миллиметровый фланец предусматривает толщину стенок отбортовки приблизительно в 6,5 мм. Помимо 63х2, востребованы и другие похожие размеры, например, 110х4. Зависимость меньшего значения от большего в этой маркировке не всегда линейна.

Соединение приварным методом производится неразъёмным способом: на отрезок трубы навариваются два фланца с разных её концов. Соединение врезкой может потребовать лишь нарезания на уже существующей трубе резьбы. Далее резьба обматывается по канавкам ФУМ-лентой, паклей с нанесённой на неё термопастой. Затем фланец привинчивается на этот нарезной конец трубы.

Фланцы с шипом и пазом устроены следующим образом. Шип – один кольцевой бортик, паз – два, отстоящих друг от друга на ширину шипа. В результате соединение обеспечивается с куда более тонкой прокладкой, представляющей собой кольцо, чьи внешний и внутренний диаметры равны диаметрам шипа. Кольцо-прокладка вставляется и запрессовывается в паз одного из фланцев, затем в этот технологический канал вставляется шип второго фланца.

По способу изготовления

Фланцы изготавливают из средне- и высоколегированной сталей. Марки стали для фланцев учитываются по ГОСТу 12816-80. Распространённым способом является выделка фланцевых изделий горячим штампованием на кузнечном оборудовании. «Блин» штампуется, в результате образуются симметрично прорезанные отверстия, которые затем дорабатываются на токарном оборудовании. Альтернативы кузнечному штампованию – газовое разрезание, отливание в форме. Последний способ подразумевает вращение с использованием центробежного отливания.

По классу давления

Кованая сталь марки ASME-B16.5 использует 7 классов давления: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 и 2500. Чем выше номинал класса, тем больше допустимое давление в трубопроводе. Класс давления обусловливается объёмом стали, затраченной на производство одной пары. Маркировка классов – безразмерная величина. По этому стандарту здесь учитывается количество фунтов на дюйм.

Используя конвертер величин, легко перевести это в атмосферы (килограммы давящего воздействия на квадратный сантиметр площади трубопровода). При повышении температуры с +20 до +450 по Цельсию разрешённое давление может уменьшиться до 5 раз: сталь, ослабленная разогревом, даёт больше возможностей воде, газу или пару вырваться наружу. Некоторые стали из одной фазы могут уже при этой температуре перейти в другую: например, карбидная структура преобразовывается в графитную.

Дополнительные элементы

Одних фланцев, как показывает практика, мало для обеспечения высококачественного стыка. В качестве дополнительных элементов применяются следующие решения.

  • Болты и гайки с набором гровер- и прессшайб. Гроверная шайба, являясь витком пружины, не даёт соединению развинтиться от вибрации, вызываемой, к примеру, гидроударами при резком перекрытии воды, пара или газа на вентиле (задвижке) или кране. Это позволяет закрутить гайки до упора, не прибегая к их фиксации на витках болтов с помощью точечно-контактной сварки, что привело бы к порче крепежа и необходимости его спиливания/расточки.
  • Уплотнение из резины создаёт герметизацию. Вместо резинового кольца может использоваться и клей-герметик. Это даёт возможность создать так называемое резиноподобное соединение, полностью или частично заменив вырезку из настоящей резины. Вместо резины могут применяться и другие термостойкие уплотнители, к примеру, эбонит либо композитные материалы на основе каучука.

Минимальное требование – резина должна выдержать нагрев хотя бы до 120 по Цельсию.

  • Защитный кожух поставляется для закрытия фланцестыка на трубопроводе. Он может быть дополнен патрубком внештатного сливания. Изделие показано при использовании в качестве внутренней среды в трубе жидкости с химически активным составом. При этом оцинкованная или нержавеющая прослойка исключает вредное воздействие такой среды до определённой концентрации химреагента в воде.

Как и фланец, кожух не подходит для превышения температуры больше, чем на 450 градусов. Если подходящих кожухов в продаже не нашлось, потребитель вправе сделать заказ на изготовление изделий типоразмеров, подходящих в каждом конкретном случае.

Расчет и монтаж

Недостаточно просто поставить фланцы друг напротив друга, совместив их согласно правильно произведённому подбору. Потребуется и затягивание болтовых соединений. Чтобы качество стыка осталось неизменно высоким, следует выбрать наиболее высокоточные изделия, соответствующие друг другу.

Например, допуски шипа и паза не должны заметно расходиться друг с другом.

Для высококачественного монтажа фланцевого стыка сделайте следующее.

  1. С поверхностей (особенно соприкасающихся друг с другом участков на разных фланцах) очищают и удаляют остатки жира с помощью ацетона (спирта, растворителя-646, дихлорэтана или иного органически активного средства).
  2. Просматривают фланцы на присутствие (отсутствие) насечек, выбоин, вмятин, свидетельствующих как об отбраковке на производстве, так и о неправильных перевозке и хранении партии фланцев на складе.
  3. С резьбовой зоны снимают технологические заусенцы, далее стыкуемую часть покрывают машинным (индустриальным) маслом, смазкой или масляной отработкой.
  4. Устанавливают по центру прокладку. В паз её вставить легче при монтаже беспазно-бесшиповых фланцевых деталей. Бывшие в использовании прокладки брать незачем: их срок службы на новых изделиях заметно укорачивается, так как на предыдущих стыках они уже проработали довольно долгое время.

После установки болтов производится закручивание гаек до момента начала затягивания. Затем болты по одному затягиваются равномерно. Для четырёхболтового крепления используют последовательность затяжки по принципу «через один». Для затягивания болтов имеет смысл использовать тарировочный ключ. В него вмонтирован динамометр: если не довернуть болтовое соединение, то крепление может разойтись при гидроударах, если же перетянуть, будут рваться сами болты.

Затягивать весовым ключом гайки нужно до значения, которое рассчитано в соответствии с данным стыком. Для разных по условному диаметру (ДУ) фланцев используется своё значение усилия затяжки. Альтернативный способ закрутить соединения на фланцах – применить гидравлику для затягивания гаек, а для ускорения процесса предварительного закручивания гаечных соединений применяются пневматические гайковёрты.

Если соединений немного, а повышенная точность монтажа не особо критична, то гайки затягиваются вручную: простым рожковым, трубчатым или разводным ключом.

Расчёт ввода в эксплуатацию стыковых секций трубопроводов показывает, что усилие стягивания в первые сутки после монтажных работ ослабляется на одну десятую. На второй день следует с помощью всё того же весового ключа пройтись по всем соединениям. Ослабленные затяжки подтягиваются вновь до расчётного усилия.

Требования по сборке фланцестыковых секций учитывают не только условный диаметр, но и распирающее усилие (РУ), а также расчётное давление в системе. Это позволяет максимально высококачественно смонтировать трубные сегменты, обеспечив трубопроводам эксплуатацию без замены фланцев и прокладок на протяжении ряда лет с учётом периодического окрашивания всего воздуховода или газопровода.

Фланцевое соединение компрессионное для ПНД труб

Конструктивно данная деталь представляет из себя бурт под фланец и компрессионную муфту, соединенную воедино. Со стороны трубопровода имеется все тот же цанговый зажим, как и у всех компрессионных фитингов. А со стороны бурта фланец с универсальным расположением отверстий для болтов, подходящих ко всем видам стальных фланцев.

Способ монтажа трубы и фитинга остается неизменным, труба вставляется до упора, на нее устанавливается специальная шайба, которая, в свою очередь, зажимается гайкой. Весь механизм очень прост в монтаже, соединение трубы и фланцевого окончания, производиться вручную, а соединенные детали обеспечивают надежную и бесперебойную работоспособность узла долгие годы с максимальным рабочим давлением до 10 атмосфер.

Компрессионный фланец Итальянского производителя “Unidelta” в процессе производства комплектуется металлическим фланцем, что позволяет избежать, при монтаже, перетягивание пластмассовых частей, предотвратить их раскол и дальнейшую протечку узла, что выгодно отличает компрессионное фланцевое соединение “Unidelta” от фланцевых соединений других производителей.

Фланец ПНД компрессионный выпускается размерами 40, 50, 63, 75, 90, 110 мм и размером фланца от 1.1/2″(40 мм) до 4″(100 мм).  Подходит для использования под прямым воздействием УФ-лучей. Обладает прекрасной химической стойкостью.

Размеры фланцев и отверстий для его крепления соответствуют стандартным приварным фланцам. Металлический фланец изготавливается из цинковой стали, что увеличивает антикоррозийную защиту. А сама деталь из полипропилена высокого качества. Благодаря такому материалу адаптер не подвержен коррозии, ему не страшны низкие температуры. Качество материала и изготовленного из него фитинга, позволяет весь узел закапывать в земля, не опасаясь протекания или повреждения.

Срок службы фланцевых соединений не менее 20 лет. Их можно использовать со всеми видами водопроводных и технических полиэтиленовых труб транспортирующих питьевую и техническую воду, в системах полива и орошения, в дренажных и канализационных система, для перекачки химических растворов.

Что такое фланцевые соединения? Типы фланцевых соединений. Фланцевые соединения в промышленности

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 разъемное соединение. 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 технологических трубопроводов 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:

  • цельные;
  • свободные.
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:

  1. Литые фланцы, изготавливаются как единое целое с корпусом. Отливаться они могут из стали или чугуна.
  2. Стальные фланцы, которые имеют резьбу на шейке. Этот тип имеет достаточно ограниченное применение и в основном используется для трубопроводов с низким давлением.
  3. 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.
  4. Фланцы плоские приварные. Производятся они из стали и применяются такие фланцевые соединения для технологических трубопроводов.
  5. Свободные фланцы. Этот вид имеет свои особенности и подразделяется на три подвида:
  • 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

  1. Форма фланцевого соединения. Фланцы могут быть: круглые, овальные или прямоугольные.
  2. Условный проход. Его размер соответствует внутреннему сечению фланца, по которому будет протекать среда.
  3. Конструктивное исполнение. Этот параметр регламентирует фланцевые соединения, ГОСТ 12815-80 включает 9 различных категорий исполнения.
  4. Давление. Соединения могут выдерживать максимально условное давление, оно зависит от исполнения и геометрических размеров фланца. Этот параметр также предусмотрен основным нормативным документом.
  5. 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 блуждающих токов. 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 приваренные встык.

Фланцевый крепеж

Для монтажа фланцевых соединений обязательно необходим крепеж. Для крепления трубопроводов применяют такие крепежные изделия: болт, гайка, шпилька и шайба. Так как фланцевые соединения трубопроводов — это достаточно ответственная конструкция, к крепежу предъявляются требования в соответствии со следующими параметрами:

  1. Среда. Она может быть агрессивной и нет. Основываясь на этом параметре среды, выбирается крепеж. Для агрессивных сред предпочтение отдается стали с антикоррозионными свойствами. Также возможно применение специальных покрытий, препятствующих коррозии.
  2. Температура. Здесь играет роль температура жидкости или газа, который будет транспортироваться по данному трубопроводу, а также температурный режим окружающей среды. Каждый материал имеет рабочий диапазон температур, в соответствии с которым выбирается изделие. Если окружающая среда не превышает –30 ºС, возможно применение обычных марок стали, для более низких температур применяются холодостойкие марки.
  3. Давление. Чем выше показатель рабочего давления, тем более высокими параметрами должен обладать используемый материал, из которого изготовлены шпильки для фланцевых соединений.
  4. Показатели крепежных изделий: тип резьбы, шаг, длина.
  5. Материал. Сталь, которую используют в производстве крепежных изделий для фланцевых соединений можно классифицировать по четырем категориям:
  • углеродистая сталь общего назначения, рабочая температура не должна превышать показатель 200 ºС, а максимальный диаметр – 48 мм;
  • углеродистая сталь, применяемая для изделий повышенной точности, температура работы не может быть выше значения 300 ºС;
  • сталь углеродистая с повышенным качеством, крепежные изделия из этого материала могут эксплуатироваться при температуре выше 450 ºС;
  • легированные стали, которые обладают теплоустойчивыми и антикоррозионными свойствами.

Ограниченность применения крепежных изделий

Выбор крепежных изделий обусловлен вышеперечисленными параметрами, но существуют и некоторые ограничения:

  1. Крепежи, эксплуатируемые при рабочем давлении до 25 кгс/см, не ограничены выбором типа изделия. Что же касается давления, которое превышает эту цифру, использоваться могут только шпильки для фланцевых соединений, применение болтов запрещено.
  2. Марка стали для пары «шпилька–гайка» может выбираться как одинаковой, так и различной. Если используется один материал, прочность гайки должна быть ниже прочности шпильки на 20 единиц.

Существует специальный ГОСТ шпильки для фланцевых соединений, в соответствии с которым выбираются номинальные размеры крепежного изделия. Выбор размеров зависит от рабочего давления, которому будет подвержена шпилька.

Прокладки

Эта деталь входит в изолированное фланцевое соединение, для того чтобы обеспечить необходимую плотность между фланцами. Прокладки разделяют на различные виды по определенным параметрам. В зависимости от материала, из которого они изготовлены, различают категории:

  • металлические;
  • неметаллические;
  • комбинированные.

Распределение прокладок по упругости:

  • упругие;
  • жесткие.

Это свойство предопределяет материал, из которого изготовлены прокладки для фланцевых соединений. Упругие получаются из комбинированных и неметаллических видов. Жесткие прокладки в основном представляют собой металлические, а также неметаллические, полученные из таких материалов, как фибра, твердая резина, паронит и т. д.

Конструктивные особенности прокладок

По этому признаку прокладки для фланцевых соединений делятся на:

  • Плоские (могут быть как металлическими, неметаллическими и комбинированными), их применяют в соединениях с плоскими поверхностями. Внутренний диаметр плоских прокладок должен быть больше диаметра трубы на 1-3 мм.
  • Линзовые прокладки изготавливают из углеродистых и легированных сталей, они могут быть как жесткими, так и упругими.
  • Овальные обеспечивают надежное уплотнение, при этом нагрузка на болты достаточно умеренная. Контакт прокладочного изделия происходит по наружной и внутренней окружности с фланцем. Материалом для этих прокладок служит углеродистая или нержавеющая сталь.
  • Гофрированные прокладки могут быть как металлическими, так и неметаллическими. Их изготавливают из тонкого листа меди, мягкой стали, в качестве неметаллического материала используется асбестовый картон или бумага. Внутренний диаметр соответствует диаметру фланца, а внешний корректируется расположением болтов.
  • Спиральные относятся к упругим прокладкам. Такая прокладка состоит из трех элементов – спиральной части и двух ограничительных колец.
  • Зубчатые прокладки, материалом для этих прокладок служит малоуглеродистая или легированная сталь. Изолированное фланцевое соединение с данным типом прокладок может эксплуатироваться при температурах, не превышающих 480 ºС.

Расчет фланцевых соединений

После определения типа фланца, в зависимости от его назначения, вида прокладочного изделия, а также материалов, из которых изделие будет изготавливаться, конструкторами выбираются необходимые размеры детали по специальным таблицам. Они представлены в соответствующих ГОСТах. Несмотря на то что фланцы являются стандартными деталями, очень часто возникает потребность в конструировании индивидуального изделия. Система расчета включает следующие пункты:

  1. Расчет пластических деформаций в основании втулок, это касается соединений, работающих при небольших температурах и давлениях.
  2. Учет внешнего изгибающего момента, возникающего от нагрузки на болты. Этот параметр определяет прочностные характеристики фланца.
  3. Вычисление возникающих напряжений, особенно это касается изделий, которые получены сваркой.
  4. Выбор шага болтов, неправильно определенный этот параметр может вызвать прогиб колец фланца между болтами.

Расчет фланцевых соединений должен учитывать разновидность нагрузки. Возможны два варианта – в первом случае нагрузка от болтов передается на прокладку, во втором – идет равномерное распределение нагрузок между прокладкой и опорным кольцом.

Типы соединений оборудования

Основные типы соединений поставляемого оборудования:

— Фланцефое соединение

— Бессварное муфтовое (грувлочное) соединение

— Резьбовое соединение

 

 Фланцевое соединение.

Фланец – металлический диск, который имеет внутреннее  отверстие соответствующее проходному отверстию трубопровода,  а так же крепежные отверстия, расположенные по кругу через которые два фланца скрепляются между собой болтами или шпильками. Герметизация соединения достигается путем установки прокладки между плоскостями фланцев. В нашей стране это наиболее распространенный способ соединения оборудования с трубопроводом.

  

Есть несколько типов фланцев, но наиболее часто применяемые в ПТ и ВС воротниковые и плоские фланцы. Обращаем внимание на то, что монтаж межфланцевых дисковых поворотных затворов необходимо производить только с воротниковыми фланцами! Плоские фланцы ведут к повреждению манжеты затвора.

 

Таблица характеристик фланцев оборудования Tyco

Таблица характеристик фланцев Динарм

 

 

Бессварное муфтовое (грувлочное)  соединение – два отрезка трубы на краях, которых предварительно накатывается (выдавливается) специальный желобок (канавка), соединяются специальными разъемными муфтами.  Герметизация соединения достигается путем установки на трубы  манжеты специальной формы (чаще всего из ЕПДМ) поверх которой монтируется муфта, состоящая из двух частей (половин). Для создания различных конфигураций трубопровода, производятся различные фитинги (фасонные изделия) такие как отводы, тройники, переходы, а так же различные адаптеры, в том числе под фланцевое соединение. Данный тип соединений широко и очень давно используется зарубежом в частности в США. Последние годы бессварной тип соединений  за свою простоту, надежность, а так же возможности монтировать трубопроводы различного назначения без применения сварочных работ (в том числе на уже действующих объектах), с большой скоростью набирает популярность в нашей стране. Многие крупные строительные и монтажные компании уже перешли на данный тип соединения трубопровода, как пожарного, так и хозпитьевого назначения.

  

 

Резьбовое соединение.

Резьбовой тип соединения, который наверное известен абсолютно всем. Резьбовой тип соединения изобрели достаточно давно (чаще всего изобретение резьбового соединения приписывают  Римской империи). Резьбовое соединение наиболее часто применяют для соединения трубопроводов и оборудования небольших диаметров.

 

 

 

 

Некоторое оборудование поставляемое нашей компанией может иметь комбинированное соединение. Например клапан может иметь с одной стороны фланцевый тип соединения, а с другой стороны грувлочный (муфтовый тип).

Фланцевые соединения для стальных трубопроводов

Многие трубопроводы разного назначения устанавливают сваркой, что обеспечивает надежность и длительную службу стыков. Когда при прокладке данный способ не является приемлемым либо при эксплуатации нужна разборка, применяются соединительные фланцы. В плане надежности и долговечности такие изделия практически не уступают сварным вариантам.

Особенности назначения и применения

Монтируют соединения на магистрали, имеющие определенный диаметр (более 32 мм). Таким образом, формируются системы разветвлений в рамках различных предприятий, сети ЖКХ, магистрали в нефтедобывающем секторе. Для проведения внутридомовых коммуникаций подобные соединения используются нечасто.

Применяют фланцевые стыки для следующего:

  • подсоединения труб и аппаратуры из различных материалов;
  • монтажа арматуры характера;
  • осуществления очистки трубопроводных магистралей;
  • врезки измерительных устройств;
  • отключения определенной части трубы для проведения ремонтных операций.

Конструктив фланцевого соединения

В комплекте обычно присутствуют два фланца с центральным отверстием, а также прокладки и нескольких крепежных элементов. Если нужно защитить систему от блуждающих токов, используются специальные втулки, а также прокладка из диэлектрика. Если в магистрали присутствует высокое давление, стяжку фланцев осуществляют при помощи болтовых соединений. Шпильки позволяют выполнить равномерную затяжку, что достаточно удобно при выполнении работ в любых местах. Такие соединения используются при высоких параметрах давления.

Элементы из коррозионностойких и хладостойких сталей

Коррозионностойкой принято считать сталь, которая отличается химической стойкостью при работе в агрессивной среде. Материал содержит много хрома и никеля. При этом наличие хрома в нержавейке должно находиться на уровне 12 %. Если его меньше, сталь утрачивает способность противостоять коррозии.

На сайте www.sm2000.ru стальные детали трубопроводов купить можно по выгодной стоимости. Здесь представлен большой ассортимент продукции по выгодной стоимости. Присутствует доставка и удобные варианты оплаты.

На правах рекламы.

Пошаговая инструкция +Фото и Видео

Для монтажа металлических труб в своем большинстве используют сварку, но порой требуется фланцевое соединение труб из стали.

Данный вид соединения применяется для монтажа труб большого диаметра и в случаях, когда конструкция должна легко демонтироваться.

Фланец – это кольцо или квадрат (самые распространенные формы), плоской формы с несколькими отверстиями по периметру, для болтов (шпилей с гайками) и отверстием по центру для трубы.

Содержание статьи:

Общие сведения

Существует несколько видов фланцевого соединения, каждое из которых делается строго в соответствии ГОСТа:

  1. Плоские фланцы –ГОСТ 12820-81
  2. Воротниковые – ГОСТ 12821-81
  3. Свободные фланцы на приварном кольце –ГОСТ 12822-80
  4. Фланцы для сосудов и аппаратов ГОСТ 28759,2-90
  5. Кольцевая заглушка ГОСТ 12836-80

Чтобы соединение деталей было герметичным применяют уплотнители:

При помощи фланцев соединяются не только трубы между собой, но и производится монтаж труб к другим конструкциям. Например, к емкости, на патрубок которой установлен фланец или чтобы произвести стыковку изделий из разного материала.

Соединительные детали изготавливают из:

  1. Ковкого чугуна. Фланцы отливаются. Допустимое давление 4МПа. Допустимая температура жидкости от -300 до +4000
  2. Стали. Литые соединительные детали с допустимым давлением 20МПа и рабочей температурой от -2500 до +6000 . Применяются для монтажа изделий из разного материала.
  3. Стали. Приварные фланцы. Предназначены, для труб с небольшим давлением 2,5 МПа.
  4. Чугун серый. Литые фланцы используются, для труб с максимальным рабочим давлением 16МПа. Допускается транспортировка жидкости температурой от -150 до +3000.

Внимание! Стальные фланцы отливаются из легированной, углеродистой и нержавеющей стали.

Также выпускаются полипропиленовые фланцы, для монтажа пластикового трубопровода с незначительным давлением:

  • Проходные – соединительные фланцы для труб
  • Глухие – предназначены для установки в тупиковых ветках трубопровода.

Для того, чтобы соединить две детали потребуется два одинаковых фланцы, которые плотно прикреплены к срезу трубы.

Присоединяются фланцы двумя способами:

  • Сажаются на резьбу. Такой вид установки соединительного элемента применим только для безнапорной магистрали.
  • Крепятся путем приваривания.

Фланцы предназначенные для одной стыковки называют ответными. Когда элементы установлены, производится их соединение и закрепление при помощи болтов или шпилек. Шпильки закреплять проще и быстрее, так как резьба с двух сторон и затягивать гайки можно сразу с обоих концов.

Как выбрать фланцы для стальных труб?

Условный проход соединительного элемента – внутреннее сечение трубы, для которой выбирается фланец. Обозначается Ду (мм).

Важно! Приварные фланцы имеют еще одну маркировку, в виде латинской буквы, которая дает характеристику внешнему размеру (диаметру) трубы.

Ряд

Изделия с идентичным условным проходом, бывают разными:

  • Отличие в расстоянии между крепежными отверстиями
  • Разница в размере отверстий.

Обычно данный показатель называют рядностью.  То есть, чтобы соединить две детали при помощи фланцев у них должен совпадать не только условный проход, но и быть одинаковая рядность.

Допустимый уровень максимального давления трубной магистрали

Показатель зависит от:

  • Материала изготовления
  • Есть или нет уплотнители, и из какого материала они сделаны
  • Геометрических размеров деталей

Диапазон рабочей температуры

Монтаж с нарушением этого показателя приведет к течи в месте стыковки. Рабочая температура и рабочее давление величины взаимосвязанные, допустимые показатели всегда указаны в документации приложенной к изделию.

Уплотнители (прокладки)

Выбор данного элемента делается на основании таких показателей, как химический состав транспортируемой жидкости и какая нагрузка на трубопровод.

Изготавливают уплотнители из:

  • Резины. Обладает высокой устойчивостью к агрессивным средам и температурам.
  • Паронит. Хорошо использовать при монтаже трубопровода транспортирующего жиросодержащие среды.
  • Фторопласт
  • Асбестовый картон

Фланцевое соединение. Технология работ

  1. Соединительные детали должны быть без механических повреждений. Недопустимо наличие сколов, трещин, глубоких царапин, вмятин и т.д.
  2. Отсутствие на поверхности изделия ржавчины
  3. Перед установкой проверить болты (шпильки) на наличие брака.
  4. Убедиться в качественной резьбе
  5. Установить прокладку
  6. Проверить, как легло уплотнительное кольцо

Если используются квадратные фланцы для монтажа, то болты устанавливаются и затягиваются по диагонали. Только при соблюдении всех этих правил, возможно сделать качественное герметичное соединение.

Внимание! Установка б/у прокладок запрещена.

Когда все проверено и готово, можно приступать к затяжке. Накручивание гаек выполняется следующим образом: Первый болт, вставляется в любое отверстие фланцевого соединения, затягивается не до конца. Аналогично ставится второй болт, четко напротив первого. Третий крепится  перпендикулярно первому и второму. Четвертый устанавливается напротив третьего.

По такой схеме устанавливаются все болты или шпильки.

Важно!!! Сразу затягивать гайки нельзя, нарушится герметизация.

После установки всех болтов можно начать их постепенно затягивать по той же схеме, каждый раз делая несколько оборотов гайки.

Чтобы степень затяжки была одинаковая, можно использовать специальные инструменты:

  • Динамометрический ключ
  • Пневматический гайковерт
  • Натяжной механизм с гидроприводом

Через сутки после начала эксплуатации трубопровода, требуется подтянуть болты, так как часто в течении этого времени соединения ослабляются.

Важно! Если болты затягивать сильно, можно испортить резьбу, слабо или не равномерно магистраль даст течь.

Фланец с соединением внахлестку – обзор

Трубопроводы, подсоединенные к резервуарам, должны быть спроектированы таким образом, чтобы создаваемые напряжения находились в пределах расчетных пределов резервуара.

Следует учитывать осадку резервуара и движение корпуса наружу при полном гидростатическом давлении.

Первая трубная опора от бака должна располагаться на достаточном расстоянии, чтобы предотвратить повреждение соединений трубопровода и бака.

Можно рассмотреть возможность установки пружинных опор рядом с соединением с резервуаром для трубопроводов большого диаметра.

Так как резервуары большого диаметра имеют тенденцию к оседанию в фундаменте, необходимо предусмотреть во всасывающем и наливном трубопроводе меры по предотвращению оседания резервуара. Для этого может потребоваться использование компенсаторов, муфт Victaulic или фланцев внахлестку, установленных, как показано на рис. 6-5.

Рис. 6-5.Деталь фланца соединения внахлестку для осадки резервуара.

(любезно предоставлено Red Bag/Bentley Systems, Inc.)

Следующее примечание должно учитываться для всех чертежей трубопроводов, содержащих резервуары для хранения: Все трубопроводы должны быть отсоединены от резервуара во время гидростатического испытания резервуара для хранения.

Количество трубопроводов в емкостных соединениях должно быть сведено к минимуму, и они должны быть проложены кратчайшим возможным путем к магистральным трубопроводам, расположенным за пределами емкостных соединений, с достаточным запасом на расширение.

Гибкость трубопроводных систем может быть обеспечена за счет использования изгибов, петель или смещений.

Если пространство ограничено, можно рассмотреть возможность установки подходящих компенсаторов сильфонного типа в соответствии с проектными спецификациями и рекомендациями производителя. Эти компенсаторы следует использовать только в тех случаях, когда свойства жидкости таковы, что она не может закупорить сильфон. Они должны быть закреплены и направляться, не должны подвергаться скручивающим нагрузкам и должны обеспечивать возможность быстрого осмотра.

Трубопровод резервуарного парка желательно прокладывать над землей на бетонных или стальных опорах.

Грунт под трубопроводом должен быть таким, чтобы предотвратить скопление поверхностных вод или утечку продукта.

Коллекторы должны располагаться вне обваловки резервуара.

Трубопровод должен проходить над земляными стенами; однако, если это невозможно и труба проходит через обваловку, следует предусмотреть подходящую трубную муфту, чтобы учесть расширение и возможное перемещение линий.Кольцевое пространство должно быть надлежащим образом герметизировано. Также трубопроводы, проходящие через бетонные стены насыпи, должны быть снабжены муфтами для труб.

Должны быть предусмотрены пешеходные дорожки для обеспечения рабочего доступа к наземным трубопроводам.

Трубопроводы должны быть защищены от неравномерной осадки грунта там, где они проходят под дорогами, железными дорогами или другими точками, подверженными движущимся нагрузкам.

Подземные трубопроводы должны быть защищены снаружи антикоррозионными материалами или катодными средствами.

Маршруты подземных трубопроводов должны быть соответствующим образом обозначены и обозначены над землей и зарегистрированы.

Трубные эстакады, перемещаемые поперек дорожек или дорог, должны иметь достаточный зазор от уровня грунта для проезда транспортных средств и строительной техники.

Должны быть обеспечены соответствующие лестницы или лестницы и рабочие платформы для облегчения эксплуатации и обслуживания резервуаров.

Резервуары могут быть соединены между собой на уровне крыши мостовыми платформами.

Все штуцеры, включая сливы на корпусе резервуара, должны иметь запорные клапаны, примыкающие к корпусу резервуара или как можно ближе к нему.

Необходимо принять меры предосторожности, чтобы предотвратить замерзание сливного клапана или клапана отбора проб в открытом положении.

На блок-схеме указан тип устанавливаемого двойного клапана с минимальным расстоянием между клапанами 1 м. Не допускайте образования ловушек для жидкости в вентиляционных линиях.

фланцевое соединение трубы — Стоковая фотография [43585850]

Это стоковое фото под названием «трубное фланцевое соединение»[43585850] содержит теги трубы, трубопровод, фланец. Автор этого материала — Mrivserg (№237498). Доступны размеры от S до XL, а цена начинается от 5 долларов США. Вы можете загрузить образцы данных с водяными знаками (композиции изображений), проверить качество изображений и использовать Lightbox после регистрации бесплатно. Увидеть все

трубное фланцевое соединение

Предварительный просмотр кадрирования Закрыть предварительный просмотр обрезки
  • 1:1
  • 4:3
  • 4:5
    (8:10)
  • 3:2(6:4)

* Вы можете перемещать изображение, перетаскивая его.

Причины рекомендовать план подписки на изображения