Фланці сталеві – плоскі, комірні, вільні. Фланці. Призначення. Виконання

Транспортування газоподібних, рідких і навіть сипких складів сьогодні здійснюють транспортування спеціальними трубопроводами. Де кожен відрізняється не лише довжиною та габаритними розмірами, а й рядом технічних параметрів. Основним з них є максимальний тиск складу, що транспортується. Звідси існують певні вимоги щодо герметизації швів та з'єднання як основної арматури, так і додаткових елементів трубопроводів. І тут не обійтися без фланців, що забезпечують максимальну герметичність, міцність і навіть багаторазовість, яку забезпечує фланець сталевий приварний комірний гост 12821-80.

Фланець фланцю різниця

Широкий спектр використовуваних трубопроводів, як і середовищ, що транспортуються ними, сприяє розширенню видового розмаїття фланців.

плоскі фланці ГОСТ 12820-80 трубопровіднівідрізняються збільшеним внутрішнім діаметром порівняно із зовнішнім, оскільки приварюються вони до задньої поверхні труб;
комірний фланець сталевий приварний за ГОСТ 12821-80приварюється встик, тому його внутрішній діаметр дорівнює діаметру труби;
фланці різьбові за ГОСТ 9399-81використовуються рідко;
трубні
фітингові
валові
крупно кріпильні
сполучного виступу
прокладки
легована сталь
нержавіюча сталь
вуглецева сталь.

Що дозволяє створювати трубопроводи із заданими технічними параметрами.

Основи виробництва фланців

Найпоширенішим заводським способом виготовлення є метод гарячого штампування, що виробляється з використанням спеціальних пресів. Де показник зусилля вбирається у 4500 кН. Далі до роботи підключаються токарні верстати, на яких проводиться подальша обробка всіх поверхонь. Сьогодні використовуються верстати із ЧПУ. Все робиться максимально точно і швидко. Тому як фланець приварний встик комірний держстандарт 12821-80, наприклад, не є елементом спектру кріплення. Він, як і будь-який інший його аналог, відповідає за герметичність та довговічність з'єднання. Кріпильні елементи кріпляться до нього або через нього.

Трубопровідні аналоги та фланці судин та апаратів

Широкий спектр як різновидів, так і вимог сучасних транспортних мереж накладає ряд вимог на фланці. Звідси існує система стандартизації фланців різного виду. Причому у світі таких систем є кілька.

Вітчизняний виробник дотримується нормативних вимог щодо системи ГОСТ.

Де відрізняють:

ГОСТ 12821-80 комірні фланцііз сталі приварні встик, надійно герметизують транспортуючі системи, де параметр тиску середовища 0.1-20.0МПа;
ГОСТ 12820-80 плоскі фланці, розроблені для проводів із параметрами тиску в діапазоні 0.1-2.5МПа;
ГОСТ 12822-80 сталеві фланці вільні, що закріплюються за допомогою спеціального приварного кільця, що застосовуються в трубопроводах з тиском в 0,1-2,5МПа;
ГОСТ 28759.1/2/3/4-90 плоскі або звичайні фланці для апаратів та судин з приварним типом кріплення у звичайний стик або встик з використанням прокладки з восьмикутним або овальним поперечним перерізом;
ГОСТ 28919-91 фланці з кріпленням різновиду гирло;
ГОСТ 9399-81 плоскі фланці або їх різьбові аналоги із сталі з приварним типом, розроблені під тиск 20.0-100.0МПа.

ОСТ 34-42-836-86 плоскі фланці, розроблені як додатковий елемент дооснащення тепло та/або атомних електростанцій;
ОСТ 26-842-73 фланці з кріпленням через прокладку овальної або восьмикутної форми в поперечному перерізі, але встановлюються встик методом зварювання;
АТК 26-18-12-96 спеціальні різьбові фланці для кріплення найрізноманітнішого вимірювального обладнання. Відмінною якістю є висока стійкість до корозійних впливів при тиску середовищ, що транспортуються, 4,0-16,0МПа.

Стандарти зарубіжних виробників

Зарубіжні виробники дотримуються своїх стандартів. У них прийнято стандарти фланці ansi» або « фланці Asmeщо в принципі передбачає аналогічні параметри. В основі класифікації закладено показник умовного діаметра фланців Ду/DN/Dy, що виражається у дюймах. Дюйм приблизно дорівнює 2,54см. У цьому нормується умовний тиск чи Ру/PN. Що утворює класифікацію типу class, фунт, psi, pounds per squared inch. Звідси виділяють такі різновиди як 150; 300; 400; 600; 900; 1500; 2000; 2500; 3000; 5000; 10000; 15000; 20000.

Найпоширенішими у нас різновидами від ANSI/ASME є типорозміри 16.6 та 16.47, а API – 6А. Де перший норматив включає сталеві фланціприварний встик різновиду за ГОСТ 12821-80 з параметром діаметра умовного проходу 0,5'-24''. Моделі з більшим показником відповідають нормам різновиду ASME/ANSI16.47. А модифікація API6А, впроваджена американським інститутом нафти, близька до їхнього стандарту від ANSI 16.5 і не тільки за розмірами. Відмінними тут є матеріали виготовлення та показники тиску, необхідного для необхідної адгезії вихідних матеріалів, що використовуються у процесі виробництва. А також тим, що різьбові фланці за системою API мають більшу висоту коміра, ніж їх аналоги з ASME16.5. Кожен із американських стандартів має точний аналог вітчизняного ГОСТ.

Flanges SO або сталеві плоскі фланці приварного різновиду;
Weld Neck або WN – фланці комірного виду із сталі приварні;
Socket Weld Flanges або фланці розтрубні, тобто доповнені виїмкою під зварювання;
Threaded Flanges або Screwed – фланці сталеві з різьбленням;
Lap Joint або Lapped Flange - фланці приварного внахлест типу, звані вільними;
Blind Flanges заглушки фланцевих різновидів, виготовлені зі сталі.

Кожен різновид дозволяє підібрати саме ті фланці, які забезпечать максимальну герметичність, довговічність і належну прохідність для будь-якої навіть вузькоспеціалізованої мережі транспортування.

Призначення

Фланці застосовуються для приєднання виробів арматури до трубопроводів, з'єднання окремих ділянок трубопроводів між собою та для приєднання трубопроводів до різного обладнання.
Фланець- зазвичай плоске кільце або диск з рівномірно розташованими отворами для болтів і шпильок ,службовці для міцного і герметичного з'єднання труб і трубопровідної арматури , приєднання їх до машин, апаратів і ємностей, для з'єднання валів та інших деталей, що обертаються ( фланцеве з'єднання). Фланці використовують попарно (комплектом).

Призначення
Фланці застосовуються для приєднання виробів арматури до трубопроводів, з'єднання окремих ділянок трубопроводів між собою та для приєднання трубопроводів до різного обладнання.

Виконання
ГОСТ передбачає 9 виконань фланців, що відрізняються формою і геометричними розмірами стикувальних поверхонь. Найбільш широко використовуються фланці 1-го виконання. Фланці на високий тискРу 10,16, 20 МПа не можуть бути виготовлені з ущільнювальною поверхнею виконання 1. Для фланців, що працюють при високих тисках, з агресивним робочим середовищем та ін, як правило, використовуються інші виконання. Залежно від способу приварювання фланців до трубопроводу вони бувають двох видів:

приварні пласкі;
приварні встик (комірні).

Матеріал
Фланці виготовляються з вуглецевих, легованих та нержавіючих сталей:

Ст 3;
Ст 20;
09Г2С;
15Х5М;
12Х18Н10Т.

ГОСТ 12820-80

Призначені для з'єднання трубопроводів на умовний тиск від 0,1 до 2,5 МПа (від 1кгс/см2 до 25 кгс/см2) і температуру середовища від -70 до +300 С. Фланці повинні виготовлятися з ущільнювальною поверхнею виконання 1,2 ,3. Допускається виготовлення фланців з поверхнею ущільнювача виконання 4,5,8 і 9. Приєднувальні розміри і розміри ущільнювальних поверхонь за ГОСТ 12815-80. Технічні вимоги, матеріал фланців, кріпильних деталей та прокладок, а також маркування, пакування, транспортування за ГОСТ 12816-80.

ГОСТ 12821-80

Призначені для з'єднання трубопроводів на умовний тиск Ру від 0,1 до 20 МПа (від 1кгс/см2 до 200 кгс/см2) і температуру середовища від -70 до +450 С. Фланці повинні виготовлятися з ущільнювальною поверхнею виконання 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; фланці на високий тиск Ру 10, 16, 20 МПа (100, 160, 200 кгс/см2) не можуть бути виготовлені з поверхнею ущільнювача виконання 1. Приєднувальні розміри і розміри ущільнювальних поверхонь за ГОСТ 12815-80. Технічні вимоги, матеріал фланців, кріпильних деталей та прокладок, а також маркування, пакування, транспортування за ГОСТ 12816-80.

ГОСТ 12822-80

Призначені для з'єднання трубопроводів на умовний тиск від 0,1 МПа до 2,5 МПа (від 1кгс/см2 до 25 кгс/см2) та температуру середовища від -30 до +300 С. Кільця повинні виготовлятися з ущільнювальною поверхнею виконання 1,2 ,3. У технічно обґрунтованих випадках допускається виготовлення кілець з поверхнями ущільнювачів виконання 4,5,8 і 9. Приєднувальні розміри і розміри ущільнювальних поверхонь за ГОСТ 12815-80. Технічні вимоги, матеріал фланців, кріпильних деталей та прокладок, а також маркування, пакування, транспортування за ГОСТ 12816-80.

Для з'єднання валів та інших фланцевих елементів.

Фланець - процес виготовлення не так простий

Багато вітчизняних виробників випускають сталеві фланці великих розмірів, фланці комірні та фланцеві заглушки (глухі фланці) в ГОСТ, DIN, ANSI та ASME.
Фланець відрізняється за типами:
фланець плоский;
фланець комірний та різьбовий.

Плоский сталевий фланець приварюється до задньої поверхні труби. Відповідно, внутрішній діаметр плоского фланця трохи більший за зовнішній діаметр труби.

Комірний сталевий фланець приварюється встик до труби, яке внутрішній діаметр дорівнює діаметру труби. Комірні фланці застосовуються на трубопроводах при тиску більше 16 МПа. Різьбові фланці в трубопровідній арматурі застосовуються дуже рідко.
Фланець відрізняється і за способом кріплення:
фланець для труб;
фланець для фітингу;
фланець для валу;
фланець для корпусних деталей

Іноді сталевий фланець приварюють або пригвинчують до кінців деталей, що з'єднуються, як окремий елемент. Ущільнювальна поверхня фланця в трубопроводах залежить від тиску середовища і матеріалу, з якого виготовляється прокладка. Прокладки з картону, гуми та пароніту застосовуються при тисках до 40 атм. Фланець сталевий з конічною поверхнею ущільнювача - при тисках вище 64 атм.
Фланець виготовляється методом гарячого штампування на заводах за допомогою спеціальних пресів із зусиллям до 4500 кН. Потім процес продовжує свердлівку та обробку поверхонь на токарних верстатах з ЧПУ. Фланці не грають ролі скріплювальних частин, а служать опорою скріплювальних болтів або заклепок.

Для забезпечення високої герметичності фланець у різних виконаннях з'єднується. у різний спосіб: за допомогою шипа, паза, западини або сполучного виступу.

Як матеріал для виробництва фланців використовують вуглецеву, леговану і нержавіючу сталь.

Застосування фланцевих з'єднань на відповідальних ділянках трубопроводу

Сучасні трубопроводи призначені для транспортування різних видів рідин, а також горючих сумішей та інших видів робочих середовищ. Щоб весь цей процес відбувався без будь-яких проблем, необхідно, щоб всі складові системи працювали як єдиний механізм. Найнебезпечніші місця трубопроводу – це місця з'єднання труб між собою, а також з'єднання обладнання та трубопроводу. На цих ділянках і встановлюються фланці. Варто відзначити, що на ці деталі необхідно звертати особливу увагу. Адже від того, наскільки надійними будуть стики, залежить безперебійна робота всієї системи трубопроводу. В даний час сталеві фланці розрізняються за декількома основними характеристиками. Найбільш важливі з них – технологічні та конструктивні. Відповідно до технологічних особливостей розрізняють круглі та квадратні фланці. Їх застосування обумовлено типами використовуваних труб і запірної арматури. Що ж до конструктивних особливостей, то вони залежать від стандартів, що регулюють виробництво та контроль якості за фланцями на території Росії та країн СНД. Види стандартів, які застосовуються в даний час:
ГОСТ 12820-80
ГОСТ 12821-80
ГОСТ 12822-80.

Під дію ГОСТу 12820-80 потрапляє фланець сталевий плоский, який з'єднується із трубопроводом двома швами. На сьогоднішній день цей тип з'єднання не має великої популярності. ГОСТ 12821-80 - фланець сталевий приварний встик. Цей тип монтажу застосовують за значення умовного тиску до 200 кгс/см.кв. При цьому виходить лише один шов. ГОСТ 12822-80 - сталевий фланець вільний на приварному кільці. В цьому випадку до труби приєднують приварне кільце.

Фланці сталеві вільні

Фланець вільний на кільці приварного за ГОСТ 12820-80 використовується для з'єднання трубопроводів під тиск від 0,1 МПа до 2,5 МПа і при температурі середовища від -30oС до +300oС. Виготовляється з поверхнею ущільнювача виконання 1,2,3. У деяких випадках допускається виготовлення кілець із виконанням 4,5,8 та 9.

Фланці сталеві плоскі

Фланець сталевий плоский приварний за ГОСТ 12820-80 використовується для з'єднання трубопроводів під тиск від 0,1 МПа до 2,5 МПа і при температурі середовища від -60°С до +300°С. . Допускається виготовлення з поверхнею ущільнювача виконання 4,5,8 і 9.

Фланець сталевий плоский є найчастіше застосовуваним сполучним елементом. Для його виготовлення застосовуються різні видисталі, з яких найбільш популярні вуглецева, легована та нержавіюча. Одним з основних факторів, якими вибирається фланець сталевий плоский, є величина умовного тиску. Як було зазначено вище, при значенні цієї величини до 200кгс/см.кв. застосовується зварювання фланця встик. Це найнадійніший спосіб кріплення. При менших величинах внутрішнього тиску трубопроводі фланець сталевий плоский може бути приварений двома швами, або ж використовується монтажний елемент на приварному кільці. Фланець сталевий плоский, що застосовується для кріплення складових частин трубопроводу, виготовляється з різних марок сталі, що підбираються з урахуванням наступних факторів:
дія робочої температури на фланець сталевий плоский
вплив умовного тиску на фланець сталевий плоский
вплив транспортуючого середовища на фланець сталевий плоский.

Саме за сукупністю всіх перерахованих вище факторів і відбувається підбір сполучних елементів для всіх видів трубопроводу. Технічна документація, що регламентує добір матеріалів та видів виробів для трафіку робочого середовища через трубопровід, детально описує, які вироби можна використовувати у тому чи іншому випадку. Пов'язано це і з типом робочого середовища, і з його агресивністю, і тиском на стінки труб. Не слід забувати, що внутрішній тиск може досягати дуже великих величин, тому необхідно виключити всі можливі розриви та аварії. Ремонт системи трубопроводу може коштувати досить дорого. У деяких випадках аварії в системі можуть викликати ланцюгову реакцію та призвести до сумних наслідків. Щоб цього не трапилося, потрібно проводити добір обладнання у точній відповідності до тих рекомендацій, які пропонує нормативна та технічна документація.

Фланці сталеві комірні

Фланці комірні - запорука надійності трубопровідної конструкції

Фланець комірний за ГОСТ 12821-80 призначений для з'єднання трубопроводів під тиском від 0,1 МПа до 20 МПа та при температурі середовища від -70°С до +450°С. Виготовлятися з поверхнею ущільнювача виконання 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Фланцеве з'єднання широко використовується в системах трубопроводу, гарячого та холодного теплопостачання, а також в інших галузях промисловості. Фланці забезпечують надійне та герметичне з'єднання труб між собою, приєднання труб до автоматів та іншого обладнання. Зараз широко поширені звані фланці комірні, які є фланці, приварені до сполучних частин трубопроводу. Всі фланці комірні, що випускаються і використовуються в Росії, повинні відповідати ГОСТ 28919-91 Фланцеві з'єднання гирлового обладнання. Типи, основні параметри та розміри? За типом фланцевого з'єднаннявиділяють:
Фланці комірні із зазором між торцями,
Фланці комірні без зазору між торцями.

Вони застосовуються як приєднувальні фланці арматури для з'єднання частин автоматів, апаратів, різноманітних резервуарів і трубопроводів. Для кожного окремого типуфланцевого з'єднання існує два варіанти приєднання: фланець-фланець і фланець-фланець з корпусом. Зараз фланці комірні виготовляються зі сталей марок Ст 20, 15Х5М, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ та 09Г2С, у разі потреби вони можуть комплектуватися шпильками.

На даний момент на ринку існують фланці комірні для трубопроводів з тиском від 1,0 МПа до 20 МПа, для чого використовуються різні марки сталей і Конструктивні рішення. У будівельно-монтажній практиці фланці позначаються набором цифр і букв, наприклад, фланець 1-65-25 ст.09Г2С ГОСТ 12821-80, де 1 - це тип виконання фланця, число 65 означає умовний прохід "Ду", 25 - умовний тиск. Ру", а 25 ст.09Г2С ГОСТ 12821-80 - це марка сталі та ГОСТ, за яким виготовлений фланець. Основною перевагою фланцевого з'єднання залишається надійність, простота конструкції та можливість заміни комплектуючих.

Крім того, не можна не врахувати, що комірні фланці забезпечують високу надійність і герметичність стику, дозволяють з'єднувати не тільки труби, але і апарати, машини і великі ємності. Зараз пропоновані на ринку фланці підходять практично для будь-яких труб та тисків, що значно розширює спектр їх застосування. До недоліків можна віднести необхідність регулярної підтяжки фланців, ймовірність зниження герметичності. великі розмірита вага.

Справа в тому, що конструкція фланця гранично проста і навіть примітивна, відповідно для великих труб і систем з великим тиском потрібні дуже великі комірні фланці, які важко монтувати, розбирати і збирати в разі необхідності. У той же час фланці комірні можуть використовуватися для трубопроводів з рідкими та газоподібними середовищами та експлуатуватись при температурі від -40 до +200 градусів Цельсія. Зараз комірні фланці незамінні при встановленні дискових поворотних затворів, тому що в даному випадку можна підібрати фланець з внутрішнім діаметром, що дорівнює діаметру затвора.

У разі використання плоских фланців доводиться брати фланці з великим внутрішнім діаметром, що заважає затиску еластомеру та згодом навіть руйнує його. А ось фланці комірні забезпечують правильне та рівномірне затискання сідлового ущільнення. Як уже було сказано, у Росії фланці виготовляються за ГОСТом, також можливий випуск продукції, що відповідає західним стандартам: ANSI (Американський національний інститутстандартів), ASME (Американське товариство інженерів-механіків), DIN (німецький інститут стандартизації) та ОСТ (галузеві стандарти). Також можливе виготовлення фланців за кресленнями замовника.

Наша Фірма пропонує весь спектр трубопровідної арматури, включаючи фланці, відводи, переходи з одного діаметра труб на інший. З асортиментом та технічними характеристикамиВи можете ознайомитись на сторінці сайту.