Системи трубопроводів повинні мати підвищену надійність та довговічність, тому з'єднання елементів роблять зварюванням. Але іноді трапляються випадки, коли застосування зварних сполук виявляється нереальним. Наприклад, потрібен монтаж фітингів та агрегатів, забезпечення розбірних вузлів та з'єднання труб з різних матеріалів (чавун зі сталлю, сталь з азбестоцементом, чавун із пластиком, пластик зі сталлю тощо), а також безліч інших технологічних процесів. Для цих цілей найбільш підходящим є фланцеве з'єднання, адже конструктивно такий монтаж дуже простий і передбачає два фланці з прокладкою між ними та стяжку за допомогою шпильок або болтів.
Чинні стандарти якості
- ГОСТ – стандарт якості, що діє у країнах СНД;
- DIN – європейський стандарт;
- ASME/ANSI – стандарт, що діє на території Японії, США та Австралії.
Відповідно до наведених класифікацій, створено таблиці з перекладами за вказаними значеннями.
Матеріали виготовлення
Матеріалом для виготовлення фланців може бути:
- сталь вуглецева;
- легована сталь;
- ковкий та звичайний чавун;
- нержавіюча сталь;
- поліпропілен.
Важливо знати! Фланці з поліпропілену з'явилися нещодавно і знайшли своє застосування у системах, що не мають великого тиску, а також для стикування пластикових труб із металевими.
Типи
- ГОСТ 12821-81 (комірникові);
- ГОСТ 12820-81 (плоські фланці);
- ГОСТ 28759-90 (апаратні фланці та для судин);
- ГОСТ 12822-80 (фланці на різьбовому з'єднанні та приварному кільці);
- ГОСТ 12836-80 (заглушки кільцеві).
Відповідно до стандарту фланці мають круглу форму, але допускаються і квадратні як мінімум з чотирма отворами під елементи кріплення. Також для таких фланцевих з'єднань трубопроводів діють обмеження максимально допустимого тиску в розмірі 4 МПа.
Застосування фланців та спосіб монтажу
Установка фланцевих з'єднань проводиться на трубопроводах діаметр яких починається від 32 мм. Монтаж сталевих трубопроводів, що застосовуються для стічних вод або перекачування повітряних мас здійснюють на овальних фланцях. На інших, більш відповідальних системах використовуються тільки круглі фланцеві з'єднання.
За способом монтажу всі види трубопроводів поділяються на вільні та жорсткі. Перші монтуються на різьбових з'єднаннях, і для підвищення їх надійності здійснюється ущільнення спеціальними матеріалами (фум-стрічка, клоччя, ліктіт і т.п.), а також краї. Жорсткі ж з'єднання кріпляться за допомогою зварювання.
Позначення, які потрібно знати при виборі фланців
Так як для труб та фланців існують свої конструктивні особливості, на них слід звернути увагу при виборі арматури. Для правильної розшифровки позначень на фланцях слід знати такі терміни:
- Ду (умовний прохід)– це позначення вказує на внутрішній діаметр, наприклад труб, фланців, запірної арматури тощо.
Важливо знати! Якщо внутрішній діаметр плоских фланців має розмір 100, 125, 150 то до розміру додається абревіатура А, Б, В, що вказує на різницю зовнішнього діаметра.
- Ряд – це міжосьова відстань між отворами кріплення. Існує два типорозміри для будь-якого приварного фланця – ряд «1» та ряд «2» (є типорозміром за умовчанням, у разі відсутності позначень).
- Умовний тиск– це тиск у системі, у якому забезпечується повноцінна працездатність трубопроводів, без протікання і розривів. Залежно від типорозміру та матеріалу фланців показники за номінальним тиском відрізнятимуться.
Порада! При виборі слід враховувати як діаметр труб, а й допустимий тиск у системі. Також потрібно враховувати, що розмірності тиску можуть вказуватися в МПа (Па), Бар, Атм або кгс/см 2 (м 2).
З чого складається та як монтується фланцеве з'єднання?
У комплект одного з'єднання входить два фланці одного типорозміру відповідно до розміру сталевих труб, прокладка, а також комплект болтів або шпильок з шайбами і гайками. Іноді під болти встановлюються ізолюючі втулки, щоб запобігти попаданню блукаючих струмів на апаратуру, адже вони можуть призвести до їхньої поломки.
Для з'єднання можуть використовуватись:
- Болти з шестигранними головками та відповідні їм гайки. Такий вид з'єднань застосовується на трубопроводах із тиском не більше 2,5 МПа та робочою температурою до 3000 градусів Цельсія.
- Шпильки з шестигранними гайками та шайби. Слід застосовувати для трубопроводів з робочим тиском 4 МПа та вище, а також температурою понад 3000°C та менше 400°C. Перевагою такого кріплення є більш рівномірне затягування елементів конструкції та монтаж у важкодоступних місцях.
Герметизація фланцевого з'єднання
Відповідно до середовища, тиску і температури труб для прокладки можуть використовуватися такі матеріали:
- Олія або бензостійка гума - МБ (7338-77);
- Теплостійка гума – Т(7338-77);
- Мало- та бензостійкий пароніт – ПМБ(481-80);
- Лугово- та кислотостійка гума – КЩ (7338-77);
- Асбестокартон;
- Пароніт для загального використання - ПОН(481-80);
- Фторопласт.
Підготовка фланців для монтажу та стяжки
Монтаж сталевих фланців на трубопроводи починається з підготовки всіх елементів конструкції, а саме:
- старого лакофарбового покриття;
- олійних забруднень;
- будь-якого виду іржі;
- окалін або задирок з різьблення.
Ще одним важливим моментом є вирізування та припасування прокладки за розміром фланців.
Процес затягування та послідовність дій
Щоб забезпечити рівномірне стягування труб, всі болти закручуються до невеликого зусилля. Потім затягується перший болт, а другим після нього буде протилежний щодо нього і т.д. Метод затягування називається «хрест-навхрест» – це забезпечить максимальну рівномірність ущільнення прокладки та запобіжить надмірному напруженню труб.
Інструмент, необхідний для монтажу фланців та їх з'єднання
Монтаж фланців для сталевих трубопроводів здійснюють наступним набором інструментів:
- Болгарка з колом для зачищення та відрізання;
- Зварювальний апарат необхідної потужності;
- перфоратор;
- Набір накидних ключів для затягування труб. Найкращим варіантом стане динамометричний ключ або пневмогайковерт.
Важливо! Крім інструменту потрібні розхідники: свердла, щітки, мастильні та лакофарбові матеріали, коронки тощо. Все залежить від умов монтажу, складності конструкції та небезпеки під час робіт.
Практичного застосування фланцевого типу з'єднання трубопроводів у побуті немає, ця технологія використовується на підприємствах і заводах. У зв'язку з цим усі вузли конструкцій проходять жорстку перевірку згідно з усіма нормативними актами.
Незважаючи на всю простоту встановлення фланцевих з'єднань на системи трубопроводів, роботу з монтажу повинні здійснювати лише спеціально навчені бригади слюсарів. А в системах з підвищеною небезпекою (газопроводи, водопроводи та інші трубопроводи з високим тиском) весь процес установки або ремонту обов'язково відбувається під контролем інженера.
