Што такое фланец?
Фланец — гэта проста агульны тэрмін, які звычайна адносіцца да падобнага дыскападобнага металічнага корпуса, які адкрывае некалькі фіксаваных адтулін і выкарыстоўваецца для злучэння іншых рэчаў. Такія рэчы шырока выкарыстоўваюцца ў машынабудаванні, таму выглядаюць крыху дзіўна. Фланец, назва якога паходзіць ад англійскай мовы flange, злучае трубу і дэталі трубы, злучаныя з канцом трубы. Фланец мае адтуліну, а два фланцы шчыльна злучаюцца паміж сабой пры дапамозе шруб. Фланцы паміж сабой ушчыльняюцца пракладкай.
Фланец - гэта дыскападобныя дэталі, найбольш распаўсюджаныя ў трубаправоднай тэхніцы, фланцы выкарыстоўваюцца парамі.
Што тычыцца тыпаў фланцавых злучэнняў, то яны адрозніваюцца трыма кампанентамі:
- Фланцы для труб
- Пракладка
- Балтавае злучэнне
У большасці выпадкаў існуе спецыяльны матэрыял для пракладкі і нітаў, выраблены з таго ж матэрыялу, што і фланец трубы. Найбольш распаўсюджанымі фланцамі з'яўляюцца фланцы з нержавеючай сталі. Фланцы ж выпускаюцца з розных матэрыялаў, каб адпавядаць патрабаванням будаўнічай пляцоўкі. Некаторыя з найбольш распаўсюджаных матэрыялаў фланцаў - гэта манель, інконель і хроммалібдэн, у залежнасці ад фактычных патрабаванняў будаўнічай пляцоўкі. Найлепшы выбар матэрыялу павінен залежаць ад тыпу сістэмы, у якой вы хочаце выкарыстоўваць фланец з пэўнымі патрабаваннямі.
7 распаўсюджаных тыпаў фланцаў
Існуюць розныя тыпы фланцаў, якія можна выбраць у залежнасці ад патрабаванняў будаўнічай пляцоўкі. Каб канструкцыя ідэальнага фланца адпавядала патрабаванням, неабходна забяспечыць надзейную працу, а таксама працяглы тэрмін службы, а таксама ўлічваць найбольш прыдатную цану.
1. разьбовы фланец:
Разьбовыя фланцы, якія маюць разьбу ў адтуліне фланца, маюць знешнюю разьбу на фітынгу. Разьбовае злучэнне тут прызначана для таго, каб пазбегнуць зваркі ва ўсіх выпадках. У асноўным яно злучаецца з дапамогай супадзення разьбы з усталёўваемай трубой.
2. Фланцы пад зварку
Гэты тып фланца звычайна выкарыстоўваецца для труб меншага памеру, дзе дыяметр вобласці нізкай тэмпературы і нізкага ціску характарызуецца злучэннем, у якім труба размяшчаецца ўнутры фланца, каб забяспечыць злучэнне з дапамогай адна- або шматмаршрутнага кутняга зварнога шва. Гэта дазваляе пазбегнуць абмежаванняў, звязаных з разьбовымі канцамі, у параўнанні з іншымі тыпамі зварных фланцаў, што спрашчае мантаж.
3. Фланцы ўнахлест
Фланец унахлёст — гэта тып фланца, які патрабуе прыварвання тарца ўстык да фітынга для выкарыстання з апорным фланцам для ўтварэння фланцавага злучэння. Такая канструкцыя зрабіла гэты метад папулярным у розных сістэмах, дзе фізічная прастора абмежаваная, або дзе патрабуецца частая разборка, або дзе патрабуецца высокая ступень тэхнічнага абслугоўвання.
4. Слізгальныя фланцы
Слізгальныя фланцы вельмі распаўсюджаныя і даступныя ў шырокім дыяпазоне памераў, каб падыходзіць для сістэм з высокай хуткасцю патоку і прапускной здольнасцю. Простае супастаўленне фланца з вонкавым дыяметрам трубы робіць мантаж злучэння вельмі простым. Усталёўка гэтых фланцаў даволі складаная, бо патрабуе зваркі з абодвух бакоў для мацавання фланца да трубы.
5. Глухія фланцы
Гэтыя тыпы фланцаў добра падыходзяць для завяршэння трубаправодных сістэм. Глухая пласціна мае форму пустога дыска, які можна замацаваць балтамі. Пасля правільнай усталёўкі і спалучэння з патрэбнай пракладкай яна забяспечвае выдатную герметычнасць і лёгка здымаецца пры неабходнасці.
6. Зварныя фланцы шыйкі
Фланцы з зварной шыйкай вельмі падобныя на фланцы з нахлестам, але для ўстаноўкі патрабуюць зваркі ўстык. А надзейнасць гэтай сістэмы і яе здольнасць шматразова згінацца і выкарыстоўваць у сістэмах высокага ціску і высокай тэмпературы робяць яе асноўным выбарам для тэхналагічных трубаправодаў.
7. Спецыяльныя фланцы
Гэты тып фланцаў найбольш распаўсюджаны. Аднак існуе шырокі спектр дадатковых спецыялізаваных тыпаў фланцаў, даступных для розных ужыванняў і асяроддзяў. Існуюць розныя іншыя варыянты, такія як фланцы nipo, фланцы weldo, пашыральныя фланцы, фланцы з адтулінамі, доўгія зварныя шыйкі і пераходныя фланцы.
5 спецыяльных тыпаў фланцаў
1. УэлдаФЛанге
Фланец Weldo вельмі падобны на фланец Nipo, бо ўяўляе сабой камбінацыю фланцаў для зваркі ўстык і адгалінавальных фітынгаў. Фланцы Weldo вырабляюцца з суцэльнага каванага каванага кавалка сталі, а не з асобных дэталяў, звараных разам.
2. Фланец Nipo
Ніпафланец — гэта адгалінаванне, нахіленае пад вуглом 90 градусаў, вырабленае шляхам спалучэння фланцаў, звараных устык, і каванага ніпалета. Хоць фланец ніпа ўяўляе сабой трывалы адзіны кавалак кованай сталі, ён не лічыцца двума рознымі вырабамі, зваранымі разам. Усталёўка ніпафланца заключаецца ў прыварцы да часткі ніпалета абсталявання для пракладкі трубы і мацанні фланцавай часткі да фланца адтуліны трубы трубаправоднай брыгадай.
Важна ведаць, што фланцы Nipo выпускаюцца з розных матэрыялаў, такіх як вугляродзістая, высока- і нізкатэмпературная вугляродзістая сталь, нержавеючая сталь і нікелевыя сплавы. Фланцы Nipo ў асноўным вырабляюцца з узмоцненай канструкцыяй, што дапамагае надаць ім дадатковую механічную трываласць у параўнанні са стандартнымі фланцамі Nipo.
3. Элбафланец і латрафланец
Эльбафланец вядомы як спалучэнне фланца і эльбалета, а латрафланец вядомы як спалучэнне фланца і латралета. Каленавыя фланцы выкарыстоўваюцца для адгалінавання труб пад вуглом 45 градусаў.
4. Паваротныя фланцы кольца
Ужыванне фланцаў з паваротным кольцам дазваляе палегчыць выраўноўванне адтулін для балтоў паміж двума парнымі фланцамі, што вельмі зручна ў многіх сітуацыях, такіх як мантаж трубаправодаў вялікага дыяметра, падводных або марскіх трубаправодаў і падобных асяроддзяў. Гэтыя тыпы фланцаў падыходзяць для патрабавальных вадкасцей у нафце, газе, вуглевадародах, вадзе, хімікатах і іншых нафтахімічных і водных гаспадарках.
У выпадку трубаправодаў вялікага дыяметра труба абсталявана стандартным фланцам для зваркі ўстык на адным канцы і паваротным фланцам на другім. Гэта працуе шляхам простага павароту паваротнага фланца на трубаправодзе, каб аператар дасягнуў правільнага выраўноўвання адтулін для балтоў вельмі лёгка і хутка.
Некаторыя з асноўных стандартаў для фланцаў з паваротнымі кольцамі - гэта ASME або ANSI, DIN, BS, EN, ISO і іншыя. Адным з самых папулярных стандартаў для нафтахімічнай прамысловасці з'яўляецца ANSI або ASME B16.5 або ASME B16.47. Паваротныя фланцы - гэта фланцы, якія можна выкарыстоўваць ва ўсіх распаўсюджаных стандартных формах фланцаў. Напрыклад, для зварных шый, накладных злучэнняў, нахлесточных злучэнняў, разеткавых злучэнняў і г.д., ва ўсіх класах матэрыялаў, у шырокім дыяпазоне памераў ад 3/8" да 60" і ціскаў ад 150 да 2500. Гэтыя фланцы можна лёгка вырабіць з вугляродзістых, легаваных і нержавеючых сталей.
5. Расшыральныя фланцы
Пашыральныя фланцы выкарыстоўваюцца для павелічэння памеру адтуліны трубы ад любой канкрэтнай кропкі да іншай, каб падключыць трубу да любога іншага механічнага абсталявання, такога як помпы, кампрэсары і клапаны, якія маюць розныя памеры ўваходных адтулін.
Пашыральныя фланцы звычайна зварваюцца ўстык і маюць вельмі вялікую адтуліну на нефланцавым канцы. Іх можна выкарыстоўваць для павелічэння дыяметра трубы ўсяго на адзін-два памеры або да 4 цаляў. Такія тыпы фланцаў пераважнейшыя за камбінацыю зварных пераходаў і стандартных фланцаў, бо яны таннейшыя і лягчэйшыя. Адным з найбольш распаўсюджаных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца для пашырэння фланцаў, з'яўляецца сталь A105 і нержавеючая сталь ASTM A182.
Пашыральныя фланцы даступныя ў розных намінальных цісках і памерах у адпаведнасці са спецыфікацыямі ANSI або ASME B16.5, якія ў асноўным даступныя выпуклымі або плоскімі (RF або FF). Рэдукцыйныя фланцы, таксама вядомыя як паніжальныя фланцы, выконваюць прама супрацьлеглую функцыю ў параўнанні з пашыральнымі фланцамі, гэта значыць, яны выкарыстоўваюцца для памяншэння дыяметра адтуліны трубы. Дыяметр адтуліны трубы можна лёгка паменшыць, але не больш чым на 1 ці 2 памеры. Калі робіцца спроба паменшыць дыяметр больш за гэты памер, варта выкарыстоўваць рашэнне, заснаванае на камбінацыі зварных устык рэдуктараў і стандартных фланцаў.
Памер фланца і агульныя меркаванні
Акрамя функцыянальнай канструкцыі фланца, яго памер з'яўляецца фактарам, які найбольш верагодна ўплывае на выбар фланца пры праектаванні, абслугоўванні і мадэрнізацыі трубаправоднай сістэмы. Замест гэтага неабходна ўлічваць інтэрфейс фланца з трубой і выкарыстоўваныя пракладкі, каб забяспечыць правільны памер. Акрамя таго, некаторыя распаўсюджаныя меркаванні наступныя:
- Знешні дыяметр: Знешні дыяметр - гэта адлегласць паміж двума процілеглымі краямі фланцавай паверхні.
- Таўшчыня: Таўшчыня вымяраецца з вонкавага боку абадка.
- Дыяметр акружнасці нітаў: гэта адлегласць паміж адноснымі адтулінамі для нітаў, вымераная ад цэнтра да цэнтра.
- Памер трубы: Памер трубы адпавядае памеру фланца.
- Намінальны дыяметр: Намінальны дыяметр — гэта памер унутранага дыяметра фланцавага злучэння.
Класіфікацыя фланцаў і ўзровень абслугоўвання
Фланцы класіфікуюцца ў першую чаргу па іх здольнасці вытрымліваць розныя тэмпературы і ціск. Яны пазначаюцца з дапамогай літар або суфіксаў "#", "lb" або "class". Гэта ўзаемазаменныя суфіксы, якія таксама адрозніваюцца ў залежнасці ад рэгіёна або пастаўшчыка. Ніжэй прыведзены агульнавядомыя класіфікацыі:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Адны і тыя ж дапушчальныя адхіленні ціску і тэмпературы адрозніваюцца ў залежнасці ад выкарыстоўванага матэрыялу, канструкцыі фланца і памеру фланца. Аднак адзінай пастаяннай велічынёй з'яўляецца намінальны ціск, які памяншаецца з павышэннем тэмпературы.
Тып фланцавай паверхні
Тып паверхні таксама з'яўляецца вельмі важнай характарыстыкай, якая аказвае істотны ўплыў на канчатковыя характарыстыкі і тэрмін службы фланца. Таму ніжэй прааналізаваны некаторыя з найбольш важных тыпаў паверхняў фланцаў:
1. Плоскі фланец (FF)
Паверхня пракладкі плоскага фланца знаходзіцца ў той жа плоскасці, што і паверхня балтавай рамы. Тавары, у якіх выкарыстоўваюцца плоскія фланцы, звычайна вырабляюцца з дапамогай формаў, якія адпавядаюць фланцу або вечку фланца. Плоскія фланцы нельга размяшчаць на фланцах з перавернутым бокам. У стандарты ASME B31.1 гаворыцца, што пры злучэнні плоскіх чыгунных фланцаў з фланцамі з вугляродзістай сталі неабходна выдаліць выступаючую паверхню на фланцах з вугляродзістай сталі і ўстанавіць пракладку па ўсёй паверхні. Гэта робіцца для таго, каб прадухіліць трапленне дробных, далікатных чыгунных фланцаў у пустэчу, утвораную выступаючым носам фланца з вугляродзістай сталі.
Гэты тып фланцавай паверхні выкарыстоўваецца ў вытворчасці абсталявання і клапанаў для ўсіх ужыванняў, дзе вырабляецца чыгун. Чыгун больш далікатны і звычайна выкарыстоўваецца толькі для прымянення пры нізкіх тэмпературах і нізкім ціску. Плоская паверхня дазваляе абодвум фланцам цалкам кантактаваць па ўсёй паверхні. Плоскія фланцы (FF) маюць кантактную паверхню, якая мае такую ж вышыню, як і разьба фланца. Паміж двума плоскімі фланцамі выкарыстоўваюцца шайбы з поўнай паверхняй, якія звычайна мяккія. Згодна з ASME B31.3, плоскія фланцы не павінны злучацца з прыпаднятымі фланцамі з-за магчымасці ўцечкі з атрыманага фланцавага злучэння.
2. Фланец з прыўзнятым тварам (RF)
Фланец з прыпаднятай паверхняй — найбольш распаўсюджаны тып, які выкарыстоўваецца ў вытворчых установак, і яго лёгка пазнаць. Ён называецца выпуклым, таму што паверхня пракладкі размешчана над паверхняй кольца ніта. Кожны тып абліцоўкі патрабуе выкарыстання некалькіх тыпаў пракладак, у тым ліку розных плоскіх кольцавых выступаў і металічных кампазітаў, такіх як спіральна-наматаныя і падвойна абалончаныя формы.
Фланцы RF прызначаны для канцэнтрацыі дадатковага ціску на меншай плошчы пракладкі, тым самым паляпшаючы кантроль ціску ў злучэнні. Дыяметры і вышыні ў залежнасці ад узроўню ціску і дыяметра апісаны ў ASME B16.5. Узровень ціску фланца вызначае вышыню падыманай паверхні. Фланцы RF прызначаны для канцэнтрацыі дадатковага ціску на меншай плошчы пракладкі, тым самым павялічваючы здольнасць злучэння кантраляваць ціск. Дыяметры і вышыні ў залежнасці ад класа ціску і дыяметра апісаны ў ASME B16.5. Паказчыкі фланцаў пад ціскам.
3. Кальцавы фланец (RTJ)
Калі патрабуецца металічнае ўшчыльненне паміж парнымі фланцамі (што з'яўляецца ўмовай для прымянення пад высокім ціскам і высокай тэмпературай, г.зн. вышэй за 700/800 C°), выкарыстоўваецца фланец з кальцавым злучэннем (RTJ).
Фланец кальцавога злучэння мае круглую канаўку, у якую ўстаўляецца пракладка кальцавога злучэння (авальная або прастакутная).
Калі два фланцы кальцавога злучэння злучаюцца разам, а затым зацягваюцца, прыкладзеная сіла балта дэфармуе пракладку ў пазе фланца, ствараючы вельмі шчыльнае ўшчыльненне металу да металу. Для дасягнення гэтага матэрыял пракладкі кальцавога злучэння павінен быць мякчэйшым (больш пластычным), чым матэрыял фланцаў.
Фланцы RTJ можна герметызаваць пракладкамі RTJ розных тыпаў (R, RX, BX) і профіляў (напрыклад, васьміграннымі/эліптычнымі для тыпу R).
Найбольш распаўсюджанай пракладкай RTJ з'яўляецца тып R з васьмігранным папярочным сячэннем, бо яна забяспечвае вельмі трывалае ўшчыльненне (авальнае папярочнае сячэнне — гэта стары тып). Аднак канструкцыя з «плоскай канаўкай» падыходзіць для абодвух тыпаў пракладак RTJ з васьмігранным або авальным папярочным сячэннем.
4. Фланцы з пазам і шпунтам (T і G)
Два фланцы з пазай і шпунтам (T і G паверхні) ідэальна падыходзяць: адзін фланец мае выступаючае кольца, а другі — пазы, дзе яны лёгка падыходзяць (шпунт уваходзіць у пазу і герметызуе злучэнне).
Фланцы з пазамі і шпунтамі выпускаюцца вялікіх і малых памераў.
5. Фланцы з мужчынскай і жаночай разьбой (M і F)
Падобна фланцам з пазай і шпунтам, фланцы з вонкавай і ўнутранай разьбой (тыпы M і F) супадаюць адзін з адным.
Адзін фланец мае вобласць, якая выходзіць за межы яго паверхні, гэта значыць мужчынскі фланец, а другі фланец мае адпаведныя паглыбленні, выразаныя на паверхні, якая з'яўляецца жаночым фланцам.
Апрацоўка паверхні фланца
Каб забяспечыць ідэальнае прыляганне фланца да пракладкі і адпаведнага фланца, паверхня фланца павінна мець пэўную ступень шурпатасці (толькі для фланцаў RF і FF). Тып шурпатасці паверхні фланца вызначае тып «апрацоўкі фланца».
Распаўсюджанымі тыпамі з'яўляюцца стандартныя, канцэнтрычныя зубчастыя, спіральна-зубчастыя і гладкія фланцы.
Існуе чатыры асноўныя віды аздаблення паверхні сталёвых фланцаў, аднак агульная мэта любога тыпу аздаблення паверхні фланца - стварыць патрэбную шурпатасць на паверхні фланца, каб забяспечыць трывалае прыляганне паміж фланцам, пракладкай і адпаведным фланцам для якаснага ўшчыльнення.
Час публікацыі: 08 кастрычніка 2023 г.