Фланцы назначение и виды

При монтаже трубопроводов различного назначения одним из важнейших элементов считаются фланцы – соединительные элементы в виде кольца или диска, оснащённые по периметру отверстиями для крепления с помощью болтов или шпилек. Компания «НОРМЕТ», работающая в Екатеринбурге, предлагает любые образцы подобной продукции, для изготовления которых используется нержавеющая, легированная, углеродистая сталь различных марок.

Способы изготовления этих изделий

Для изготовления стальных фланцев используются различные способы, среди которых:

• Штамповка горячим методом;
• Способ газовой вырезки;
• При помощи центробежного электрошлакового литья;
• Выгибанием из стальных полос;
• Способом ковки.

Далее рассмотрим основные из них.

Штамповка горячим методом

При штамповании фланцев горячим методом необходимо соблюдать последовательность этапов изготовления. Сначала происходит нагревание стали до нужной температуры и штамповка заготовки при помощи пресса 1.6 – 2.5 тонн. После этого производится повторная штамповка, при которой создаётся внешняя поверхность, затем производится обрубка излишков металла и изготавливается центральное отверстие. На завершающем этапе производится механическая обработка изделий.

Способ газовой вырезки

Для этого способа характерно сначала использование металлорежущих станков, с помощью которых осуществляется изготовление заготовки. Затем при помощи сварочного оборудования происходит соединение отдельных элементов. Такой метод позволяет экономить на механической обработки и позволяет производить фланцы больших размеров и под индивидуальный заказ.

Центробежное электрошлаковое литье

Такой способ считается наиболее финансово выгодным, но следует учитывать, что при этом фланцы получаются низкого качества и не способны работать под большими нагрузками. Основу этого метода составляет помещение расплавленного металла в неподвижные или подвижные формы.

Разновидности стальных фланцев

Существует несколько основных разновидностей стальных фланцев, среди которых наиболее распространёнными считаются:

• Плоские;
• Свободные;
• Воротниковые.

Фланцы плоские представляют собой перфорированный диск, который сваривается по окружности после надевания на трубу, способен выдержать давление до 25 кгс/см² и способен выдерживать температуру от -70 до 450 °С.

Сложностью работ с такими фланцевыми соединениями является необходимость сваривания с двух сторон, при этом для равномерности соединения необходимо вращать трубу.

Более простыми и удобными считаются свободные фланцы, которые так же способны к эксплуатации при давлении до 25 кгс/см² и температуре от -70 до 450 °С. Используется для сложных конструкций, где необходима периодическая замена таких деталей.

Сложностью считается проведение монтажных работ с такими деталями, которые состоят из ряда последовательных этапов. Фланцы надеваются на трубу и привариваются каждый отдельно в области приварного кольца, при этом сами фланцы способны свободно вращаться. Такое вращение способно производить совмещение отверстий, расположенных по периметру изделий. Далее в совмещённые отверстия вкладываются крепёжные элементы в виде болтов, которые стягиваются гайками, или шпильки. Преимуществом считается отсутствие необходимости предварительного точного совмещения отверстий перед проведением сварочных работ и необходимости вращения трубы в процессе их проведения. Такие стальные фланцы считаются более удобными и используются во многих областях деятельности.

Воротниковые, или приварные встык фланцы имеют в своей конструкции воротниковое или юбочное кольцо, благодаря которому такие изделия стыкуются с трубой. По этому кольну производятся сварочные работы, при этом фланцы обретают способность к эксплуатации при давлении до 200 кгс/см² и при температуре от -253 до 600 °С.

Преимуществом использования таких элементов при проведении монтажных работ считается ускорение всего процесса за счёт того, что фланцы одеваются воротниковым кольцом на трубу и требуют только одного сварочного шва.

Для всех типов стальных фланцев используется специальное обозначение, к примеру 1-65-25 09Г2С ГОСТ 12821-80, где 1 – это вид фланца, 65 – условный проход Ду, 25 – условное давление Ру, 09Г2С – марка используемой стали.

Варианты исполнения фланцев

Существует 9 основных вариантов исполнения стальных фланцев, среди которых:

• №1 – с соединительным выступом, которые стыкуются только с фланцами аналогичного исполнения;
• №2 – с выступом, которые стыкуются с фланцами исполнения №3 со впадиной;
• №4 – с шипом, которые стыкуются с фланцами исполнения №5 с пазом;
• №6 – под линзовую прокладку, который подходит к фланцам исполнения №6;
• №7 – под прокладку с овальным сечением, которые подходят к фланцам исполнения №7;
• №8 – с шипом и использованием фторопластовой прокладки, которая необходима для стыковки с фланцами исполнения №9 с пазом.

Условный проход фланцев (Ду)

Основным параметром, по которому обозначаются фланцы, считается условный проход фланцев, который определяет их геометрические особенности. Если вам известна величина условного прохода, можно определить и все другие параметры изделия. В качестве примера можно привести маркировку Ду 100, это значит что фланец выполнен по ГОСТ 12816-80 и предназначен для труб наружного диаметра в 108 или 114 мм.

Условное давление (Ру)

Под условным давлением понимается максимальная величина нагрузок, которое способно выдерживать изделие. Такие показатели различаются по уплотнительной поверхности и размеров фланца. Стальные свободные фланцы на приварном кольце и плоские приварные способны выдерживать давление до 25 кгс/см2, в то время как воротниковые фланцы – до 200 кгс/см2.

Набор фланцевых соединений

Стальные фланцы различных разновидностей состоят из:

• Собственно фланца;
• Крепёжных элементов – болтов с гайками, шпилек;
• Фторопластовых, графитовых, паронитовых или стальных прокладок.

Подбор крепёжных элементов

Для подбора крепёжных элементов для стальных фланцев необходимо учитывать особенности его конструкции, а так же основные параметры, среди которых:

• Рабочая температура;
• Рабочая среда;
• Внешняя среда
• Рабочее давление.

К этому стоит добавить, что необходимо так же учитывать марку стали, из которой изготовлен фланец и количество крепёжных отверстий, которое зависит от условного давления Ру и условного прохода Ду, определяющих основные параметры.