Виды фланцевых соединений трубопроводов – используемые материалы и способы монтажа

Виды фланцевых соединений трубопроводов – используемые материалы и способы монтажа

<p> Содержание: </p> <p> </p> <div> <a href="#1">Функции и особенности фланцевого соединения</a><br> <a href="#2">Какие бывают фланцы</a><br> <a href="#3">Конструкционные разновидности фланцев</a><br> <a href="#4">Специфика конструкции фланца</a> </div> <p> </p> <p> Чтобы стыковать между собой стальные трубопроводы промышленного типа, в основном используют фланцевый способ соединения. В первую очередь это относится к подаче воды, отопительным, газовым и нефтегазовым магистралям. </p> <p style="text-align: center;"> <img width="640" alt="что такое фланец трубы" src="/upload/medialibrary/138/13883303ddaa2f84a5f35c99b71a2f4f.jpg" height="418" loading="lazy" title="соединения трубопроводов фланцевые"><br> </p> <h2><a name="1"></a>Функции и особенности фланцевого соединения</h2> <a name="777"></a> <p> Что такое фланец трубы? Это - плоская пластина из стали кольцеобразной (реже – квадратной или прямоугольной) формы. Посредине на ней имеется отверстие, куда вставляют торцевой участок трубы. Края пластины оснащены несколькими отверстиями, расположенными на одинаковом удалении друг от друга: в них продеваются болты или шпильки, и зажимаются гайками. </p> <p> Фланцевые соединения трубопроводов выступают в роли хорошей альтернативы сварке и муфтам, с возможностью быстрой сборки и разборки. Установка сопровождается привариванием торцовой части и пропускного фланцевого прохода между собой. Далее происходит стягивание обеих пластин друг с другом при помощи ключей соответствующего размера. Если речь идет о фланцах больших размеров, при закручивании потребуются трубные рычаги. </p> <p style="text-align: center;"> <img width="640" alt="виды фланцевых соединений трубопроводов" src="/upload/medialibrary/1de/1deba8d809da2731c0ca5b373502f1e7.jpg" height="434" loading="lazy" title="что такое фланец трубы"><br> </p> <p> Чтобы сделать стыковку герметичной, применяются уплотнительные резиновые или фторопластовые прокладки. Кроме того, в случае возникновении нужды в перекрывании определенных участков трубопровода для проведения ремонта предусматривается использование специальных заглушек, называемых обтюраторами. Данным способом трубопроводы могут стыковаться к различным устройствам и технологическим емкостям: в основном это – теплообменники. Для этого конец трубы оснащается наварным фланцем, подключаемым к заборной трубе агрегата. </p> <p> Фланцы по типу применения делятся на следующие виды: </p> <ol> <li>Стыкующие между собой отдельные участки трубопроводов. Рассчитаны на давление 0,1 – 20 МПа (ГОСТ №12815).</li> <li>Обеспечивающие возможность стыковки трубопроводов с оборудованием и емкостями (ГОСТ №28759).</li> </ol> <p> Чтобы рассчитать фланцевые соединения, существует специальная литература с соответствующими таблицами. </p> <h2><a name="2"></a>Какие бывают фланцы</h2> <a name="777"></a> <p> Виды фланцевых соединений трубопроводов перечислены в специальной нормативной документации. </p> <p> Для стыкования труб из стали применяют следующие типы фланцев, в зависимости от материала изготовления: </p> <ul> <li>Литой серый чугун (ГОСТ №12817-90). Изделиями из этого материала оснащается литая арматура, трубные соединения промышленных аппаратов и чугунных производственных сосудов. Они способны выдерживать давление от 0,1 до 16 МПа, при температурном режиме от -15 до +300 градусов.</li> <li>Литой ковкий чугун (ГОСТ №12818-80). Стыкуются трубы, устанавливается арматура, подключаются магистрали и емкости из аналогичного материала. Рассчитаны на давление 1,6-4 МПа и температуру от -30 до +400 градусов.</li> <li>Литая сталь (ГОСТ №12819-80). Способны соединять трубы и арматуру всех разновидностей, комфортно перенося давление 1,6 – 20 МПа и температуру от -250 до +600 градусов.</li> <li>Приварная сталь, плоские (ГОСТ №12820-80). Данные элементы рассчитаны на давление 0,1-2,5 МПа. Допустимая температура: от -70 до +300. Обтюраторы также относятся к данному типу.</li> <li>Сталь, для стыковки сваркой (ГОСТ №12821-80). Работают при давлении 0,1-20 МПа и температуре от -250 до +600.</li> <li>Сталь, имеют приварное кольцо. Показатели давления: 0,1-3 МПа. Температура: от -30 до +300 градусов.</li> </ul> <p style="text-align: center;"> <img width="322" alt="монтаж фланцевых соединений трубопроводов" src="/upload/medialibrary/115/11588a27412345b5af6e8003e4b6a0e0.jpg" height="408" loading="lazy" title="виды фланцевых соединений трубопроводов"><br> </p> <p> Монтаж фланцевых соединений трубопроводов сварного типа осуществляется путем их приваривания к трубному торцу при помощи двух сварных швов. Элементы, предусматривающие стыковую сварку, имеют один шов, разделяющий между трубу и фланцевый корпус. Конструкция, оснащенная кольцом, включает в себя две части – пластину и кольцо, с одинаковым диаметром. В этом случае труба имеет одно кольцом, фланец же совершенно свободно вращается вокруг трубы. </p> <blockquote> <p> Данным типом изделий обычно комплектуются труднодоступные места и участки, где требуется постоянный ремонт и обслуживание магистрали. Конструкционные особенности этого соединения позволяют проводить монтажные и демонтажные работы в условиях ограниченного пространства и за очень короткие сроки. </p> </blockquote> <p> <a name="777"></a>Типы фланцевых соединений трубопроводов и оборудования (или сосудов) имеют следующую классификацию: </p> <ul> <li>Плоские из стали (ГОСТ №28759-2). Используются на оборудовании сечением 40-400 см. Способны выдерживать давление 0,3-1,7 МПа, и температуру -70 +300 градусов.</li> <li>Стальные, для стыковой сварки (ГОСТ №28759-3). Выпускаются в диаметре 4-400 см. Рассчитаны на давление 0,7-6,5 МПа, температуру -70 - +550 градусов.</li> <li>Стальные, имеющие сечение восьмиугольного типа. Могут иметь диаметр 40-160 см. Допустимые параметры давления: 6,4-16 МПа, температуры: -70 - +550 градусов.</li> </ul> <p style="text-align: center;"> <img width="522" alt="типы фланцевых соединений трубопроводов" src="/upload/medialibrary/0ca/0ca9cb460673175f60adad14511342e0.jpg" height="470" loading="lazy" title="монтаж фланцевых соединений трубопроводов"><br> </p> <p> Нельзя обойти вниманием и т.н. изоляционное фланцевое соединение. Его непосредственной задачей является защита трубы от коррозийных процессов электрохимического типа: именно из-за нее подземные коммуникации быстро выходят из строя. В состав изолирующего фланцевого соединения входят две стягивающие шпильки и диэлектрическая прокладка, изготовленная из термостабилизированного графита или паронита. </p> <p> С помощью такого соединения блуждающие электрические токи локализируются на конкретных магистральных участках: нередко для их отведения в почву применяют специальное заземление. Использование изолирующих фланцевых соединений приводит к заметному увеличению эксплуатационного срока коммуникаций, расположенных под землей. </p> <p> Меняют диэлектрическую прокладку примерно раз в 15-20 лет: для этого потребуется наличие специальных разгонщиков в виде клиновидных домкратов, для разводки соседних фланцев. Данные приспособления могут быть ручными или гидравлическими, с возможностью развить усилия до 15 тонн. </p> <h2><a name="3"></a>Конструкционные разновидности фланцев</h2> <a name="777"></a> <p> Кроме материала изготовления и способа монтажа, для классификации фланцев применяется такой критерий, как конструктивное исполнение. </p> <p> По данному принципу соединительные элементы разделены на 8 основных групп (согласно ГОСТу №12820): </p> <ol> <li>Конструкция имеет соединительный выступ (фаску), для выполнения которой выбран угол в 45 градусов.</li> <li>Выступ имеет угол 90 градусов.</li> <li>Фаска в 45 градусов и дополнительная выборка (впадина) по внутреннему торцевому участку.</li> <li>Внутренняя выборка и фаска в 90 градусов.</li> <li>Внутренний паз, которым оснащена вся окружность изделия.</li> <li>Имеет внутреннюю фаску специально под возможность применить вибровставку.</li> <li>Фаска под овальную прокладку.</li> <li>Аналог 4-го и 5-го типов, однако дополнительно имеется фаска для линзовой вставки.</li> </ol> <p> <a name="777"></a>Фланцы компрессионного типа, стыкующие трубы из стали и пластика, образуют отдельную линейку соответствующего товара. Состоят из двух частей – пластины и муфты, предназначенной для ПЭ труб. Данными изделиями могут оснащаться магистрали, имеющие давление до 10 МПа. При помощи т.н. «компрессионных адаптеров» обеспечивается возможность стыковки труб из пластика и металлической арматуры. </p> <p style="text-align: center;"> <img width="640" alt="что такое фланцевое соединение трубопроводов" src="/upload/medialibrary/452/45275b3dfb58c8472002eccc955eb1a2.jpg" height="397" loading="lazy" title="типы фланцевых соединений трубопроводов"><br> </p> <p> Задачей вибровставки (фланцевой вставки) является достижение максимального шумопоглощения и снижения вибрации, которой сопровождается работа трубопроводов. Для изготовления вибровставок обычно применяют термоустойчивую резину с кордовым основанием: это делает прокладку более жесткой и устойчивой к изменениям ее формы вследствие давления фланцевых пластин. </p> <blockquote> <p> Диаметры вибровставок могут быть различными, от 25 до 800 мм, с возможностью использования на магистралях по транспортированию воды, газа, пара и других химически инертных веществ. Для вибровставок диаметром 25-200 мм установлен предел давления в 16 МПа, 250-600 мм – 10 МПа, с возможностью выдерживать нагрев до +110 градусов. Для подобных прокладок не страшно явление линейного удлинения трубопроводов: допустимые пределы сжимания и разжимания - 12-20 мм. </p> </blockquote> <h2><a name="4"></a>Специфика конструкции фланца</h2> <a name="777"></a> <p> Что такое фланцевое соединение трубопроводов? Кроме вышеуказанных соединительных пластин, в составе фланцевого крепежа входит болт (как вариант – шпилька), гайка и шайба. Как следует из нормативных предписаний (ГОСТ №12816), болтами могут оснащаться трубопроводы, где рабочая среда имеет давление не выше 25 МПа. В случае превышения данного параметра рекомендуется использовать монтажную шпильку, имеющую вид стального стержня, с резьбой по обоим краям. Соединения шпильками считаются на порядок прочнее, чем в случае использования болтов. </p> <p> Установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах с показателем давления выше 100 МПа осуществляется шпильками из стали № 35. Если давление ниже 100 МПа, подойдут шпильки из 20-й стали. Фланцевые шайбы – это такие пластины, которые подкладывают под гайку или болт для увеличения их площади опоры. Обычно их делают стальными. Во фланцевых соединениях для болтов, шпилек и шайб допускаются классы прочности 8.8, 6.6 и 5.6. </p> <p style="text-align: center;"> <img width="640" alt="установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах" src="/upload/medialibrary/441/441b004fa22c05395015ff4043c44859.jpg" height="408" loading="lazy" title="что такое фланцевое соединение трубопроводов"><br> </p> <p> Что касается трубопроводов для транспортировки агрессивных жидких веществ, потребуется обязательная установка специального защитного кожуха. Он имеет вид чехла, для изготовления которого применяют гидрофобный текстиль, листовую сталь или термостойкие полимеры: они удерживают рабочую жидкость от разбрызгивания в случае разгерметизации фланцевого соединения.<a name="777"></a> </p> <p> Диаметры защитных кожухов могут быть от 15-ти до 1200 мм. Самыми популярными в этом отношении являются изделия из фторопласта, способные комфортно переносить температуру от -200 до +230 градусов, не деформируясь в течение длительного времени. Кроме того, такие кожухи достаточно легкие, поэтому дополнительной нагрузки на магистраль не происходит. В продаже представлены в разборном виде, для сборки по месту эксплуатации прилагается соответствующая схема. </p> <p> </p> <div align="center"> <div class="video-wrapper"> <div class="video-responsive"> <iframe title="УЗВ фланцевое соединение трубы с еврокубом" width="640" height="360" src="//www.youtube.com/embed/NFhag2WkBjU?feature=oembed" loading="lazy" frameborder="0" allowfullscreen=""> </iframe> </div> </div> </div> <br> <p> </p>