Фланец: типы, размеры и маркировка фланцев и их чертежи

Фланец: типы, размеры и маркировка фланцев и их чертежи

Что такое фланец: технические характеристики и применение

Применение сварных швов на элементах трубопроводов не всегда удобно. Кое-где требуются дополнительные изделия – задвижки, насосы. Тогда на помощь приходит фланец – особая деталь, предназначенная для соединения труб там, где сварка не подходит. Они классифицируются по размеру, материалу, типу поверхности и другим критериям.

Фланец – определение понятия

Согласно терминологическому руководству, фланец – это плоская часть с отверстиями, выступающая часть, соединяющая трубы. Штифты, болты и другие крепежные детали, которые помогают прикрепить деталь к трубопроводу, прикрепляются к отверстиям в детали. Размеры фланцев соответствуют диаметру данной трубы, поэтому производитель часто заранее оснащает трубу таким элементом.

Разнообразие воротников

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, обеспечивает надежное соединение, долговечность и возможность использования в широком диапазоне температур. При своевременном проведении технического обслуживания фланцевое соединение прослужит долгие годы. Этот вид деталей изготавливается по ГОСТу, поэтому к нему предъявляются особые требования.

Конструктивные особенности фланцев

Сегодня фланцевое соединение труб – одно из самых популярных и простых соединений, позволяющее быстро и надежно соединять детали. Это связано с особенностями конструкции:

    круглая форма (реже квадратная); небольшие дырочки по всему периметру; плоский дизайн; центральное основное отверстие.

Пример чертежа

Деталь востребована при сборке трубопроводов благодаря простоте и скорости работы. Пользователь должен надеть хомут на трубу необходимого диаметра, а затем прикрутить его к тому же держателю на другой трубе, если есть соединение обеих частей. Часто производители труб уже оснащают изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется при дефектах поверхности или при нарушении герметичности стыка.

Где применяют фланцы?

Этот вид используется для монтажа трубопровода, установка каждого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Есть несколько сфер применения этой детали:

    монтаж центральных гражданских трубопроводов; комплект газопроводов; монтаж сантехники; монтаж тепловых сетей; Монтаж промышленного и инженерного оборудования.

Фланцевое соединение

Этими частями могут быть труба, вал, муфта или части тела. Это универсальный продукт, который в сочетании с другой деталью способен обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления может использоваться в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым они подбираются – размер, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Основные типы фланцев

Первая классификация, по которой можно разделить все типы, – это конструктивная классификация. По нему различают такие основные виды:

Плоское сварное – похоже на металлическое кольцо с отверстиями в диаметре. Крепится к трубе двумя сварными швами по окружности. Фланец – помимо диаметральных отверстий на нем еще есть сварочная планка. Легко монтируется, так как крепится с помощью одного сварного шва. Свободный на приварном кольце – состоит из двух элементов: фланца и кольца такого же диаметра и давления. Кольцо прикрепляется к трубе с помощью сварки, а фланец остается свободным для облегчения установки. Разнообразие стальной продукции

Эти типы фланцев используются для соединения трубопроводной арматуры и оборудования. Материал изготовления помогает определить область применения детали.

Из чего производят деталь?

В промышленности используются стальные фланцы, но материалы фланцев, используемые в производстве, также различаются. Обозначение стального фланца определяет, для каких областей применения данная деталь лучше всего подходит:

Сталь 20 является наиболее широко используемым сырьем. Это углеродистая сталь, детали из нее используются для установки арматуры на автомагистралях, где температура наружного воздуха не ниже. чем -40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов. Сталь 09г2с – это легированная никелем, хромом и молибденом сталь, предназначенная для сварки. Изделия из этого материала могут эксплуатироваться при температуре наружного воздуха от -70 градусов. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из этого материала могут использоваться в агрессивных средах, например, с щелочами и кислотами. Допустимая температура эксплуатации от -196 до +350 градусов. 10Х17Н13М2Т – коррозионностойкая обыкновенная сталь. Крепежные детали из него используются в особо экстремальных условиях, так как он устойчив к коррозии под напряжением. Диапазон рабочих температур от -196 до +600 градусов. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия обладают высокой стойкостью к окислению при температуре + 600-650 градусов.

Эти марки используются чаще всего, но помимо них производители используют и другое сырье. Есть полипропиленовые модели – они предназначены для соединения полипропиленовых труб металлической арматурой. Рабочая температура этого материала намного ниже – +80 градусов. Через них в комплекте может продаваться фланец – особая деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Читайте также:  Как быстро избавиться от насморка в домашних условиях?

Хомут полипропиленовый

Помимо стали и пропилена, используется два вида чугуна – ковкий и серый. Детали из ковкого чугуна используются при рабочих температурах от -30 до +400 градусов по Цельсию, а детали из серого чугуна – от -15 до +300 градусов по Цельсию.

Классы давления фланцев

Детали, изготовленные по стандартам Asme (Асни), всегда характеризуются рядом параметров. Один из этих параметров – номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению по установленным образцам. Номинальный диаметр обозначается комбинацией букв «DN» или «DN», за которыми следует число, обозначающее сам диаметр. Номинальное давление измеряется в «RU» или «PN».

Заявлен рисунок воротника.

Классы давления американской системы соответствуют пересчету в МПа:

    150 psi – 1,03 МПа; 300 psi – 2,07 МПа; 400 psi – 2,76 МПа; 600 psi – 4,14 МПа; 900 psi – 6,21 МПа; 1500 psi – 10,34 МПа; 2000 psi – 13,79 МПа; 3000 фунтов на квадратный дюйм – 20,68 МПа.

В пересчете на МПа каждый класс указывает давление на фланце в кгс / см². Класс давления определяет, где будет использоваться выбранная деталь.

Типы поверхностей

Этот тип застежки также можно подразделить по типу уплотняемой поверхности. Они входят в:

    Самолет; Б – соединительный рычаг; F – обрыв; Е – карниз; Д, М – паз; C, L – шип; К – для уплотнителя линзы; J – для овальной печати.

Виды отделки поверхностей

Эти типы ГОСТ были приняты недавно, при этом было отмечено, что типы поверхностей C, L и E доступны только по запросу и не имеют штампов.

Высота выступа

Если посмотреть на чертеж стального фланца, у него есть несколько параметров, в том числе высота выступа. Он отмечен буквами H и B, его можно измерить на всех видах продукции, кроме той, которая имеет соединение внахлест. Обратите внимание на следующее:

    Модели с классом давления 150 и 300 будут иметь высоту плеча 1,6 мм; Модели классов давления 400, 600, 900, 1500 и 2000 имеют высоту рычага 6,4 мм.

С проекцией и депрессией.

В первом случае поставщики и производители комплектующих учитывают проекционную поверхность; в последнем случае проекционная поверхность не включается в спецификацию. В брошюрах по запасным частям эти значения могут быть указаны в дюймах, где 1,6 мм составляет 1/16 дюйма, а 6,4 мм – 1/4 дюйма.

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход. Как уже упоминалось, он помечен буквами «DU» и имеет значения от 10 до 200. Это относится к выбору необходимой детали: как только пользователь знает DN, все остальные размеры автоматически присваиваются фланцу. Например, при DN 50 высота отступа будет 57-59; DN 80 этот параметр 89-91, а DN 100 – 108-110, где первая цифра означает внутренний диаметр трубы или ответвления, авторой – внешний диаметр.

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – это вес ошейников. Это зависит не только от объема, размера и высоты, но и от геометрии и материала изготовления. Приведем пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с DN 100 плоского типа имеет массу 2,85 кг, а фланец того же диаметра, но с типом фланца по ГОСТ 12821-80 – 4,4. кг. Отсюда следует, что фланцы имеют большую массу, чем плоские части.

Как производится фланцевое соединение?

При необходимости соединения двух частей трубопровода применяют приварку стального фланца к трубе. Такое крепление называется фланцевым соединением и позволяет в дальнейшем разобрать трубопровод для ремонта. Чтобы разобраться в процессе сборки, нужно детально разобраться в нем:

Плоские детали с отверстием в центре, куда вставляется конец трубы, служат для соединения двух элементов. По окружности кольца размещаются отверстия, в которые вставляются крепежные детали: болты или шпильки с гайками. Место Соединение будет разъемным, для герметичности используются прокладки. Фланцевое соединение предназначено для соединения двух труб или соединения трубы с емкостью, снабженной фланцевым входом. Пример фланцевого соединения

Ошейник можно сделать своими руками – такой элемент отлично подойдет для заточки предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух частей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по периметру фланцев:

Читайте также:  Можно ли беременным пить пиво при сильной жажде: почему возникает желание выпить, возможные последствия

    ручной ключ; накидной ключ; гайковерт пневматический ударный; гидравлический динамометрический ключ; затяжка болтов гидравлического типа.

Подходит для труб

Кроме того, вам понадобится специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность действий проста: сначала затяните первый болт, затем приступайте к затяжке на 180 градусов от первого болта. Затем переходим к болту под углом 90 градусов по отношению к другому, а от него – к противоположному.

Советы от мастеров

Есть много полезных советов от профессиональных мастеров, которые помогут разобраться с фланцевым соединением в первый раз:

Если в деталях есть 4 отверстия, затяните винты крест-накрест. Поверхность конструкции всегда необходимо обезжирить и проверить на наличие коррозии и ржавчины. Рекомендуется использовать только новые прокладки и размещать их по центру. Момент затяжки болтов должен быть равномерным – это единственный способ обеспечить надежное и плотное соединение фланца. Трубы соединены фланцами

Для снятия фланца в дальнейшем используются специальные станки, помогающие его просверлить и открутить саморезы. Ручное снятие деталей затруднено, поэтому используются пневматические инструменты.

Соединение труб фланцами – удобный и надежный способ соединения двух частей. Это позволяет в дальнейшем отремонтировать трубопровод путем снятия соединительных элементов, а сварка не позволяет провести эту процедуру. Его выбирают в зависимости от точных условий эксплуатации, температуры и диаметра трубы.

Виды фланцев и применение фланцевых соединений в трубопроводах

Основная задача в процессе сборки трубопровода – обеспечение надежного и герметичного соединения труб (стальных, керамических, ПНД и др.) Валов и осей. Это делается путем нарезания резьбы (внутреннее соединение) или оснащения плоских частей отверстиями для винтов на обоих концах. Эти детали называются фланцами.

Область применения Фланцевые трубные соединения Фланцевые соединения Виды воротников в зависимости от способа стыковки Классификация по способу изготовления Классы давления фланца Основные фланцевые соединения Что делать Подключение инструментов Как соединить трубы фланцами Предложение

Область применения

Что такое ошейник? Это своеобразная муфта для соединения отрезков труб. Наружная форма такого соединителя может быть любой формы, но чаще всего она круглая. Круглые детали, фото которых часто можно увидеть в инструкциях, предпочтительнее квадратных или шестиугольных, так как они более технологичны в производстве и менее трудоемки в установке.

Раньше воротником называлось плечо круглой или прямоугольной формы для соединения любых (в том числе и твердых) частей изделия. Была даже подходящая маркировка для технологического перехода прессования таких карнизов – воротник. Однако в действующем ГОСТ 18970-84 этот термин исключен и заменен термином «воротник».

Разберемся, для чего нужны фланцы. Фланцевое соединение трубопроводов включает смежную пару, состоящую из двух плоских частей, иногда с внутренними круглыми вырезами, которые обеспечивают более точное осевое совмещение соединения. Диаметр / поперечный размер изделий обоих типов всегда больше, чем грань прилегающей части.

Фланцевые соединения труб

Поскольку поверхность фланца всегда достаточно развита, это соединение имеет следующие преимущества:

    Опорная поверхность соединения увеличивается, и, таким образом, давление на соединение снижается; Могут быть установлены более прочные уплотнительные кольца; Повышение допустимой нагрузки на разрыв и кручение соединений.

Основным назначением этой детали считается способность защитить деталь от потери герметичности и от ударов. Фланец является частью различных конфигураций, а также может использоваться для соединения вращающихся частей машины (например, кардана автомобиля) для увеличения крутящий момент соединения.

Типы фланцевых фитингов

Фланец входит в состав различных конфигураций. Классификация обычно производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 33259-2015 (распространяется на изделия для трубопроводов), ГОСТ 12820-80 / 12821-80 (распространяется на соединительные изделия общего пользования) и ГОСТ 9399-81 (распространяется на резьбовые конструкции. ).

Далее мы рассмотрим эту тему применительно к герметизации частей труб.

Типы фланцев по способу соединения

Различают сварные детали и детали с резьбой. Стальные трубы можно соединять сваркой, когда шейка стыка образуется специальным сварным швом, или привинчиванием фланца к трубе.

Сварной

Фланцевые трубные муфты используются в трубопроводных системах с высокими уровнями давления и температуры и диаметром более 50 мм. Резьбовые соединения используются в небольших трубопроводах, которые не подвергаются механическим нагрузкам, таким как тепловое расширение, вибрация, сжатие, динамические колебания (все эти условия могут привести к постепенному выходу из строя резьбовых соединений).

Резьбовые соединения

Как выглядят ошейники? Фланцы приварные делятся на разъемные и несъемные.

Разрезной воротник

В первом случае на торце элемента имеется не менее 4 отверстий под болты или шпильки (для соединений с особой точностью делается дополнительное отверстие под центрирующий штифт). Другие типы соединений – зажимные, эксцентриковые, рычажные – не распространены.

Читайте также:  Как добиться стройной фигуры без диет

Классификация по способам изготовления

Все типы этих продуктов работают в тяжелых условиях эксплуатации, подвергаясь постоянному или циклическому воздействию внешних сил, крутящих моментов и давлений. Для производства фланцевых муфт используются следующие процессы:

Литье под давлением. Обработка. Тиснение (горячее или холодное).

Литье используется только для производства неметаллов, которые в процессе эксплуатации подвергаются нагрузкам не более 30 … 35 МПа. Поскольку коэффициент теплового расширения таких материалов очень низкий, касательными напряжениями можно пренебречь.

Фланцы из высокоуглеродистой и низколегированной стали изготавливаются механической обработкой. Готовые элементы отличаются высокой неравномерностью поперечного сечения и наличием концентраторов напряжений в местах разреза волокон. После токарной обработки такие детали подвергаются термообработке.

Самый совершенный технологический процесс – штамповка, позволяющая формировать необходимое на прессе за 1-2 прохода. конфигурация, как показано на рисунке. В качестве предварительных заготовок можно использовать прутки или низкоуглеродистые поковки (более дешевые), а также нержавеющие стали (последние содержат никель, повышающий пластичность). Кованые изделия отличаются высочайшей пластичностью.

Классы давления фланцев

Предложено ANSI (Американский национальный институт стандартов) и устанавливает рекомендуемое соотношение между давлением и температурой среды, перекачиваемой по трубопроводам (см. Таблицу):

Класс давления ANSIМаксимально допустимое давление, МПа, при температуре
От 20 0 C до 38 0 CВыше 38 0 C
150До 22 … 3
300До 55 … 7
600До 1010 … 15

Обозначение класса ANSI может использоваться для импортной продукции.

Основные параметры фланцевого крепежа

ГОСТ 33259-2015 предусматривает следующие параметры продукции отечественного производства.

Тип (плоский, приварной – тип 01, с кольцом – тип 02, навесной – тип 21, открытый до фланца – тип 03, открытый для зажима – тип 04, стыковой – тип 11). Тип уплотнения: плоский, соединительный карниз, шпунт, паз, желоб, под овальную или линзовидную прокладку. Два последних варианта предназначены только для уплотнений из фторопласта. Номинальный диаметр (монтажный): от 10 до 4000 мм. Номинальное давление: от 1,0 до 25,0 МПа (для фланцев с резьбой от 20 до 100 МПа). Тип резьбы. Для опорных поверхностей указаны следующие параметры:

    Шероховатость контактной поверхности; Углы взаимодействия; Высота взаимодействующих элементов; Геометрические характеристики пазов и штифтов; Радиусы скругления.

Установлены двухмерные ряды: 1 и 2 (предпочтительнее первый). Стандарт не ограничивает внешнюю конфигурацию и габаритные размеры, но в зависимости от давления и диаметров соединяемых частей трубопровода определяется диаметр отверстий для соединителей и их количество.

Из чего производят

Уплотнительные и уплотнительные фланцы по ГОСТ 33259-2015 для арматуры должны быть из металла или чугуна, отвечающего требованиям ISO 70005-2: 1988. В случае изделий со сварной частью важна свариваемость стали, так как она снижается с увеличением процентного содержания углерода и легирующих элементов в стали.

Инструмент для производства соединения

Для создания фланцевых сварных соединений используются различные виды сварки – дуговая, газовая, под флюсом и др. Качество сварных соединений проверяется с помощью рентгеновских, магнитометрических или ультразвуковых дефектоскопов, приборов «Фотон-М», а также менее требовательных. суставов метод проникающий.

Надежность схемы подключения при помощи резьбовых фланцев или крепежных болтов проверяют проверкой момента затяжки динамометрическим ключом.

Как соединить трубы фланцами

Технологические изменения для получения фланцевого соединения на болтах следующие:

Совместите оси соединительных отверстий и оси присоединяемых труб или воздуховодов. Установите прокладки в пазы / шлицы торцевой плоскости. При необходимости отцентрируйте соединение со штифтом. Вставьте монтажные болты или шпильки в соответствующие отверстия. Затягивайте равномерно и симметрично. Проверить соединение на плоскостность и люфт универсальным измерительным инструментом (штангенциркуль, щуп).

Проверенное соединение следует закрепить на кронштейнах или других надежных опорах.

Винтовые изделия прикручиваются к соединительным частям трубы, а затем таким же образом крепятся к потолку или стене.

Заключение

Описанные детали надежны и долговечны в эксплуатации. Например, что такое обслуживание сантехнического фланца? Все сводится к замене изношенных уплотнителей. Похожая ситуация и в машиностроении. В этом причина популярности этих продуктов.

Видео процесса соединения труб с фланцем:

Оцените статью
Добавить комментарий