No Image

Фланцевое соединение высокого давления

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

  • соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
  • устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
  • проводить очистку трубопроводов;
  • врезать измерительные приборы;
  • отсекать участок трубы для ремонта.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами. При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами. Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника. В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки. Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

  1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
  2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
  3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
  4. С шипом.
  5. С внутренним кольцевым пазом.
  6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
  7. Выборка для овальной прокладки.
  8. С шипом для фторопластовой прокладки.
  9. То же что 8, но вместо шипа паз.

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

  1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
  2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
  3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
  4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
  5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
  6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.
Читайте также:  Распашные двери в стиле прованс

При установке фланцевых соединений на стальных трубопроводах их материал должен быть идентичным или близким по составу металлу труб. Это нужно для предотвращения повреждений при изменениях температуры. Фланцы бывают из серого и ковкого чугуна, легированной, углеродистой и нержавеющей стали. Для трубопроводов из иных материалов выпускаются бронзовые, алюминиевые, латунные разновидности. Безнапорные системы из полиэтиленовых труб часто собирают на полипропиленовых фланцах.

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

  1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
  2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
  3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
  4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

  • резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
  • паронита общего назначения;
  • теплостойкой резины;
  • асбестового картона;
  • паронита, стойкого к маслу и бензину;
  • кислото и щелочеустойчивой резины;
  • графита;
  • фторопласта;
  • металла (алюминия, меди);
  • металлографита.

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Читайте также:  Роза эйрбраш энциклопедия роз

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке. Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности. Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

  • гидравлическим натяжным устройством;
  • пневматическим гайковертом;
  • ручным динамометрическим ключом;
  • гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

Фланцевое соединение — трубопровод — высокое давление

Фланцевые соединения трубопроводов высокого давления сложны и трудоемки в изготовлении. Сборка соединений требует высокой квалификации слесарей-монтажников. На изготовление фланцев расходуется большое количество металла. В связи с этими недостатками они в настоящее время вытесняются более дешевыми и надежными сварными соединениями. [1]

Для фланцевых соединений трубопроводов высокого давления не разрешается использование шпилек и гаек, изготовленных из немаркированного или не соответствующего нормам материала. [2]

Для фланцевых соединений трубопроводов высокого давления , вместе уплотнительной поверхности выступ-впадина, разрешается применять уплотнительную по верхность под линзовую прокладку или под кольцевую прокладку овального сечения. [3]

Сборка фланцевых соединений трубопроводов высокого давления выполняется с соблюдением ряда дополнительных требований. Перед сборкой шпильки натирают чешуйчатым графитом или смазывают графитовой пастой, составленной из графита, густо замешанного с водой в соотношении 2: 1 или с глицерином. Применяется также графитомедистая смазка следующего состава: чешуйчатый графит-15 — 20 %; медный порошок-10 25 %; глицерин — 60 — 70 % Графитомедистая смазка исключает схватывание металла шпильки и гайки при температуре до 600 С, обеспечивает отсутствие задиров на резьбе при затяжке соединения. [4]

Сборка фланцевых соединений трубопроводов высокого давления выполняется с соблюдением ряда дополнительных требований. Перед сборкой шпильки натирают чешуйчатым графитом или смазывают графитовой пастой, составленной из графита, густо замешанного с водой в соотношении 2: 1 или с глицерином. Применяется также графитомедистая смазка следующего состава: чешуйчатый графит-15 — 20 %; медный порошок-10 — 25 %; глицерин — 60 — 70 % Графитомедистая смазка исключает схватывание металла шпильки и гайки при температуре до 600 С, обеспечивает отсутствие задяров на резьбе при затяжке соединения. [5]

Читайте также:  Как прозвонить проводку в стене

Во фланцевых соединениях трубопроводов высокого давления применяют металлические зубчатые прокладки, затягиваемые во фланцах до сплющивания зубцов, чем и достигается герметизация фланцевого соединения. Однако при разборке фланцевых соединений металлические прокладки оказываются непригодными для повторного использования и их приходится удалять, а поцарапанные уплотнительные поверхности фланцев заново притирать. [7]

На фланцевых соединениях трубопроводов высокого давления производится холодный натяг шпилек, величина которого ( разность длин шпильки до и после затягивания) определяется ( микрометром) с точностью до 0 01 мм. [8]

Опыт эксплуатации фланцевых соединений трубопроводов высоких давлений с применением прокладок различной конструкции и материала показал, что наиболее надежными видами уплотнений фланцев являются: беспрокладочные; с линзовыми прокладками; с зубчатыми прокладками. [9]

При сборке фланцевых соединений трубопроводов высокого давления для контроля усилия затяжки ответственных резьбовых соединений применяют предельные ключи, оснащенные механизмом регулирования крутящего момента. [10]

Конструкция изоляции фланцевых соединений трубопроводов высокого давления теплоизоляционными шнурами аналогична изоляции арматуры. [12]

При сборке фланцевых соединений трубопроводов высокого давления для контроля усилия затяжки ответственных резьбовых соединений применяют предельные ключи, оснащенные механизмом регулирования крутящего момента, трещоточным механизмом, набором сменных головок и съемных рычагов разной кривизны, поэтому их используют и при работе в труднодоступных местах. Основное преимущество предельных ключей — обеспечение крутящего момента определенной, заранее установленной величины, что очень важно при массовой затяжке болтовых соединений, когда следует применять механизированный инструмент. [14]

При сборке фланцевых соединений трубопроводов высокого давления необходимо обеспечить равномерное затягивание всех шпилек. При этом напряжения, возникающие в материале шпилек, не должны превышать предела текучести материала. [15]

Фланцы на 4 болтах соответствуют стандартам SAE J518 и ISO 6162-1 и –2 и являются испытанными и герметичными соединениями, предназначенными для соединения труб и шлангов больших типоразмеров, высокого давления и сборки в ограниченном пространстве. Подробнее.

Фланцы SAE (Society of Automotive Engineers, Сообщество автомобильных инженеров , стандарт США) делятся на две группы в зависимости от давления (код 61 и 62.). Код 61 обозначает параметры, которые также определяются как 3000 фунт/кв. дюйм. Код 62 обозначает, что параметр давления составляет 41,4 МПа, который также определяется как 6000 фунт/кв. дюйм. Фланцевые переходники и фитинги на 4 болтах имеют канавку для уплотнительного кольца, которая соответствует размерам, предусмотренным ISO 6162-1 и -2 (SAE J518). Фланцы на 4 болтах имеют сквозные отверстия под установочные болты, также соответствующие ISO 6162- 1 и -2 (SAE J518). Благодаря низкому моменту затяжки по сравнению с резьбовыми отверстиями аналогичных размеров, эти соединения хорошо подходят для условий ограниченного пространства, где трудно работать ключом. Большинство стандартных конфигураций имеет размеры от 1/2" до 2", некоторые модели имеют размеры до 5".

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector