Фланцы для труб сантехники



Фланцы для труб: разновидности и особенности

В настоящее время существует пара способов соединения водопроводных труб, каковые отличаются своими чертями и методикой монтажа. Любой проектировщик при разработке подобных систем уделяет этому моменту особенное внимание, потому, что от данного момента зависит не только уровень качества конечного изделия, но и цена. Наряду с этим фланцевое соединение стальных труб либо материалов из ПВХ заслуживает отдельного описания, потому, что оно вычислено на определенную специфику и высокие нагрузки.

Разновидности и спецификация

Для начала нужно сказать о том, что подобное соединение используется в большинстве случаев для материалов с громадным диаметром. Исходя из этого фланец для трубы 25 мм можно считать одним из самых мелких. Но такое решение обусловлено не дефицитом других видов стыковки, а вопросами элементарной экономии и способности таких изделий выдерживать большое давление.

Железные системы

Значительно чаще фланцевое соединение труб употребляется при работе с железными системами.

Оно имеет форму двух плоских колец с отверстиями, каковые при соединении совместно совпадают между собой.

• Фиксируют такие кольца при помощи сварки на торце труб, проваривая места стыковки изнутри и снаружи. Наряду с этим инструкция по монтажу настоятельно рекомендует заблаговременно разметить место фиксации фланца относительно отверстий для крепления. В другом случае возможно взять неприятности при соединении в следствии несовпадения мест для крепления.
• В большинстве случаев между такими стыками устанавливают резиновую прокладку. Она снабжает плотность места соединения и разрешит избежать перекосов, кроме того в случае если работы производятся своими руками.

• Отдельного внимания заслуживают системы из металла, каковые не приемлют применения сварки. Для них намерено разрабатываются конструкции, талантливые фиксироваться при помощи дополнительного крепежа. броским представителем таких изделий есть обжимной фланец для чугунных труб.

Совет! Опытные мастера в последнее время применяют лишь обжимные элементы. Это разрешает избежать применения сварки, что существенно снижает цена всех работ.

Системы из ПВХ либо ПЭ

С популярностью пластиковых трубопроводов появляется необходимость их стыковки с другими системами, соответственно, нужен особый обжимной фланец для полиэтиленовых труб, который будет наряжаться кроме того на металл. Данные изделия сходу решают проблему, связанную с вопросами создания фактически любой конструкции а также просто элементарной замены части магистрали из металла на альтернативную.

Необходимо подчеркнуть, что в большинстве случаев подбирается сборная муфта фланец для ПЭ труб, потому, что она складывается из двух частей и не требуется подбирать под нее другие изделия. Но наряду с этим опытные мастера советуют сходу обращать внимание на диаметр, потому, что он бывает различным. Это связанно с тем, что ее назначение может заключаться в соединении труб из различного материала либо она обязана снабжать переход с одного диаметра на другой.

Кроме этого необходимо сказать и про фиксирующий фланец для ПЭ труб. Он разрешает удерживать конструкцию в одном положении и закреплять ее, снижая нагрузки на область стыка. Эти изделия используют значительно чаще при комбинированном монтаже.

Принципиально важно подчернуть, что иногда фланцы для полиэтиленовых труб являются единственным видом соединительных элементов для пластиковых систем. Дело в том, что опытные мастера уже давно стали отказываться от стыковочных муфт, каковые имеют вид простых фитингов для канализации, лишь громадного размера. Это связано с тем, что при их монтаже необходимо максимально выдерживать уровень размещения труб, а в противном случае может появиться течь.

Совет! Эксперты советуют применять соединительные элементы того же производителя, который изготавливает и остальные элементы системы. Это разрешит избежать неприятностей связанных со стандартизацией и несовместимостью.

Советы экспертов

• Беря фланцевое соединение полиэтиленовых труб нужно обратить внимание на уплотнительные резинки. Они не должны иметь повреждений и по своим размерам обязаны доходить посадочным местам на изделии.

• В большинстве случаев фланцевый адаптер для ПЭ труб продается под конкретный тип продукции либо при применении материала одного производителя. Но в случае если нельзя найти нужной конфигурации, то стоит обратить внимание на изделия, каковые делают сторонние производители, не имеющие отношения к созданию самих труб. Наряду с этим нужно опробовать товар прямо на месте, дабы убедиться в его соответствии.
• Принципиально важно не забывать, что цена таких видов стыковочных материалов возможно высокой, но это в полной мере компенсируется простотой монтажа и избавлением от дорогостоящего оборудования. (СМ. кроме этого статью Сварка труб встык: особенности.)

Вывод

Ознакомившись с видео в данной статье возможно взять дополнительные знания об этом виде соединения. Наряду с этим на основании текста, который приведен выше, стоит сделать вывод о том, что данные изделия считаются одними из самых практичных и надежных.

Источник

Виды фланцев и применение фланцевых соединений в трубопроводах

Главная задача, возникающая в процессе монтажа трубопроводов – обеспечить надёжное и герметичное соединение стыков труб (стальных, керамических, из ПНД и т.п.), валов или осей между собой. Для этого их соответствующим способом оформляют – нарезают резьбу ( муфтовое соединение), либо предусматривают на обоих торцах плоские детали с отверстиями под болты. Такие детали называют фланцами.

Область применения

Что такое фланец? Это вид фитинга для соединения отрезков труб. Наружная образующая такого соединителя может иметь любую форму, но чаще всего также бывает круглой. Круглые детали, фото которых часто можно видеть в инструкциях, предпочтительнее квадратных или шестигранных потому, что они технологичнее в производстве и менее трудоёмки при монтаже.

Ранее фланцем называли уступы круглой или прямоугольной формы для стыкового соединения любых (в том числе, и неподвижных) частей изделия. Бытовало даже соответствующее обозначение для технологического перехода штамповки таких уступов — фланцовка. Однако из ныне действующего ГОСТ 18970-84 этот термин был исключён и заменён термином «отбортовка».

Разберёмся, для чего нужны фланцы. Фланцевое соединение трубопроводов предполагает наличие смежной пары, которая представляет собой две плоские детали, иногда с внутренними круглыми в плане выточками, обеспечивающих более точную осевую центровку места стыка. Диаметр/поперечный размер любого типа изделия всегда больше, чем торца смежной детали.

Фланцевые соединения труб

Поскольку опорная поверхность фланца всегда достаточно развита, то это предоставляет такому соединению следующие преимущества:

• Возрастает площадь опорной поверхности стыка, следовательно, снижается давление на него;
• Есть возможность установки более прочных уплотнительных колец;
• Увеличивается допускаемые нагрузки соединения на разрыв и кручение.

Основным назначением данной детали считается возможность обезопасить детали от потери герметичности и от воздействия опасных растягивающих напряжений, а для соединения вращающихся деталей машин (например, кардана автомобиля) – ещё и повысить прочность стыка по крутящему моменту.

Типы фланцевых фитингов

Фланец — это деталь, имеющая различную конфигурацию. Классификация обычно производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 33259-2015 (распространяется на продукцию для трубопроводов), ГОСТ 12820-80/12821-80 (касаются изделий соединительных общего применения) и ГОСТ 9399-81 (относится к резьбовым конструкциям).

В дальнейшем рассмотрим тему применительно к герметизирующим трубным деталям.

Типы фланцев по способу соединения

Различают детали приварные и резьбовые. Стальные трубы могут быть соединены путем сварки, когда горловина стыка оформляется специальным сварным швом либо привинчиванием фланца к трубе.

Приварные

Фланцевые соединения для труб используются в трубопроводных системах с высоким давлением и температурой, а также имеющих диаметр более 50 мм. Резьба используется в трубопроводах малого диаметра, которые не подвержены механическим воздействиям: тепловому расширению, вибрациям, сжатию, динамическим колебаниям (все эти условия могут привести к постепенному разрушению резьбовых соединений).

Резьбовые

Какими бывают фланцы? Конструктивно приварные фланцы подразделяются на разъёмные и неразъёмные.

Разъемный

В первом случае на торце детали имеется минимум 4 отверстия под болты или соединительные шпильки (для стыков особой точности изготавливается дополнительное отверстие под центрирующий штифт). Прочие виды соединений – клеммные, эксцентриковые, рычажные – распространения не получили.

Классификация по способам изготовления

Любые виды рассматриваемых изделий работают в тяжёлых эксплуатационных условиях, подвергаясь постоянному или циклическому воздействию внешних сил, крутящих моментов, давлений. Для изготовления фланцевых соединителей используют следующие технологии:

1. Литьё под давлением.
2. Механическую обработку.
3. Штамповку (горячую или холодную).

Литьё применяют только для производства изделий из неметаллов, которые в процессе функционирования испытывают напряжения не более 30…35 МПа. Поскольку коэффициент термического расширения таких материалов весьма мал, то напряжения сдвига можно не учитывать.

Механической обработкой на станках получают стальные фланцы из высокоуглеродистых и легированных сталей, отличающихся пониженной пластичностью. Готовые детали характеризуются высокой неравнопрочностью по отдельным сечениям и наличием концентраторов напряжений в местах перерезывания волокон. Такие изделия после точения подлежат термообработке.

Наиболее прогрессивным техпроцессом является штамповка, позволяющая за 1-2 перехода оформить на прессе необходимую по чертежу конфигурацию. В качестве исходных заготовок можно использовать прутки или поковки из малоуглеродистых (более дешёвых), а также нержавеющих сталей (последние содержат никель, повышающий пластичность). Равнопрочность штампованной продукции – наибольшая.

Классы давления фланцев

Предложены ANSI (American National Standards Institute – Американский институт стандартов) и устанавливают рекомендательные соотношения между давлением и температурой среды, прокачиваемой по трубопроводам (см. табл.):

Маркировка класса ANSI может наноситься на продукцию импортного производства

Основные параметры фланцевого крепежа

ГОСТ 33259-2015 предусматривает следующие параметры продукции отечественного производства:

1. Тип (плоский, приварной – тип 01, с кольцом – тип 02, арматурный – тип 21, свободный под отбортовку – тип 03, свободный под хомут – тип 04, стыковой – тип 11).
2. Исполнение уплотнения: плоскость, соединительный выступ, шип, паз, впадина, под прокладку овальной или линзовой конфигурации. Последние два варианта предназначаются только для прокладок, изготовленных из фторопласта.
3. Номинальный диаметр (под крепёж): от 10 до 4000 мм.
4. Номинальное давление: от 1,0 до 25,0 МПа (для фланцев резьбового типа – от 20 до 100 МПа).
5. Тип резьбы. Для опорных поверхностей регламентируются следующие параметры:
   • Шероховатость поверхностей контакта;
   • Углы сопряжений;
   • Высота сопрягаемых элементов;
   • Геометрические характеристики пазов и шипов;
   • Радиусы скруглений.

Установлено два размерных ряда: 1 и 2 (первый является предпочтительным). Внешнюю конфигурацию и габаритные размеры стандарт не ограничивает, но, в зависимости от давлений и диаметров присоединяемых частей трубопровода, устанавливается диаметр отверстий под крепёж и их количество.

Из чего производят

Герметизирующие и уплотнительные фланцы по ГОСТ 33259-2015 для арматуры должны изготавливаться из металла или литейного чугуна, который отвечает требованиям ISO 70005-2:1988. Для изделий с приварной частью имеет значение свариваемость стали, которая с повышением процентного содержания углерода и увеличения легирующих элементов в стали понижается.

Инструмент для производства соединения

Для образования приварного фланцевого соединения используют различные виды сварки – дуговую, газовую, под слоем флюса и пр. Качество сварного шва проверяется рентгенографическими, магнитометрическими или ультразвуковыми дефектоскопами, приборами «Фотон-М», а для менее ответственных соединений применяют метод пенетрации.

Надёжность схемы соединения с использованием резьбовых фланцев или болтов крепления проверяют, контролируя момент затяжки с помощью динамометрического ключа.

Как соединить трубы фланцами

Технологические переходы для получения болтового фланцевого соединения таковы:

1. Выравнивают оси соединительных отверстий, а также оси соединяемых трубопроводов или воздуховодов.
2. Устанавливают прокладки в пазы/шипы торцевой плоскости.
3. Центрируют, если нужно, соединение штифтом.
4. Вводят крепёжные болты иди шпильки в соответствующие отверстия.
5. Производят равномерную и симметричную затяжку.
6. Проверяют плоскостность соединения и наличие зазоров, используя универсальный измерительный инструмент (штангенциркуль, щуп).

Проверенное соединение должно крепиться на кронштейнах или других надёжных опорах.

Изделия с резьбой навёртывают на соединяемые участки трубы, после чего крепят аналогичным образом к потолку или стене.

Заключение

Описанные детали отличаются надёжностью и долговечностью в работе. Например, что такое обслуживание фланца в сантехнике? Оно сводится только к замене износившихся прокладок. Аналогичная ситуация и в машиностроении. Этим и обусловлена популярность данных изделий

Видео процесса соединения труб при помощи фланца:

Источник

Что такое фланцы для труб и трубопроводных систем

В трубопроводах фланец используется для соединения трубы с другим оборудованием (другой трубой, клапаном или насосом). Фланцы труб могут быть классифицированы по форме (воротниковый, глухой, раструбный, резьбовой и т. д). По типу поверхности (RF, FF, RTJ), по марке материала (катаные и кованые) и по спецификации (стандарты ANSI / ASME B16.5 и B16.47 охватывают американские стандартные фланцы для трубопроводов, стандарт EN 1092-1 охватывает европейские фланцы труб).

Что такое фланец?

Фланец — это изделие из литой или кованой стали, используемое для соединения трубы с другим механическим устройством. В нефтегазовой промышленности фланцы из кованой стали предпочтительны из-за их прочности и долговечности.

Размеры фланцев

Основные размеры трубных фланцев:

• номинальный размер (то есть размер отверстия фланца, чтобы соответствовать размеру отверстия соединительной трубы);
• класс фланца (который указывает давление / температуру фланца, то есть 150#, 300#, 400# до 2500#);
• толщина стенки для воротникового фланца (который должен совпадать с толщиной стенки трубы).

Фланцы в трубопроводах

Трубные фланцы доступны в нескольких типах, стандартными являются воротниковый, глухой, раструбный, свободный, резьбовой и т. д.). Также существуют некоторые специальные типы фланцев, такие как поворотные фланцы, фланцы расширительные / переходные, нипофланец / приварные фланцы и фланцы диафрагмы.

Как правило, воротниковые, свободные и раструбные сварные фланцы используются при высоком давлении, которые требуют долговечных фланцевых соединений. Резьбовые фланцы можно использовать в системе трубопроводов с низким давлением, а также при отсутствии вибрации.

Свободные фланцы используются в сочетании с концевыми заглушками либо для облегчения выравнивания болтов двух сопряженных фланцев, либо для снижения стоимости благородных материалов в высококачественных фланцевых соединениях (например, в системе трубопроводов Inconel, заглушенный конец соединенный с трубой может быть в Inconel, тогда как фланец свободный может быть более низкого качества, что позволяет сэкономить общий вес дорогого материала Inconel).

Марки материалов

Основные марки материалов для трубных фланцев, рассмотренные в отдельной статье:

• ASTM A105 (фланцы из углеродистой стали для работы при высоких температурах);
• ASTM A350 (фланцы из углеродистой стали для работы при низких температурах);
• ASTM A694 (высокопрочные фланцы из углеродистой стали для трубопроводов);
• ASTM A182 F1 до F91 (фланец из легированной стали);
• ASTM A182 F304, F316, F321 (фланец из нержавеющей стали);
• ASTM A182 F51, ASTM A182 F53/55 (дуплексные и супердуплексные фланцы), и высокосортные (фланцы Inconel, Hastelloy, Monel).

Фланцы для цветных труб (медь, мельхиор и алюминий) используются в судостроении и авиации.

Материал трубы и фланца, конечно, должен совпадать (согласно таблице выбора материалов трубопровода по ASTM).

Для специфической области применения фланцы могут быть покрыты, окрашены или облицованы изнутри (например, тефлоном) для повышения устойчивости металла к агрессивным или эрозионным жидкостям.

Технические характеристики ASME / EN

Стандарт ASME B16.5 охватывает фланцы для трубопроводов диаметром до 24 дюймов, тогда как стандарт ASME B16.47 охватывает фланцы труб выше 24 дюймов (доступны серии A и B).

Трубные фланцы для европейских трубопроводных систем соответствуют стандарту EN 1092-1 (фланец воротниковый типа 11, плоский фланец типа 01, глухой фланец типа 05, резьбовой фланец типа 13).

Что такое фланцевое соединение?

Фланцевое соединение — это соединение между трубой и другим трубопроводным оборудованием (например, трубой другой длины, клапаном или сосудом под давлением). Сотни, даже тысячи фланцевых соединений необходимы для функционирования трубопроводной системы.

Три основных компонента фланцевого соединения:

• два сопряженных фланца (основной и дополнительный фланец);
• некоторое количество болтов с болтами для фланцев (для фланцев различного диаметра, класса и поверхности требуется различное количество и размеры болтов и гаек с штифтами для надлежащего уплотнения);
• две прокладки, которые могут быть либо металлическими (спирально-навитые, кольцевые, в оболочке и зубчатые), либо неметаллическими (не асбестовые прокладки).

Стальная труба может быть приварена к фланцу (это в случае раструбного, воротникового, свободного фланца) или привинчена к нему (резьбовой фланец). Сварные соединения между трубами и фланцами используются при высоком давлении и температуре, а диаметры превышают 2 дюйма. Резьбовые соединения используются для трубопроводных систем малого диаметра, которые не подвержены механическим воздействиям, таким как расширение, вибрация, сжатие, колебание.

Комплекты межфланцевого уплотнения также можно использовать для фланцевого соединения, чтобы защитить фланцы, болты и ​​прокладки от коррозии, вызванную статическими токами, проходящими через трубопровод (это называется «катодная защита»).

Для предотвращения опасных утечек в трубопроводе, фланцевые соединения должны выполняться только обученным персоналом (стандартная норма TSE — TS EN 1591, часть 1-4, «Фланцы и их соединения» является справочным источником).

Фланцевые болты

Фланцы для трубопровода должны быть соединены с использованием соответствующих шпилек и гаек. Очень важно использовать правильное число, диаметр, длину и материал для корректного соединения болтов и обеспечения герметичности соединений. Кроме того, шпильки должны быть затянуты в правильной последовательности и с применением соответствующего крутящего момента.

В таблице указано точное количество болтов для фланцев, диаметр и длина шпилек, которое требуется для фланцев по ASME с различным размером, классом и обработкой поверхности.

Вес фланца

Вес фланца класса 150

Вес фланца класса 300

Вес фланца класса 600

Вес фланца класса 900

Вес фланца класса 1500

Вес фланца класса 2500

Как заказать фланец

Следующую информацию следует сообщить производителю при заказе фланцев:

• Тип фланца (воротниковый, глухой, раструбный, свободный);
• Стандарт фланца (например, ASME B16.5, ASME B16.47 тип A, EN 1092-1, JIS, UNI, DIN, и тд);
• Номинальный размер трубы (NPS);
• Марка фланца (или класс): марки фланцев можно проранжировать от 150 до 2500 для фланцев по ASME, от 5К до 30К для фланцев JIS B2220 и KS1503, от PN 6 до PN 100 для европейских и российских стандартов фланцев (DIN, UNI, EN 1092-1, ГОСТ 12820 / 12821-80). Класс 600/3, 1000/3, 1600/3, 2500/3, 4000/3 для фланцев SANS/SABS (южноафриканский стандарт для фланцев);
• Толщина стенки труб (воротниковые и раструбные фланцы);
• Тип соединительной поверхности фланца (FF; RF, RTJ) в соответствии с ASME B16.5, выступающая поверхность — это стандартная облицовка для фланцев с пазом под кольцевое уплотнение, такие как RTJ или плоская поверхность FF, должны быть заказаны индивидуально);
• Обработка поверхности фланца (гладкая, матовая, концентрическая зубчатая и т.д.);
• Марка материала (кованые углеродистые, нержавеющие, дуплексные, никелевые легированные стали или цветные металлы, такие как мельхиор, медь, алюминий и бронза).

Источник