Ощутимые изменения произошли и в нефтегазовой промышленности в связи с повышением цен на их продукцию и ростом котировок акций этих предприятий. С увеличением объема прибыли выросла доля инвестирования в строительство магистральных нефтяных и газовых трубопроводов. Масштаб строительства иногда представляется нереальным— настолько он велик.
Стоит привести лишь несколько примеров строительства: трубопровод Восточная Сибирь—Тихий океан (ВСТО), который представляет собой систему с пропускной способностью до 80 млн. тонн нефти в год, решение о строительстве которого было принято еще в конце 2004 года, строительство нефтепровода в Ямало-Ненецком автономном округе, инициированное «Роснефтью» и начатое в июле 2006 года.
Завершение строительства ожидается к сентябрю 2008 года. В скором времени можно будет увидеть масштабный проект «Газпрома» Северо-Европейский газопровод (СЕГ), пролегающий от России до Германии в обход Польши.
Активно разрабатываются даже такие труднодоступные месторождения как шельф Арктики, осваиваются ранее неразработанные Южно-Российские месторождения в Сибири, о которых промышленники раньше даже не могли и подумать.
Наиболее крупные представители нефтегазовой отрасли формируют долгосрочные программы строительства. ОАО «Газпром» сформулировало, приняло и исполняет проект газификации регионов России, который предусматривает постройку 12 тыс. км газопровода, а также будет усилена нагрузка на уже действующие объекты.
Но не только на территории России бурно развивается эта деятельность. Некоторые из ранее запланированных проектов стран ближнего зарубежья сегодня уже успешно реализованы. Ярким примером является трубопровод Баку-Тбилиси—Джейхан.
Компании не только строят трубопроводы, но и ищут новые пути доставки своей дорогостоящей продукции потребителю. Власти Казахстана планируют провести трубопровод по дну Каспийского моря, который поможет доставлять газ в Европу.
- Сегодня среди разнообразной продукции, предлагаемой нам рынком промышленных товаров, а точнее сектором соединений трубопроводов, фланец является одним из наиболее востребованных продуктов.
- Фланец является составной частью фланцевого соединения, куда еще входят:
- • комплект крепежных изделий (шпильки, гайки, шайбы);
• прокладки (паронитовые, фторопластовые, из терморасширенного графита, стальные и др.).
Фланцевое соединение удобно при монтаже и пользуется огромным спросом. Существует большое количество аспектов подбора фланцевых соединений, с вопросами о которых стоит обращаться только к специалистам.
- Что такое фланец и для чего он нужен?
- Фланец — деталь трубопровода, предназначенная для монтажа отдельных его частей, а также для присоединения оборудования к трубопроводу.
- Области применения
Фланец применяется при монтаже трубопроводов и оборудования практически во всех отраслях.
Разнообразие материалов, из которых изготавливаются фланцы сегодня, позволяет использовать эту продукцию в качестве соединительных деталей трубопровода практически при любых условиях внешней среды (температуре, влажности и т. д.) и в соответствии со средой, проходящей по трубопроводу (в том числе и агрессивной).
Отличительные особенности и характеристики фланцев
Существуют определенные характеристики фланцев:
1. Конструктивные.
- Основой этой группы характеристик является конструкция фланца. На территории Российской Федерации и стран СНГ наибольшее распространение получили три фланцевых стандарта:
- • ГОСТ 12820-80 — фланец стальной плоский приварной.
- • ГОСТ 12821-80 — фланец стальной приварной встык.
- • ГОСТ 12822-80 — фланец стальной свободный на приварном кольце.
- Фланцы по трем наиболее распространенным стандартам, упомянутые выше, предназначены для соединения трубопроводной арматуры и оборудования.
- В силу конструктивных особенностей условия монтажа этих фланцев различаются.
Фланец стальной плоский приварной. При монтаже фланец «надевается» на трубу и приваривается двумя сварными швами по окружности трубы.
Фланец стальной приварной встык. Монтаж такого фланца по сравнению с плоским приварным фланцем предусматривает только один соединительный сварной шов (при этом необходимо соединить встык торец трубы и «воротник» фланца), что упрощает работу и сокращает временные затраты.
Стальной свободный фланец на приварном кольце состоит из двух частей — фланца и кольца. При этом, естественно, фланец и кольцо должны быть одного условного диаметра и давления. Такие фланцы отличаются по сравнению с вышеперечисленными удобством монтажа, т. к.
к трубе приваривается только кольцо, а сам фланец остается свободным, что обеспечивает легкую стыковку болтовых отверстий свободного фланца с болтовыми отверстиями фланца арматуры или оборудования без поворота трубы.
Они часто используются при монтаже трубопроводной арматуры и оборудования в труднодоступном месте или при частом ремонте (проверке) фланцевых соединений (например, в химической промышленности).
Кроме того, положительным является то, что при подборе свободных фланцев под трубу из нержавеющей стали, в целях экономии, допускается использование кольца из нержавеющей стали, а фланца — из углеродистой (табл. 1).
Помимо этих трех стандартов следует особо выделить фланцы, изготавливаемые по чертежам заказчика (нестандартные фланцы). В отличие от первых трех вышеупомянутых фланцев данная конструкция не является постоянной и может изменяться в зависимости от ожиданий и требований клиента. Такие фланцы являются индивидуальными и служат для удовлетворения любых потребностей заказчика.
Фланцы, изготовленные по зарубежным стандартам, отличаются от российских конструктивно. Среди импортных, наибольшее распространение в России получили фланцы, выполненные по немецким стандартам DIN (стандарт принят по всей Европе) и американским ANSI.
К фланцам по другим российским стандартам относятся такие как: фланцы стальные резьбовые, фланцы сосудов и аппаратов, фланцы изолирующие для подводных трубопроводов. Они отличаются от вышеупомянутых по конструкции и областям применения.
Также к конструктивным особенностям относятся (на примере трех наиболее распространенных ГОСТов):
• Условный проход. Обозначается как Ду и измеряется в мм.
• Условное давление. Обозначается как Ру и измеряется в кгс/см2.
• Исполнение с 1 по 9. Определяет вид поверхности под прокладку.
• Материал (представлен российскими марками стали).
2. Технологические.
Эти характеристики связаны с особенностями производства (из каких заготовок и по каким технологиям выполняется фланец).
Круглые и квадратные фланцы. В настоящее время выпускается небольшое количество задвижек, клапанов и т. п. трубопроводной арматуры, имеющей в качестве присоединительного узла фланец квадратный.
Поэтому в соответствии с ГОСТ 12815-80 до давления условного Ру 4 МПа (40 кгс/см2) предусмотрены по конструкции фланцы как круглые, так и квадратные.
При заказе квадратных фланцев необходимо помнить, что существует прямая зависимость диметра фланца от условного давления: чем выше давление, тем меньшего диаметра фланец можно произвести (табл. 2).
Условный проход. Особенности его обозначения
Стоит сразу же отметить, что условный проход не является внешним диаметром трубы, а обозначает проход (сечение), по которому протекает среда через фланцевое соединение.
Одной из особенностей фланцев стальных плоских приварных и стальных свободных на приварном кольце на диаметры условного прохода Ду 100,125 и 150 мм является то, что возможны три их конструкции под различные наружные диаметры трубы.
Поэтому при заказе этих фланцев на Ду 100,125 или 150 мм необходимо указывать букву, соответствующую требуемому диаметру трубы. Если в заявке (спецификации) на данные типоразмеры фланцев буква не указана, то фланцы изготавливаются под следующие диаметры трубы: 100А, 125А, 150Б (табл. 3).
Следующей особенностью фланцев с диаметром условного прохода Ду > 200 мм является то, что из-за различных классов точности изготовления труб и фланцев, расточка внутреннего диаметра фланцев плоского, свободного и его кольца допускается по фактическому наружному диаметру трубы с зазором на сторону не более 2,5 мм, т. е. по всему внутреннему диаметру фланца и кольца не более 5,0 мм. Другими словами, при изготовлении трубы возможно отклонение от идеальной формы круга, таким образом, труба может не соответствовать внутреннему диаметру фланца, что в свою очередь затрудняет соединение трубы и фланца.
Внимание! При оформлении заказа учитывайте показатели по давлению, температуре среды и марку стали, из которой выполнен фланец. Не всегда можно сочетать нужные вам давление и марку стали.
Более подробно об этом смотрите в табл. 1, также вы можете получить информацию по интересующему вас фланцу в материалах государственного стандарта (ГОСТ 12816-80).
Ряды
Если при заказе не оговорены особенности конструктивного исполнения присоединительных размеров (ряд 1 или 2), то изготовление фланца по умолчанию осуществляется в соответствии с рядом 2. Конструктивным отличием фланцев ряда 1 от фланцев ряда 2 является разное количество отверстий в нем под крепежные болты (шпильки) и их диаметры.
Например, фланец на Ду 300 мм и Ру 63 кгс/см2 ряда 1 имеет диаметр крепежного отверстия 36 мм, а ряда 2—39 мм. Аналогично, фланец на Ду 80 мм и Ру 10 кгс/см2 ряда 1 имеет диаметр крепежного отверстия 18 мм с общим их количеством 8 шт., а ряда 2 соответственно — 18 мм и 4 шт. Поэтому эту особенность необходимо учитывать при заказе фланцев в качестве ответных под запорную арматуру.
Давление
Еще одной важной конструктивной особенностью всех изделий, составляющих фланцевое соединение, является условное давление, которое может выдержать соединение.
Показатели по давлению зависят от геометрических размеров фланца и исполнения уплотнительной поверхности.
Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80) и фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) выдерживают давление до 25 кгс/см2, а вот фланец стальной приварной встык (ГОСТ 12821-80) может выдерживать давление до 200 кгс/см2.
При этом особенностью данного показателя является то, что он может выражаться в различных единицах измерения: кгс/см2, Па, МПа, атм, бар. Единицей измерения при производстве и обозначении фланцев является кгс/см2. Во избежание недоразумений при заказе продукции всегда указывайте единицу измерения давления.
Исполнения фланца
В соответствии с требованиями ГОСТ имеется девять исполнений поверхности фланца (рис. 2), а для свободного фланца различные исполнения возможны только у приварного кольца. Поэтому при подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры, кроме условных прохода и давления, необходимо указывать исполнение уплотнительной поверхности.
Исполнение 1. Используется при условном давлении не выше 63 кгс/см2. Для трубопроводов, транспортирующих вещества А и Б технологических объектов I категории взрывоопасное не допускается применение фланцевых соединений с исполнением I уплотнительной поверхности, за исключением случаев применения спирально навитых прокладок с ограничительным кольцом.
- При этом существует следующая схема стыковки фланцев по исполнениям:
- Исполнение 1 (с соединительным выступом) с исполнением 1;
- Исполнение 2 (с выступом) с исполнением 3 (с впадиной);
- Исполнение 4 (с шипом) с исполнением 5 (с пазом);
- Исполнение 6 (под линзовую прокладку) с исполнением 6;
- Исполнение 7 (под прокладку овального сечения) с исполнением 7;
- Исполнение 8 (с шипом) с исполнением 9 (с пазом) с обязательным использованием фторопластовой прокладки.
- Марки материала
Последней отличительной конструктивной характеристикой фланца является используемый материал. Фланцы могут изготавливаться из углеродистых и легированных сталей, а также из нержавеющих сталей. В настоящее время для изготовления фланцев используют большое количество марок стали, наибольшее распространение из которых получили ст.20, СТ.09Г2С, ст.15Х5М ИСТ.12Х18Н10Т.
Марки стали подбираются с учетом использования фланцев на данную рабочую температуру, условное давление и транспортируемую среду в трубопроводе. Требования на марку стали фланца в зависимости от рабочего давления и температуры среды приведены в ГОСТ 12816-80 (табл. 1).
Памятка покупателя или как правильно оформить заказ на фланец
При оформлении заказа следуйте четкому порядку общепринятых обозначений:
1. Наименование детали: фланец.
2. Исполнение (поверхность под прокладку): 1-9.
3. Диаметр (условный проход) Ду, мм.
4. Давление Ру, кгс/см2.
5. Марка материала: Ст.20, Ст.12X18Н1 ОТ, Ст.09Г2С, Ст.15Х5М.
6. Стандарт (ГОСТ): ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80, ГОСТ 12822-80. Дополнительные обозначения:
7. Ряд: 1 (ряд 2 не указывается).
8. Форма: квадратный (круглый не указывается).
9. Наружный диаметр трубы: А, Б, В (указывается для фланцев с Ду 100,125,150) только для ГОСТ 12820-80 и 12822-80.
- Пример
- При заказе круглого стального плоского приварного фланца Ду 50 мм Ру 1,0 МПа (10 кгс/см2) из стали 20, исполнения 1 (с соединительным выступом) условное обозначение будет выглядеть так:
Разновидности и правила монтажа вентилей запорных фланцевых соединений — Проф Трубы
02.06.2019 
Запорно-регулирующий вентиль — это арматура трубопроводной системы, предназначенная для регулировки потока рабочей жидкости вплоть до полного перекрытия подачи. Такие устройства действуют в сетях водопровода, газоснабжения и радиаторного отопления.
Вентили или клапаны (более современное название) ввиду простоты и надежности конструкции широко распространены во всех сферах хозяйствования, промышленности и в быту. Они используются для работы как с жидкими, так и с газообразными веществами.
Описываемые устройства дешевле применять в трубопроводах сравнительно небольших диаметров, поскольку с ростом проходного сечения значительно увеличиваются усилия по управлению клапаном. В этой связи их конструкции необходимо существенно усложнять, чтобы обеспечить заданную надежность посадки затвора клапана в седло.
Существует различие между запорной, регулирующей и запорно-регулирующей арматурой.
В запорном клапане запирающий элемент может находиться в одном из двух положений — «открыто» или «закрыто». В регулирующих устройствах рабочим положением считается любая из возможных степеней открытия.
- Запорно-регулирующие приборы совмещают обе функции.
- Принципиальное отличие вентиля от задвижки в том, что движение запирающего органа (чаще всего — золотника) происходит вдоль оси потока жидкости или газа (в зоне седла).
- В задвижках рабочий орган движется поперек струи.
Крепление на трубах
В зависимости от конструкции оно может выполняться фланцевым, муфтовым, штуцерным, цапковым или сварным способом. Муфтовый и штуцерный способ крепления используются на самых малых диаметрах — до 40 мм, сварное — если отсутствует другая возможность подсоединения к трубе. Наиболее распространен именно фланцевый способ монтажа на трубопровод.
Фланцевое соединение
- Фланец — это круглая или квадратная пластина с центральным проходным отверстием, монтируемая сваркой на вход и выход вентиля.
- По контуру фланца по шаблону сверлятся отверстия для болтового соединения с другими фланцами и нарезаются круговые проточки для уплотнительной прокладки.
- В литых конструкциях из чугуна или стали фланцы отливаются вместе с изделием, затем обрабатываются на токарном и сверлильном станках.
Устройство
В классическом понимании запорный фланцевый вентиль состоит из корпуса с фланцами и с седлом, шпинделя, бугельного узла, штурвала (маховика). Первый изготавливают из высокоуглеродистой или нержавеющей стали, чугуна, латуни и полимерных композитов.
Бугельный узел — это часть корпуса или ходовая гайка, через резьбы которых шток, вращаясь, перемещает закрепленный на нем рабочий орган (золотник, конус).
Затвор может быть тарельчатым (золотниковым) и коническим. Уплотнительная поверхность тарельчатого затвора может быть плоской или конусной. Для изготовления последней в ней протачивается конусная фаска. Конические уплотнения металл/металл применяют для сред с высокими давлениями и наличием взвешенных частиц.
Плоские уплотнения хорошо работают во всех средах без взвешенных частиц. В седлах таких затворов устанавливают резиновые или полимерные прокладки.
Крутящий момент шпинделю сообщает ручной штурвал или механический привод.
Шток может перемещаться и под действием электрического, гидравлического, пневматического исполнительного механизма. В этом случае его движения — возвратно-поступательные без ходовой гайки. Такие приводы используются в промышленности.
Виды конструкций
По виду герметизации штока в корпусе вентили разделяются на сальниковые, сильфонные и мембранные.
Сальниковое уплотнение наиболее простое. Производится прижимом уплотнительной набивки через втулку накидной гайкой. Позволяет быстро производить ремонт или замену сальника.
Сильфонная сборка — это металлическая гофрированная трубка, надежно герметизирующая соединение штока с корпусом. Используется в трубопроводах с агрессивными средами.
Мембранная система основана на резиновом диске (мембране), устанавливаемом внутри корпуса и изолирующем наружные части корпуса от рабочей среды. Недостаток системы в ее недолговечности.
По конструкции корпуса и изменению направления рабочей среды вентили разделяют на прямоточные, проходные и угловые. В проходных входная и выходная оси движения рабочей среды смещены.
Жидкость делает два поворота, поэтому вентиль обладает большим гидросопротивлением.Получить консультацию
Прямоточный корпус устроен с наклоном штока, в результате проход становится почти прямолинейным.
- Гидросопротивление такой конструкции мало, но увеличивается ход затвора, длина штока, масса и строительная высота изделия.
- Угловые вентили разворачивают среду на 90º.
Преимущества
- небольшой ход штока с запорным органом от полного открытия до закрытия (не более четверти диаметра седла); для сравнения: ход штока задвижки — не менее диаметра);
- относительно малые габариты и вес;
- высокая герметичность в положении «закрыто», в вентилях ее достаточно просто осуществлять применением уплотнительных колец;
- большая износоустойчивость ввиду малого трения затвора и седла;
- простота монтажа и эксплуатации;
- возможность использования сильфона — дополнительной герметизации наружной среды от агрессивной жидкости или газа.
Недостатки
- большое гидравлическое сопротивление из-за изгиба струи — при высоких скоростях транспортируемого вещества и больших диаметрах труб возникают потери ее кинетической энергии, требующие увеличения давления;
- ограничение диаметров из-за увеличивающихся усилий управления рабочим органом;
- наличие застойных зон в вентильных конструкциях, приводящих к усилению в них коррозии.
Запорно-регулирующие вентили с фланцевыми соединителями являются основным видом управляющей арматуры на действующих трубопроводах страны и зарубежья. Конструкции постоянно модернизируются производителями, рынок пополняется новыми вариантами. Широкое распространение и популярность вентилей обеспечивают простота, надежность и долговечность изделий.
Источник:
Установка вентиля: подробная инструкция
На системы отопления и водоснабжения рекомендуется устанавливать запорно-регулирующую арматуру или просто вентиль.
Устройство помогает перекрыть поступление жидкости в систему при аварии или необходимости проведения планового ремонта.
В большинстве случаев установка вентиля производится при замене трубопровода, но при необходимости можно врезать устройство и в готовый трубопровод. Как произвести монтаж оборудования своими руками, читайте далее.
Вентиль, установленный на трубопроводе
Разновидности вентилей для металлических труб
Установить вентиль на водопроводную или отопительную трубу можно:
- при помощи резьбового соединения. Резьбовой вентиль является наиболее популярным для применения в бытовых системах. Для монтажа устройства требуется минимальное количество инструментов и знаний;
Вентиль для систем, устанавливаемый на резьбу
- при помощи фланцев. Фланцевый вентиль чаще всего устанавливается на трубы, диаметр которых более 160 мм. Соединение получается надежным, но для монтажа вентиля требуется сварочный аппарат и минимальные навыки работы с этим устройством;
Вентиль, который фиксируется фланцами
- при помощи сварки. Приварные вентиля были популярны ранее, а в последнее время практически не используются. Для монтажа также требуется сварочный аппарат и знание основных принципов сварки.
Вентиль, устанавливаемый при помощи сварочного аппарата
Монтаж вентилей различных видов
Способ установки вентиля на трубу зависит от его вида.
Установка резьбового вентиля
Чтобы произвести монтаж вентиля с резьбовым соединением потребуются:
- сам вентиль;
- гаечный или разводной ключ;
- герметик для резьбы (ФУМ-лента, льняная нить или нить Тангит Унилок);
- плашка (метчик) и плашкодержатель для нарезания резьбы;
- болгарка.
Набор инструментов для нарезания внешней и внутренней резьбы
Монтаж запорного вентиля осуществляется по следующей схеме:
- выбор места для установки вентиля. Устройство рекомендуется устанавливать в зоне доступности, чтобы в случае чрезвычайных обстоятельств не требовалось усилий для подхода к вентилю;
- перекрывается подача воды в трубопровод. Если врезка осуществляется в водопроводную трубу, то можно самостоятельно перекрыть подачу воды на домовом стояке. При врезке крана в систему отопления рекомендуется обратиться в управляющую компанию для временного прекращения теплоснабжения и слития отопительной системы;
- в выбранной зоне вырезается участок трубы, по размерам полностью совпадающий с длиной вентиля;
Подготовка трубопровода перед монтажом вентиля
- места среза защищаются и обрабатываются;
Зачистка труб перед нарезанием резьбы
- на отрезах труб нарезается резьба, диаметр и шаг которой совпадают с аналогичными параметрами вентиля;
Нарезание резьбы на трубе
- остатки стружки удаляются;
- подготовленная резьба уплотняется выбранным герметизирующим материалом. Если для уплотнения используется льняная нить, то дополнительную прочность соединению может придать слой нанесенной поверх нити краски;
Герметизация резьбы перед установкой вентиля
- вентиль накручивается на резьбу. Для затяжки устройства требуется сделать 4 – 5 полных оборотов. Излишняя затяжка может привести к поломке резьбы;
- проверяется работоспособность устройства и герметичность соединений.
Монтаж фланцевого вентиля
Чтобы установить на трубопровод фланцевый вентиль, потребуются:
- вентиль;
- ответные фланцы (могут продаваться совместно с вентилем или отдельно);
- уплотнительные прокладки;
- отвертка;
- сварочный аппарат;
- средства индивидуальной защиты для выполнения сварочных работ.
Установка своими руками производится следующим способом:
- как и при установке резьбового вентиля, выбирается участок для монтажа устройства и делается обрезка труб;
- к концам труб привариваются ответные фланцы;
Монтаж ответных фланцев
- между фланцами устанавливаются прокладки;
- вентиль фиксируется. Для этого фланцы на вентиле соединяются с фланцами на трубах и закрепляются крепежными болтами.
Крепление вентиля болтами
Установка приварного вентиля
Установка приварного вентиля на батарею или трубу производится при помощи сварочного аппарата по следующей схеме:
- обрезка труб и подготовка к сварке;
- установка вентиля;
- фиксация устройства сварочным аппаратом;
- зачистка сварочных швов.
Монтаж вентиля на металлопластиковые трубы
Если требуется установить вентиль на металлопластиковые трубы, то действовать необходимо следующим образом:
- подготовка места для установки. Специальными ножницами производится обрезка труб для монтажа устройства;
- на концы труб надеваются гайки и уплотнительные кольца;
Подготовка к монтажу вентиля
- развальцовываются концы труб для вставки вентиля;
- установка вентиля;
- фиксация оборудования накидными гайками.
- Установка и крепление устройства
- Процесс установки вентиля на металлопластиковую трубу рассмотрен на видео.
- На пластиковые трубы в большинстве случаев устанавливают пластиковые вентили. Для монтажа устройства потребуются:
- ножницы для обрезки труб;
- устройство для сварки пластиковых труб;
- вентиль.
Аппарат для сварки пластиковых труб
Процесс установки вентиля на пластиковую трубу следующий:
- вырезка участка трубы, необходимого для монтажа устройства;
- выравнивание концов труб;
- разогрев подготовленных участков на сварочном аппарате;
- соединение труб.
Схема установки фитингов на пластиковые трубы
Имея определенные навыки и зная простейшие инструкции, установить вентиль на различные виды труб можно самостоятельно. Если человек сомневается в своих способностях, то для проведения работы можно вызвать профессионального мастера.
Источник:
Виды фланцевых соединений трубопроводов – используемые материалы и способы монтажа
Типы фланцевых соединений и способы их применения | ЧелАрм
02.12.2019
Содержание
Фланцевое соединение – разъемный (болтовой) способ монтажа стальных трубопроводов. Фланец имеет плоский корпус с большим отверстием по центру и несколькими маленькими по периметру. Самая функциональная форма детали – круглая, реже производят прямоугольную или квадратную. Для герметичной фиксации применяют уплотнители, сам крепеж осуществляют шпильками, болтами.
Изображение фланцевого соединения
ГОСТ 33259-2015 регламентирует фланцы с номинальным давлением PN не более 250 кгс/см2. Выделяют 6 конструкционных типов арматуры.
- Плоский приварной (01) – круглый элемент, которое свободно надевается на трубу и крепится к ней свариванием двумя угловыми швами. Внутренний диаметр – не более 2400 мм.
- Приварной встык (воротниковый, устьевой) (11) – приплюснутое кольцо с конической горловиной, торец которой совмещается с трубным сваркой встык одним швом. DN – до 4000 мм.
- Корпуса арматуры (литой) (21) – продолжение трубы, ее часть. Номинальное сечение оборудования – не более 2000 мм.
Следующие три разновидности относят к свободным фланцам. Они состоят из заглушки, которая крепится к трубопроводу и совпадает с ним по материалу. Для изготовления корпуса берут более бюджетные сплавы. DN – < 600 мм.
- На приварном кольце (02) – состоит из фланца, который надевается на привариваемое к трубе кольцо. Подвижность конструкции позволяет использовать ее на труднодоступных участках линий, упрощает проверку оборудования.
- На хомуте под приварку (04) – аналогичен предыдущему, но роль кольца исполняет хомут.
- На отбортовке (03) – для фиксации торец трубы превращают в упорную плоскость. Отбортовке поддаются мягкие цветные металлы (алюминий, медь и прочие).
Фланцевая поверхность – место, которое соприкасается с уплотнительной прокладкой. Государственный стандарт выделяет несколько исполнений таких поверхностей. К каждому из них подбирают разные уплотнители.
- Плоскость (А) – самый простой вариант, не обеспечивает высокий уровень герметичности.
- Соединительный выступ (В).
- Шип (С, L), паз (D, M) – применяют при высоком давлении, работе с агрессивными веществами и в случаях, когда необходима надежность стыковки.
- Выступ (Е), впадина (F) – необходимы для обеспечения соосности.
- Под прокладку овального сечения (J) – качество уплотнения растет с увеличением давления.
- Под линзовую прокладку (K) – уплотнению способствует сферическая поверхность уплотнителя и конусообразная у детали-фланца.
Исполнения L, M сочетают с фторопластовыми уплотнителями. С, E, L изготавливают по просьбе заказчика.
Назначение фланцев – монтаж трубопроводной арматуры, контрольно-измерительных приборов. Возможность разбирать, собирать узел упрощает проведение ремонтных, профилактических работ.
Широкое применение фланцев обусловлено их способностью выдерживать высокое давление, перепады температур, воздействие агрессивных веществ при их транспортировке. Трубодетали чаще применяют при больших диаметрах линий; при малых используют муфтовые, или резьбовые, стыки.
У каждой детали своя конструкция: исполнение, тип, высота, длина, количество резьбовых отверстий и др. Поэтому устройства устанавливают попарно.
Герметичность монтажного стыка зависит от регулярности и качества обслуживания. Механические вибрации, влажность наружного воздуха и другие факторы приводят к расшатыванию стыков, которые нуждаются в периодической подтяжке.
Сфера трубодеталей применения включает:
- жилищно-коммунальное, транспортное, сельское хозяйство;
- промышленные предприятия (химические, нефтегазовые, пищевые).
Государственные, международные стандарты устанавливают требования к фланцевым соединениям технических трубопроводов. В России, СНГ действуют ГОСТы, в Европе, США, ряде других стран – свои документы. Соответствия между элементами разных систем классификации устанавливают с помощью таблиц перевода.
В ГОСТ 33259-2015 указаны:
- условный проход;
- номинальное давление;
- размер, исполнения уплотнительных поверхностей;
- размеры, расчетная масса всего изделия, болтов, шпилек;
- структура обозначения;
- метод, технологию изготовления.
Кроме того, стандарт определяет:
- вид прокладок (эластичные, металлические, спирально-навитые, графитовые, металлографитовые, волновые и другие), размеры, свойства;
- материал фланцев, крепежных деталей (серый, ковкий чугун; углеродистая, низколегированная, коррозионностойкая сталь и др.);
- объем испытаний на твердость, химический состав, механические свойства, качество сварных швов.
Технические особенности фланцевых соединений
Фланцевое соединение — наиболее распространенный способ стыковки стальных промышленных трубопроводов между собой. Таким образом могут соединяться трубы систем водоснабжения, магистрального отопления, газоснабжения и нефтегазовые трубопроводы.
Фланцевое соединение
В данной статье представлены фланцевые соединения. Мы рассмотрим их разновидности и геометрические размеры, а также изучим требования ГОСТ к конструктивному исполнению соединительных элементов.
Назначение и особенности фланцевого соединения
Фланец представляет собой плоскую стальную пластину, имеющую форму кольца (реже — квадрата либо прямоугольника). В средней части пластины расположено отверстие под вставку торцевой части трубы, а по ее контуру — несколько равноудаленных отверстий под установку болтов либо шпилек, которые впоследствии фиксируются гайками.
Фланцевые соединения являются быстроразъемной альтернативой сварной и муфтовой стыковки. При монтаже торец трубы приваривается к пропускному отверстию фланца, после чего пластины стягиваются между собой.
Герметичность соединения достигается за счет использования уплотнительных прокладок из резины либо фторопласта. Также могут использоваться обтюраторы — стальные заглушки, устанавливаемые между двух фланцев.
Обтюраторы позволяют перекрыть конкретный участок трубопровода при необходимости его ремонта.
Также фланцевые соединения используются для соединения трубопроводов с устройствами и технологическими емкостями, чаще всего — теплообменниками. В таком случае на концы труб наваривается фланец, к которому подводится заборный патрубок оборудования.
Соединительные фланцы
В зависимости от функционального назначения выделяют следующие типы фланцевых соединений:
- для стыковки труб и установки запорно-регулирующей арматуры, выдерживающее давление от 0.1 до 20 МПа — регулируется положениями ГОСТ №12815;
- для подключения к трубопроводам сосудов и оборудования — регулируется ГОСТ №28759.
Расчет фланцевых соединений любого типа ведется согласно инструкции «Рекомендации по расчет, проектированию и монтажу фланцев стальных строительных конструкций», выпущенной ВНИПИ «Промстальконструкция» в 1989 году.
Разновидности фланцев
Каждый из вышеуказанных нормативных документов содержит классификацию фланцев, по которой соединительные элементы разделяются на разные виды. Рассмотрим классификацию изделий для стыковки стальных труб по ГОСТ №12815:
- Из серого чугуна, литые (ГОСТ №12817-90) — применяются для установки литой трубопроводной арматуры, соединения труб промышленного оборудования и технических емкостей из чугуна. Предназначенные для давления 0.1-16 МПа, рабочая температура от -16 до +300 градусов.
- Из ковкого чугуна, литые (ГОСТ №12818-80) — используются для стыковки труб, монтажа арматуры и подключения приборов и емкостей из ковкого чугуна. Выдерживают давление 1.6-4 МПа, рабочая температура от -30 до 4000.
- Из стали, литые (ГОСТ №12819-80) — соединительные элементы трубопроводов и арматуры из любых материалов. Эксплуатируются при давлении 1.6-20 МПа, температурный режим от -250 до +600 градусов.
- Из стали, приварные плоского типа (ГОСТ №12820-80) — норматив распространяется на фланцы плоского типа, выдерживающие давление 0.1-2.5 МПа и температуру от -70 до +3000. Вставка фланцевая (обтюратор) также производятся по данному стандарту.
- Из стали, для стыковой сварки (ГОСТ №12821-80) — выдерживают давление 0.1-20 МПа, температурный режим от -250 до +6000.
- Из стали, оборудованные приварным кольцом — давление от 0.1-3 МПа, рабочая температура от -30 до +3000.
Соединительные элементы сварного типа при монтаже надеваются на торец трубы и фиксируются двумя сварными швами. Конструкции для стыковой сварки закрепляются одним швом, расположенным между срезом трубы и воротником фланца.
Стальной фланец с приварным кольцом
Изделия с приварным кольцом состоят из двух частей — пластины и кольца, имеющих идентичный диаметр. При этом к трубе приваривается только кольцо, тогда как фланец остается свободным и может прокручиваться вокруг своей оси. Такая конструкция используется в труднодоступных местах либо на участках, где необходим регулярных ремонт или обслуживание трубопровода.
Фланцы для стыковки труб с сосудами и оборудованием, соответствующие требованиям ГОСТ №28659, классифицируются на следующие разновидности:
- Стальные плоские (ГОСТ №28759-2) — применяются для сосудов и оборудования диаметром 400-4000 мм. Предназначены для давление 0.3-1.7 МПа и температуры -70 +300 градусов. Широко используются в нефтегазовой и химической промышленности.
- Стальные для сварки встык (ГОСТ №28759-3) — диаметр от 40 до 4000 мм, давление 0.7-6.5 МПа, температура от -70 до +5400.
- Стальные восьмиугольного сечения — диаметр 400-1600 мм, давление 6.4-16 МПа, температура от -70 до +550 градусов.
Также существует такое понятие как изолирующее фланцевое соединение ИФС, для обустройства которого могут применяться любые типы фланцевых конструкций. Изолирующее фланцевое соединение применяется с целью защиты трубопроводов от электрохимической коррозии, которая является главной причиной ускоренного износа подземных систем.
Изолирующее фланцевое соединение в разрезе
Изолирующее фланцевое соединение состоит из 2-ух стягивающихся шпильками фланцев, между которыми расположена прокладка из диэлектрического (не проводящего ток) материала. Чаще всего применяется термостабилизированный графит либо поронит.
Такая конструкция предотвращает распространение тока по трубопроводу, ограничивая его на конкретном участке магистрали. Изолирующее фланцевое соединение способно значительно увеличить срок службы подземных трубопроводов, оно используется в течении 15-20 лет, после чего диэлектрическая прокладка подлежит замене.
Разгонка фланцев
При необходимости замены прокладки используются специальные разгонщики, представляющие собой клиновидные домкраты, посредством которых разводятся соседние фланцы. Существуют механические (ручные) разгонщики и гидравлические разгонщики, которые способны развивать усилие до 15 тонн.
Технология монтажа фланцевого соединения (видео)
Варианты исполнения фланцев
Помимо классификации по материалу изготовления и способу монтажа, фланцы разделяются в зависимости от конструктивного исполнения. ГОСТ №12820 на стальные фланцы определяет 9 вариантов исполнения соединительных элементов:
- исполнение №1 — конструкция оборудована соединительным выступом (фаской) под углом 45 градусов;
- исполнение №2 — с выступом под углом 900;
- исполнение №3 — с выступом на 450 и выборкой (впадиной) на внутренней торцевой части;
- исполнение №4 — с внутренней выборкой и выступом на 900;
- исполнение №5 — с внутренним пазом по всей окружности фланца;
- исполнение №6 — нарезана внутренняя фаска под установку линзовой прокладки (вибровставки);
- исполнение №7 — фаска предназначена под установки прокладки овальной формы;
- исполнение №8 и №9 — аналогичны конфигурации №4 и №5 за исключения наличия фаски под линзовую прокладку.
Варианты исполнения фланцев
В отдельную группу относятся компрессионные фланцы, предназначенные для соединения стальных и пластиковых труб.
Компрессионные конструкции состоят из двух частей — фланцевой пластины и выходящей из нее цанговой муфты под ПЭ трубу. Компрессионные фланцы предназначены для систем с давлением до 10 МПа.
Также существуют компрессионные адаптеры, посредством которых выполняется переход из пластиковой трубы на металлическую арматуру.
Вибровставка, она же вставка фланцевая, используется для снижения уровня шума и вибрации, возникающих в процессе эксплуатации трубопровода. Вибровставки выполняются из термически устойчивой резины, имеющей кордовое основание, за счет которого прокладка получает дополнительную жесткость и устойчивость к деформациям.
Вибровставки производятся в диапазоне диаметров 25-800 мм. Они могут устанавливаться на трубопроводы водоснабжения, подачи воздуха, парообразных веществ и других химически нейтральных жидкостей.
Вибровставки диаметром 25-200 мм выдерживают давление до 16 МПа, 250-600 мм — до 10 МПа. Рабочая температура резиновой вибровставки до +110 градусов.
Такие компенсаторы не повреждаются при линейном удлинении труб, они способны сжиматься и растягиваться на 12-20 мм, в зависимости от размера вибровставки.
Конструктивные особенности фланцевого крепежа
Фланцевый крепеж, помимо самой соединительной пластины, состоит из 3-ех элементов:
- болта либо шпильки;
- гайки;
- шайбы.
Согласно положениям ГОСТ №12816, использовать болты можно на трубопроводах с давлением рабочей среды до 25 МПа, если давление в системе превышает данную величину, должна применяться монтажная шпилька (стальной стержень с резьбой но обеих концах), которая обеспечивает большую прочность стыка. В трубопроводах высокого давления (от 100 МПа) используется шпилька из 35-ой стали, при давлении до 100 МПа — шпилька из стали 20Х.
Шайбы для фланцевых соединений представляют собой стальную пластину, подкладываемую под гайку либо шапку болта с целью увеличения ее опорной площади. Для крепежа фланцев допускается применять болты, шпильки и шайбы классов прочности 8.8, 6.6 и 5.6.
Защитный кожух из листовой стали
На фланцы, установленные на трубопроводах перекачивающих агрессивные жидкости, в обязательном порядке монтируется защитный кожух (КЗХ). Кожух представляет собой чехол из гидфровобного текстиля, листовой стали либо полимерных материалов, который предотвращает расплескивание рабочей среды при потере соединением герметичности.
Защитный кожух выпускается в диаметре 15-1200 мм, наиболее распространенные кожухи из фторопласта могут эксплуатироваться при температуре от -200 до +230 градусов.
Как установить межфланцевые прокладки? 13 важных пунктов
19 октября 2021, 15:04
Чтобы избежать протечки во фланцевом соединении, мы прописали 13 важных правил, следуя которым, вы сделаете ваше соединение качественным и надежным.
При сборке, для обеспечения герметизации соединения, учитывайте процент поджатия РТИ для неметаллической прокладки (в среднем поджатие — 25±10%). Важно обеспечить равномерное сжатие по всей поверхности ответных фланцев и соблюсти жесткость для прочного межфланцевого узла.
Марка стали, диаметр и давление у основного и ответного фланца должны быть грамотно подобраны и подходить друг другу по техническим параметрам.
Во фланцевом разъемном соединении детали устанавливаются параллельно друг другу, допустимая несоосность — до 0,4 мм.
Проверьте фланцы и очистите их шабером для металла или металлической щеткой от налипших следов предыдущей прокладки, коррозии или прочих загрязнений, которые будут препятствовать герметичности. Помните, что прокладки (и крепеж) запрещено использовать дважды.
При обнаружении глубоких раковин на уплотнительной поверхности, следует наплавить слой металла электросваркой и зачистить вровень с остальной плоскостью.
При разборке соединения, прокладка может прилипнуть к металлической поверхности, что создает дополнительные трудности, описанные в п.4. Чтобы предотвратить — обработайте поверхность фланца нефтяным растворителем (например бензин или уайт-спирит) и после него тальком, предотвращая возникновение излишнего скольжения.
Однако, использовать консистентные, минеральные или синтетические смазки при монтаже уплотнительных поверхностей запрещено. Избегайте попадания смазки на рабочие поверхности фланцев.
Если расстояние между фланцами на линии далеко друг от друга, недопустимо стягивать конструкцию крепежом — используются проставки для трубопровода.
Подбирайте крепеж, согласно таблицам по подбору метизов для КОФ для плоских и воротниковых фланцев. Предел упругости крепежа не должен превышаться при приложении требуемой нагрузки.
В ситуациях, когда запустили поток внутренней среды с повышенной температурой, не следует повторно затягивать болты — есть риск повреждения прокладки в связи с ее затвердеванием.
Проверьте крепеж на отсутствие коррозии. При необходимости дополнительной защиты, выбирайте коррозионностойкие марки стали для болтов, шпилек и гаек, либо воспользуйтесь оцинковкой.
Растяжение по внутреннему диаметру, при монтаже прокладки, допустимо в пределах до 5%.
Подбирая крепеж, убедитесь, чтобы все детали были изготовлены из одной марки стали.
Табл.1: Возможные причины неисправностей на линии трубопровода, где главную роль выполняют неметаллические прокладки, и способы устранения.
| Сразу после запуска линии трубопровода возникла течь | Возможна неравномерная, недостаточная или избыточная нагрузка в соединении | Проверьте геометрию фланцев, правильно ли были соблюдены правила из п. 3. Чтобы избежать ошибок, читайте, как правильно затягивать болты (схема). Замените прокладку. |
| Линия трубопровода запущена непродолжительное время, наблюдается течь. | 1. Нагрузка в соединении снижена, что привело к релаксации напряжения в прокладке или крепеже | 1. Вам следует проверить рабочую поверхность фланцев, уровень нагрузки в линии, а также соотношение типа прокладки с типом материала фланцевого соединения. |
| 2. Неправильно подобраны детали в соотношении с внутренней средой по давлению или температуре | 2. Компенсируйте колебания, используя удлиненные шпильки (болты) | |
| Образовалась течь после нескольких часов или дней работы | На прокладку подействовала химическая среда внутри трубопровода или в окружающей среде, в следствии чего образовалось механическое разрушение. | Вам потребуется проверить соотношение материала прокладки, фланцев и крепежа с внутренней средой при рабочих условиях. |
Технический сериал о деталях трубопровода
Сотрудники компании ОНИКС участвуют в создании технического сериала о деталях трубопровода. Предлагаем вашему вниманию выпуск о фланцевом крепеже (болты, шпильки, гайки и шайбы) и неметаллических паронитовых прокладках. Наталья Тофпинец, руководитель отдела продаж СПб, расскажет о деталях, обеспечивающих герметичность и прочность во фланцевых конструкциях трубопроводов.
- Чтобы заказать неметаллические, металлические или комбинированные прокладки, направьте запрос по электронной почте или позвоните менеджерам отдела продаж.
- ➥ 8 (499) 673-38-38 Москва ➥ 8 (343) 384-38-38 Екатеринбург ➥ 8 (812) 328-38-38 Санкт-Петербург
- ➥ 8 (800) 555-38-83 Бесплатно по РФ
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Загрузка...
