Основные виды фланцев

Существует множество различных конструкций фланцевых соединений, разработанных для использования в технологических трубопроводах. Каждое фланцевое соединение состоит из нескольких элементов, включая фланцы, прокладки и крепежные изделия. Основная функция этих соединений заключается в объединении различных частей трубопроводов или в присоединении дополнительного оборудования к ним.

Фланцы могут быть разделены на несколько видов в зависимости от различных параметров. Например, по конструкции они делятся на цельные и свободные фланцы. Цельные фланцы способны выдерживать одинаковые нагрузки вместе с корпусом. Они обычно изготавливаются вместе с арматурой при отливке или штамповке, а также могут быть соединены при помощи сварки. С другой стороны, свободные фланцы представляют собой диск, который крепится к приваренному фланцу или отбортованному краю трубы.

У обоих видов фланцевых соединений есть свои преимущества и недостатки. Например, свободные фланцы легче собрать, благодаря их конструкции, позволяющей легко совместить отверстия под шпильки. Однако у них ниже прочность и жесткость по сравнению с цельными фланцами.

По назначению фланцы подразделяются на:

для арматуры и трубопроводов;
фланцевые соединения трубопроводов данного типа используются для всех видов и отраслей трубного, транспортного и жилищно-коммунального хозяйства;
для сосудов и аппаратов, такие соединения применяются для перегонки нефти, оборудования систем теплообеспечения, а также емкостей под резервацию.

Стандарты для фланцев

В соответствии с ГОСТом и исполнением, существует несколько видов фланцев:

Литые фланцы, изготавливающиеся из стали или чугуна как единое целое с корпусом.
Стальные фланцы с резьбой на шейке. Этот тип фланцев имеет ограниченное применение и обычно используется для трубопроводов с низким давлением.
Воротниковые фланцы, которые представляют собой изделия из стали, соединенные сваркой встык. Этот тип фланцев применяется для соединения трубопроводов с высоким и средним давлением. Они отличаются простотой монтажа и экономичностью. В сравнении с плоскими приварными фланцами, воротниковые фланцы позволяют сократить трудоемкость изготовления в среднем на 20% и объем работы по сварке в два раза.
Фланцы плоские приварные. Они изготавливаются из стали и используются для трубопроводов технологических систем.
Свободные фланцы, которые имеют свои особенности и делятся на три типа: фланцы с буртом, используемые для трубопроводов с агрессивными средами, бурт защищает фланец от воздействия среды; фланцы на отбортованной трубе; фланцы на приварном кольце, используемые для трубопроводов из цветных металлов, таких как медь и ее сплавы, алюминий, а также нержавеющая сталь.

Указанные типы фланцев используются для соединения трубопроводной арматуры и оборудования. Материал изготовления определяет конкретную область, в которой применяется каждый тип фланца.

Параметры выбора соединения

Соединения между фланцами могут иметь форму круглого, овального или прямоугольного типа.
Условный проход соответствует размерам внутреннего сечения фланца, через которое будет проходить среда.
Конструктивное исполнение фланцевого соединения регулируется ГОСТ 12815-80 и включает в себя 9 различных категорий.
Максимальное условное давление, которое соединение может выдерживать, зависит от его исполнения и геометрических размеров фланца.
Материал, используемый для изготовления фланцевых соединений, может быть чугуном, углеродистой, легированной или нержавеющей сталью. Выбор материала осуществляется в соответствии с условиями эксплуатации.
Также возможно применение дорогостоящих металлов.

Изолирующее фланцевое соединение имеет определенные отличия от других видов и выполняет функции предотвращения протекания электрического тока и защиты от электрохимической коррозии.

Большинство трубопроводов укладывается под землей, где возможно образование блуждающих токов. Хотя они не представляют опасности для всего трубопровода в целом, они могут быть опасными на выходе. Такое воздействие может привести к разрушению металла, образованию трещин и утечкам транспортируемой жидкости или газа. Изолирующее фланцевое соединение обеспечивает необходимую безопасность и состоит из фланцев, специальных изолированных прокладок, втулок и крепежных элементов.

Такие соединения применяются в следующих случаях:

на границе между трубопроводом и его подключением к потребителю;
когда фланцевое соединение требуется для соединения различных материалов, из которых изготовлены трубы;
на трубопроводах, которые проходят через области, где возможно образование блуждающих токов;
на выходе изолированной трубопроводной сети, которая соединяется с неизолированным трубопроводом;
на наземных участках газораспределительных станций.

Другие типы фланцевых соединений

Фланцевые соединения предназначены для соединения трубопроводных сетей с дополнительным оборудованием и измерительными устройствами. Они особенно эффективны при работе под высоким давлением, так как выдерживают переменные нагрузки от работающих механизмов. Для обеспечения плотности, прочности и долговечности таких соединений необходимо придерживаться определенных технологических нюансов при их монтаже. Закручивание шпилек производится постепенно по кругу и в определенной последовательности.

Кроме того, для увеличения прочности фланцевого соединения можно использовать линзовые прокладки. Однако перед их использованием необходимо тщательно отшлифовать поверхности прокладок и труб. Для этого типа соединений наиболее подходят резьбовые фланцевые соединения. Кроме линзовых прокладок, можно использовать также плоские металлические прокладки. Максимальную плотность фланцевого соединения можно достичь, используя прокладки из материалов, таких как медь или алюминий.

Один из вариантов фланцевых соединений - фланцевый замок. В отличие от традиционных болтов и шпилек, в этом соединении используется специальная конструкция в виде полосы, которая обжимает фланцы и затягивается болтами. Такие соединения не имеют отверстий по диаметру фланцев, что обеспечивает их быстрое и периодическое разъединение-соединение. В данном случае можно использовать плоские приварные или приваренные встык фланцы.