Какво е фланец?
Фланец за кратко, просто общ термин, обикновено се отнася до подобно дискообразно метално тяло за отваряне на няколко фиксирани дупки, използвани за свързване на други неща, този вид неща се използват широко в машините, така че изглежда малко странно, т.к. докато е известен като фланец, името му произлиза от английския фланец.така че тръбата и тръбната връзка на части, свързани към края на тръбата, фланецът има отвор, винтове, за да направят двата фланеца плътно свързани, между фланеца с уплътнение.
Фланецът е дисковидни части, най-често срещаните в тръбопроводното инженерство, фланецът се използва по двойки.
Що се отнася до видовете фланцови връзки, има три компонента:
- Тръбни фланци
- Уплътнение
- Болтова връзка
В повечето случаи има специфичен материал за уплътнение и болт, който е направен от същия материал като компонента на фланеца на тръбата.Най-често срещаните фланци са от неръждаема стомана.Фланците, от друга страна, се предлагат в различни материали, за да се адаптират към изискванията на обекта.Някои от най-често срещаните материали за фланци са монел, инконел и хром молибден, в зависимост от действителните изисквания на обекта.Най-добрият избор на материал трябва да зависи от типа система, в която желаете да използвате фланец със специфични изисквания.
7 често срещани типа фланци
Има различни видове фланци, които могат да бъдат избрани според изискванията на обекта.За да съответства на дизайна на идеалния фланец, трябва да се осигури надеждна работа, както и дълъг експлоатационен живот и трябва да се вземе предвид най-подходящата цена.
1. фланец с резба:
Фланците с резба, които имат резба в отвора на фланеца, са снабдени с външни резби на фитинга.Резбова връзка тук има за цел да избегне заваряване във всички случаи.Той е свързан главно чрез съвпадащи резби с тръбата, която ще се монтира.
2. Заварени фланци
Този тип фланец обикновено се използва за по-малки тръби, където диаметърът на зоната с ниска температура и ниско налягане се характеризира с връзка, при която тръбата е поставена вътре във фланеца, за да се осигури връзка с единичен или многопътен ъглов шев.Това избягва ограниченията, свързани с резбовани краища в сравнение с други типове заварени фланци, като по този начин прави монтажа лесен.
3. Припокриване на фланци
Фланецът с припокриване е вид фланец, който изисква краят на щифта да бъде челно заварен към фитинг, за да се използва с опорен фланец за образуване на фланцова връзка.Този дизайн направи този метод популярен в различни системи, където физическото пространство е ограничено или където се изисква често разглобяване, или където се изисква висока степен на поддръжка.
4. Плъзгащи се фланци
Плъзгащите се фланци са много разпространени и се предлагат в широк диапазон от размери, за да отговарят на системи с висок дебит и производителност.Простото съвпадение на фланеца с външния диаметър на тръбата прави връзката много лесна за инсталиране.Монтажът на тези фланци е малко технически, тъй като изисква ъглова заварка от двете страни за закрепване на фланеца към тръбата.
5. Глухи фланци
Тези видове фланци са много подходящи за завършване на тръбопроводни системи.Сляпата плоча е оформена като празен диск, който може да се завинтва.След като те са правилно инсталирани и комбинирани с правилното уплътнение, това позволява отлично уплътнение и лесно се отстранява, когато е необходимо.
6. Заварете фланци на врата
Фланците за заваряване са много подобни на фланците за припокриване, но изискват челно заваряване за монтаж.И целостта на производителността на тази система и нейната способност да се прегъва многократно и да се използва в системи с високо налягане и висока температура, я прави основният избор за технологични тръбопроводи.
7. Специални фланци
Този тип фланец е най-познат.Въпреки това има широка гама от допълнителни специализирани типове фланци, които да отговарят на различни приложения и среди.Има различни други опции като нипо фланци, фланци за заваряване, фланци за разширение, отвори, дълги заварени гърла и редукторни фланци.
5 специални вида фланци
1. УелдоЕЛанге
Фланецът Weldo е много подобен на фланеца Nipo, тъй като е комбинация от фланци за челно заваряване и фитингови връзки за разклонения.Фланците Weldo са направени от едно цяло парче здрава кована стомана, а не отделни части да бъдат заварени заедно.
2. Нипо фланец
Nipoflange е разклонителна тръба, наклонена под ъгъл от 90 градуса, това е продукт, произведен чрез комбиниране на фланци за челно заваряване и кован Nipolet.Докато фланецът на Nipo е установено, че е здрава единична част от кована стомана, не се разбира като два различни продукта, заварени заедно. Монтажът на Nipoflange се състои от заваряване към Nipolet частта на оборудването, за да се прокара тръбата и завинтване на фланеца част към фланеца на тръбната тръба от екипажа по тръбопроводите.
Важно е да знаете, че фланците Nipo се предлагат в различни видове материали като въглерод, високо- и нискотемпературни въглеродни стомани, класове неръждаема стомана и никелови сплави. Фланците Nipo се произвеждат предимно с подсилена изработка, което им помага да им се даде допълнителна механика здравина в сравнение със стандартния фланец Nipo.
3. Елбофланец и латрофланец
Elboflange е известен като комбинация от фланец и Elbolet, докато Latroflange е известен като комбинация от фланец и Latrolet.Коляновите фланци се използват за разклоняване на тръби под ъгъл от 45 градуса.
4. Фланци с въртящ се пръстен
Прилагането на въртящи се пръстеновидни фланци е за улесняване на подравняването на отворите за болтове между два сдвоени фланеца, което е по-полезно в много ситуации, като инсталиране на тръбопроводи с голям диаметър, подводни или офшорни тръбопроводи и подобни среди.Тези типове фланци са подходящи за взискателни течности в нефт, газ, въглеводороди, вода, химикали и други нефтохимически приложения и приложения за управление на водите.
В случай на тръбопроводи с голям диаметър, тръбата е снабдена със стандартен фланец за челна заварка в единия край и въртящ се фланец в другия.Това работи чрез просто завъртане на въртящия се фланец на тръбопровода, така че операторът да постигне правилно подравняване на отворите за болтове по много лесен и по-бърз начин.
Някои от основните стандарти за фланци с въртящи се пръстени са ASME или ANSI, DIN, BS, EN, ISO и други.Един от най-популярните стандарти за нефтохимически приложения е ANSI или ASME B16.5 или ASME B16.47.Въртящите се фланци са фланци, които могат да се използват във всички обичайни стандартни форми на фланци.Например, заварени шийки, плъзгащи се шевове, препокриващи съединения, заварки на гнезда и т.н., във всички степени на материал, в широк диапазон от размери от 3/8" до 60", и налягания от 150 до 2500. тези фланци могат лесно да бъдат изработени от въглеродни, легирани и неръждаеми стомани.
5. Разширителни фланци
Разширителните фланци се използват за увеличаване на размера на отвора на тръба от всяка конкретна точка до друга, за да се свърже тръбата с всяко друго механично оборудване като помпи, компресори и клапани, за които е установено, че имат различни входни размери.
Разширителните фланци обикновено са челно заварени фланци, които имат много голям отвор в края без фланец.Може да се използва за добавяне само на един или два размера или до 4 инча към отвора на течащата тръба.Тези типове фланци са предпочитани пред комбинацията от редуктори с челна заварка и стандартни фланци, тъй като са по-евтини и по-леки.Един от най-често използваните материали за разширителни фланци е A105 и неръждаема стомана ASTM A182.
Разширителните фланци се предлагат с номинално налягане и размери в съответствие със спецификациите ANSI или ASME B16.5, които се предлагат предимно изпъкнали или плоски (RF или FF).Редуциращите фланци, известни също като редуциращи фланци, изпълняват точно обратната функция в сравнение с разширителните фланци, което означава, че се използват за намаляване на размера на отвора на тръбата.Диаметърът на отвора на тръба може лесно да бъде намален, но не с повече от 1 или 2 размера.Ако се направи опит за намаляване над това, трябва да се използва решение, базирано на комбинация от челно заварени редуктори и стандартни фланци.
Оразмеряване на фланеца и общи съображения
В допълнение към функционалния дизайн на фланеца, неговият размер е факторът, който най-вероятно ще повлияе на избора на фланец при проектиране, поддръжка и актуализиране на тръбопроводна система.Вместо това трябва да се обърне внимание на интерфейса на фланеца с тръбата и използваните уплътнения, за да се осигури правилното оразмеряване.В допълнение към това някои общи съображения са следните:
- Външен диаметър: Външният диаметър е разстоянието между два противоположни ръба на лицето на фланеца.
- Дебелина: Дебелината се измерва от външната страна на джантата.
- Диаметър на кръга на болта: Това е разстоянието между относителните отвори за болтове, измерено от център до център.
- Размер на тръбата: Размерът на тръбата е размерът, съответстващ на фланеца.
- Номинален отвор: Номиналният отвор е размерът на вътрешния диаметър на фланцовия съединител.
Класификация на фланците и ниво на обслужване
Фланците се категоризират основно според способността им да издържат на различни температури и налягания.Обозначава се с използването на букви или наставки "#", "lb" или "class".Това са взаимозаменяеми суфикси и също се различават според региона или доставчика.По-долу са изброени общоизвестни класификации:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Същите допустими отклонения на налягането и температурата варират в зависимост от използвания материал, дизайна на фланеца и размера на фланеца.Въпреки това, единствената константа е номиналното налягане, което намалява с повишаване на температурата.
Тип лице на фланеца
Типът на лицето също е много важна характеристика, която оказва значително влияние върху крайната производителност и експлоатационния живот на фланеца.Ето защо, някои от най-важните типове повърхности на фланците са анализирани по-долу:
1. Плосък фланец (FF)
Уплътнителната повърхност на плоския фланец е в същата равнина като повърхността на болтовата рамка.Стоките, които използват плоски фланци, обикновено са тези, които се произвеждат с форми, за да съответстват на фланеца или капака на фланеца.Плоските фланци не трябва да се поставят върху фланци с обърната страна. ASME B31.1 гласи, че при свързване на плоски фланци от чугун към фланци от въглеродна стомана, повдигнатата повърхност на фланците от въглеродна стомана трябва да се отстрани и е необходимо пълно лицево уплътнение.Това е за предотвратяване на пръскане на малки, крехки чугунени фланци в празнината, образувана от повдигнатия нос на фланеца от въглеродна стомана.
Този тип фланец се използва в производството на оборудване и клапани за всички приложения, където се произвежда чугун.Чугунът е по-крехък и обикновено се използва само за приложения с ниска температура и ниско налягане.Плоската повърхност позволява на двата фланеца да осъществят пълен контакт по цялата повърхност.Плоските фланци (FF) имат контактна повърхност, която е на същата височина като резбите на болта на фланеца.Пълните шайби се използват между два плоски фланеца и обикновено са меки.Съгласно ASME B31.3, плоските фланци не трябва да се свързват с повдигнати фланци поради потенциала за изтичане от полученото фланцово съединение.
2. Фланец с повдигната страна (RF)
Фланецът с повдигната страна е най-често срещаният тип, използван в приложенията на производителите и лесно се разпознава.Нарича се изпъкнал, защото лицето на уплътнението е разположено над лицето на пръстена на болта.Всеки тип облицовка изисква използването на няколко вида уплътнения, включително разнообразие от плоски пръстеновидни пластини и метални композити като спирално навити и двойно обвити форми.
RF фланците са проектирани да концентрират допълнително налягане върху по-малка площ от уплътнението, като по този начин подобряват контрола на налягането на съединението.диаметри и височини по ниво на налягане и диаметър са описани в ASME B16.5.Нивото на налягане на фланеца определя височината на лицето, което се повдига. RF фланците са предназначени да концентрират допълнително налягане върху по-малка площ на уплътнението, като по този начин увеличават способността за контрол на налягането на съединението. Диаметрите и височините по клас на налягане и диаметър са описани в ASME B16.5.Номинални стойности на фланеца под налягане.
3. Пръстен фланец (RTJ)
Когато се изисква уплътнение метал към метал между сдвоени фланци (което е условието за приложения с високо налягане и висока температура, т.е. над 700/800 C°), се използва пръстеновидният фланец (RTJ).
Фланецът на пръстеновидното съединение има кръгъл жлеб, който побира уплътнението на пръстеновидното съединение (овално или правоъгълно).
Когато два фланеца на пръстеновидно съединение са завинтени заедно и след това затегнати, приложената сила на болта деформира уплътнението в жлеба на фланеца, създавайки много плътно уплътнение метал към метал.За да се постигне това, материалът на уплътнението на пръстеновидното съединение трябва да е по-мек (по-пластичен) от материала на фланците.
RTJ фланците могат да бъдат уплътнени с RTJ уплътнения от различни типове (R, RX, BX) и профили (напр. осмоъгълни/елипсовидни за тип R).
Най-често срещаното уплътнение RTJ е тип R с осмоъгълно напречно сечение, тъй като осигурява много силно уплътнение (овалното напречно сечение е по-старият тип).Въпреки това, дизайнът с "плоска канавка" приема и двата типа RTJ уплътнения с осмоъгълно или овално напречно сечение.
4. Фланци с перо и жлеб (T & G)
Два фланеца с език и жлеб (T & G лица) пасват идеално: единият фланец има повдигнат пръстен, а другият има жлебове, където пасват лесно (перото влиза в жлеба и уплътнява съединението).
Фланците с перо и жлеб се предлагат в големи и малки размери.
5. Мъжки и женски фланци (M & F)
Подобно на фланците с перо и жлеб, мъжките и женските фланци (типове лице M & F) съвпадат един с друг.
Единият фланец има зона, която се простира отвъд повърхността му, мъжкият фланец, а другият фланец има съвпадащи вдлъбнатини, обработени в лицевата повърхност, женският фланец.
Повърхност на фланеца
За да се осигури идеалното прилягане на фланеца към уплътнението и съответния фланец, повърхността на фланеца изисква определена степен на грапавост (само RF и FF покрития на фланеца).Видът на грапавостта на челната повърхност на фланеца определя вида на "завършека на фланеца".
Често срещаните типове са челни, концентрично назъбени, спирално назъбени и гладки фланцови повърхности.
Има четири основни повърхностни покрития за стоманени фланци, но общата цел на всеки тип повърхностно покритие на фланеца е да се получи желаната грапавост на повърхността на фланеца, за да се осигури стабилно прилягане между фланеца, уплътнението и свързващия фланец, за да се осигури качествено уплътнение .
Време на публикуване: 8 октомври 2023 г