Виды фланцев в трубопроводах

Произведенные по ГОСТ фланцы, стандартные и нестандартные, — это соединительные трубопроводные элементы, кольцеобразные или выполненные в форме дисков с отверстиями под болты/шпильки. Согласно своему назначению они обеспечивают надежное и герметичное соединение труб, арматуры, отдельных компонентов трубопровода и подключение узлов и агрегатов.

Для чего нужны соединительные фланцевые детали

Многочисленные виды фланцевых соединений широко применяются при монтаже трубопроводов дифференцированного назначения: системы ГВС и ХВС, газо- и теплоснабжения и промышленные магистральные сети. По назначению фланцы ГОСТ — это крепеж из прочного материала для подключения насосного и другого оборудования, облегчения демонтажа с целью ремонта и замены.

Стандартизация производства фланцевых соединений

Изделия производятся по нескольким стандартам, включая ГОСТ (Россия и страны СНГ), DIN (Европа), ANSI/ASME (Соединенные Штаты, Япония, Австралийский Союз). Соответствие стандартов обеспечивается таблицами перевода, позволяющими использовать комплектующие в разнообразных странах, не подгоняя по размерам и техническим характеристикам соединения трубопроводов фланцами по ГОСТ. В России основные параметры, конструкцию и назначение соединений определяет ГОСТ 33259-2015, объединивший ранее действовавшие для разных видов фланцев ГОСТ с 12815 по 12822.

Какие материалы используют в процессе изготовления

Материал фланцев по ГОСТ обязан соответствовать материалу соединяемых компонентов магистральной сети. Выбор сырья зависит от температуры, давления, химической агрессивности рабочей среды и требуемой пластичности и коррозионной стойкости материала. Чаще всего всевозможные типы и виды фланцев по исполнению и конструкции изготавливают из стали (ст20, 09Г2С, 12Х18Н10Т) и чугуна. Иногда применяются такие материалы, как цветные металлы и сплавы (алюминий, латунь, бронза, титан) и некоторые виды полимеров.

Стандартные фланцы по типу конструкции

Выбор определяется конструкцией фланцев и типом трубопроводной сети, ее техническими параметрами. В линейке стандартных фланцев по ГОСТ можно найти всевозможные варианты.

Воротниковый

Воротниковая стандартная конструкция оснащается конусообразным выступом с усеченной вершиной (воротником). Коническая форма воротника эффективно распределяет механические напряжения между трубой и соединительным элементом, что особенно важно для инженерных систем, работающих под высоким давлением и при переменной температуре. Применяется в трубопроводах с поперечным сечением (DN) до 60 см.

Приварной с удлиненным воротником

Крепеж с удлиненной приварной горловиной, используемой как расточка, предназначен для соединения трубопроводов с резервуарами и другими емкостями. Существуют варианты с тяжелой и равной втулками.

Приварной плоский

Плоские приварные крепежные конструкции выполнены в виде металлического кольца с равномерно расположенными отверстиями для болтового соединения и крепятся двумя сварными швами: внутренним и наружным. Диаметр присоединительного компонента превышает наружный диаметр трубопровода, что обеспечивает точное совмещение частей при сварке и формирование прочного углового шва.

Резьбовой

Резьбовой фланцевый крепеж — это обязательная составляющая на взрывоопасных объектах, где сварочные работы запрещены. Комплектующие соединяются посредством резьбы (осуществляется их навинчивание на трубопроводный отвод, на котором нарезана наружная резьба), что исключает необходимость проведения сварочных работ. Данные стыковочные детали наиболее востребованы при монтаже магистралей небольшого поперечного сечения, работающих под низким гидравлическим напором и при незначительном нагреве рабочей среды.

Раструбный

Раструбные детали привариваются одним наружным угловым швом. Установка заключается во введении трубы в раструб до упора, последующем ее поднятии на полтора миллиметра и выполнении сварного шва. Создаваемый по такой технологии зазор компенсирует сварочные деформации и обеспечивает точное центрирование трубы после остывания металла.

Свободный

Это плоский крепежный элемент, выступающий в качестве заглушки. Внешне напоминает плоский крепеж под приварку, но отличается способом фиксации — этот тип фланцев стандартной модификации не приваривается, а устанавливается на торец патрубка и притягивается болтами. Его эксплуатация оправдана с экономической точки зрения, особенно в трубопроводах из высоколегированных сталей (нержавеющих, никельсодержащих). Это связано с тем, что для изготовления соединений можно применять менее дорогие материалы, чем для патрубков.

Глухой

Глухой стандартный фланец, не имеющий центрального отверстия, предназначен для герметичного закрытия концов трубопроводов или отдельных их участков. Он выполняет функцию заглушки, препятствуя протеканию рабочей среды. Ввиду воздействия внутреннего напора рабочей среды комплектующие должны обладать повышенной прочностью. Их часто выбирают для установки в качестве крышек или люков для резервуаров под давлением, обеспечивая быстрый и удобный доступ к их внутренней полости. Такое применение существенно упрощает обслуживание и ремонт трубопроводных систем.

Особый тип фланцев, нестандартный

Такие типы фланцев для трубопроводов — это специализированные приспособления, каждое из которых характеризуется уникальными конструктивными особенностями и специфическим способом установки. Среди нестандартных фланцев типов насчитывается несколько.

Нипофланец

Нипофланцы применяются для формирования в трубопроводных системах отводов под углом 90°. Они являются цельными изделиями, сочетающими в себе ниппель для сварки с компонентами сети и фланцевый элемент для болтового соединения. Сначала осуществляют сварку ниппеля и основной трубы, а фланцевая составляющая служит для крепления к таковой же, расположенной на отводе.

Производятся нипофланцы из стали (углеродистая, нержавеющая) и никелевых сплавов. Когда требуется повышенная надежность, выбирают усиленные нипофланцы, демонстрирующие повышенную механическую прочность и износостойкость.

Велдофланец

Велдофланцы схожи с нипофланцами наличием горловины под приварку, но отличаются особенностями соединительного приспособления: вместо ниппеля они оснащены фитингом. Изготовление велдофланцев осуществляется методом цельного литья из высокопрочной кованой стали. Установка предусматривает обязательное приваривание к компонентам магистральной сети.

Элбофланец и латрофланец

Элбофланцы позволяют создавать в трубопроводах ответвления под углом 45°. По конструкции представляют собой тип фланца нестандартной модификации, объединенного с элболетом, зафиксированным под 90°.

Латрофланцы служат для формирования отводов под любым углом, отличным от прямого. Они состоят из фланцевой составляющей и латролета –— специального фитинга, предназначенного для ответвления под заданным углом. Латролеты могут соединяться при помощи сварки или резьбы.

Поворотный

Изделия существенно облегчают процесс монтажа трубопроводов, в особенности большого диаметра или подводных, поскольку позволяют быстро и точно совместить отверстия на соединяемых компонентах. Производство этих нестандартных фланцев по ГОСТ осуществляется в соответствии с унифицированными типоразмерами. В качестве материала выступают разные марки стали: углеродистые, легированные и нержавеющие, в зависимости от требований проекта.

Нестандартные фланцы расширения и уменьшения

Разница между двумя этими комплектующими очевидна и определяется по их назначению.

Для расширения

Такие нестандартные фланцы по типу исполнения предназначены для соединения трубчатых компонентов с неодинаковыми размерами поперечного сечения и для подключения оборудования с отличающимся диаметром стыковочного патрубка. Позволяют увеличить трубопровод в поперечнике на 1–2 типоразмера. Конструктивно представляют собой элементы с расширяющейся горловиной.

Для уменьшения

Применяются для соединения участков разного диаметра, позволяя уменьшить сечение трубопровода. Это наиболее экономичный способ изменения размера поперечного сечения частей магистрали.

Монтаж

Надежность соединения критически зависит от силы затягивания крепежных болтов или шпилек. Соблюдение технологии затяжки обязательно при установке фланцев по ГОСТ.

Подготовка к монтажу соединения

• Тщательно проверьте крепеж на наличие повреждений (царапины, сколы, следы ржавчины).
• Очистите и обезжирьте поверхности, которые будут соприкасаться.
• Избавьтесь от заусенцев и нанесите смазку на резьбовые зоны крепежа.
• Поместите новую прокладку. Разрешается установка комплекта из двух-трех прокладок б/у, если они в хорошем состоянии.

Порядок затяжки

Затягивание стыковочных штырей производят в два этапа: предварительный выполняется с минимальным усилием и финальный — с усилием по требования ГОСТ.

Рекомендуемая последовательность:

• Начните с любого болта и слегка затяните его. Затем затяните второй, противоположный, штырь.
• Третий затягивается под углом 90° к первым двум, четвертый — на противоположной стороне от третьего.
• Продолжайте затягивать крепеж в указанном порядке, пока все не будет затянуто предварительно.
• Соединения с четырьмя отверстиями затягивают крест-накрест.
• После предварительной произведите финальную протяжку с требуемым усилием.

Для обеспечения герметичности и предотвращения повреждения резьбы используйте специальный инструмент: ручные или гидравлические ключи, шпильконатяжители, пневматические гайковерты. Работу по затягиванию вручную следует доверять только квалифицированному персоналу.

В течение 24 часов после ввода стального трубопровода в эксплуатацию проявляется ослабление затяжки до 10 % вследствие теплового расширения, вибрации, уплотнения прокладки и других факторов. Поэтому через сутки необходимо произвести контрольную протяжку соединений.

Купить нестандартные и стандартные фланцы для трубопроводов

АО «ПАЗ» изготавливает широкую линейку соединительных деталей для трубопроводов. Мы предлагаем приобрести изделия, выбрав по назначению и размерам. Свяжитесь с нами, чтобы купить продукцию и заказать доставку:

• позвоните по номеру горячей линии +7 (800) 25-05-305;
• закажите обратный звонок;
• отправьте онлайн-запрос, заполнив контактную форму на сайте.

Наши специалисты ответят на ваши вопросы, рассчитают стоимость заказа, согласуют сроки отгрузки и условия доставки. Качество нашей продукции подтверждаются соответствующими документами.