Конструктивно фланец представляет собой плоский диск с одним центральным отверстием, соответствующим внешнему или внутреннему диаметру трубопровода и несколькими симметрично расположенными под крепеж. Количество и диаметр последних определяется прежде всего диаметром условного прохода и давлением, на которое рассчитано соединение. Сам фланец как таковой не является соединительным элементом, а выступает в качестве опоры для болтов, шпилек и уплотнительной прокладки, обеспечивающей герметичность. В этой статье мастерсантехник расскажет о разновидностях фланцев для трубопроводной арматуры.
Особенности фланцев
Фланцевое соединение является одним из наиболее распространенных способов сопряжения элементов трубопровода с арматурой – задвижками, кранами, фильтрами, измерительными приборами и различным технологическим оборудованием – теплообменниками, насосами, емкостями и т. д. Это объясняется тем, что оно является разъемным, что позволяет упростить процесс обслуживания и замену отдельных составляющих системы. При этом важно правильно выбрать тип фланца в соответствии с диаметром трубопровода, давлением и температурой среды.
В зависимости от конструкции или способа соединения различают:
Свободные фланцы с приварным кольцом (ГОСТ 12822-80).
Наиболее простым с точки зрения конструкции является плоский фланец, в котором диаметр центрального отверстия соответствует внешнему диаметру трубопровода. Соединение трубопровода и фланца обеспечивают при помощи сразу двух торцевых сварных швов – внутреннего и наружного. Стальные плоские фланцы могут использоваться при условии, что давление среды находится в пределах 0,1–2,5 МПа, а температура от –70° до +300° С.
Приварные встык фланцы отличаются наличием выступа на одной стороне диска, расположенного под углом к диску. Данный выступ называют также воротником, а сами фланцы этого типа – воротниковыми. В отличие от плоских, к трубопроводу они присоединяются при помощи одного шва, соединяющего торцы воротника и трубопровода, а диаметр центрального отверстия фланца равен диаметру условного прохода. Воротниковые фланцы из стали рассчитаны на применение в более сложных условиях при температуре от –253° С до +600° С и давлении 0,1–20 МПа.
Свободные фланцы с приварным кольцом, в отличие от предыдущих двух типов, состоят из двух частей – соединительной площадки и кольца. К трубопроводу двумя швами приваривается только последнее, обеспечивая фиксацию опорной площадки, предварительно надеваемой на трубу. Удобство такой конструкции обеспечивается возможностью вращения фланца вокруг своей оси, что позволяет легко совместить крепежные отверстия на соединяемых площадках. Это особенно важно, когда монтаж осуществляется в трудно доступных местах и часто производится разборка соединения. В то же время применять свободные фланцы из стали можно в более узком диапазоне температур, чем плоские и воротниковые – от –30° до +300° С и при давлении 0,1–2,5 МПа.
Помимо фланцев, изготавливаемых по ГОСТу и различным международным стандартам, производятся нестандартные фланцы для специфического оборудования. Они могут иметь соединительную площадку не круглой, а квадратной, прямоугольной или иной формы. Однако такие изделия, равно как и фланцы с резьбовым соединением с трубопроводом, применяются достаточно редко и изготавливаются на заказ в соответствии с необходимыми размерами.
Материал для изготовления фланцев
Допустимые параметры использования фланцев и сферы их применения определяются не только типом конструкции, но и материалом, из которого они изготовлены. Для соединения трубопроводов и арматуры применяются фланцы из углеродистой, литой и нержавеющей стали, а также серого и ковкого чугуна.
Фланцы из серого чугуна способны выдержать лишь небольшое давление 0,1–1,6 МПа и температуру среды от -15 до +300° С. Изделия из ковкого чугуна имеют более широкий диапазон допустимых значений – 1,6–4,0 МПа и от -30° до +400° С. Фланцы из литой стали наиболее стойки к температурным и механическим воздействиям. Допустимый диапазон давления среды в данном случае составляет 1,6–20,0 МПа, а температура от -253° до +600° С.
Видео
В сюжете - Фланцевое соединение труб.
В сюжете - Фланцы и фланцевые соединения
В сюжете - Особенности монтажа фланцевого соединения.
Фланцевый адаптер свободного типа, опирающийся на прямой или конусный бурт.
Лучший способ, которым можно выполнить соединение легких и средних ПЭ труб с диаметром не более 150 мм и легких труб диаметром до 300 мм – свободный фланец, опирающийся на прямой бурт. Свободный фланец с конусным буртом используют для арматуры, имеющей диаметр более 200 мм.
Прижимной стальной свободный фланцевый адаптер обладает рядом преимуществ перед другими деталями, что делает его более популярным в использовании. Основные достоинства фитинга заключаются в следующем:
Адаптер позволяет устанавливать ПЭ и ПВХ арматурные элементы в металлическую магистраль, это же делает ремонт таких систем более доступным.
Для монтажа фланца нет необходимости использовать какие-то специальные инструменты и тратить много времени: гаечный ключ и небольшие навыки позволяют установить деталь без особых проблем.
Также прижимной фланцевый адаптер обладает способностью компенсировать процесс сжатия и растяжения оси и это позволяет облегчить процесс монтажа и эксплуатации, и уменьшить время на установку.
Что касается недостатков, то наиболее существенным считается тот факт, что разрушается прокладка, обеспечивающая плотность прилегания. Это происходит вследствие того, что их зажимают максимально сильно, и это приводит к превышению предела прочности материала.
Конструктивно наиболее неудачен в этом плане плоский прижимной адаптер, поскольку он не может защитить прокладку от деформации. Те модели изделий, в которых прокладки предусмотрены в некоторых углублениях, считаются более защищенными от разрыва прокладки, однако и они не обеспечивают защиту в полном объеме, особенно при длительном сроке эксплуатации детали.
При установке фланца следует учитывать тот факт, что под воздействием тепла металл может расширяться. Это приводит к тому, что элементы крепежа удлиняются больше, чем сам адаптер, а это может нарушить герметичное фланцевое соединение.
Порядок установки фланца для полиэтиленовых труб
Соединение при помощи фланцевого адаптера имеет широкое распространение благодаря своей простоте и оперативности. Для монтажа изделия с приварными втулками необходимо сделать идеально ровный срез трубы в месте предполагаемого стыка. После этого на конец трубы приваривают пластиковую втулку под фланец, на которую уже надет сам фланец.
При установке следует обратить внимание на наличие заусениц на фланце, которые могут повредить трубу или арматуру.
На другом участке трубы или же арматуры таким же способом устанавливают ответный элемент. Соединение этих деталей выполняется с помощью болтов.
Если необходимо установить накидной фиксирующий фланец, то выполняют такие операции:
Аккуратно срезают край трубы (срез должен быть ровным).
Металлический фланец надевают на трубу.
Вставляют резиновую прокладку с напуском не больше 10 мм на срез трубы.
Фланец надвигают на прокладку и с помощью болтов фиксируют трубу с ответной деталью.
В обоих случаях крепление фланцев осуществляется болтами, потому важно затягивать их с равномерным усилием перекрестным методом. При выполнении этой завершающей операции необходимо четко придерживаться рекомендаций технической документации на изделие.
После этого трубу смачивают чистй водой и вталкивают до упора в свободно собранный фланец, надевают его на трубу и проталкивают внутрь до упора. Далее полностью затягивают болты прижимного кольца и фиксируют непосредственно сами фланцы.
Стальной фланец для полиэтиленовых или ПВХ труб считается прочным и надежным узлом системной магистрали, с помощью которого монтируют герметичное разъемное фланцевое соединение.
Антон_Росляков
