Фланец как главная соединительная деталь в системе трубопровода

Понятие «фланец» уже давно укрепилось в трубопроводной арматуре.

Фланец представляет собой плоский диск или кольцо с симметричными пазами для крепежных деталей (шпилек, болтов), служащих для герметичного сцепления труб, валов, резервуаров и других элементов.

Стальные фланцы: главные характеристики

Современные трубопроводы разработаны для транспортировки различных жидкостей, горючих смесей и других типов рабочих материалов. Для правильной работы системы, необходимо, чтобы все компоненты системы работали в качестве единого механизма.

Самыми проблемными считаются участки стыков труб, а также соединения трубопровода с остальным оборудованием. В данных местах и устанавливаются фланцы. Именно от них зависит бесперебойная работа всей транспортировочной конструкции. Сами по себе фланцы не являются связывающими частями. Они служат основанием для скрепляющих заклепок и болтов.

Фланцы стальные отличаются несколькими главными характеристиками. Самые важные среди них – конструктивные и технологические. Согласно технологическим качествам различаются квадратные и круглые фланцы. Их применение зависит от типа используемых труб и арматуры. Конструктивные свойства же обуславливаются стандартами, регулирующими качество на территории страны-производителя.

В качестве металла для изготовления соединительных дисков часто используют легированную, углеродистую и нержавеющую сталь. Их производят на заводах способом горячей штамповки при помощи мощных прессов. После этого изделия проходят процесс сверловки и поверхностной отделки на токарных станках.

Уплотнительная поверхность соединительных дисков зависит от силы давления воздействующей среды и материала, из которого изготовлена прокладка. Прокладки из резины и картона применяются при давлении до 40 атм., а паронитовые и металлические – до 20 атм. При высоких давлениях свыше 64 атм. устанавливают конические уплотнительные поверхности.

Для обеспечения надежной герметичности стальные фланцы разных моделей соединяются соответствующими им способами: с помощью паза, впадины, шипа или соединительного выступа.

Типы соединительных дисков

Все выпускаемые фланцы делятся на несколько типов:

• плоские,
• резьбовые,
• воротниковые.

Плоский тип приваривается к задней поверхности труб. Соответственно, его внутренний диаметр немного шире наружного диаметра остальной сети. Чаще всего его используют при соединении частей труб, изготовленных из разных видов металла.

Резьбовые фланцы практически не применяются в трубопроводной арматуре. Иногда их можно встретить на нефтехимических производствах.

Самыми распространенными считаются фланцы воротниковые. Их внутренний диаметр равен диаметру трубы, к которой они приваривается вплотную. Благодаря этому не возникает никаких препятствий во время прохождения потока жидкости.

От других типов «воротники» отличается характерным симметричным выступом в форме обрезанного конуса. Такая форма напоминает шею (на английском «neck»), поэтому в зарубежной промышленности за данным типом фланцев закрепилось название WN Flange или Weld Neck Flange.

Воротниковые фланцы практичны в применении. Они позволяют без резки трубы разорвать соединение для модернизации или демонтажа части сети. Поэтому такое соединение считается многоразовым. Принцип работы прост: воротник передает напряжение на трубу, уменьшая тем самым напор в основе соединения. Благодаря тому, что диаметр фланца равняется размеру участка системы, уменьшаются эрозийные процессы и турбуленция соединения.

Выбор определенного типа фланца зависит от нескольких параметров: марки стали, рабочей температуры среды и условного давления. Неправильный расчет при установке может привести к поломке и последующей остановке трубопровода.