Про фланцы

Где применяют фланцы?

Фланцы используются для соединения арматуры с трубопроводами, для объединения различных сегментов трубопроводов между собой, а также для подключения трубопроводов к различному оборудованию. Фланцы имеют множество преимуществ, таких как возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, высокая надежность герметизации соединений и возможность их подтяжки, а также большая прочность и пригодность для широкого диапазона давлений и проходов.

Однако, фланцы имеют и свои недостатки, такие как возможность ослабления затяжки и потерю герметичности со временем, значительная трудоемкость при сборке и разборке, а также большие размеры и вес, особенно при увеличении давления и условного прохода.

Фланец или флянец? Как правильно писать?

Фланец - это соединительная стальная деталь круглой формы, которая получила свое название из немецкого языка - от слова Flansch. Этимология слова Flansch имеет позднесредневековое происхождение, и возникновение слова имеет далекие корни. Несмотря на то, что на языке оригинале слово пишется с буквой "a" в первом слоге, в русском языке принято писать через гласную "а".

В некоторой документации по машиностроению применяют слова через букву "я", но в настоящее время это считается архаизмом.

Фланец - это плоская деталь квадратной, круглой или иной формы с отверстиями для болтов или шпилек, которая служит для прочного и герметичного соединения труб, трубопроводной арматуры, присоединения труб друг к другу, к машинам, аппаратам и ёмкостям, а также для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение).

Фланцы используются попарно (комплектом) и выполняются в соответствии с ГОСТ 33259-2015. Выполнение фланцев зависит от рабочего давления, на которое рассчитывается фланец или фланцевое соединение, и от перемещаемой среды.

Типы фланцев

01 – сталевий плоский приварний;
11 - комірний фланець (сталевий приварний встик);

21 - литої сталевої (частина корпусу металоконструкції);

Вільні:
02 – на приварному кільці;
03 – на відбортуванні;
04 – на хомуті під приварювання;

Фланцы типа 01 являются плоскими приварными деталями, которые могут быть установлены на трубопроводы с условным проходом до 2400 мм и выдерживают нагрузки до 25 кгс/см2. Трубодеталь типа 1 закрепляется на трубе с помощью двух сварных швов и используется в различных отраслях промышленности, таких как нефтяная, химическая, нефтегазовая, пищевая и металлургическая.

Фланец типа 11 отличается наличием выступа в виде усеченного конуса, который называется "воротником" или "шеей". Трубодеталь типа 11 монтируется методом сварки встык, что исключает течь рабочей среды и создает герметичное соединение трубопроводных участков. Фланец типа 11 подходит для трубопроводов, которые работают под давлением до 250 кгс/см2, и может использоваться для оборудования с номинальным сечением до 4000 мм.

Фланец типа 02 состоит из двух частей: диска и кольца со сквозными отверстиями в центре. Элемент типа 2 изготавливается из стали по чертежам, размерам отраслевого стандарта и может быть монтирован на трубы номинальным диаметром до 600 мм. Первым шагом является насаживание пластины, а затем на нее насаживается звено, которое приваривается к трубопрокату. Фланец типа 02 остается подвижным, что позволяет стыковать трубные участки без поворота. Такие детали используются для соединения арматуры в труднодоступных местах и при частых проверках оборудования или его ремонте.

Фланец типа 21 - это стальная литая деталь, которая является частью арматуры. Он производится из стали, серого или ковкого чугуна в соответствии с требованиями технической документации и выдерживает постоянные нагрузки до 25 МПа. Чугунные устройства, по сравнению со стальными, обладают большим весом, менее подвержены деформации и лучше сохраняют свою форму.

Как выбрать фланец для трубы?

1. Выбираем материал фланца исходя из внутренней и внешней среды.

2. Определяем рабочее давление системы трубопровода

3. Исполнение ответного фланца (тип)

4. Определяем диаметр фланца учитывая:

- внешний диаметр трубы;

- количество отверстий ответного фланца;

- наружный диаметр ответного фланца;

- межцентровое расстояние крепежных отверстий.

Как фланец крепится к трубе

Согласно ГОСТам, стальные фланцы классифицируются по нескольким стандартам, включая:

• ГОСТ 12820-80 для плоских приварных деталей, которые устанавливаются на трубу и крепятся сваркой. Соединение осуществляется двумя швами на месте стыка (с двух сторон фланца). Монтаж довольно трудоемкий, но обеспечивает надежное соединение.
• ГОСТ 12821-80 для встык приварных деталей, также известных как воротниковые фланцы. Соединение происходит путем стыковки торца трубы и воротника основной детали, а затем проводится сварка одним швом для усиления конструкции.
• ГОСТ 12822-80 для свободных частей на кольце, которое включает дополнительный элемент - кольцо с равным диаметром фланца. Эта конструкция легко монтируется и эффективно используется в труднодоступных местах. Тип соединения особенно удобен для проведения частых ремонтов и заключается в приварке кольца при свободном размещении фланца, который может легко вращаться на трубе.

Какие болты идут на фланцы?

Диаметр и длинна болта для соединения двух фланцев рассчитывается исходя из толщины фланца и отверстия под крепеж. Важно учесть , что один и тот же диаметр фланца может иметь разную толщину. Фланцы изготавливаются для работы под давлением 6 бар, 10 бар, 16 бар, 25 бар и имеют разную толщину, расчитанную для безопасной работы.

Подробнее в таблице подбора болтов  и расчета количества и массы болтов