Фланцы стальные воротниковые

Герметичность соединения узлов, элементов трубопроводной системы достигается благодаря использованию фланцев воротниковых приварных. Область применения – трубопроводы с условным давлением до 20 МПа, работающие в условиях температур от минус 253?С до плюс 600?С (для изготовленных из стали 10Х17Н13М3Т).

Назначение, сфера применения

Фланцы стальные воротниковые используются в качестве сборочных элементов при соединении узлов, деталей, приборов в единую систему, а также при подсоединении трубопроводов к технологическому оборудованию, резервуарам.

Разъемные соединения, к которым относятся и фланцевые, имеют важное преимущество перед другими соединениями. При производстве ремонтных работ, реконструкции или модернизации магистральных трубопроводных систем возможно без резки труб (часто – толстостенных) произвести демонтаж определенных участков и осуществить намеченные усовершенствования.

Фланцевая пара, образующая соединение, имеет отверстия для соединения трубы с деталью посредством использования стандартных крепежных болтов с гайками. При монтаже фланцы воротниковые привариваются к трубе встык. Диаметры «воротника» фланца и трубопровода – идентичны.

Существенным достоинством воротниковых фланцев является отсутствие слабого места на стыке плоскости и трубы, т. к. изделие является цельной конструкцией. Из практики известно, что именно на стыке могут образовываться трещины и другие дефекты, приводящие к нарушению герметичности.

Для изготовления фланцев используется сталь, марка которой зависит от параметров и агрессивности рабочей среды, условий эксплуатации трубопроводной системы. Важную роль для обеспечения необходимой герметичности соединения играет и материал прокладки. В качестве прокладки используют паронит, металл овального сечения, фторопласт, терморасширенный графит.

Исполнения фланцев воротниковых

Нормативно-техническим документом, регламентирующим производство данных сборочных элементов, является ГОСТ 12815-80. Этот регламент устанавливает 9 основных исполнений фланцев воротниковых:

1- фланцы воротниковые с соединяющим выступом;

2- фланцы воротниковые, имеющие выступ;

3- фланцы воротниковые, имеющие впадину;

4- воротниковые фланцы с шипом;

5- фланцы, имеющие паз;

6- изделия с углублением для линзового уплотнения;

7- фланцы для использования с уплотнительной прокладкой овального сечения;

8- воротниковые фланцы под фторопластовую прокладку с шипом;

9- воротниковые фланцы с пазом для фторопластовой прокладки.

При монтаже трубопроводов чаще используются фланцы стальные воротниковые с соединяющим выступом (1 исполнение), но при наличии агрессивной рабочей среды (кислота, щелочь) и давлении свыше 16 атмосфер предпочтительно использование фланцев исполнения 2 – 9. Материал, из которого изготовлена прокладка должен бать мягче материала самого фланца.

Методы производства фланцев

Ковка является одним из самых технологичных способов, обеспечивающих надежность изделия. Особенностью производства является изготовление матрицы для каждого типоразмера фланца. Обязательным условием достижения качества изделий является дальнейшая механическая обработка.

Способ нарезки с последующей гибкой отличается экономичностью. Согласно нормативно-технической документации возможно производить сваривание двух сегментов изделия. При этом производительность – гораздо ниже, чем при применении ковки.

Штамповка обеспечивает высокое качество и надежность соединения, но требует для подготовки каждого типоразмера фланца собственного штампа. Производство данным способ возможно при использовании высокосортной стали, благодаря чему изделие отличается более высокой ценой.

Литье позволяет производить изделия любых параметров. В практике применяется:

  1. Литье в кокиль
  2. Литье под давлением
  3. Центробежное электрошлаковое литье.

Экономически выгодно производить фланцы стальные воротниковые именно таким методом, т. к. дешевым сырьем для изделий является металлолом.

Техническая характеристика, обозначение фланцев

Условия эксплуатации фланцев диктуют и необходимость применения разных металлов:

ü 09Г2С – сталь конструктивная низколегированная, рекомендуется для применения в криогенных режимах;

ü 15Х5М, 13ХФА – сталь отличается жаропрочными характеристиками;

ü 20Х13, 12Х18Н10Т, 14Х17Н2 – нержавеющая сталь, рекомендуется для эксплуатации с корродирующими средами;

ü Ст. 3, 20, 20ФА –качественная конструкционная углеродистая сталь.

Характеристика конструкционных особенностей фланцев воротниковых стальных отражены в ГОСТ 12821-80. По данному документу диаметр фланцев предусмотрен в широком диапазоне – от 10 до 1600 мм. Условное обозначение фланцев регламентируется этим же документом и устанавливает кодификацию, соответствующую общероссийскому классификатору продукции. Так, например, фланцу 1-100-2,5 присвоен код 379941429000.

Обозначения фланцев воротниковых стальных подчиняются определенным правилам, изложенным в регламенте. Фланец 5-250-160 ст. 08Х18Н10Т ГОСТ 12821-80 характеризуется следующими параметрами:

  • 5 – уплотнительная поверхность с пазом;
  • 250 – диаметр условного прохода изделия, мм;
  • 160 – условное давление, кгс / см²;
  • 08Х18Н10Т – марка стали с антикоррозийной характеристикой;
  • ГОСТ 12821-80 – нормативный документ «Фланцы стальные приварные встык».

В некоторых индивидуальных заказах по желанию клиента изготавливаются нестандартные фланцы стальные воротниковые. Для оформления заказа необходимо указать исполнение, условное давление в атмосферах, условный проход, наружный диаметр трубы (А, Б, В), материал изготовления, обозначение ряда (2- й ряд не указывается).

На практике при давлении до 4 атмосфер используется и квадратный фланец. В данных воротниковых фланцах существует обратная зависимость диаметра условного прохода от давления, т. е., чем ниже давление, тем большего диаметра фланец можно изготовить и наоборот.