Фланец с приварной горловиной используется для соединения труб и оборудования. Он обеспечивает прочное и надежное уплотнение в сложных условиях, таких как высокая температура, высокое давление и значительные перепады температуры и давления. Он снижает концентрацию напряжений и облегчает демонтаж, обслуживание и замену труб. Уникальная коническая конструкция горловины эффективно распределяет напряжения и обеспечивает прочность соединения фланца с трубой.
Конструктивные характеристики:
Переходник «горловина-конус»: этот фланцевый элемент соединяется со стенкой трубы посредством конической горловины, выступающей из фланцевой пластины.
Двусторонняя сварка: этот метод использует двустороннюю сварку для соединения труб, обеспечивая повышенную прочность соединения.
Соединение и герметизация: фланцы с приварной горловиной используются в качестве фитингов для соединения труб или клапанов. Их основная функция — обеспечить прочное и герметичное соединение между двумя поверхностями. Они привариваются к трубе встык с помощью конической втулки, создавая соединение, прочность которого равна прочности самой трубы.
Высокопрочное структурное соединение: Основное преимущество фланца с приварной горловиной заключается в том, что это не просто соединитель; это компонент трубы, способный выдерживать чрезвычайно высокие нагрузки и обеспечивать структурную целостность трубопроводной системы. Он плавно переходит от толстой пластины фланца к стенке, толщина которой соответствует толщине трубы, создавая непрерывную, жесткую конструкцию. Длинная коническая шейка увеличивает изгибную и крутильную жесткость всего фланцевого соединения, эффективно противодействуя деформации и сохраняя параллельность торцов фланцев и концентричность отверстий под болты, тем самым защищая уплотнительные поверхности от повреждений.
Подходит для эксплуатации в суровых условиях: фланцы с приварной горловиной выдерживают давление от 150 до 2500 и выше. Они также устойчивы к знакопеременным нагрузкам, вызванным колебаниями температуры, скачками давления и механической вибрацией. Благодаря исключительной надежности герметизации и структурной целостности, они являются обязательным требованием или предпочтительным выбором для трубопроводных систем, транспортирующих высокоопасные среды, такие как токсичные, легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, высококоррозионные или радиоактивные материалы, сводя к минимуму риск утечки.
Простота осмотра и обслуживания: допуск между наружным диаметром фланца и межосевым расстоянием болтовых отверстий контролируется до ±0,8 мм, что облегчает разборку и повторную сборку уплотнения. Стыковые сварные швы являются одним из наиболее совершенных и надежных видов промышленной сварки. Расположенные на теле трубы, вдали от уплотнительной поверхности фланца и болтовых отверстий, они обеспечивают достаточный зазор для сварки и способствуют полному провару.
Выступающий фланец (RF): Приварной фланец с выступом имеет плоскую поверхность, слегка возвышающуюся над окружностью расположения болтов. Уплотнение достигается за счет сжатия мягкой или полуметаллической прокладки между двумя сопрягаемыми выступами под действием силы трения. Это наиболее распространенный тип, эффективный в случаях, когда высокая герметичность не является первостепенной задачей.
Кольцевое соединение (RTJ): Фланец с кольцевым соединением (RTJ) имеет канавку на поверхности, предназначенную для установки цельнометаллической кольцевой прокладки, что обеспечивает надежное уплотнение «металл-металл». Под действием силы трения кольцевая прокладка пластически деформируется и плотно садится в канавки ответных фланцев. Такая конструкция обладает превосходной устойчивостью к выдавливанию прокладки и способностью сохранять герметичность уплотнения при интенсивном перепаде температур и вибрации.
Плоский фланец (FF): Фланец с плоским соединением имеет уплотнительную поверхность, полностью прилегающую к окружности расположения болтов. Для него требуется полнопрофильная прокладка, покрывающая как уплотнительную поверхность, так и отверстия под болты, чтобы распределить нагрузку от болтов по всей поверхности фланца, предотвращая повреждение хрупких материалов, таких как чугун. Фланцы используются в основном в условиях низкого давления, их основное преимущество заключается в предотвращении разрушения фланца в более слабых материалах, но они обеспечивают меньшую прочность на давление и меньшую герметичность по сравнению с фланцами RF или RTJ; что особенно важно, их ни в коем случае нельзя использовать с фланцами с выступом.
Шпунт и паз (T&G): Фланцы с приварной шейкой с шипом и пазом поставляются парами: один фланец имеет выступ узкого кольца («шип»), а другой — соответствующую выемку («паз») на уплотнительных поверхностях. Плоская прокладка помещается в канавку, и сжатие происходит при входе шипа в канавку во время затягивания болтами.
С наружной и внутренней резьбой (M&F): Фланцы с наружной и внутренней резьбой также поставляются парами. Выступающая поверхность имеет выступ, плоскую поверхность, выходящую за окружность болтов, а охватывающая поверхность имеет соответствующую выемку такой же глубины. Плоская прокладка помещается в гнездо и сжимается охватываемой поверхностью во время затягивания болта.
Размеры Фланца с Приварной Горловиной не являются фиксированными, а варьируются в зависимости от номинального диаметра (DN), номинального давления и стандарта изготовления. Эти размеры обычно включают внешний диаметр фланца, диаметр горловины, диаметр отверстия для болта и диаметр центра, а также внешний диаметр соединительной трубы. Конкретные параметры следует указывать в соответствии с применимым стандартом и конкретной моделью.
Общие размерные параметры
Номинальный размер (DN): указывает номинальный диаметр фланца, а также представляет размер трубы, например DN100, DN150 и т. д.
Класс давления: указывает давление, которое может выдержать фланец, например, класс 150, класс 300, PN16, PN40 и т. д.
Наружный диаметр фланца: диаметр самого фланца.
Размер горловины: переход между соединительной трубой и фланцем; его размеры варьируются в зависимости от диаметра трубы и стандарта.
Отверстия для болтов: включает количество и диаметр отверстий для болтов, а также диаметр центра отверстий для болтов.
Наружный диаметр стальной трубы (A): относится к наружному диаметру соединительной трубы к сварному концу фланца, также известному как наружный диаметр сварного конца фланца.
Размеры фланцев с приварным горлом класса 150 — ASME B16.5
DN | NPS | Наружный диаметр фланца
|
Внутренний диаметр фланца
|
Толщина фланца (мин.)
|
Высота фланца
|
Наружный диаметр скоса
|
Диаметр шеи
|
Диаметр уплотняющей поверхности
|
Высота торца уплотнения
|
Количество отверстий для болтов
|
Диаметр отверстия для винта
|
Диаметр центра отверстия для болта |
A | B | C | D | E | F | G | f | n | I | J | ||
15 | 1/2 | 90 | 15.8 | 9.6 | 46 | 21.3 | 30 | 34.9 | 2 | 4 | 15.7 | 60.3 |
20 | 3/4 | 100 | 20.9 | 11.2 | 51 | 26.7 | 38 | 42.9 | 2 | 4 | 15.7 | 69.9 |
25 | 1 | 110 | 26.6 | 12.7 | 54 | 33.4 | 49 | 50.8 | 2 | 4 | 15.7 | 79.4 |
32 | 1 ¼ | 115 | 35.1 | 14.3 | 56 | 42.2 | 59 | 63.5 | 2 | 4 | 15.7 | 88.9 |
40 | 1 ½ | 125 | 40.9 | 15.9 | 60 | 48.3 | 65 | 73.0 | 2 | 4 | 15.7 | 98.4 |
50 | 2 | 150 | 52.5 | 17.5 | 62 | 60.3 | 78 | 92.1 | 2 | 4 | 19.1 | 120.7 |
65 | 2 ½ | 180 | 62.7 | 20.7 | 68 | 73.0 | 90 | 104.8 | 2 | 4 | 19.1 | 139.7 |
80 | 3 | 190 | 77.9 | 22.3 | 68 | 88.9 | 108 | 127.0 | 2 | 4 | 19.1 | 152.4 |
90 | 3 ½ | 215 | 90.1 | 22.3 | 70 | 101.6 | 122 | 139.7 | 2 | 8 | 19.1 | 177.8 |
100 | 4 | 230 | 102.3 | 22.3 | 75 | 114.3 | 135 | 157.2 | 2 | 8 | 19.1 | 190.5 |
125 | 5 | 255 | 128.2 | 22.3 | 87 | 141.3 | 164 | 185.7 | 2 | 8 | 22.4 | 215.9 |
150 | 6 | 280 | 154.1 | 23.9 | 87 | 168.3 | 192 | 215.9 | 2 | 8 | 22.4 | 241.3 |
200 | 8 | 345 | 202.7 | 27.0 | 100 | 219.1 | 246 | 269.9 | 2 | 8 | 22.4 | 298.5 |
250 | 10 | 405 | 254.6 | 28.6 | 100 | 273.0 | 305 | 323.8 | 2 | 12 | 25.4 | 362.0 |
300 | 12 | 485 | 304.8 | 30.2 | 113 | 323.8 | 365 | 381.0 | 2 | 12 | 25.4 | 431.8 |
350 | 14 | 535 | – | 33.4 | 125 | 355.6 | 400 | 412.8 | 2 | 12 | 28.4 | 476.3 |
400 | 16 | 595 | – | 35.0 | 125 | 406.4 | 457 | 469.9 | 2 | 16 | 28.4 | 539.8 |
450 | 18 | 635 | – | 38.1 | 138 | 457.0 | 505 | 533.4 | 2 | 16 | 31.8 | 577.9 |
500 | 20 | 700 | – | 41.3 | 143 | 508.0 | 559 | 584.2 | 2 | 20 | 31.8 | 635.0 |
600 | 24 | 815 | – | 46.1 | 151 | 610.0 | 663 | 692.2 | 2 | 20 | 35.1 | 749.3 |
Существует два типа фланцев с горловиной: Накладной фланец и фланец с приварной горловиной. Между ними есть некоторые тонкости. Давайте узнаем о них подробнее.
фланец с приварной горловиной — это фланец с конической горловиной, который приваривается встык к цилиндру или трубе. Это цельный фланец.
Накладной фланец для стальных труб. Он позволяет удлинять трубы и фитинги в фланец и соединять их с оборудованием или трубопроводами с помощью угловых сварных швов.
Различные типы сварных швов:
Сварные швы фланцев с приварной шейкой могут проходить радиографический контроль, в то время как сварные швы фланцев с насадной шейкой — нет. Сварной шов между фланцем с приварной шейкой и трубой является кольцевым, в то время как сварной шов между фланцем с насадной шейкой и трубой является угловым.
Сварной шов — это один кольцевой сварной шов, в то время как сварной шов — это два угловых кольцевых сварных шва. Разница между ними заключается в том, что сварной шов между фланцем с приварным горлом и трубой является швом класса B, а сварной шов между фланцем с накидным горлом и трубой является швом класса C.
Разница в материалах:
Фланцы с приварным горлом обычно изготавливаются из кованой стали. Фланцы с накидным горлом, с другой стороны, изготавливаются из обычных стальных пластин необходимой толщины.
Номинальная разница давлений:
Фланцы с приварной шейкой имеют более высокий номинальный класс давления — 1–25 МПа. Фланцы с насадной шейкой имеют более низкий номинальный класс давления — 0,6–4 МПа по сравнению с фланцами с приварной шейкой.
фланец с приварной горловиной в основном используются в трубопроводных системах, подверженных воздействию высоких температур, высокого давления, низких температур и больших колебаний давления или температуры. Эти фланцы особенно полезны в суровых условиях эксплуатации, требующих высокой нагрузки, повторяющихся нагрузок и чрезвычайно жестких требований к герметичности, например, в нефтехимической промышленности, где трубопроводы транспортируют легковоспламеняющиеся, взрывоопасные или токсичные среды.
Соединения труб под высоким давлением, высокой и низкой температурой: коническая шейка фланца с приварной шейкой обеспечивает эффективный переход, достигая превосходной прочности и жесткости, что делает его подходящим для трубопроводных систем, подверженных воздействию сред под высоким давлением и высокой температурой.
Экстремальные колебания температуры и давления: его конструкция также снижает концентрацию напряжений, позволяя ему лучше выдерживать изменения напряжений и сохранять герметичность при больших колебаниях температуры и давления.
Трубопроводы, транспортирующие горючие, взрывоопасные и токсичные среды: в нефтяной и химической промышленности эти фланцы часто используются в соединениях трубопроводов, транспортирующих горючие, взрывоопасные и токсичные среды, для обеспечения безопасности и надежности.