Фланцевые Соединения Стандарта KF (NW), также называемый фланцем с нахлесточным соединением, является важнейшим компонентом трубопровода, используемым совместно с фланцами с нахлесточным соединением для создания доступных многоразовых соединений в трубопроводных системах. Фланцевые соединения Стандарта KF (NW) привариваются к трубе, а соответствующий фланец внахлестку свободно скользит по ней.

Его основные особенности и преимущества: фланец с нахлесточным соединением может свободно перемещаться, что упрощает совмещение отверстий под болты при монтаже; в то же время он более экономичен, поскольку по сравнению со сварными фланцами, фланцы с нахлесточным соединением и патрубки не требуют резки труб или вмешательства в сварные швы. Требуется только подобрать материал патрубка и трубы, а фланцы могут быть изготовлены из более дешевых материалов, что снижает ваши расходы.

Что Такое Фланцевые Соединения Стандарта KF (NW)?

Фланцевые соединения Стандарта KF (NW) — это деталь трубопроводной арматуры, используемая для создания съёмного болтового фланцевого соединения в трубопроводных системах. Изготавливается из материалов, соответствующих требованиям к коррозионной стойкости трубы, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь или экзотические сплавы. Фланцевые соединения Стандарта KF (NW) имеют раструбную, обработанную торцевую поверхность для герметизации и прямую ступицу, приваренную к концу трубы.

Конструкция соответствует таким стандартам, как ASME B16.9, и представлена в следующих распространённых вариантах: тип A (квадратная задняя часть), тип B (коническая задняя часть для устойчивости к вибрации) и тип C (узкая ступица для резьбовых/раструбных фланцев низкого давления).

Его важнейшие характеристики включают совместимость со свободно вращающимися фланцами с нахлесточным соединением, что обеспечивает лёгкое совмещение отверстий под болты во время сборки, а также экономию материала, поскольку только фланцы типа KF должны быть устойчивы к воздействию жидкости, что позволяет использовать более дешёвые материалы для фланцев, такие как углеродистая сталь.

Чтобы использовать фланцы типа KF (NW), сначала наденьте на трубу нахлесточный фланец; затем приварите встык ступицу заглушки к трубе, обеспечив полное проваривание и совмещение. Фланец остаётся свободным, смещаясь вперёд для соединения с раструбом заглушки. Между заглушкой и противоположным фланцем устанавливается прокладка, а болты равномерно затягиваются в звездообразном порядке для её сжатия.

Эта система обеспечивает быстрый демонтаж для технического обслуживания или осмотра без разрезания трубы, что делает её идеальным решением для коррозионных сред, трубопроводов большого диаметра или систем, требующих частого доступа. Однако заглушки не подходят для применения в условиях высокого давления/температуры, где предпочтительны фланцы с приварной горловиной.

Типы Фланцевые Соединения Стандарта KF (NW)

Тип A (с квадратным вырезом)

Фланцевые соединения KF (NW) имеют квадратный вырез, перпендикулярный оси трубы, и соответствуют размерным стандартам ASME B16.9 / MSS SP-43. Длина фланца обычно вдвое превышает толщину стенки трубы, что обеспечивает структурную целостность при сварке. Этот тип точно сопрягается со стандартными фланцами с нахлесточным соединением, обеспечивая плоскую уплотнительную поверхность для сжатия прокладки. Тип A находит широкое применение в промышленности благодаря своей простоте конструкции и универсальной совместимости. Он применяется в химической промышленности, водоподготовке и системах низкого и среднего давления, где коррозионная стойкость определяет материал фланца (например, SS316), позволяя при этом использовать экономичные фланцы из углеродистой стали. Монтаж требует стыковой сварки с полным проваром к трубе, при этом фланец с нахлесточным соединением остается свободно вращающимся для облегчения выравнивания болтов.

Тип B (коническая задняя часть)

Фланцевые соединения Стандарта KF (NW) Тип B имеют конический переход между раструбом и ступицей, соответствующий требованиям ASME B16.9. Такая геометрия снижает концентрацию напряжений в сварном соединении, повышая устойчивость к вибрации, циклическим перепадам температур и усталости в динамических системах. Они применяются в условиях высокой вибрации, таких как компрессорные станции, напорные линии насосов и соединения поршневых механизмов. Коническая конструкция снижает риск распространения трещин при циклических нагрузках, но требует тщательной сварки для сохранения функции распределения напряжений скоса. Несмотря на совместимость со стандартными нахлесточными фланцами, тип B менее распространен, чем тип A, и часто требует изготовления на заказ для специализированных проектов в нефтегазовой или энергетической промышленности.

Тип C (узкая ступица)

Фланцевые соединения Стандарта KF (NW) Тип C, характеризующиеся укороченной длиной ступицы, разработаны для совместимости с резьбовыми или приварными внахлест фланцами согласно ASME B16.11. Их компактная конструкция подходит для трубопроводных систем низкого давления с малым диаметром (обычно ≤ NPS 4″), где предполагается ограниченное пространство или редкая разборка. К распространенным областям применения относятся линии сжатого воздуха КИП, гидравлические системы и вспомогательные инженерные сети на нефтеперерабатывающих заводах и фармацевтических предприятиях. Монтаж включает в себя приварку внахлест или нарезание резьбы на патрубке трубы с последующим надеванием на узел фланца с нахлесткой. Однако тип C исключает использование в условиях высоких напряжений или коррозионной среды.

Длинные и Короткие Фланцевые Соединения KF (NW)

Длинные фланцевые соединения KF (NW)

Длинные фланцевые соединения KF (NW) имеют увеличенную длину корпуса, обычно в 3 раза превышающую номинальную толщину трубы по стандартам MSS SP-43, что обеспечивает большую компенсацию смещения между осями трубы и фланца. Такая удлиненная конструкция подходит для условий сильного теплового расширения/сжатия в высокотемпературных трубопроводах, таких как трубопроводы печей нефтеперерабатывающих заводов или парораспределительные линии. Удлиненный корпус также повышает устойчивость к образованию вихрей при внешнем обтекании. Изготовленные из сплавов ASTM A312 TP316L или A333 Gr.6, обладающих стойкостью к ползучести, они сочетаются с удлиненными приварными фланцами, обеспечивая конструктивную гибкость без перекоса прокладок. Монтаж требует тщательного расчета теплового зазора для предотвращения заклинивания фланцев в условиях эксплуатации.

Короткие фланцевые соединения KF (NW)

Короткие фланцевые соединения KF (NW) отличаются компактностью благодаря укороченной длине корпуса, оптимизированной для ограниченного пространства, например, для блочных модулей установок, блоков клапанов или приборных коллекторов. Компоненты серии SP, регламентируемые спецификациями MSS SP-43, имеют длину корпуса ≥40% короче, чем укороченные концы типа A/B для труб эквивалентного диаметра. Эта укороченная конструкция минимизирует вес, сохраняя при этом приподнятую поверхность соединения внахлест для совместимости со стандартными фланцами с нахлестным соединением. Укороченные концы внахлестной конструкции широко используются в системах низкого давления, включая линии подачи приборного воздуха, охлаждающей воды и топливного газа. Однако уменьшенная высота ступицы ограничивает угловое отклонение и ограничивает применение на стационарных участках трубопроводов без значительных изгибающих моментов. В качестве материалов предпочтение отдается экономичным сплавам, таким как ASTM A403 304L или оцинкованным ASTM A53B. Важно отметить, что для монтажа требуются прецизионные центрирующие инструменты, чтобы избежать смещения болтовых отверстий из-за уменьшенных допусков на радиальную регулировку.

Как Установить Фланцевые Соединения KF (NW)

Шаг 1: Подготовка и позиционирование фланца

Начните с того, что убедитесь, что конец трубы чистый, имеет скос и не содержит загрязнений. Перед сваркой наденьте на трубу свободный фланец, совместив его отверстия для болтов с ответным фланцем. Убедитесь, что поверхности фланцев параллельны, и фланец свободно вращается вдоль трубы. Этот этап крайне важен, поскольку после приварки фланца фланец невозможно добавить или снять.

Шаг 2: Приварка фланцевых соединений KF (NW)

Приварите фланцевые соединения KF (NW) к концу трубы сваркой с полным проваром. Выровняйте конец фланца концентрично с трубой, чтобы избежать напряжений, вызванных несоосностью. Для концов типа B убедитесь, что скошенный переходник остался целым после сварки. После сварки проверьте наличие дефектов методами неразрушающего контроля.

Шаг 3: Сборка фланца и прокладки

Сдвиньте фланцевое соединение KF (NW) вперёд до соприкосновения с выступом заглушки. Установите прокладку по центру уплотнительной поверхности заглушки. Никогда не устанавливайте прокладку на фланец нахлёстного соединения — она должна плотно прилегать к обработанной поверхности заглушки. Выровняйте ответный фланец, убедившись, что отверстия для болтов концентричны.

Шаг 4: Затяжка болтов и затяжка

Вставьте болты в оба фланца, предварительно затянув гайки вручную. Затягивайте болты постепенно, в несколько проходов, по звёздочке. Используйте калиброванный динамометрический ключ для равномерного сжатия, соблюдая моменты затяжки ASME PCC-1. Убедитесь в равномерном сжатии прокладки и параллельности поверхностей фланцев. После установки проведите опрессовку соединения в соответствии с требованиями системы.

Применение и Области Применения Фланцевых Соединений KF (NW)

Системы транспортировки коррозионных жидкостей

Отводы необходимы в трубопроводах, транспортирующих агрессивные среды, где коррозионная стойкость критически важна. Приваривая к трубе коррозионно-стойкий отвод, можно изготовить свободный фланец из стандартной углеродистой стали. Это позволяет изолировать дорогостоящий сплав только от контактирующей с поверхностью, сокращая затраты на материалы на 40–60% в химической промышленности, на опреснительных установках и в целлюлозно-бумажной промышленности.

Технологическое оборудование, требующее сложного технического обслуживания

В областях, требующих частой разборки, таких как соединения насосов, коллекторы теплообменников или корпуса фильтров, отводы используются для быстрого доступа. Свободное вращение свободного фланца упрощает выравнивание болтов при повторной сборке, исключая необходимость резки или повторной сварки труб. Это сокращает время простоя в фармацевтических чистых помещениях, на предприятиях пищевой промышленности и производства напитков, а также в нефтеперерабатывающих заводах.

Трубопроводные сети большого диаметра

Для труб диаметром ≥ NPS 12 дюймов патрубки позволяют реализовать модульный монтаж. Приварка тяжелого приварного фланца на месте нецелесообразна; вместо этого патрубок приваривается к трубе встык, а более легкий нахлесточный фланец устанавливается на место. Этот метод незаменим в водопроводных магистралях, стояках морских платформ и контурах охлаждения электростанций, где гибкость центровки ускоряет строительство.

Услуги, подверженные термическим/виброустойчивым воздействиям

В системах, подверженных циклическим перепадам температур или механической вибрации, патрубки типа B (с конической задней частью) снижают усталостное разрушение. Коническая ступица перераспределяет напряжение от сварного шва, предотвращая образование трещин. Такая конструкция обязательна для выхлопных газов газовых турбин, трубопроводов перекачки СПГ и трубопроводов поршневых насосов на энергетических объектах.

Коммунальные услуги, оптимизированные по пространству

Укороченные патрубки (тип C) решают проблемы с зазорами в приборных панелях, гидравлических платформах и модульных технологических установках. Их Компактная ступица подходит для резьбовых/приварных соединений враструб для воздушных, водопроводных или дренажных линий низкого давления размером ≤ NPS 4″. Конструкция позволяет избежать помех со стороны фланцев в загруженных зонах, таких как диспетчерские или упакованное оборудование.

Сырье Для Фланцевых Соединений KF (NW)

Нержавеющая Сталь Фланцевых Соединений KF (NW)

Нержавеющая сталь, такая как ASTM A403 марок 304/316/316L, является основным материалом для заглушек труб, используемых в коррозионных или гигиенических условиях. Содержание хрома и никеля обеспечивает стойкость к окислению, кислотам и хлоридам, что делает её идеальным материалом для химической обработки, производства продуктов питания и напитков, а также для применения в судостроении. Аустенитные марки 304/316 обеспечивают баланс между стоимостью и эксплуатационными характеристиками, а низкое содержание углерода в стали 316L предотвращает разрушение сварных швов. Дуплексные и супердуплексные стали обладают повышенной прочностью и стойкостью к точечной коррозии для морских нефтегазовых систем. Соответствие стандартам ASTM A182/A473 гарантирует механическую целостность при давлении по классу ASME 150–600.

Углеродистая Сталь Фланцевых Соединений KF (NW)

Углеродистая сталь и низколегированные стали являются экономичным выбором для общепромышленного применения в некоррозионной среде. Их высокая прочность на разрыв подходит для использования в системах водоснабжения, пара, нефти и газа на электростанциях, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) и противопожарной защиты. Материалы ASTM A105 или A860 обеспечивают свариваемость и ударопрочность. Укороченные концы из углеродистой стали подходят для идентичных фланцев, а оцинкованные варианты предотвращают коррозию в атмосферных условиях. Избегайте использования в коррозионных средах без плакирования или покрытия.

Никелевые Сплавы Фланцевых Соединений KF (NW)

Никелевые сплавы незаменимы при высоких температурах (>800°F/427°C) и в концентрированных кислотах или сульфидных средах. Сплав 625 (UNS N06625), Hastelloy C-276 (N10276) и Monel 400 (N04400) обеспечивают непревзойденную коррозионную и эрозионную стойкость. Эти сплавы соответствуют стандартам ASTM B564/B366 и играют важнейшую роль в:

• Реакторах серной/азотной кислоты.
• Морских трубопроводах для сернистого газа.
• Обращении с ядерными отходами.

Чтобы узнать больше о продукции Фланцевых Соединений KF (NW), свяжитесь с нами.