Фланцеве з'єднання сталевих труб: види та монтаж


Системи трубопроводів повинні мати підвищену надійність та довговічність, тому з'єднання елементів виробляють зварюванням. Але іноді зустрічаються випадки, коли застосування зварних з'єднань виявляється нереальним. Наприклад, потрібно монтаж фітингів і агрегатів, забезпечення розбірних вузлів і з'єднання труб з різних матеріалів (чавун зі сталлю, алюміній з асбестоцементом, чавун з пластиком, пластик зі сталлю тощо), а також безліч інших технологічних процесів. Для цих цілей найбільш підходящим є фланцеве з'єднання, адже конструктивно такий монтаж дуже простий і передбачає два фланця з прокладкою між ними та стяжку за допомогою шпильок або болтів.

  • Діючі стандарти якості
  • Матеріали виготовлення
  • Типи
  • Застосування фланців і спосіб монтажу
  • Позначення, які слід знати при виборі фланців
  • З чого складається і як монтується фланцеве з'єднання?
  • Герметизація фланцевого з'єднання
  • Підготовка фланців для монтажу і стяжки
  • Процес затягування і послідовність дій
  • Інструмент, необхідний для монтажу фланців і їх з'єднання

Діючі стандарти якості

фланцеві з'єднання трубопроводів

Для стандартизації продукції існує декілька класифікацій, які працюють у всьому світі

Для стандартизації продукції існує декілька класифікацій, які працюють у всьому світі.

  • ГОСТ – стандарт якості, що діє в країнах СНД;
  • DIN – європейський стандарт;
  • ASME/ANSI – стандарт, що діє на території Японії, США та Австралії.

Згідно з наведеними класифікаціями, створені таблиці з перекладами за вказаним значенням.

Матеріали виготовлення

Матеріалом для виготовлення фланців може служити:

  • сталь вуглецева;
  • легована сталь;
  • ковкий і звичайний чавун;
  • нержавіюча сталь;
  • поліпропілен.

Важливо знати! Фланці з поліпропілену з'явилися нещодавно і знайшли своє застосування в системах, які не мають великого тиску, а також для з'єднання пластикових труб з металевими.

Типи

фланцеве з'єднання трубопроводів

Згідно ГОСТу, всі фланці мають позначення та поділяються на такі види

Згідно ГОСТу, всі фланці мають позначення та поділяються на такі види:

  • ГОСТ 12821-81 (комірні);
  • ГОСТ 12820-81 (плоскі фланці);
  • ГОСТ 28759-90 (апаратні фланці і для судин);
  • ГОСТ 12822-80 (фланці на різьбовому з'єднанні і приварном кільці);
  • ГОСТ 12836-80 (заглушки кільцеві).

У відповідності зі стандартом фланці мають круглу форму, але допускаються і квадратні як мінімум з чотирма отворами під кріпильні елементи. Також для таких фланцевих з'єднань трубопроводів діють обмеження за максимально допустимому тиску в розмірі 4 МПа.

Застосування фланців і спосіб монтажу

Установка фланцевих з'єднань проводиться на трубопроводах, діаметр яких починається від 32 мм. Монтаж сталевих трубопроводів, які застосовуються для стічних вод або перекачування повітряних мас, що здійснюють на овальних фланцях. На інших, більш відповідальних, системах використовуються тільки круглі фланцеві з'єднання.

За способом монтажу всі види трубопроводів поділяються на вільні і жорсткі. Перші монтуються на різьбових з'єднаннях, і для підвищення їх надійності здійснюється ущільнення спеціальними матеріалами (фум-стрічка, пакля, локтит тощо), а також развальцовываются краю. Жорсткі з'єднання кріпляться за допомогою зварювання.

Позначення, які слід знати при виборі фланців

фланцеве з'єднання труб

Для труб і фланців існують свої конструктивні особливості, на них слід звернути увагу при виборі арматури

Так як для труб і фланців існують свої конструктивні особливості, на них слід звернути увагу при виборі арматури. Для правильної розшифровки позначень на фланцях потрібно знати такі терміни:

  • Ду (умовний прохід) – це позначення вказує на внутрішній діаметр, наприклад, труб, фланців, запірної арматури і т. п.

Важливо знати! Якщо внутрішній діаметр плоских фланців має розмір 100, 125, 150, то до розміру додається абревіатура А, Б, В, що вказує на різницю зовнішнього діаметра.

  • Ряд – це міжосьова відстань між кріпильними отворами. Існує два типорозміру для будь-якого приварний фланця – ряд «1» та «2» (є типорозміром за замовчуванням, у разі відсутності позначень).
  • Умовний тиск – це тиск в системі, при якому забезпечується повноцінна працездатність трубопроводів, без протікань і розривів. В залежності від типорозміру і матеріалу фланців показники по номінальному тиску будуть різнитися.

Рада! При виборі слід враховувати не тільки діаметр труб, але і допустимий тиск в системі. Також потрібно враховувати, що розмірності по тиску можуть зазначатися в МПа (Па), Бар, Атм або кгс/см2 (м2).

З чого складається і як монтується фланцеве з'єднання?

В комплект одного з'єднання входить два фланця одного типорозміру відповідно з розміром сталевих труб, прокладка, а також комплект болтів або шпильок з шайбами і гайками. Іноді під болти встановлюються ізолюючі втулки, щоб запобігти попадання блукаючих струмів на апаратуру, адже вони можуть призвести до їх поломки.

Для з'єднання можуть використовуватися:

  • Гвинти з шестигранними головками і відповідні їм гайки. Такий вид сполук застосовується на трубопроводах з тиском не більше 2,5 МПа і робочою температурою до 3000 градусів Цельсія.
  • Шпильки з шестигранними гайками і шайби. Слід застосовувати для трубопроводів з робочим тиском 4 МПа і вище, а також температурою понад 3000°C і менше 400°C. Перевагою такого кріплення є більш рівномірне затягування елементів конструкції і монтаж у важкодоступних місцях.

Герметизація фланцевого з'єднання

монтаж фланцевих з'єднань

Щоб фланцеве з'єднання було герметичним і надійним обов'язково повинна бути прокладка, відповідна типорозміру фланців

Щоб фланцеве з'єднання було герметичним і надійним обов'язково повинна бути прокладка, відповідна типорозміру фланців.

відповідно До застосовуваної середовищем, тиском і температурою труб для прокладання можуть використовуватися такі матеріали:

  • Масло - або бензостойкая гума – МБ (7338-77);
  • Теплоустойчивая гума – Т(7338-77);
  • Мало - і бензостійкі пароніт – ПМБ(481-80);
  • Щелоче - і кислотостійка гума – КЩ (7338-77);
  • Асбестокартон;
  • Пароніт для загального використання – ПОН(481-80);
  • Фторопласт.

Підготовка фланців для монтажу і стяжки

Монтаж сталевих фланців на трубопроводи починається з підготовки всіх елементів конструкції, а саме з видалення:

  • старого лакофарбового покриття;
  • масляних забруднень;
  • будь-якого виду іржі;
  • окалин або задирок з різьблення.

Ще одним важливим моментом є вирізання і підгонка прокладки за розміром фланців.

Процес затягування і послідовність дій

види фланцевих з'єднань

Після того як фланці приварені, і між ними встановлена прокладка, слід переконатися, що не заважає установці стяжних болтів або шпильок

Після того як фланці приварені, і між ними встановлена прокладка, слід переконатися, що вона не заважає установці стяжних болтів або шпильок.

Щоб забезпечити рівномірну стяжку труб, всі болти закручуються до невеликого зусилля. Потім затягується перший болт, а другим після нього буде протилежний до нього і т. д. Метод затягування називається «хрест-навхрест» – це забезпечить максимальну рівномірність ущільнення прокладки і запобігає надмірне напруг труб.

Інструмент, необхідний для монтажу фланців і їх з'єднання

фланцеве з'єднання сталевих труб

Незважаючи на всю простоту установки фланцевих з'єднань на системи трубопроводів, роботу з монтажу повинні здійснювати тільки спеціально навчені бригади слюсарів

Монтаж фланців для сталевих трубопроводів здійснюють наступним набором інструментів:

  • Болгарка з колом для зачищення і відрізання;
  • Зварювальний апарат необхідної потужності;
  • Перфоратор;
  • Набір накидних ключів для затягування труб. Кращим варіантом стане динамометричний ключ або пневмогайковерт.

Важливо! Крім інструменту потрібні витратні матеріали: свердла, щітки, мастильні і лакофарбові матеріали, коронки і т. п. Все залежить від умов монтажу, складності конструкції та небезпеки при роботах.

Практичного застосування фланцевого типу з'єднання трубопроводів в побуті немає, дана технологія використовується на підприємствах і заводах. У зв'язку з цим всі вузли конструкцій проходять жорстку перевірку згідно з усіма нормативними актами.

Незважаючи на всю простоту установки фланцевих з'єднань на системи трубопроводів, роботу з монтажу повинні здійснювати тільки спеціально навчені бригади слюсарів. А в системах з підвищеною небезпекою (газопроводах, водопроводах і для інших трубопроводів з високим тиском) весь процес установки або ремонту обов'язково відбувається під контролем інженера.