что значит фланец свободный
Фланцы стальные свободные на приварном кольце
Современное развитие технологий дает возможность производить фланцы их многих материалов. Данный фактор и стал причиной того, что эти детали могут использоваться для соединения элементов трубопровода вне зависимости от окружающей среды (показатели влажности и температуры) и среды, которая находится внутри труб.
Фланец свободный на приварном кольце – это вид стального изделия, представляющий собой два кольца: приварное и свободное. Приварное (внутреннее) кольцо с условным диаметром от 10 до 500 мм крепится к трубе методом сварки и накладываются два шва: внутри и снаружи. Такое кольцо создает герметичность. Его внутренняя часть имеет девять различных исполнений. Кольцо свободное – большего размера, надевается на трубу и свободно вращается. Кольцо предназначено для стягивания и фиксации соединения.
Свободный фланец может использоваться практически во всех отраслях (энергетической, химической, нефтяной, газовой и других отраслей промышленности на трубопроводах рабочим давлением более 2,5 МПа) для проведения монтажа оборудования и трубопроводов. Применение: для. Также свободный фланец применяют при монтаже инженерных коммуникаций: холодного и горячего водоснабжения, канализации.
Особенность конструкции позволяет быстро и надежно закрепить фланец на трубопровод, что позволяет работать в труднодоступных местах, где необходимо производить стыковку деталей с трубопроводом.
Свободные фланцы можно использовать многократно.
Основное отличие свободных фланцев на приварном кольце от плоских и воротниковых заключается в том, что эту деталь составляют две части – плоский фланец, надевающийся на трубу, и кольцо, приваривающееся к трубопроводу.
Кольцо и фланец должны иметь одинаковый внутренний диаметр. Основное преимущество свободных фланцев в удобстве их использования – во время монтажа сама деталь и отверстия для крепления остаются свободными (отсюда такое название), а чтобы соединить его с другим фланцем не нужно поворачивать трубу.
Свободные фланцы – наиболее оптимальный вариант для присоединения трубопроводного оборудования и арматуры, особенно в тех случаях, когда сложно добраться к месту монтажа. Также такой вид фланцев отлично подходит для трубопроводов, постоянно требующих ремонта.
Марка стали: сталь марки Ст3сп, не ниже второй категории. В некоторых случаях внутреннее кольцо фланца 12822-80 изготавливают из стали нержавеющей, а свободное кольцо – из обычной
Рабочее давление: от 0,1 МПа до 2,5 МПа (от 1 кгс/см², до 25 кгс/см²).
Стальные свободные фланцы могут нормально функционировать при температуре от
–30 до +300 ℃.
Условный диаметр: 10-500 мм.
Главные достоинства свободных фланцев:
01 апреля 2015 г. вступил в силу новый стандарт ГОСТ 33259-2015 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250» взамен ГОСТ 18815-80 – ГОСТ 18822-80.
Что такое фланец: технические характеристики и применение
Использовать сварные швы на элементах трубопровода не всегда удобно. В некоторых местах требуется установка дополнительных изделий – задвижек, насосов. Тогда на помощь приходит фланец – специальная деталь, предназначенная для соединения труб там, где сварка не подходит. Они классифицируются по размерам, материалам изготовления, типу поверхности и другим критериям.
Фланец – определение понятия
Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.
Разновидность фланцаф
Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.
Конструктивные особенности фланцев
На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:
Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.
Где применяют фланцы?
Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:
Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.
Основные типы фланцев
Первая классификация, по которой можно разделить все виды – конструктивная. Согласно ей, существуют такие основные типы:
Указанные типы фланцев применяются для стыковки трубопроводной арматуры и оборудования. Конкретнее определить область, где применяется деталь, поможет материал ее изготовления.
Из чего производят деталь?
В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:
Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.
Полипропиленовый фланец
Классы давления фланцев
Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр. Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».
Чертеж фланца с различными обозначениями
Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:
В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.
Типы поверхностей
Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:
Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.
Высота выступа
Если взглянуть на чертеж стального фланца, то он имеет несколько параметров, в том числе и высоту выступа. Она обозначается буквами H и B, измерить ее можно во всех типах изделий, кроме того, который имеет нахлесточное соединение. Следует запомнить следующее:
В первом случае поставщиками и производителями деталей учитывается поверхность выступа, во втором случае поверхность выступа не входит в указанный параметр. В брошюрах к деталям эти показатели могут указываться в дюймах, где 1,6 мм это 1/16 дюйма, а 6,4 мм – ¼ дюйма.
Геометрия и удельный вес изделий
Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200. Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически. Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.
Чертеж плоского фланца
Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления. Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг. Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.
Как производится фланцевое соединение?
Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:
Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.
Инструменты для производства соединения
Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:
Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого. Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.
Советы от мастеров
Существует ряд полезных рекомендаций от профессиональных мастеров, которые помогут с первого раза справиться с фланцевым соединением:
Чтобы в будущем снять фланец используются специальные станки, которые помогают расточить его и разжать болты. Извлечь детали вручную затруднительно, поэтому применяются пневматические инструменты.
Соединение труб с помощью фланцев является удобным и надежным видом состыковки двух деталей. Оно помогает в будущем осуществить ремонт трубопровода путем изъятия соединительных элементов, тогда как сварка не позволит осуществить данную процедуру. Подбирается он в точном соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.
Фланцы приварные стальные плоские, воротниковые, свободные
Здравствуйте уважаемые наши заказчики и посетители сайта ural-mep.ru. Сегодня речь пойдет о стальных приварных фланцах плоских, воротниковых и свободных, о том что это такое, для чего они нужны, по какому ГОСТу производятся и из каких материалов, какие у них есть типы и виды, исполнения, как обозначаются, какие имеют размеры и массу, как подобрать нужный фланец, узнать цену, запросить прайс лист и купить в конце концов.
Для начала давайте посмотрим, как же могут выглядеть фланцы плоские стальные приварные на фото ниже:
На фотографии мы видим, что фланцы несколько отличаются друг от друга потому, что это два разных типа: плоский и воротниковый, какой и для чего нужен все подробно рассмотрим.
Фланцевое соединение
И так для чего нужен фланец? А его назначение в том, чтобы организовать фланцевое соединение. Допустим есть два участка трубы и их можно конечно сварить между собой, но тогда это будет жесткое неразъемное соединение, а для того чтобы организовать быстроразъемное фланцевое соединение и применяют фланцы, которые наваривают на концы труб и стягивают болтами с гайками или шпильками с гайками, как на фото ниже.
Сам фланец представляет из себя плоское кольцо или иногда делают в виде квадрата или прямоугольника с отверстием посередине для вставки конца трубы и несколькими равномерно расположенными ближе к внешнему диаметру отверстиями в которые вставляются болты или шпильки, на них накручиваются гайки и два фланца стягиваются между собой. Для герметизации соединения между фланцами ложится прокладка из специальной резины или другого материала для этих целей, например фторопласта. Кстати от вида прокладок бывают и разные исполнения, правильней будет конечно на разных типах и разные прокладки.
Сами по себе трубы между собой стыкуются часто, но больше нужно соединять какие либо аппараты или устройства, например теплообменные аппараты с участком трубопровода по которому подводится какая либо среда. Например посмотрите на фото ниже там находится маслоохладитель мб 25-37 и на концах хорошо видны два фланца цифра 1, которые приварены к патрубкам и на них дополнительно находятся ответные фланцы цифра 2 прикрученные болтами с гайками, это такой комплект поставки при изготовлении теплообменника. Ответные фланцы и нужны заказчику, чтобы организовать соединение аппарата с участком трубопровода.
Допустим заказчик заказал изготовление теплообменника, привез его на место, установил и нужно его подключить. Для этого к аппарату подводят трубопроводы, на концы труб наваривают плоские стальные ответные фланцы идущие в комплекте и соединяют фланец на охладителе и на конце трубы болтами или шпильками не забыв конечно положить между ними прокладку для герметичности. Удобно! Т.к. возникает переодически например для ремонта или профилактики необходимость останавливать работу устройства и разбирать его. На этом маслоохладители имеются четыре плоских стальных фланца. Два для подвода и отвода охлаждающей воды и два для подвода и вывода охлаждаемого масла.
Точно так же присоединяются к различным технологическим емкостям участки трубопроводов. Фланцы 1 и 2 относятся к виду фланцев арматуры, соединительных частей и трубопроводов.
Таким образом можно сказать, что фланцы нужны для организации подключения или присоединения участка трубопровода к различным технологическим аппаратам и устройствам: теплообменникам, емкостям и т.д., для подвода и отвода сред, а так же для стыковки между собой участков трубы.
Идем дальше. Цифрой 3 на рисунке обозначен то же фланец, но уже относится к типу для сосудов и аппаратов. Вот и проявляются уже различия.
Различия, виды и типы фланцев
Какого вида, где использоваться, из какого материала изготовлен, при каких условиях должен работать тот или иной фланец регламентируется государственными стандартами или по просту ГОСТ-ами. Можно выявить два существенных типа фланцев: для арматуры и для сосудов и аппаратов.
Типы фланцев
Т.е. первые используют для соединения частей трубопроводов с патрубками, как на примере выше с мб 25-37, просто для присоединения труб, а вторые для изготовления и стыковки частей аппаратов. Например на фото мб 25-37 видны фланцы 3, которые стыкуют водяную камеру маслоохладителя с корпусом. Маслоохладитель, как раз и относится к теплообменным аппаратам и сосудам работающим под давлением.
Идем дальше. Мы выяснили, что первое отличие фланцев это, то для чего они предназначены рассмотрев два выше указанных госта. И далее уже внутри каждого ГОСТ имеются различные виды фланцев в зависимости от многих факторов их применения, назначения, изготовления. Смотрим.
Виды фланцев в зависимости от ГОСТ
ГОСТ 12815-80 содержит в себе виды фланцев:
Дополнительно скажу, что по этому же госту изготавливают фланцы глухие стальные. Как он выглядит можно на фото сверху в левом верхнем углу или чуть ниже. По сути это фланцевая заглушка.
Здесь отмечу, что в отличии от вышеуказанных возможно применение фланцевого соединения при более высоком давлении и при более низкой и высокой температуре. Это их основные различия применения.
Если нужно можно ГОСТ 12822-80 скачать в формате: word или pdf. Цена на фланцы в прайс-листе.
Для более подробного ознакомления нужно конечно пройти в соответствующий гост.
Теперь становится понятным каких типов бывают фланцы и на какие виды делятся в зависимости от назначения. Все технические характеристики, чертежи, конструкцию и размеры фланцев можно посмотреть пройдя по ссылкам вверху или выбрать соответствующий ГОСТ внизу статьи. Идем разбираться дальше.
Исполнения фланцев
Фланцевое исполнение это по сути конструкция или вид торцевой поверхности фланцев между которыми и создается фланцевое соединение. И здесь так же геометрия поверхностей регламентируется гост. Рассмотрим на примере.
ГОСТ 12815-80 содержит 9 исполнений:
Геометрические размеры и вес фланцев
Очень важные параметры, как на этапе конструирования аппаратов, емкостей и т.д., так и на этапе эксплуатации и ремонта, в том числе и закупок, ведь нужно знать какую деталь купить. Поэтому очень важно знать какие присоединительные и габаритные размеры имеются у тех или иных фланцев. Размеров очень много но основной это Ду условный проход. На нем и основан выбор фланца при покупке, так и при конструировании. Давайте немного подробней.
Условный проход фланцев
Допустим имеются две трубы которые стыкуются между собой или патрубок на теплообменнике или какой-либо емкости. У труб и у патрубка есть наружный диаметр и иногда полагают, что он должен соответствовать в обозначении внутреннему диаметру фланца, но это не так. Например ду100 соответствует наружный диаметр трубы 108 мм или 114 мм, кстати по статистике яндекса чаше всего ищут фланец ду 100, а при ду 125 диаметр трубы 133 или 140 мм, для ду 150 выбирают трубу с диаметром 152, 159 или 168 мм в зависимости от исполнения и от буквы А, Б, В указанной в таблице ГОСТа. Когда делается заказ рядом с обозначением фланца обязательно указывается буква, если ее нет, то считается, что выбрана буква А.
Условный проход фланцев является основополагающим параметром от которого зависят все основные геометрические размеры. Т.е. зная величину условного прохода фланцев все остальные присваиваются автоматически, кроме одного ньюанса под названием ряд.
Ряды фланцев
Их всего два 1-й и 2-й, но они влияют на габаритные размеры. В зависимости какой ряд фланцев 1 или два зависят такие размеры, как:
Все другие присоединительные или габаритные размеры зависят только от условного прохода. Фланцы должны в соответствии с гост изготавливаться по предпочтительному ряду 2 если не указан 1.
Все размеры на чертежах и в таблицах в зависимости от условного прохода и ряда можно посмотреть в ГОСТ-ах.
Вес или масса фланцев
Еще одна важная величина, это масса фланцев, скорее с практической точки зрения, например для определения веса всей партии, если есть другие варианты прошу поставить ваши комментарии в конце этого материала, буду очень благодарен. Эту величину так же можно найти в таблицах нужного ГОСТа.
Вот мы и познакомились с основными с моей точки зрения геометрическими и условными размерами и величинами фланцев. А все остальные можно найти и посмотреть в гост, их уже определяли различными прочностными расчетами сопромата. С размерами понятно, но так как фланец стальной и произведен из какого-то металла, которых марок очень много, соответственно встанет вопрос: «А из какого металла или марки стали делают фланцы и как выбрать нужный при необходимости, или как выбрать марку стали, чугуна и сплава фланцев»?
Материалы или марки стали, чугуна или сплавов фланцев
Для того, чтобы подобрать материал из которого делают фланцы существует ГОСТ 12816-80 и в нем есть одна замечательная таблица увидев которую становится все понятно. Допустим нас интересует воротниковый фланец или по-другому стальной приварной встык по госту 12821-80. Первое на, что обращаем внимание это условное давление при котором он работает. Допустим оно составляет 150 кгс/см2 или Ру 15МПа. Смотрим где оно находится, находим, что во второй колонке и второй части в диапазоне от 0.1 до 20 МПа, т.к. первая часть нам не подходит 0.1 до 10 МПа.
Есть много разных марок сталей и сплавов, но самыми ходовыми являются ст20, ст3, 09г2с, 12х18н10т и 15хм, как наиболее часто применяемые для изготовления фланцев т.к. таких рабочих условий гораздо больше. Есть конечно специфические марки, но и условий где они должны работать очень мало. Стоит отметить, что есть много арматуры из чугуна литейного или ковкого, поэтому и фланцы применяют из соответствующих марок чугуна СЧ 15 и КЧ 30. Все остальные материалы если нужно смотрим в гост 12816-80. Можно и скачать.
Особенности соединения труб или патрубков с фланцем
Здесь я расскажу о особенностях стыковки трубопровода или патрубков аппаратов или емкостей непосредственно с самим фланцем. Т.к. самые распространенные это стальные приварные плоские, стальные приварные встык или воротниковые и стальные свободные на приварном кольце, то на них и остановимся.
Соединение стальных плоских приварных фланцев с трубой или патрубком
Труба при монтаже вставляется во фланец и обваривается двумя швами, одним внутри и другим снаружи по торцевой поверхности. Самое трудоемкое соединение, т.к. нужно сделать два сварных шва и для совмещения отверстий придется крутить трубу.
Для монтажа конец трубы торцом прислоняется к торцу фланца или так называемому воротнику, почему их и назвали воротниковые, тот что конусом и обваривается всего одним сварным швом. Значительно быстрее и проще.
Соединение стальных свободных фланцев на приварном кольце
Вот мы и рассмотрели, как стыкуются самые распространенные виды фланцев и теперь хотелось бы показать, как правильно нужно их обозначать.
Обозначение фланцев
Обозначение плоских приварных фланцев
И если фланец квадратный, с Ду 1200 из стали 3, то: Фланец квадратный 1-1200-10 ст. 3 ГОСТ 12820-80.
Когда заказываются фланцы с условным проходом Ду 100, 125 и 150 м, то указывается буква соответствующего диаметра трубы.
При заказе фланцев исполнения шип-паз под фторопластовые прокладки после цифр условного давления ставится буква Ф.
И если исполнение шип-паз, то добавляется буква Ф.
Обозначение свободных фланцев
Фланец квадратный 400-6 ст. 15хн ГОСТ 12822-80. Здесь условный проход 400 мм и сталь 15ХМ.
Т.к. в паре используется приварное кольцо, то оно обозначается так:
При заказе диаметров 100, 125, 150 нужно добавить букву какую вам нужно. А при заказе фланце под фторопластовые прокладки шип-паз добавляется буква Ф.
Вот мы и рассмотрели, как обозначаются основные виды фланцев и можно перейти к следующему вопросу, думаю очень важному. А он о том, а как же купить фланцы, где посмотреть цену, а может быть и посмотреть прайс с ассортиментом, наличием и ценами.
Как купить стальные приварные фланцы, цены и прайс лист
Заключение
Вот и подходит к концу сегодняшний материал касающихся большинства аспектов о фланцах на которые следует обращать внимание. Получился довольно большой, но здесь были затронуты очень важные моменты по этой тематике.Чуть ниже дам справочные материалы, чтоб всегда можно было зайти и посмотреть все в подробностях и иметь под рукой если с этим работаете постоянно. Если есть какие либо вопросы или замечания высказывайте пожалуйста в комментах чуть ниже этой статьи с удовольствием на них отвечу.
Буду очень вам благодарен если в качестве оценки за мою работу вы поделитесь ссылкой на эту статью в ваших социальных сетях или закладках.
Так же советую посмотреть производимое оборудование на каком кстати применяются фланцы:
Справочный материал по ГОСТ-ам:
Интересный материал по теме:
Используем фланцы, чтобы производить следующие теплообменники: