(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Фланцевое соединение стальных труб


Фланцевое соединение стальных труб: виды и монтаж

Системы трубопроводов должны иметь повышенную надёжность и долговечность, поэтому соединение элементов производят сваркой. Но иногда встречаются случаи, когда применение сварных соединений оказывается нереальным. Например, требуется монтаж фитингов и агрегатов, обеспечение разборных узлов и соединение труб из различных материалов (чугун со сталью, сталь с асбестоцементом, чугун с пластиком, пластик со сталью и т.п.), а также множество других технологических процессов. Для этих целей самым подходящим является фланцевое соединение, ведь конструктивно такой монтаж очень прост и предусматривает два фланца с прокладкой между ними и стяжку при помощи шпилек или болтов.

Действующие стандарты качества

Для стандартизации продукции существует несколько классификаций, которые работают во всем мире

Для стандартизации продукции существует несколько классификаций, которые работают во всем мире.

  • ГОСТ – стандарт качества, действующий в странах СНГ;
  • DIN – европейский стандарт;
  • ASME/ANSI – стандарт, действующий на территории Японии, США и Австралии.

Согласно приведённым классификациям, созданы таблицы с переводами по указанным значениям.

Материалы изготовления

Материалом для изготовления фланцев может служить:

  • сталь углеродистая;
  • легированная сталь;
  • ковкий и обычный чугун;
  • нержавеющая сталь;
  • полипропилен.

Важно знать! Фланцы из полипропилена появились недавно и нашли свое применение в системах, не имеющих большого давления, а также для стыковки пластиковых труб с металлическими.

Типы

Согласно ГОСТу, все фланцы имеют обозначение и разделяются на такие виды

Согласно ГОСТу, все фланцы имеют обозначение и разделяются на такие виды:

  • ГОСТ 12821-81 (воротниковые);
  • ГОСТ 12820-81 (плоские фланцы);
  • ГОСТ 28759-90 (аппаратные фланцы и для сосудов);
  • ГОСТ 12822-80 (фланцы на резьбовом соединении и приварном кольце);
  • ГОСТ 12836-80 (заглушки кольцевые).

В соответствии со стандартом фланцы имеют круглую форму, но допускаются и квадратные как минимум с четырьмя отверстиями под крепежные элементы. Также для таких фланцевых соединений трубопроводов действуют ограничения по максимально допустимому давлению в размере 4 МПа.

Применение фланцев и способ монтажа

Установка фланцевых соединений производится на трубопроводах, диаметр которых начинается от 32 мм. Монтаж стальных трубопроводов, применяемых для сточных вод или перекачки воздушных масс, осуществляют на овальных фланцах. На других, более ответственных, системах используются только круглые фланцевые соединения.

По способу монтажа все виды трубопроводов делятся на свободные и жесткие. Первые монтируются на резьбовых соединениях, и для повышения их надежности осуществляется уплотнение специальными материалами (фум-лента, пакля, локтит и т.п.), а также развальцовываются края. Жесткие же соединения крепятся при помощи сварки.

Обозначения, которые следует знать при выборе фланцев

Для труб и фланцев существуют свои конструктивные особенности, на них следует обратить внимание при выборе арматуры

Так как для труб и фланцев существуют свои конструктивные особенности, на них следует обратить внимание при выборе арматуры. Для правильной расшифровки обозначений на фланцах нужно знать следующие термины:

  • Ду (условный проход) – это обозначение указывает на внутренний диаметр, например, труб, фланцев, запорной арматуры и т.п.

Важно знать! Если внутренний диаметр плоских фланцев имеет размер 100, 125, 150, то к размеру добавляется аббревиатура А, Б, В, что указывает на разность внешнего диаметра.

  • Ряд – это межосевое расстояние между крепёжными отверстиями. Существует два типоразмера для любого приварного фланца – ряд «1» и ряд «2» (является типоразмером по умолчанию, в случае отсутствия обозначений).
  • Условное давление – это давление в системе, при котором обеспечивается полноценная работоспособность трубопроводов, без протечек и разрывов. В зависимости от типоразмера и материала фланцев показатели по номинальному давлению будут разниться.

Совет! При выборе следует учитывать не только диаметр труб, но и допустимое давление в системе. Также нужно учитывать, что размерности по давлению могут указываться в МПа (Па), Бар, Атм или кгс/см2 (м2).

Из чего состоит и как монтируется фланцевое соединение?

В комплект одного соединения входит два фланца одного типоразмера в соответствии с размером стальных труб, прокладка, а также комплект болтов или же шпилек с шайбами и гайками. Иногда под болты устанавливаются изолирующие втулки, чтобы предотвратить попадания блуждающих токов на аппаратуру, ведь они могут привести к их поломке.

Для соединения могут использоваться:

  • Болты с шестигранными головками и соответствующие им гайки. Такой вид соединений применяется на трубопроводах с давлением не более 2,5 МПа и рабочей температурой до 3000 градусов Цельсия.
  • Шпильки с шестигранными гайками и шайбы. Следует применять для трубопроводов с рабочим давлением 4 МПа и выше, а также температурой более 3000°C и менее 400°C. Преимуществом такого крепления является более равномерная затяжка элементов конструкции и монтаж в труднодоступных местах.

Герметизация фланцевого соединения

Чтобы фланцевое соединение было герметичным и надёжным, обязательно должна присутствовать прокладка, соответствующая типоразмеру фланцев

Чтобы фланцевое соединение было герметичным и надёжным, обязательно должна присутствовать прокладка, соответствующая типоразмеру фланцев.

В соответствии с применяемой средой, давлением и температурой труб для прокладки могут использоваться следующие материалы:

  • Масло- или бензостойкая резина – МБ (7338-77);
  • Теплоустойчивая резина – Т(7338-77);
  • Мало- и бензостойкий паронит – ПМБ(481-80);
  • Щелоче- и кислотостойкая резина – КЩ (7338-77);
  • Асбестокартон;
  • Паронит для общего использования – ПОН(481-80);
  • Фторопласт.

Подготовка фланцев для монтажа и стяжки

Монтаж стальных фланцев на трубопроводы начинается с подготовки всех элементов конструкции, а именно с удаления:

  • старого лакокрасочного покрытия;
  • масляных загрязнений;
  • любого вида ржавчины;
  • окалин или заусенец с резьбы.

Еще одним важным моментом является вырезание и подгонка прокладки по размеру фланцев.

Процесс затяжки и последовательность действий

После того как фланцы приварены, и между ними установлена прокладка, следует убедиться, что она не мешает установке стяжных болтов или шпилек

После того как фланцы приварены, и между ними установлена прокладка, следует убедиться, что она не мешает установке стяжных болтов или шпилек.

Чтобы обеспечить равномерную стяжку труб, все болты закручиваются до небольшого усилия. Затем затягивается первый болт, а вторым после него будет противоположный к нему и т.д. Метод затяжки называется «крест-накрест» – это обеспечит максимальную равномерность уплотнения прокладки и предотвратит чрезмерное напряжений труб.

Инструмент, требуемый для монтажа фланцев и их соединения

Несмотря на всю простоту установки фланцевых соединений на системы трубопроводов, работу по монтажу должны осуществлять только специально обученные бригады слесарей

Монтаж фланцев для стальных трубопроводов осуществляют следующим набором инструментов:

  • Болгарка с кругом для зачистки и отрезания;
  • Сварочный аппарат требуемой мощности;
  • Перфоратор;
  • Набор накидных ключей для затяжки труб. Лучшим вариантом станет динамометрический ключ или пневмогайковерт.

Важно! Помимо инструмента требуются расходники: сверла, щетки, смазочные и лакокрасочные материалы, коронки и т.п. Все зависит от условий монтажа, сложности конструкции и опасности при работах.

Практического применения фланцевого типа соединения трубопроводов в быту нет, данная технология используется на предприятиях и заводах. В связи с этим все узлы конструкций проходят жесткую проверку согласно всем нормативным актам.

Несмотря на всю простоту установки фланцевых соединений на системы трубопроводов, работу по монтажу должны осуществлять только специально обученные бригады слесарей. А в системах с повышенной опасностью (газопроводах, водопроводах и для других трубопроводов с высоким давлением) весь процесс установки или ремонта обязательно происходит под контролем инженера.

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора

Загрузка... Рассказать друзьям и коллегам в социальных сетях

Как правильно выполнить соединение стальных труб фланцами?

При монтаже трубопроводов для соединения отдельных элементов, чаще всего, применяется сварка. Но иногда необходимо сделать соединение разборным либо произвести стыковку элементов, изготовленных из разных материалов. В этом случае может быть использовано фланцевое соединение труб. Разберемся, как оно выполняется.

Фланцевые соединения применяются при монтаже трубопроводов большого диаметра, так как фланцы, применяемые для стыковки деталей, достаточно громоздкие и тяжелые. Существует несколько разновидностей фланцевых соединений, но все они выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ. Разберемся, какие варианты соединений при помощи фланцев используются чаще всего.

Общее описание

Для соединения двух труб используются фланцы, представляющие собой плоское кольцо (фланец может иметь и другую форму, например, квадратной рамки). В центре детали располагается отверстие, в которое вставляется торец трубы.

По контуру «рамки» расположено четное количество монтажных отверстий, предназначенных для установки крепежных деталей. Для крепления могут применяться болты или шпильки с гайками.

При использовании фланцев места стыков получаются разъемными. Для того чтобы соединение получилось герметичным, устанавливают уплотняющие прокладки. Используются фланцы для стыковки труб между собой, а также при присоединении трубы к емкости, имеющей вводящий патрубок, к которому приварен фланец.

Материалы изготовления и виды

Для выполнения соединения металлических труб могут быть использованы фланцы, изготовленные из следующих материалов:

  • Чугун серый. Детали изготавливают методом литья. Использовать эти детали разрешено при интервале рабочего давления до 16 МПа. Температура транспортируемой среды должна быть в пределах от -15 до +300.

  • Чугун ковкий. Изготавливаются детали методом литья. Разрешено применять для монтажа трубопроводов с рабочим давлением до 4 МПа, а вот рабочий диапазон температур более широкий – от -30 до +400.
  • Сталь. Литые стальные фланцы могут быть использованы для соединения труб из разных материалов. Максимальное рабочее давление – до 20 МПа, температурный диапазон очень широк – от -250 до +600 градусов.
  • Сталь. Фланцы приварные используют для сборки трубопроводов, работающих при небольшом давлении — до 2,5 МПа.

Совет! Для изготовления фланцев используются разные виды стали – легированная, углеродистая, нержавеющая.

Относительно недавно стали использовать фланцы из полимерного материала. Применяют полипропиленовые детали на пластиковых трубопроводах, работающих без давления (или с незначительным давлением). В зависимости от назначения выделяют два вида фланцев:

  • Проходные. Их используют для соединения трубы с другими деталями трубопровода.
  • Глухие. Устанавливают в тупиковых ветках магистрали.

Принцип

Чтобы осуществить соединение труб фланцами, необходимо, чтобы на торцах обоих соединяемых деталей были установлены крепежные детали. Причем эти детали должны быть идентичными, иначе провести герметичное соединение деталей будет невозможно.

Совет! Фланцы, устанавливаемые на концах свариваемых деталей, называют ответными.

Крепится фланец на торец трубы одним из двух способов:

  • на резьбу (применимо только для безнапорных трубопроводов);
  • при помощи сварки.

После того, как оба ответных фланца будут установлены, их соединяют и стягивают при помощи крепежных деталей.

Совет! Шпилька, в отличие от болта, не имеет головки. Резьба нарезана на шпильке с двух сторон. Благодаря этому, при выполнении соединения можно затягивать фланцы с двух сторон, накрутив гайки на обе стороны шпильки.

Выбор

Как и любая другая фурнитура, используемая для сборки трубопроводов, фланцы выпускаются разных типоразмеров. Разберемся, на какие характеристики нужно обращать внимание.

Проход условный

Это очень важная характеристика. Условный проход фланца – это, по сути, внутренний диаметр трубы, на которую эта деталь устанавливается. Обозначается этот параметр буквенным обозначением Ду, измеряется в мм. Для приварных фланцев вместе с размером условного прохода указывается латинская буква, буквой обозначается наружный диаметр трубы.

Ряд

Детали, имеющие одинаковый условный проход, далеко не всегда одинаковые. Еще одним важным параметром является рядность. Отличия моделей:

  • в разнице межосевых расстояний крепежных отверстий;
  • диаметром крепежных отверстий.

Рабочее давление

При выборе арматуры очень важно обращать внимание на такой показатель, как рабочее давление в трубопроводе. Этот показатель определяется максимально возможным давлением, при котором трубопровод может функционировать без образования протечек в местах разборных соединений. Показатели условного давления зависят от следующих параметров:

  • геометрические размеры деталей;
  • материал изготовления;
  • наличия и материала уплотнительной прокладки.

Рабочая температура

Этот показатель не менее важен, так как при превышении максимальных показателей, в местах фланцевых соединений может образоваться течь. Параметры рабочего давления и рабочей температуры зависят друг от друга, поэтому эти показатели указывают в специальных таблицах в сопроводительной документации к изделию.

Выбор прокладки

Для герметизации соединения обязательно используются прокладки. Особенно важно правильно рассчитать степень герметизации при эксплуатации трубопровода под давлением. Выбор материала для изготовления прокладок зависит от условий эксплуатации и свойств транспортируемой среды. Чаще всего применяют:

  • Резину. В зависимости от свойств среды выбирают материал, устойчивый к действию кислот и щелочей, маслу и нефтепродуктам, температуре.
  • Паронит. Может быть применен материал общего назначения или маслостойкий.
  • Фторопласт.
  • Асбестовый картон.

Прокладку вырезают по форме фланца, её толщина зависит от выбранного материала.

Как выполняется соединение?

Важнейшим моментом монтажа является затяжка фланцевого соединения. Важно добиться максимальной герметизации стыка.

Подготовительный этап

Прежде всего, нужно осмотреть соединяемые поверхности фланцев, на них не должно быть заметно дефектов в виде выбоин и царапин. Должны отсутствовать следы коррозии.

Совет! Осмотреть на предмет выявления дефектов нужно не только сами фланцы, но и крепеж – болты (шпильки) и гайки.

Рекомендуется предварительно «прогнать» гайки по резьбе болта, чтобы убедиться, что на резьбе нет дефектов. Далее нужно установить новую прокладку, убедившись в том, что она стоит правильно.

При разборке и последующей сборке устанавливать старую прокладку не рекомендуется. В крайнем случае, допустимо установить 2-3 прокладки, бывших в употреблении, при условии, что они не имеют явных повреждений.

Как проводится затяжка?

Для обеспечения равномерной затяжки нужно закручивать болты в определенной последовательности. Рекомендуется выполнять работу так:

  • слегка накручивается первый болт (любой);
  • вторым затягивают (тоже слегка) болт, расположенный напротив первого;
  • третий болт, который следует слегка затянуть, расположен под углом около 90 градусов по отношению к первому и второму;
  • четвертый болт, с которым нужно работать, находится напротив третьего.

Таким образом, если используется фланец с четырьмя отверстиями, то затяжка болтов ведется по принципу «крест-накрест». Если используется деталь с шестью отверстиями, то первые четыре болта затягиваются так же, затем, работают с пятым болтом, расположенным между первым и третьим, а последним подтягивают болт, находящийся между вторым и четвертым.

Завершив этот этап, начинают постепенно подтягивать болты в той же последовательности. Чтобы обеспечить герметичное соединение, болты должны быть затянуты с определённым усилием.

Если перестараться, то можно сорвать резьбу, а если затяжка будет неравномерной, то добиться герметичности не получится. Чтобы обеспечить равномерное усилие при затяжке, используют специальные приспособления:

  • динамометрический ключ – ручной или гидравлический;
  • пневматический гайковерт;
  • натяжной механизм с гидроприводом.

После запуска трубопровода в течение первых суток эксплуатации возможно ослабление затяжки в пределах 10%. Поэтому на вторые сутки после запуска системы необходимо дополнительно подтянуть соединения.

Итак, для создания разборного соединения трубопровода могут быть использованы фланцы. Несмотря на относительную простоту выполнения фланцевых соединений, монтажные работы должны выполнять только специалисты. Особенно в том случае, если соединения выполняются на трубопроводах для транспортировки опасных сред (к примеру, бытового газа). Выполнение работ на трубопроводах, работающих под давлением, выполнение фланцевых соединений осуществляется под контролем инженеров.

Фланцевое соединение полиэтиленовых труб: возможные варианты

Фланцевое соединение полиэтиленовых труб. Как известно, полиэтиленовые трубы имеют два основных вида соединения, разъемное и неразъемное. Неразъемное соединение производится при помощи сварочного процесса при котором трубы сплавляются между собой, образуя надежное единое соединение.  Неразъемное же соединение предполагает монтаж труб при помощи фитингов, которые собираются механическим способом и, собранный с их помощью узел, может быть, при необходимости, разобран.

Фланцевое соединение полиэтиленовых труб, это один из разъемных способов монтажа, применяемый для соединения с запорной и регулирующей арматурой.  Фланцевое соединение производится с помощью втулки под фланец, привариваемой к концу ПЭ трубы, и свободного металлического фланца.

Втулка под фланец

Фланец для втулки

Схема фланцевого соединения

Фланцевое соединение полиэтиленовых труб

1. Полиэтиленовая труба; 2. Втулка под фланец;

3. Свободный фланец;

Фланцевое соединение стальных труб

Стальные трубы используются во многих сферах деятельности. В зависимости от диаметра и вида, они могут быть использованы в водопроводе, газопроводе, канализации, вентиляции, отоплении, в дымоходах. В каждом случае необходим определенный размер и свое соединение.

Замена ржавых труб на новые

Стальные трубы чаще всего требуют соединения, в случае прокладки. Потому как их заводские размеры, в сравнении с объемами прокладки, малы.

Соединение труб также зависит от типа коммуникации. Например, магистральные газопроводные изделия соединяют исключительно сваркой, в этом случае шов получается максимально герметичным, что необходимо для этого вещества.

Для остальных видов коммуникации очень часто используются фланцевые соединения. Таким способом стыкуются безрезьбовые стальные трубы. К ним привариваются детали – фланцы, которые скрепляются с помощью специальных болтов.

Особенности фланцевого соединения

Притом, что на первый взгляд фланцевое совмещение труб кажется несложным, оно имеет ряд своих тонкостей, которые учитываются специалистами в процессе монтажа.

Соединение труб из разных материалов

Например, процесс навинчивания гаек на болты при своей простоте очень важный, гайки не должны давать перекосов, иначе это скажется на качестве соединения. Именно поэтому они накручиваются одна против другой, а не по окружности.

Также для уплотнения фланцев используются прокладки. В зависимости от области применения труб, используют разные материалы. Так, для водопровода с температурой воды до 100 градусов по Цельсию используют прокладку из 3 мм тряпичного картона. Предварительно они смачиваются водой и высушиваются для лучшего впитывания олифы, ею пропитывается материал в течение 30 минут, олифа должна быть горячей.

В случае с трубами отопления или другими теплоносителями с температурами до 450⁰С и рабочим давлением до 5-ти МПа, используют специальный материал – асбестовый картон 3-6 мм толщиной. Он должен обладать достаточной гибкостью и плотностью.

Фланцевый переход со стали на полиэтилен

Проверка на прочность такой прокладки осуществляется сгибанием картона под прямым углом вокруг цилиндра диаметром в 10см. После такой манипуляции материал не должен ломаться, это говорит о его качестве и пригодности. Эти прокладки смазываются специальным составом на олифе.

При соединении также важно расположение болтов. Все их головки должны быть на одной стороне детали. К тому же концы болтов не должны выступать из гаек более чем на половину своего диаметра. Для того чтобы плотно привинтить болты, используется гаечный или разводной ключ.

Фланцы

Для того чтобы прокладка не упиралась своей наружной кромкой в болты, при этом внутренняя не закрывала отверстия, ее внутренний диаметр не должен доходить 2-3 мм до края трубы, а наружный — до болтов. Между фланцами необходимо располагать всего одну прокладку.

Разборка фланцевых соединений

Большим плюсом является то, что, в сравнении со сваркой, фланцевые соединения могут быть разобраны. Это удобно в случае, когда необходимо временно проводить коммуникации, например, на строительную площадку, как вспомогательные до окончания строительства.

Схема фланцевого соединения

Разборка соединения несложная, но также требует внимательного отношения. Для этого сначала развинчиваются гайки. Такая манипуляция производится гаечным или трубным ключом. В случае если гайки заржавели, для их изъятия используют молоток с деревянной насадкой для того, чтобы не повредить резьбу. Потом зубилом прокладку срубают, стоит отметить, что в случае повторного соединения, потребуется новая прокладка.

Фланцевое соединение, в особенности его демонтаж, требует внимательности, так как детали достаточно тяжелые и иногда имеют острые углы, чем можно травмироваться.

Трубное фланцевое соединение: 2 функциональные особенности

Трубное фланцевое соединение отличается практичностью и надежностью

Фланцевое соединение очень часто используют в промышленности. Такие соединения обеспечивают прочность и герметичность стыков. Такие факторы в производстве очень важны, так как если не будет качественного соединения, то это становится угрозой для рабочих. В таких соединениях основным элементом является фланец. Такой элемент представляется в форме металлического диска, который обеспечивает прочное и надежное соединение. Так же такой фланец используется в отрасли транспортного трубопровода.

Фланцевые соединения трубопроводов: функциональные особенности

Многих интересует, что собой представляет фланец. Фланец является плоской деталью, который изготовляется из кольцеобразной стали и имеет круглую форму.

Перед использованием трубного фланцевого соединения следует ознакомиться с советами профессионалов

В середине такого фланца есть отверстие, в которое вставляется торцевая трубу, так же отверстия есть и по краю фланца. Отверстия, которые по краю металлического диска, расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. В такие отверстия вставляются болты и зажимают 2 фланца вместе.

Такие соединения как фланцевые являются отличной заменой сварки при конструировании соединений  в трубопроводе, так как такое соединение очень быстро разбирается и собирается.

Фланцы разделяются на виды по способу применения.

А именно на такие:

  • Стыкующие фланцы соединяют между собой отдельные участки трубопровода, которые рассчитаны на давление воды от 0,1 и до 20 Мпа;
  • И фланцы, которые обеспечивают соединение между оборудованием и водопроводом.

Для того чтоб определить вид фланца, который вам необходимо, можно изучить литературу, в которой есть таблица.

Виды фланцев

Любой фланец имеет классификацию, по которой такие элементы разделяют  на разновидности.

Основные виды фланцев такие:

  1. Литые из серого чугуна. Такие фланцы используются для соединения литого трубопровода, для соединения трубопровода в промышленности и для соединения технической емкости в производстве. Такие фланцы способны выдерживать давление от 0,1 и до 15 МПа и температуру от — 16 градусов и до +300 градусов.
  2. Литой фланец из ковкого чугуна. Такие фланцы используются для таких же соединений, как и предыдущий тип фланца, но только из ковкого чугуна. Такое изделие может выдерживать давление до 4 МПа и температуру от -20 и до +400 градусов.
  3. Литые фланцы из стали. Такие изделия используют для соединения трубопровода и арматуры, которые могут быть изготовлены из разного материала. Такой вид фланца способен выдержать давление до 25 МПа и температуру от -200 градусов и до + 600градусов.
  4. Приварные стальные фланцы. Такие фланцы могут давление до 2,5 МПа и температуру от -60 и до +350 градусов.
  5. Фланцы из стали, которые предназначены для стыковой сварки. Такие изделия могут выдерживать давление до 25 МПа и температуру от – 300 и до + 600 градусов.
  6. Стальные фланцы, которые имеют приварное кольцо. Такие изделия способны выдерживать давление до 4 МПа и температуру от – 25 и до + 200 градусов.
Трубное фланцевое соединение выдерживает большие нагрузки

Такие основные виды используют в наше время.

Что касается фланцев, которые предназначены для сварки, то такие элементы, одеваются на край труб, и обвариваются 2 сварочными швами.

Фланцы, которые предназначены для стыковой сварки, то такие элементы фиксируются  одним слоем сварки.

Приварка фланцев к стальным трубопроводам

Фланцевые соединения, которые предназначены для крепления сваркой, привариваются к торцу трубы двумя слоями сварки.

Важно не перепутать такие элементы с фланцами для стыковочной сварки, так как стыковочные фланцы привариваются одним швом и имеют между собой разделительную  трубу и фланцевый корпус.

Чтобы сделать фланцевое соединение, не нужно обладать особыми навыками

Конструкция такого  фланца имеет такие  части:

  • 2 кольца одинакового диаметра;
  • И пластину.

Если вместо 2 колец одеть на фланец одно, то он будет, свободно крутится, вокруг трубы.

В основном такие фланцы используют для соединения водопроводной трубы в труднодоступном месте и в местах, где проводится весьма частый ремонт или обслуживание. Используя такую конструкцию соединения можно без сложности выполнять монтажные  демонтажные работы в  неудобном и ограниченном месте.

Конструкционное обозначение фланцев

Для классификации фланцев используется не только  способ соединения и  материал, из которого он изготовлен, а еще и конструктивное исполнение. По конструктивному исполнению фланцы разделяют на 8 основных групп.

А именно на такие:

  • Фланец с фаской, которая выполнена под углом 45 градусов;
  • Фланец с фаской, которая изготовлена под углом 90 градусов;
  • Фланец с фаской под углом 45 градусов с дополнительным оснащением торцевого участка;
  • Фланец с фаской под углом 90 градусов и с внутренней выборкой;
  • Фланец с пазом, который находится по всей окружности изделия;
  • Фланец с внутренней фаской, которую можно использовать для закладки прокладки;
  • Фланец с фаской, которая предназначена для овального уплотнителя;
  • И фланец с фаской под линзовую вставку.
Материалы для трубного фланцевого соединения продаются в специализированных магазинах

Это были основные виды классификации  фланцев, по конструктивному исполнению.

Что касается фланцев компрессионного типа, которые используются для соединения  труб из стали и пластика, то они изготовляются по специальной технологии и состоят всего из 2 основных частей, таких как пластина и муфта.

Такие изделия могут соединять магистрали, в которых давление не превышает 10МПа.

Требования к фланцевым соединениям трубопроводов

Для того чтоб соединить трубы, необходимо подготовить фланцы, прокладку и крепежные элементы в необходимом количестве.

Во время самой сборки, необходимо проводить контроль, за такими факторами:

  • Зазор между одной частью фланца и другой должен быть одинаковым;
  • Последовательную затяжку болтов;
  • Так же необходимо контролировать усилие затяжки каждого болта;

После того как проведено соединение 2 фланцев, необходимо убедится в том что не чего не поломалось и соединение выполнено качественно.

Перед использованием фланцевое соединение нужно проверить на герметичность

В том случае если необходимо провести ремонт, то в трубах не должно быть давления, а если оно там есть, то ремонт провести нельзя, за исключением специального ремонта по перегрузки и с помощью специального оборудования.

Фланцевое соединение используют для стальных трубопроводов, но при этом здесь должна быть проведена установка прокладок. В таком случае крепление будет надежным, а сварка обеспечит прочный соединительный шов. Для того чтобы соединить металлические трубы так же используется приварка, но при этом межфланцевое крепление может иметь разные типы и обозначение. Как проходит порядок установки можно узнать ориентируясь на ГОСТ. Здесь учитывается каждый момент и все требования которым должен соответствовать водопроводный фланец, все правила применяют на практике.

Как всем известно, качество надежности любой системы зависит от надежности самого места в системе. Для таких соединений в основном используется сварочный способ, но бывают такие случаи, когда сварка не может быть использована и именно в таких ситуациях используют такие фланцы. Так же фланцы используют для подключения разного фитинга, которым необходим частый ремонт и всевозможные профилактические работы,  для возможности функционирования различных оборудований, для соединения между собой труб из стали и пластика и для выполнения подобных задач.

Соединение труб с помощью фланцев

На основании ГОСТИ 24856-2014 под фланцем понимается компонент арматуры, которые применяется для ее соединения с трубами или разными агрегатами. В основном фланцы производят в форме кольца плоской формы, с уплотнительной поверхностью, а также отверстиями под крепежи. В упомянутом ГОСТе сказано о том, что существует несколько видов фланцев: фланец для приварки встык, плоский фланец, а также фланец на резьбе.

Трубопроводы,  которые оснащены фланцами, называются фланцевыми.  Патрубок, который обеспечивает фланцевое подключение к трубе, именуется патрубком фланцевым.  Хотя тот или иной метод подключения трубопроводной арматуры приближен к оптимальному своему сочетанию условий (рабочие параметры трубопроводы, материалы), область применения может повлиять на тип присоединения. Тут можно говорить о некой технологической конкуренции разных состыковок арматуры. Допустим, в процессе создания систем трубопроводов, для передачи газа, арматуре фланцевого типа прямо «противопоставляется» приварная арматура.

Как и прочее фланцевое соединение арматуры, вместе с очевидными преимуществами имеет определенные недостатки. В случае с фланцевой арматурой наблюдается перевес в пользу преимуществ. Примечательно, что именно фланцевые соединения зачастую применяются проектировщиками. И это не случайно, ведь качество подобного соединения намного лучше, чем у других типов соединений.

Степень герметичности соединений

Самое главное требование, которое предъявляется к соединению трубопровода с арматурой – это герметичность. Стоит отметить, что утрата герметизации соединений фланцев происходит не по причине объективных изъянов, а по причине несвоевременного и халатного обслуживания.  Чтобы соединения на трубопроводе всегда были герметичными, важно регулярно подтягивать фиксаторы фланцев. Разумеется, нельзя забывать о прокладках.

Надежность, возможность многократной установки, применение при различных температурных режимах – все это и не только относится к преимуществам рассматриваемого соединения. С его помощью можно состыковывать трубопроводы практически любого диаметра (от 10 до 1800 мм).

Заметим, что огромное количество разновидностей фланцев не вводит в растерянность специалистов. Наоборот, они имеют множество возможностей для создания качественных соединений. Разные варианты исполнения, стандартные изделия, общие технические требования позволяют выполнять работы на высшем уровне.

Сегодня в России действует стандарт ГОСТ 33259-2015 Фланцы арматуры, соединения с номинальным давлением до PN250. Размеры, конструкции, общие технические требования. Этот документ заменяет ГОСТы, которые применялись раньше.

В частности, в ГОСТ 33259-2015 приводится 6 типов фланцев. Четыре первых наименования имеют следующее название: стальной, плоский фланец.

Что касается стальных плоских фланцев под приварку, то их одевают на трубу, а потом к ней приваривают.

 Свободные фланцы характеризуются тем, что диаметр на внутреннем сечении у них больше, чем на трубе в наружном диаметре. Следовательно, легко выполняется приварка к трубопроводу, а значит, монтаж становится легким.

Плоский фланец из стали на приварном кольце, кроме собственно фланца имеет кольцо, которое совпадает с фланцем по размеру условного диаметра. Посредством сварки можно зафиксировать не только кольцо, но и оставить фланец свободным. Такой способ фиксации полезен при установке фланцевых соединений в местах, куда добраться очень трудно,  при потребности в частой замене и ремонте арматуры.

Чтобы применять стальные, плоские фланцы свободного типа, на отбортовке нужно подготавливать конец трубы. Его деформируют до появления плоской, упорной поверхности. Данные фланцы лучше всего использовать на трубопроводах, составленных из цветных металлов.

Когда устанавливаются стальные, плоские фланцы свободного типа на хомуте, под приварку вместо замкнутого кольца ставят хомут.

Стальной приварной фланец встык соединяется с помощью одного сварочного шва, который соединяет встык торец трубы с воротником фланца. Внутренний диаметр у него точно такой, как и у трубы.

На основании ГОСТ 33259-2015, для типов 01,02, 11 и 21 предусмотрено 2 ряда размеров. Предпочтительным считается первый ряд.

Уплотнительная поверхность

Один из важных конструктивных элементов фланца – это уплотнительная поверхность. На основании ГОСТ 33259-2015, было принято 10 исполнений с подробным указанием размеров.

Если говорить об оптимальной форме фланцев, то предпочтительной считается круглая форма. Намного реже встречаются фланцы прочих форм. Тем не менее, в нормативах указано, что можно выпускать фланцы даже с квадратным сечением. На них выполняется минимум 4 отверстия для крепления. Примечательно, что в отверстиях на фланцах (для крепежей) могут выполнять резьбу.

Производство фланцев: технология и материалы

Обычно фланцы изготавливают из низколегированной, углеродистой стали, которая устойчива к коррозии. Если используется чугун, то применяются следующие марки: СЧ15, СЧ20, ковкий чугун КЧ30-6; чугун высокой прочности ВЧ 40 и ВЧ 45.

Что касается фланцев типа 01-04, то для их производства можно использовать листовой прокат. В том случае, когда швы по всему сечению соединены сваркой, то фланцы также можно изготавливать сварными. Однако для изделий типа 11 листовой металл не используется. Тут применяются штампованные заготовки или поковки.

Фланцы, которые выполнены методом горячей ковки металла, штамповкой, прокатом максимально отвечают современным эксплуатационным требованиям. Лучше всего, когда после горячей штамповки изделия проходят дополнительную термическую закалку.

Чугунные фланцы деформируются в меньшей степени. Однако обращаться с ними нужно бережно, если учесть, что чугун – материал хрупкий. Например, при затяжке креплений нужно соблюдать порог силы, чтобы не сломать чугун.

Крепежи

Трудно переоценить роль крепежных элементов во фланцах. С помощью шпилек или болтов нужно соединять элементы, которые будут подвержены высоким нагрузкам. Обычно крепежи выполняют с того же металла, что и фланец.

При выполнении отверстий для крепежей на фланцах, нужно соблюдать симметрию в плане вертикальной и горизонтальной оси. Обычно крепежи поставляют в комплекте вместе с фланцем. Только так можно получить гарантию совместимости деталей.

Прокладки на соединениях

Когда подбирается прокладка для фланцевого соединения, обязательно нужно учесть характер среды, с которой будет работать трубопровод. Также во внимание принимаются следующие параметры: температура, давление, окружающая среда. Уплотнение фланцев может быть подвижным или неподвижным. В зависимости от того применяют легкоплавкие уплотнители, паронит, резину, прочие материалы. Что касается фланцев плоского исполнения, то их герметизируют с помощью гофрированных или металлических прокладок, которые имеют мягкую набивку.

Очень важным параметром при соединении фланца с трубопроводом является усилие, с которым сжимается прокладка. Как правило, оно измеряется в сотнях килоньютонов.

Если говорить о том, какие размеры имеют прокладки, то отметим, что они призваны обеспечить сборку узла с учетом поверхностей, которые занимает собственно уплотнитель. Когда выполняется центрирование всего узла, не должно быть выдавливания прокладки. Чтобы уплотнительная прокладка лучше зафиксировалась на фланце,  могут применяться дополнительные конструктивные элементы фланца. В частности, шип и паз на двух поверхностях, противолежащих друг другу, может быть некий замок. Он не только защищает прокладку, но и увеличивает степень герметизации соединения.

Как выполнить соединение стальных труб в современных условиях

Сеть трубопровода, которая транспортирует воду под определенным давлением, состоит из соединений отдельных участков металлических труб. Водопровод на всем своем протяжении, особенно в местах соединения труб, должен быть плотным, прочным и непроницаемым при любых температурных изменениях. Соединение стальных труб происходит при помощи сварки, резьбового соединения и посредством фланцев.

Фланцевое соединение применяется, в основном, для труб большого диаметра. В индивидуальных домах, квартирах и садовом хозяйстве трубы присоединяются резьбовым методом, с использованием соединительные элементы (фитинги). Резьбовое соединение позволяет, при необходимости, производить ремонт и замену отдельных сегментов трубопровода без демонтажа полной системы. Оно доступно любому человеку, тогда как работы, связанные со сваркой, требуют соответствующей квалификации и специального оборудования.

Для стыковки труб без сварки в единую систему применяются стальные фитинги и соединительные детали из ковкого чугуна. Чугунные соединительные части используют для водопроводов, которые пропускают горячий пар или воду не выше 175 градусов — при давлении в трубах до 1,6 МПа, диаметр которых составляет не более 40 миллиметров, и при давлении до 1 МПа — в конструкции, диаметром от 50 мм до 100 миллиметров.

Фитинги из стали применяются для изделий всех диаметров с давлением до 1,6 МПа. У чугунных соединительных элементов на концах имеются утолщения-буртики, для наибольшей прочности. У стальных фитингов таких буртиков нет.

Техника соединения стальных труб и чугунных фитингов с короткой резьбой

Чтобы выполнить соединение труб фитингами из ковкого чугуна по прямой, а также сделать заглушки для концов, применяются прямые и переходные муфты, соединительные гайки, контргайки, футорки, пробки.

Для соединения труб под углом, а также для того, чтобы сделать ответвление, применяется другой вид чугунных фитингов, таких как переходные и прямые угольники, переходные и прямые тройники. Торцы соединительных элементов должны быть перпендикулярными к оси соединяемой трубы и ровными.

Необходимо следить, чтобы наружная и внутренняя резьба были чистыми, нарезанными с особой точностью по осевым линиям соединительных частей и без заусениц.

Чтобы обеспечить прочность резьбового соединения стальных труб, по которым проходит холодная и горячая вода (100 градусов), прокладывается льняная прядь, насыщенная белилами или суриком, смешанными с натуральной олифой. Для горячего водопровода свыше 100 градусов в качестве уплотнительного сырья применяют асбестовый шнур в соединении с льняной нитью, пропитанный графитом, смешанным с натуральной олифой.

Вначале резьбу промазывают белилами и суриком. Для этого льняную прядь наматывают на короткую резьбу со второй нитки от конца трубы, прямо по ходу резьбы, ровным тонким слоем, не обрывая. Сухую прядь нужно сначала рассучить, чтобы легко отделялись волокна.

Необходимо следить, чтобы прядь не свисала с торца трубы, а также входила в трубу, потому что это вызовет засорение водопровода. Соединительные элементы необходимо закручивать на трубы до упора, то есть так, чтобы фитинги застряли на последних двух оставшихся витках резьбы, обеспечивая плотное соединение.

Короткая резьба имеет некоторые особенности. В месте, где она переходит в гладкую поверхность стальной трубы, последние два витка, как правило, имеют глубину меньше предшествующих витков. Эти витки называются сбегом резьбы. Навинчиваемая на резьбу муфта обеспечивает более надежное соединение именно при помощи сбегов и уплотнения.

Длина резьбы на трубе короче половины длины резьбы соединительной муфты примерно на 3 витка. Резьба присоединяемой трубы в таком случае, перекроется муфтой. Такое соединение считается выполненным правильно. Если на какой-либо из соединяемых труб длина резьбы окажется больше муфтовой, то нужно ее укоротить ножовкой или надеть контргайку.

Что такое сгон

Как соединить две трубы на длинной резьбе? Для этого применяют сгоны – короткие отрезки труб от 110 миллиметров. На одном конце сгона резьба короткая для стыковки труб муфтой, на другой стороне длина резьбы намного больше. На длинную  резьбу присоединяется муфта с контргайкой. Резьба большей величины дает возможность регулировать длину всей трубы.

Сгоны можно применять при замене вышедших из строя участков водопровода. Чтобы отсоединить трубу, соединительный элемент и контргайка сгоняются на удлиненную резьбу.

Стальные сгоны размером до 110 миллиметров применяются для труб диаметром 15 и 20 мм; для изделий диаметром 25 и 32 мм изготавливаются сгоны длиной 130 мм; при диаметре 38-50 мм нужны будут отрезки труб длиной в 150 мм. Сгон, длина которого доходит до 300 мм, можно применить при установке стояков в отопительной системе, длиной 130 мм и диаметром 15-20 мм – как компенсирующий сгон.

У нагревательных приборов устанавливают отрезок трубы длиной 140 мм, диаметром в 25 и 32 мм. Для водопроводных рассматривали в статье

Соединение сгона происходит так — на длинную резьбу наворачивают контргайку и муфту. Свинчивая деталь с длинной резьбы, используя уплотнительную нить, ее наворачивают до упора короткой резьбы. Затем у торца муфты по резьбе наматывают сплетенную в жгутик уплотнительную прядь и вплотную подгоняют к муфте контргайку. Жгутик ложится в фаску муфты, не давая просачиваться пару или воде по резьбе.

Если муфта оказалась без фаски, уплотнительный жгутик может быть выдавлен контргайкой, и плотность соединения будет нарушена. По окончании работ места стыковки труб зачищают ножовочным полотном от выступающего уплотнителя.

Асбестовый уплотнитель со льном наворачивают от сбега к началу резьбы, чтобы плотнее уложить материал на резьбу и удержать при навинчивании муфты. В настоящее время для уплотнения соединения вместо льна, олифы и сурика используют ленту ФУМ толщиной 0,8 — 12 миллиметров и шириной 10 – 15 миллиметров.

При укладывании ленты ФУМ, резьбу сначала очищают от возможного загрязнения. После этого на резьбу наворачивают арматуру или фитинг. Если диаметр трубы составляет 15 — 20 миллиметров, то ленту нужно наматывать в три слоя и в четыре слоя — при диаметре 25-32 мм. При установке сгонов между муфтой и контргайкой накладывают трехслойный жгут из ленты ФУМ.

Другие варианты соединения стальных труб

Стальные трубы стыкуют также посредством соединительных гаек. В этом случае на обоих концах труб нарезают короткую резьбу, затем навинчивают  на уплотнение штуцеры соединительных гаек. После этого необходимо поставить между плоскостями штуцеров прокладку паронитовую или из тряпичного картона, промоченную олифой, и стянуть штуцеры накидной гайкой.

Соединение с помощью муфтовой арматуры

Если трубы соединяются посредством муфтовой арматуры, их нарезают с резьбой, которая соответствует величине резьбы на арматуре. Водопроводные и газопроводные резьбовые трубы стыкуют при помощи трубных ключей. При соединении стальных труб, чтобы получить надежное скрепление арматуры или фасонных деталей на сбег резьбы, не рекомендуется подавать назад привинченную фасонную деталь, чтобы не допустить нарушения компактности соединения.

В случае если фитинг или арматура не приняли необходимого положения, и деталь не поворачивается по резьбе, ситуацию можно поправить. Для этого нужно разъединить сгоны по двум сторонам арматуры или фасонной детали и придать им необходимое положение. После проделанной работы сгоны нужно будет вновь соединить.

Соединение стальных труб при помощи фланцев

К безрезьбовым трубам привариваются фланцы, затем они соединяются при помощи болтов. Фланцы не должны перекашиваться при накручивании гаек на болты, поэтому гайки целесообразно накручивать одна против другой. Для уплотнения соединений между фланцами применяют прокладки.

Для водопровода, предназначенного для горячей (100 градусов) или холодной воды прокладки делают из тряпичного картона. Вырезанные прокладки толщиной 3 мм, замачивают в воде и просушивают для того, чтобы в них хорошо впиталась олифа. Затем картонный уплотнитель выдерживают в горячей олифе примерно 20-30 минут.

Для стальных труб, предназначенных для транспортировки воды температурой от 110 до 450 градусов и давлением 5МПа, применяют паронитовые прокладки. А в трубах с давлением пара 0,15 МПа используют в качестве прокладок асбестовый картон. Он должен быть толщиной в 3-6 мм, гибким и плотным, а также устойчивым при сгибании под углом 90 градусов. Асбестовые прокладки пропитывают смесью из графита и натуральной олифы. Между фланцами кладут одну прокладку.

Фланцы присоединяют болтами таким способом, чтобы головки всех этих болтов находились на одной стороне соединения металлитеской трубы. Если концы прикрученных болтов выступают из гаек, то выступ должен быть не более 0,5 диаметра болта. Завинчивать болты можно разводным или простым гаечным ключом.

Чтобы разобрать фланцевое соединение, нужно последовательно развинчивать трубным или гаечным ключом гайки и убирать болты. Если детали заржавели, их выбивают молотком, применяя деревянную прокладку, которую приставляют к концу болта, чтобы сохранить резьбу. Старую прокладку сбивают зубилом.

Сварка труб

Для соединения металлических труб посредством сварки требуется специальное оборудование. Чаще всего применяют дуговую электросварку и газовую сварку. Принцип работы газового аппарата не сложен. Газ, сгорая, образует пламя, которое плавит присадочный материал, то есть, проволоку. Расплавленная проволока заполняет пространство между краями деталей, образуя сварной шов.

При такой сварке образуются наплывы от металла внутри трубы, которые мешают нормальному продвижению жидкости, особенно в трубах маленького диаметра – от 10 до 32 мм. Чтобы избежать подобной ситуации, сварку делают в раструб. Сварочные работы выполняются квалифицированными мастерами.


Смотрите также