Типы фланцев и их применение

Фланцы играют важную роль в системах трубопроводов, обеспечивая надежное и прочное соединение между различными трубопроводами, клапанами и другими компонентами. Среди различных типов фланцев, используемых в промышленности, наиболее часто используются фланцы, определенные в ASME B16.5 стандартов: сварочная шея, проскальзывание, сварочное шов, соединительный сустав, резьбовые и слепое фланцы. Каждый из этих фланцев выполняет конкретные функции и выбирается в соответствии с требованиями соответствующей трубопроводной системы. В этой статье мы исследуем каждый из них tипы фланцев Подробно, включая их построение, преимущества и сценарии оптимального использования.

Сварочный фланц для шеи

В настоящее время Сварочный фланц для шеи Широко признается своим длинным, усеченным узлом, который постепенно переходит на толщину трубы или арматуры. Эта конструкция служит важной цели: обеспечивает укрепление для применения при высоком давлении, ниже нуля и при повышенной температуре. Конвейер обеспечивает плавный переход между фланцем и трубой, что значительно снижает потенциал турбулентности и эрозии сустава. Это особенно полезно в системах, которые часто гибки или расширения линии, что в противном случае может привести к сбоям в работе соединения.

Сварочный фланц для шеи

Сварочные фланцы шеи скучают, чтобы соответствовать внутреннему диаметру спаривающей трубы, обеспечивая отсутствие ограничений потока продукции. Это также уменьшает потенциальную турбулентность в суставе. Кроме того, эти фланцы равномерно распределяют нагрузку через контурный узел, что повышает их прочность и долговечность. В результате сварочные фланцы шеи идеально подходят для систем, требующих высокой надежности, таких как нефте-и газопроводы и электростанции. Они привариваются к трубе или устанавливаются с помощью полного v-сварного проникновения, обеспечивая надежное и надежное соединение.

Поскользнуться на фланце

В настоящее время Поскользнуться на фланце Является еще одним широко используемым фланцевым типом, известным своей простотой и экономичностью. Хотя он обладает меньшей прочностью, чем сварочный фланц, он подходит для систем, которые не требуют такого же уровня сопротивления давлению. Прочность проскальзывания на фланце под внутренним давлением составляет приблизительно две трети от сварочного фланца шеи, а срок его усталости составляет примерно одну треть от срока службы последнего. Фланц подключен к трубе с помощью двух сварных швов-Один снаружи и Один внутри фланца.

Процесс соединения требует наличия зазора (обозначенного на диаграмме как "X"), который обычно представляет собой толщину стенок трубы плюс 3 мм. Это отверстие предотвращает повреждения фланцевой поверхности во время сварки. Одним из основных недостатков проскальзывания по фланцу является то, что он требует сначала сварки трубы, а затем установки. Кроме того, из-за своей конструкции, он не может быть использован с локтем или ти фитинги, которые не имеют прямых концов, необходимых для скольжения в проскальзывания на фланце.

 Поскользнуться на фланце

Фланцы сварных швов сокетов

Первоначально разработанные для использования в небольших трубопроводах высокого давления, сварные фланцы сокетов похожи на проскольжения по фланцам, но с повышенной прочностью. Их статическая прочность сопоставима с проскальзыванием по фланцам, но усталостная прочность на 50% выше, что делает их пригодными для применения, которые испытывают колебания давления или циклической нагрузки. Соединение между фланцем и трубой осуществляется с помощью одного сварного шва филе на внешней стороне фланца. Однако перед сваркой необходимо оставить небольшой проем (приблизительно 1/16 дюйма или 1,6 мм) между фланцем и трубой.

Этот разрыв, известный как расчистка до дна, помогает уменьшить остаточные нагрузки, которые могут привести к растрескиванию в процессе сварки. В то время как сварный фланц разъема обеспечивает более высокую устойчивость к усталости по сравнению со скользящим фланцем, он подвержен коррозии, особенно в системах труб из нержавеющей стали, из-за разрыва, образующегося между трубой и фланцем. Этот вопрос следует тщательно рассмотреть при выборе фланцевого типа.

Фланцы сварных швов сокетов

Фланец с поясным шарниром

Фланцы поясного соединения схожи с фланцами проскальзывания по своим размерам, но отличаются друг от друга при отсутствии поднятой поверхности. Вместо этого они используются в сочетании с "корешком коленного сустава", который подходит к фланцу. Этот тип фланца предназначен для применения в тех случаях, когда важна возможность вращения фланца вокруг трубы. Благодаря этому повороту легче выровнять противоположные болтовые отверстия. Несмотря на удобство и простоту установки поясного фланца, его удерживающая способность не намного лучше, чем у проскальзывания по фланцу.

На самом деле, срок его усталости составляет лишь одну десятую от срока службы сварочного фланца шеи. Вместе с тем она обладает особыми преимуществами, такими как возможность использования недорогих фланцев из углеродистой стали с антикоррозионными трубами. Кроме того, поскольку фланцы не вступают в непосредственный контакт с жидкостью внутри трубы, они идеально подходят для систем, которые подвержены эрозии или коррозии, поскольку фланцы могут быть сохранены и повторно использованы.

Резьбовая фланца

Резьбовые фланцы предназначены для крепления на трубе, что исключает необходимость сварки. Это делает их идеальными для применения в тех случаях, когда сварка невозможна или нежелательна. Резьбовые фланцы, как правило, используются в небольших размерах труб и обычно встречаются в системах, где простота установки имеет решающее значение.

Однако резьбовые фланцы не подходят для труб с тонкой толщиной стенок, поскольку резьба резьбовых нитей в тонкую стенку может поставить под угрозу ее целостность. Для обеспечения безопасного соединения требуются трубы с толщиной стенок (по крайней мере, по расписанию 80). Резьбовые фланцы, как правило, используются в системах с более низким давлением и температурой, например, в водопроводах или газопроводах. Они также могут быть использованы с герметическими сварными швами для дополнительной безопасности в приложениях высокого давления.

Резьбовая фланца

Слепой фланец с фланцем

Слепые фланцы являются твердыми фланцами без цилиндра, предназначенными для гермеризации концов трубопроводов, клапанов и сосудов высокого давления. Они используются в различных отраслях, включая нефтегазовую, энергетическую и химическую. Слепой фланец с фланцем Особенно полезны в ситуациях, когда необходимо временное закрытие или когда ожидается будущее расширение. Эти фланцы сильно напряжены, особенно в больших размерах, из-за внутреннего давления и нагрузки болтов они должны выдерживать. Основными стрессами, воздействующими на слепые фланцы, являются изгибающие напряжения вблизи центра.

Слепой фланец с фланцем

Несмотря на эти нагрузки, слепые фланцы подходят для применения при высоком давлении и высоких температурах. Так как слепые фланцы могут быть сделаны на заказ для удовлетворения конкретных потребностей системы, они предлагают гибкое и надежное решение для различных систем трубопроводов.

Iii. Выводы и рекомендации

Каждый фланцевый тип играет уникальную роль в системе трубопроводов, и выбор соответствующего фланца имеет решающее значение для обеспечения безопасной и эффективной установки. Независимо от того, имеете ли вы дело с применением высокого давления, системами, которые требуют частого демонтажа, или ситуациями, когда сварка не является вариантом, понимание характеристик каждого типа фланцев является ключом к правильному выбору. От надежного сварочного фланца шеи до универсального слепого фланца, каждый тип имеет свои преимущества, адаптированные к различным потребностям промышленных трубопроводов.