Фланцы для труб: разновидности, монтаж

Опубликовано: 03.09.2018

Фланцы для труб дают возможность обустроить действительно надежное разъемное соединение в трубопроводах любого типа. Ведь фланцевый стык выдерживает давление до 20 МПа и температуру эксплуатации от -253 до 600 градусов Цельсия. И в этой статье мы рассмотрим, как сами соединительные элементы, так и технологи соединения труб фланцами.

Фланцы для труб

Сортамент металлических фланцев определяется особым документом  — ГОСТ 12815-80,  в котором указанно, что подобные изделия можно классифицировать по четырем признакам:

По типу исполнения (форме) фланца. По конструкционному материалу фланца. По диаметру условного прохода. По величине условного давления в трубопроводе с фланцевым соединением.

Далее по тексту мы рассмотрим указанные способы классификации подробнее.

И первый признак делит сортамент на семь типов изделий с оригинальной конструкцией.

И согласно этой классификации существуют следующие разновидности соединительных элементов:

Разновидности нержавеющих фланцев

Фланцы с соединительным выступом – наростом в форме усеченного конуса в торцевой части изделия. Фланцы с выступом – цилиндрическим наростом на торце изделия. Фланцы с впадиной – кольцеобразной выточкой в торце изделия, рассчитанной на стыковку с выступом. Фланцы с шипом – кольцевым выступом, в форме пустотелого цилиндра, на торце изделия. Фланцы с пазом – кольцеобразным пазом в торце, рассчитанным на стыковку с шипом. Фланцы под линзовую прокладку – с фаской в зоне пропускного отверстия торцевой части соединительного элемента (угол фаски 20-30 градусов). Фланцы под прокладку-овал – с выточкой под уплотнитель в торцевой части соединительного элемента.

Кроме того,  в отдельную категорию стоит выделить обжимные фланцы для труб из металла и полимера – сложные узлы, состоящие из плоского и фиксирующего фланца. Причем, во внутренней части фиксирующего элемента заложено прижимное кольцо, благодаря которому фиксирующий фланец работает как цанговая муфта.

Литые стальные фланцы

Согласно основному ГОСТ фланцы изготавливают из двух разновидностей конструкционных материалов: стали и чугуна. Причем из металла производятся даже обжимные фланцы для полиэтиленовых труб. Ведь лучшего конструкционного материала для подобных изделий попросту не найти.

Причем фланцы могут быть и литыми (являются элементом конструкции трубы или фитинга) и приварными (производятся в виде плоской шайбы, монтируемой на торец арматуры с помощью сварки). И литые фланцы изготавливают из стали и серого или ковкого чугуна. Ну а плоские фланцы производят из легированной (09Г2С, 10Г2) или конструкционной (Ст3сп и так далее) стали.

По габаритам сортамент фланцев делится на 36 типоразмеров с условным диаметром от 10 до 3000 миллиметров. Причем габариты пропускного отверстия определяются исходя из конструкционного материала и предполагаемого давления в трубопроводе.

Так металлические фланцы для стальных труб, изготовленные из литого чугуна укладываются в условные габариты от 15 до 3000 миллиметров для «серого» сорта и от 15 до 80 миллиметров для «ковкого» сорта.  Стальные фланцы укладываются в габариты от 10 до 2400 миллиметров (по условному диаметру).

По величине предполагаемого условного давления сортамент фланцев можно разбить на 10 групп, соответствующих давлению от 0,1 МПа (одна атмосфера) до 20 МПа (около 200 атмосфер). Причем каждой группу условного давления соответствует определенный набор условных диаметров.

В итоге, можно утверждать, что фланцы для пнд труб, выдерживающих давление до 2,5 МПа, могут быть не более 1400 и не менее 10 миллиметров в диаметре (условном).  А вот стальные трубопроводы, выдерживающие давление в 200 атмосфер можно фиксировать на фланцы с условным диаметром 15-250 миллиметров, с габаритами фиксирующих шпилек от М20 до М52.

Технология монтажа фланцевых соединений зависит от типа конструкционного материала трубопровода, конструкции фланца и материала самого соединительного элемента.

Соединение труб фланцами

Литые, чугунные и стальные фланцы соединяют друг с другом с помощью болтов и шпилек, предварительно установив между торцами прокладку из резины или полимера. Причем фиксацию на болты производят или параллельно, затягивая на 3-4 оборота каждую гайку, или крест-накрест, затягивая противоположные гайки последовательно.

Фланцы из нержавеющей стали установленные на трубопроводе

Стальные, плоские фланцы наваривают на торец трубы с помощью электродуговой или газовой сварки. После этого можно приступать к монтажу стыка. Причем условные диаметры таких фланцев находятся в пределах 10-1600 миллиметров (монтаж встык для трубопроводов с давлением до 20 МПа) 10-500 миллиметров (монтаж на приварное кольцо), или 10-2400 миллиметров (приварной монтаж в трубопроводах с давление до 2,5 МПа).

Фланцы для ПЭ труб монтируют с помощью особых полимерных втулок, привариваемых к основному трубопроводу. Или с помощью обжимной фланцевой муфты, с помощью которой можно состыковать металлическую и стальную (чугунную) трубу.

Необходимо отметить, что указанными способами соединяют не только мерные отрезки труб, но и трубу с соединительной арматурой (муфтами, тройниками и прочим).

Указанный способ монтажа особенно актуален в трубопроводах с условным диаметром выше 250 миллиметров. А при условном диаметре свыше 400 миллиметров фланцевое соединение является единственно возможным способом обустройства разъемного стыка.

Расчет высокопрочных болтов на растяжение

Особенности расчета на прочность элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты:
При статической нагрузке, если ослабление менее 15 °/о, расчет ведется по площади брутто А, а если ослабление больше 15 %—по условной площади Лусл = 1,18 Ап.

Монтажные стыки

Монтажные стыки делают при невозможности транспортирования элементов в целом виде.
Монтажные стыки для удобства сборки устраивают универсальными: все прокатные элементы балки соединяют в одном сечении.

Проверка прочности

Проверка прочности сечения на опоре балки по касательным напряжениям:
Балочной клеткой называется система перекрестных балок, предназначенная для опирания настила при устройстве перекрытия над какой-либо площадью.
Copyright © hi-tech-times.ru - Строительные конструкции
rss