Как соединяются фланцы между собой и с трубами, особенности фланцевых соединений трубопровода

При сборке трубопроводов важно обеспечить герметичность стыков. Надлежит соблюдать баланс между эргономичным монтажом и надежной стыковкой компонентов, чем и обусловлен выбор фланцев в качестве соединительных элементов. Чтобы стыковка получилась герметичной, надо понимать, как соединяются фланцы плоские, воротниковые, свободные или резьбовые. Подробности о монтаже фланцевых соединений разного типа рассказали эксперты специально для блога компании «Мегапром».

Что важно знать о фланцевых соединениях

Начнем с базовых понятий. Иначе не объяснить, как на трубопровод устанавливают фланцы, и почему соединяются компоненты разными способами.

Описание деталей

Фланец представляет собой металлическую пластину с проходом для трубы и с несколькими отверстиями под крепежные элементы. Соединение образуется за счет стыковки пары таких деталей, причем конструкции изделий должно быть сопоставимы. Для повышения герметичности между фланцев размещают уплотнительный материал.

Фланцы – парные соединительные элементы, которые герметично стыкуются друг с другом за счет конструктивных особенностей и промежуточного уплотнения.

Выпускают фланцы в нескольких разновидностях. Детали отличаются формами, типами конструкций и особенностями исполнения соединяемых друг с другом поверхностей – «зеркал». Специфика конструктивного исполнения напрямую влияет на то, как фланец крепится к стальной трубе.

Например, различают плоские и воротниковые детали, фланцевые пары с зеркалами «шип-паз», фланцы круглые, как диск, или квадратной формы. Выбор подходящих деталей обусловлен особенностями монтажа участка трубопровода, а также условиями работы системы.

Кратко разберем классификацию фланцев по конструктивному исполнению. С учетом нюансов конструкции различают детали:

• Плоского типа. Стандартные соединители с лицевой поверхностью, лишенной выпуклостей.
• Приварные встык. Отличаются наличием «воротника», «юбочки» или «горлышка» – выступающего конусообразного элемента, сужающего условный проход.
• С резьбовым присоединением. Фланцы с резьбой в месте присоединения трубы. Чаще резьба нанесена внутри проема, но встречаются и изделия с резьбовым хвостовиком.
• Глухие фланцы. Условный проход таких деталей перекрыт, что позволяет использовать их в качестве заглушки концевого участка трубопровода.

За исключением заглушек фланцы соединяются с ответной парой через уплотнитель. При этом возможно разное исполнение внутренних поверхностей. Детали могут быть с гладким «зеркалом» или с впадиной, выступом, пазом и т.д.

Соответственно конструктивному разнообразию различают несколько способов того, как крепится присоединительный фланец к трубе. Формат проведения монтажных работ напрямую влияет на практичность и долговечность стыковки компонентов.

Характеристики соединений

Существуют разные методы сборки трубопроводных систем, и каждый способ имеет особенности. Компоненты, соединенные через фланцы, характеризуются тем, что:

• оперативно монтируются;
• легко обслуживаются (допускаются разборка соединения и демонтаж оборудования);
• герметично стыкуются с трубами за счет уплотнителей;
• стабильно выдерживают высокие нагрузки на протяжении длительного времени.

Но все это при условии правильного выбора фланцев для обустройства трубопровода. Важно учитывать материалы изготовления, а также расчетные значения температурного режима и давления.

На ответственных системах из-за перегрузок со временем снижается надежность фланцевых соединений, поскольку соединяются фланцы болтами или шпильками с гайками. Этот недостаток легко устраняется своевременной подтяжкой разъемного соединения.

Еще среди отрицательных сторон отметим увеличение габаритов и утяжеление коммуникаций. Но преимущества установки фланцев значительно перевешивают названые минусы.

Область применения

Универсальность и практичность обусловила разнообразное применение таких изделий. Фланцы используют в разных отраслях с целью соединения труб и деталей, стыковки валов, подключения оборудования или резервуаров. В частности, эти соединители имеются на объектах химической промышленности, машиностроения, комплекса энергетики, сельского и коммунального хозяйства.

Как соединяются фланцы разного типа при установке на трубопровод

Понимая, какие бывают виды деталей, нетрудно разобраться, как крепятся фланцы к трубам трубопроводов. Знание нюансов монтажа поможет избежать ошибок при сборке фланцевых соединений.

Монтаж плоских и воротниковых деталей

Классический плоский стальной фланец крепится к трубе посредством наложения нескольких сварных швов.

Плоский фланец по форме напоминает кольцо. Исполняется деталь с разными типами поверхности, применение актуально при трубопроводах с рабочим давлением до 2,5 МПа.

Крайне важно соблюдать соосное расположение элементов, поэтому первоначально компоненты соединяют короткими «прихватками» по четырем противоположным точкам. Если отклонений от оси не наблюдается, «приварки» зачищают и накладывают сплошной шов. После первичный шов зачищают, и наносят поверх него V-образный финишный шов. Затем фланец приваривается с внутренней стороны.

При системах с высокими нагрузками используют фланцы воротникового типа. В таком случае труба и фланец размещаются на одном уровне, привариваясь встык: «воротник» детали присоединяется к торцу трубы, образуя монолитную конструкцию.

Подробнее процесс приварки фланцев плоских и воротниковых описан в соседнем материале.

Установка свободных фланцев

Среди плоских деталей есть разновидность свободных или же накидных фланцев. Они крепятся к трубопроводу не напрямую, а через приварное кольцо. Так фланец сохраняет возможность вращения, что упрощает проведение монтажа в затруднительных условиях. Крепиться элемент будет за счет стяжки болтами с ответным фланцем, опираясь на приваренное к трубе кольцо.

Соединения типа «пластик-металл»

Аналогично свободным закреплены расточенные фланцы на ПНД трубе. Только в силу специфики переходного соединения вместо приварного кольца используется пластиковая втулка.

Одно из преимуществ фланцевых соединений – разнотипность соединяющихся компонентов: соединяются фланцы и с полиэтиленовыми трубами, и со стальными.

Чтобы выполнить переход с ПНД труб на металлические комплектующие, используют втулку и расточенный под бурт стальной фланец. К ПНД трубе втулка крепится стыковой сваркой, а предварительно надетый на конец трубы фланец продвигается до упора в бурт, где впоследствии соединяется болтами или шпильками с ответной деталью.

Виды крепежных элементов

Итак, к трубе крепится фланец приваркой, а проймы под крепления на самой детали рассчитаны на стяжку с ответной парой. Здесь для монтажа используют метизы – болты или шпильки.

Закреплять фланец на трубе проще болтами, которые подбираются согласно особенностям трубопровода. Но при давлении свыше 2,5 МПа необходимо устанавливать шпильки с гайками, т.к. они рассчитаны на большие нагрузки.

Затягивают крепеж при монтаже фланцев крест-накрест. Сперва метизы поочередно закручивают руками, затем пошагово повышают усилие до 30-50% от нормы. После также поочередно закручивают метизы на 70-80%, и только на четвертом подходе окончательно завершают монтаж.

Из-за вибраций, температурных колебаний и прочих факторов спустя пару дней утяжка может ослабнуть примерно на 10%. Поэтому рекомендуется проверить надежность узла и при необходимости скорректировать положение метизов. Но помните, что перетяжка не менее опасна, чем ослабленный крепеж!

Купить фланцы и метизы для фланцевых соединений в Москве недорого с доставкой

Качество металлических изделий, которыми крепится к стальной трубе фланец, влияет на эффективность и стабильность работы трубопровода. Что уж говорить о важности надлежащего исполнения фланцев? С помощью компании «Мегапром» вы можете выгодно купить заводскую сертифицированную продукцию, изготовленную по международным стандартам качества.

Ознакомьтесь с товарами через онлайн каталог. Доставка заказов осуществляется во все регионы России. Цены и наличие продукции уточняйте у менеджера по телефонам или через форму для обращений в разделе «Контакты».