для чего нужен воротниковый фланец

К воротниковым относят трубодетали, имеющие характерный выступ в виде «шеи» или «воротника». Элементы плоского типа не обладают «выдающимися» частями.

Используют устройства в нефтяной, газовой, химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности, включая сферу жилищно-коммунального хозяйства.

Конструкция плоских фланцев

Изделие представляет собой металлический круглый, реже квадратный, диск с отверстиями в центре и по краям. Они предназначены для прохода транспортируемых веществ и болтов (шпилек) соответственно.

Схема плоского фланца

Изготовление элементов осуществляют в соответствии с ГОСТ:

При монтаже трубодеталь надевают на трубу и фиксируют сваркой двумя продольными швами вдоль окружности трубного отрезка.

Применение воротниковых фланцев

Конструкция детали отличается наличием выступа, расположенного по внутреннему диаметру, в виде усеченного конуса. Стальной диск с «горловиной» используют для стыковки различных трубопроводных частей, работающих при повышенном давлении до 20,0 МПа.

Схема воротникового фланца

Устройства этого типа имеют второе название «приварные встык фланцы». Их приваривают к трубе по краю воротника, создавая герметичное соединение. Они обеспечивают возможность последующего демонтажа без резки трубопровода.

Производят элементы по нормам ГОСТ 12821-80 в следующих исполнениях:

Разница в применении

Источник

Все про воротниковые фланцы

Воротниковые фланцы приварные встык (ГОСТ 12821 80) представляют собой округлые диски с центральным широким отверстием для прохода рабочей среды и несколькими узкими отверстиями (от четырех и более) под болты или шпильки. Они предназначены для монтажа к трубопроводу высокого давления запорно-регулирующей арматуры и ряда других элементов (в частности, емкостного и насосного оборудования), а также для соединения труб между собой. Главным отличием данных металлоизделий является наличие визуально похожего на усеченный конус аксиального симметричного выступа, т.н. «воротника».

По сравнению с изделиями других конфигураций, фланец воротниковый приварной гарантирует надежное и герметичное стыковое соединение трубопровода и трубопроводных элементов при помощи сварки. При этом кольцо не только обеспечивает плотное прижатие детали к трубе встык, но и берет на себя некоторую долю нагрузок.

Разновидности

Согласно стандартам ГОСТ 12821 80, первоначальная классификация подразумевает разделение фланцевых изделий исходя из маркировки стали, используемой для изготовления, на следующие группы:

По методу изготовления выделяют следующие виды фланцевых изделий:

В зависимости от температуры рабочей среды, выделяют следующие три группы фланцев, разделяемых по маркировкам стали;

Контроль качества

В соответствии со стандартами качества (ГОСТ 12821 80 и зарубежных правил DIN), фланцы «юбочного» типа производят из углеродистой, кислотостойкой, жаропрочной и нержавеющей стали марок ст3, ст20, ст25, 09г2с, 13хфа, 15х5м, 08х18н10т, 12х18н10т, 20юч, 10х17н13м2т, 20х23н18, AISI 304, AISI 316 и т.д. Данные материалы обеспечивают фланцевым изделиям прочность, устойчивость к химическим воздействиям, сопротивляемость окислению и свариваемость.

После изготовления, металлоизделия проходят механические и гидравлические испытания. Их проверяют на соответствие чертежам и отсутствие внешних дефектов. Прошедший тестирование, товар при отгрузке сопровождается документацией – техническими паспортами и сертификатами.

Преимущества

С точки зрения свойств и технико-эксплуатационных характеристик, воротниковые фланцы считаются намного эффективнее и эргономичней, чем плоские фланцевые изделия. Это обусловлено следующими преимуществами:

Особенности конструкции и применения

Изготовление «юбочных» фланцевых изделий регламентируется как европейскими правилами DIN, так и отечественными нормативными документами. Согласно требованиям ГОСТ 12821 80, выделяют 9 вариаций исполнения воротниковых фланцев:

В зависимости от вариации исполнения, диаметр условного прохода фланца может составлять от 10 до 1600 мм. При выборе соответствующего размера следует определить вид рабочей среды, ее состав и технологические параметры (условное давление и температура). Исходя их полученных данных, осуществляется подбор соединительных элементов.

Область применения

Воротниковые приварные фланцы широко применяются в городском коммунальном хозяйстве, а также во многих отраслях промышленности: нефтегазовой, металлургической, автомобильной, химической, пищевой, энергетической и т.д.

Фланцевые элементы играют важную роль:

Маркировка изделий

Согласно требованиям ГОСТ 12821 80, воротниковые фланцы принято обозначать в технической документации следующим образом: например, изделие № 1-80-6 ст20, где:

Характеристики

Ниже приведена таблица размеров фланцев воротниковых, по которой можно рассчитать массу изделия, исходя из его габаритов, диаметра условного прохода, количества соединительных отверстий и вариации исполнения.

P_y 0,1 и 0,25 МПа (1 и 2,5 кгс/см 2 )

Источник

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:

Источник

Чем отличается воротниковый фланец от плоского

Содержание

Стальные фланцы применяют в гражданских и промышленных трубопроводах для соединения между собой двух трубных участков одинакового диаметра, патрубков, подключения к сети запорной или регулирующей арматуры, машинных частей, резервуаров, технического оборудования.

Детали изготавливают из чугуна или стали в зависимости от агрессивности транспортируемого продукта, максимального давления и температурного режима сети. Используют в нефте- и газодобывающей отраслях, химической, легкой промышленности, в металлургии, энергетике и коммунальном секторе.

Изделия делят на типы в зависимости от особенностей конструкции: воротниковые имеют на поверхности выступ, напоминающий воротник или шею, плоские выпускают без выступающих частей.

Особенности плоских фланцев

Фитинг представляет собой металлическое кольцо с отверстиями по краям для крепления шпильками или болтами, центре — для транспортировки продукта.

Производство проводят с соблюдением следующих государственных стандартов:

Монтаж на линию проводят путем размещения фланца на трубе и приварки двойным швом по всей длине окружности.

Характеристика воротниковых фланцев

Деталь представляет собой круглое кольцо из стали с крепежными отверстиями. Конструктивная особенность заключается в наличии выступа, который размещен по внутреннему диаметру. Особенность повышает герметичность соединения, поэтому изделия применяют в трубопроводах с максимальным давлением до 20 МПа и его резкими перепадами.

Изготавливают путем центробежного литья, когда сырье заливают в специальную форму, и штамповкой, при которой заготовку обрабатывают с помощью молота или пресса.

Размеры, параметры эксплуатации, чертежи и предельные характеристики предусмотрены государственным стандартом 12821-80, который подразумевает следующие исполнения детали:

Установку проводят путем приварки к трубному участку по краю воротника. В результате возможен их демонтаж без резки линии и многоразовое использование. Поэтому в технической документации фланцы называют приварными встык.

Разница в применении

Источник