Что такое соединительный фланец? Соединительный фланец — это плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов или шпилек. Его основная задача — создать прочное, разъемное и герметичное соединение в различных инженерных системах. Фланцы попарно крепятся друг к другу болтами или шпильками, а между ними устанавливается уплотнительная прокладка для обеспечения герметичности. Для чего нужны фланцы? Фланцевые соединения являются ключевыми элементами в следующих областях:
Трубопроводы: Для соединения прямых участков труб, подключения арматуры (задвижек, клапанов, фильтров), сосудов и аппаратов.
Машиностроение: Для соединения валов, корпусов редукторов и других деталей.
Строительство: В металлоконструкциях для соединения балок и колонн.
Основные преимущества фланцевых соединений:
Разъемность: Позволяют легко разбирать и собирать систему для ремонта, замены или очистки.
Прочность и надежность: Способны выдерживать высокие давления и температуры.
Универсальность: Существует огромное разнообразие типов и стандартов для любых условий.
Основные параметры фланца При выборе фланца необходимо учитывать несколько ключевых параметров:
Условное давление (PN): Максимальное избыточное давление, которое фланец может выдержать при температуре 20°C.
Исполнение уплотнительной поверхности: Тип поверхности, которая контактирует с прокладкой. От этого зависит герметичность. Существует несколько видов (например, выступ-впадина, шип-паз, гладкая поверхность).
Материал: Выбирается в зависимости от рабочей среды, давления и температуры.
Типы и виды соединительных фланцев (по способу присоединения) Существует несколько основных конструкций фланцев:
Фланец приварной встык (Воротниковый фланец)
Как крепится: Приваривается стыковым швом в зоне горловины фланца к торцу трубы.
Плюсы: Очень прочное и надежное соединение, хорошо выдерживает высокие давления, вибрации и многоцикловые нагрузки.
Минусы: Сложнее в монтаже (требуется качественный сварной шов).
Фланец на приварное кольцо
Состоит из: двух частей — собственно фланца и приварного кольца.
Как крепится: Кольцо приваривается к трубе, а фланец остается свободным, что позволяет легко совмещать отверстия под болты.
Плюсы: Удобство монтажа, особенно в стесненных условиях. Снижаются затраты, так как само кольцо изготавливается из более дешевого материала.
Минусы: Менее прочное, чем приварной встык.
Плоский приварной фланец
Как крепится: Надевается на трубу и приваривается двумя угловыми швами — с внутренней и внешней стороны.
Плюсы: Простая конструкция, низкая стоимость.
Минусы: Менее прочен, чем воротниковый, особенно при изгибающих моментах.
Резьбовой (нарезной) фланец
Как крепится: Навинчивается на трубу с наружной резьбой. Сварка не требуется.
Плюсы: Быстрый и простой монтаж/демонтаж.
Минусы: Не подходит для систем с высокими давлениями и температурами, а также при наличии вибраций (может раскрутиться).
Фланец свободный с кольцом
Аналогичен фланцу на приварное кольцо. Часто используется для монтажа в труднодоступных местах или для дорогих материалов (например, футерованных труб).
Стандарты Для обеспечения взаимозаменяемости и безопасности фланцы изготавливаются по строгим стандартам. Самые распространенные:
ГОСТ (Россия и СНГ): Например, ГОСТ 33259-2015 (на замену старого ГОСТ 12820-80 и др.) для стальных фланцев.
DIN (Германия/Европа)
ANSI/ASME (США)
Важно: Фланцы по разным стандартам часто несовместимы между собой (различаются диаметры, количество и размер отверстий под болты). Материалы изготовления Материал фланца выбирается исходя из условий эксплуатации:
Углеродистые стали (Ст3, 20): Для воды, пара, нефтепродуктов при неагрессивных средах.
Легированные стали (09Г2С, 12Х18Н10Т): Для низких температур или сред с умеренной агрессивностью.
Нержавеющие стали (AISI 304, 316): Для агрессивных сред (кислоты, щелочи), пищевой и фармацевтической промышленности.
Чугун (СЧ20): Для систем с низким давлением (водоснабжение, канализация).
Цветные металлы и сплавы (латунь, титан): Для специфических отраслей.
Сборка фланцевого соединения Для создания герметичного соединения необходимо:
Совместить два фланца.
Установить между ними уплотнительную прокладку (резиновая, паронитовая, металлическая спирально-навитая и др.).
Вставить в отверстия болты или шпильки.
Равномерно и крест-накрест затянуть гайки с определенным моментом затяжки с помощью динамометрического ключа. Важность равномерной затяжки нельзя переоценить — это предотвращает перекос и обеспечивает герметичность.