Які бувають типи фланців?

Що таке фланець
Фланці - це деталі, які з'єднують труби між собою і служать для з'єднання кінців труб; вони також використовуються як фланці на вході та виході обладнання для з'єднання між двома пристроями, наприклад фланці редуктора. Фланцеве з'єднання або фланцеве з'єднання відноситься до роз'ємного з'єднання, в якому фланці, прокладки та болти з'єднані один з одним як набір комбінованих ущільнювальних структур.
Класифікація фланців
Найпоширенішими типами фланців у трубопроводах є фланці з стиковим зварюванням із горловиною, довгі фланці з стиковим зварюванням, фланці з ковзною муфтою, фланці з розтрубним зварюванням, фланці внапуск, різьбові фланці та глухі фланці. На додаток до цих стандартних фланців існують також спеціальні фланці під назвою Weldoflange/Nipoflange і Elboflange, поворотні фланці, збільшені/зменшені фланці та фланці з отвором. ​
Фланець стандартного типу
Тип фланця, який використовується для трубопроводів, залежить насамперед від необхідної міцності фланцевого з’єднання. Використовуйте фланці замість зварних з'єднань, щоб полегшити технічне обслуговування (фланцеві з'єднання можна швидко та легко зняти).
У цій статті для довідки буде показано кілька часто використовуваних фланців
Фланець приварний встик з горловиною

прикладомприварний фланець ("WN")має довгу конічну втулку, яка приварена до труби. Цей тип фланця зазвичай використовується в системах високого тиску та високих/низьких температур, де рідина, що транспортується системою трубопроводів, має бути необмеженою (отвір фланця відповідає отвору труби). Відсутність конічної втулки для перепаду тиску забезпечує плавний розподіл механічних навантажень між трубою та фланцем, звареним устик, і полегшує радіографічний контроль для виявлення можливих витоків і дефектів зварювання. Можна запобігти таким негативним ефектам, як турбулентність та ерозія/корозія металу поблизу фланцевих з’єднань. Розмір фланця (NPS і розмір труби) повинен відповідати розміру з'єднувальної труби. Фланці, зварені встик, з’єднані з трубою єдиним V-подібним стиковим швом з повним проваром.
розсувний фланець
Насувний фланець з’єднується з трубою або фітингом за допомогою двох кутових зварних швів, одного всередині, а іншого зовні порожнини фланця. Діаметр отвору фланця втулки більший за зовнішній діаметр з’єднувальної труби, оскільки труба має ковзати у фланці, щоб її з’єднати за допомогою кутового зварювання. Насувні фланці також визначаються як "фланці втулки", і їх легко впізнати завдяки своїй тонкій компактній формі.
Різниця між фланцем для стикового зварювання та ковзним фланцем

                                                                    
З точки зору використання, фланцеві з’єднання, виготовлені за допомогою фланців з ковзною втулкою, є більш крихкими, ніж з’єднання, зроблені за допомогою фланців, зварених устик (за аналогічних умов використання). Схоже, це пов’язано з тим, що фланці, зварені встик, мають конічну втулку, якої немає у фланців, зварених у розтруб, що більш рівномірно розподіляє механічну напругу між трубою та фланцем. З'єднання зварних шийок мають лише одну зону зварювання замість двох (фланець під приварку). Ще одна перевага фланця, привареного встик, полягає в тому, що його можна з’єднати з трубами та фітингами, тоді як фланець, приварений у розтруб, підходить лише для труб.
Глухий фланець

На відміну від усіх типів фланців, які ми бачили вище, глухі фланці не мають центрального отвору та використовуються для блокування або ущільнення труб, клапанів/посудин під тиском і запобігання потоку рідин.Глухі фланцімає витримувати значні механічні навантаження через системний тиск і необхідні зусилля болтів. Глухі фланці забезпечують легкий доступ до труб, оскільки вони дозволяють легко послабити болти, щоб дозволити операторам виконувати дії в межах закінчення труби (це також є причиною, чому типи глухих фланців іноді використовуються як люки для резервуарів високого тиску). Найбільше занепокоєння викликає те, що хоча цей тип фланців легше виготовити, вони мають вищу середню вартість кілограма порівняно з іншими типами фланців.

Ослаблений фланець
Фланець із вільною втулкою — це широко використовуваний метод фланцевого з’єднання, також відомий як «з’єднання з втулкою». Він складається з двох фланців і втулки, де кожен фланець з’єднаний з фланцем труби або обладнання, яке підключається, а втулка з’єднує два фланці разом за допомогою болтів. Він часто використовується в ситуаціях, коли температура і тиск середовища не високі, але середовище є сильно корозійним. Коли середовище має високу корозійну активність, частина фланця, яка контактує з середовищем (фланцевий ніпель), виготовлена ​​з корозійностійких високоякісних матеріалів, таких як нержавіюча сталь, тоді як зовнішня сторона затискається фланцевим кільцем, виготовленим з низькоякісного матеріалу. матеріалів, таких як вуглецева сталь. Це забезпечує герметизацію.

Основними особливостями вільних фланців є простота, надійність і легкість розбирання. Він підходить для з’єднання багатьох трубопровідних систем і обладнання, наприклад труб, насосів, клапанів, контейнерів тощо, які транспортують рідини, гази або частинки.

У процесі з’єднання фланців вільної втулки втулку спочатку розміщують між двома фланцями, які потрібно з’єднати, а потім вони фіксують разом болтами. Болти зазвичай розташовуються по периферії фланця і затягуються гайками для забезпечення стабільності і герметичності з'єднання. Крім того, між фланцями можна додати прокладки або прокладки для забезпечення кращого ущільнення.

Переваги вільного фланця
Легке встановлення та розбирання: оскільки вільний фланець з’єднаний болтами, його можна швидко встановити та розібрати, що полегшує обслуговування та заміну обладнання.
Гнучкість і адаптивність: фланці з вільними втулками можуть з’єднувати труби або обладнання різного діаметру та матеріалів і мають широкий спектр застосувань.
Надійна герметичність: шляхом правильного вибору та встановлення ущільнювальних прокладок або шайб можна досягти гарного ефекту герметизації та запобігти витоку.
Нижча вартість: порівняно з іншими типами методів фланцевого з’єднання, вільні фланці мають менші витрати на виробництво та підходять для деяких застосувань з вищими економічними вимогами.
Слід зазначити, що ослаблені трубні фланці можуть мати певні обмеження при високій температурі, високому тиску або важких умовах роботи. Тому, вибираючи відповідний метод фланцевого з’єднання, необхідно враховувати конкретні інженерні вимоги та середовище застосування.
На закінчення

З представлення надземних фланців ми розуміємо, що різні фланці мають різні функції, і сценарії їх застосування також дуже різні. Тому, вибираючи фланець, ми повинні cвраховуючи наше середовище застосування, мету та індекс середовища та тиску вибираються за різних обставин.