Стальные фланцы — изготовление и применение

Фланцы стальные

При проектировании трубопроводных систем, создании машин и аппаратов предусматривают возможность их сборки-разборки с целью ремонта, выполнения мероприятий по профилактике и обслуживанию. Прочные соединения, которые легко собирать, демонтировать, создают с помощью фланцев.

Что такое фланцы стальные?

Каждый отрезок трубопровода, установленное на нем оборудование, контрольные приборы имеют приварные фланцы по краям. Компоненты скрепляют между собой, используя разъемные болтовые соединения. Обеспечивается простой доступ для ревизии, очистки системы, для замены труб.

Типы фланцев различаются формой, размерами, способами монтажа, способностью выдерживать температуру и давление рабочей среды. Воротниковые в отличие от плоских более массивные. Используются в условиях экстремально низких и высоких температур, выдерживают значительное давление.

Уплотнителями служат прокладки: неметаллические (давление до 6,18 МПа) либо металлические (свыше 6,18 МПа). Со временем их приходится заменять новыми.

Главные преимущества использования фланцевой арматуры:

  • простота монтажа/демонтажа присоединенных к ней элементов;
  • долговечность, надежность соединений.

Основные характеристики фланцев:

  • температура, при которой можно использовать арматуру;
  • диаметр фланца;
  • рабочее давление;
  • вид уплотнительной поверхности;
  • материал.

Фланцы – это ответственные детали. Они отвечают за герметичность соединений в технологических аппаратах, устройствах, производятся по установленным стандартам. Комплектующие для российского оборудования и трубопроводных систем производят по ГОСТам.

Элементы зарубежной оснастки создаются по стандарту страны-производителя:

  • американскому ASME/ANSI;
  • немецкому DIN;
  • европейскому EN.

Чтобы купить комплектующие для ремонта, нужно знать стандарт, по которому изготовлено оборудование. Если изготавливать детали на заказ, надо подобрать материал, подходящий по физико-механическим свойствам, по химическому составу.

Производство фланцев стальных

ГОСТ 33259-2015 – действующий российский нормативный документ на изготовление стальных фланцев. Он содержит информацию по требованиям к фланцевой арматуре в зависимости от температуры транспортируемого потока, условного давления и использованного материала.

Регламентирует конструкцию фланцев, присоединительные размеры, методы производства, виды уплотнительных поверхностей, вид и материал крепежных деталей.

Цена и надежность арматуры зависит от технологии ее производства. Применяют:

  • технологию литья в землю с последующей токарной обработкой. Цена на литые детали невысокая, геометрические размеры точные. Но в толще стали может остаться пористость, пустоты. Более качественные отливки получаются при литье электрошлаковом, под давлением.
  • газовую или плазменную резку листового материала с последующей обработкой на токарном станке. Метод обеспечивает деталям высокие прочностные характеристики.
  • нарезку из проката и гибка. Используются гибочный станок, сварочный аппарат. Сырье – листовой прокат. Способ годится для изготовления плоских приварных фланцев.
  • штамповку. Метод подходит для серийного производства. Материал для заготовок – сортовой прокат. Для формообразования требуется дорогостоящая оснастка – штамп. Затраты на покупку оборудования окупаются при производстве больших партий деталей.

За соблюдением всех этапов производственного процесса следит отдел контроля. Его сотрудники проверяют заготовки и готовые детали на отсутствие видимых дефектов (трещин, вмятин, механических повреждений), на соответствие допускам, требованиям нормативов. Выполняется химический контроль материала заготовок.

Проводятся испытания на прочность, устойчивость к нагрузкам и коррозии.

Применение фланцев стальных

Каждое исполнение фланцевой арматуры имеет свою область применения. На долговечность и надежность соединения влияет правильность выбора типа фланца.

Более других распространены следующие исполнения:

01. Плоские фланцы из стали на давление 1-25 кгс/кв. см изготавливают с размерами DN 10… DN 2400 из штамповок, из сортового проката. Применяют для соединения стальных труб с арматурой (фланцевые краны, насосы, затворы, задвижки, фильтры на трубопроводах, предназначенных для перекачки воды, воздуха).

02. Плоские стальные свободные на приварном кольце рассчитаны на давление 10-600 кгс/см2, имеют диаметры DN10… DN600. Производятся из сортового проката, из раскатных колец. Применяются в сетях из нержавейки. К трубе приваривается только кольцо, фланец не имеет контакта с транспортируемой средой. Он может быть выполнен из менее дорогого материала, что удешевляет стоимость трубопроводной системы.

11. Стальные приварные встык (воротниковые) производят из поковок, штамповок, методом электрошлакового литья. Размеры DN10… DN 4000 для инженерных систем с высоким давлением (до 250 кгс/кв. см). Используют на предприятиях нефтеперерабатывающей, тяжелой промышленности, в жкх, при монтаже котельного оборудования.

Купить фланцы стальные недорого, по хорошей цене

Завод ПромМет изготавливает фланцы любого типоразмера для разных температурных режимов и давления по ГОСТ, по зарубежным стандартам, нестандартные.

Предлагаем фланцы стальные в ассортименте недорого со склада в Нижнем Новгороде. Наличие позиций уточните по телефону. Менеджер поможет подобрать фланцевую арматуру, соответствующую условиям эксплуатации, крепежные детали, уплотнительные элементы к ней.

Завод ПромМет работает с юридическими и физическими лицами, оптом и в розницу.

Фланцы стальные в Нижнем Новгороде и области

Принимаем оплату удобным для заказчика способом: наличные, безналичный расчет.

Доставка транспортной компанией по Нижегородской области, по России.

Фланец – это деталь трубопровода в форме диска (кольца) с отверстиями для шпилек (болтов), необходимая при соединении труб и трубопроводной арматуры, а также для монтажа деталей трубопровода и для крепления оборудования к трубопроводу.

ООО “Завод ПромМет” изготавливает фланцы по стандартам, которые регламентируют давление среды трубопроводов и соединительных частей, а также на присоединительных фланцев арматуры, соединительных частей машин, патрубков аппаратов и резервуаров на условное давление Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2).

Способы изготовления фланцев предприятием ООО «Завод ПромМет»:
  • штамповка фланцев в закрытых штампах,
  • обработка фланцевой заготовки резанием (точение фланцев),
  • центробежное электрошлаковое литье (ЦЭШЛ),
  • изготовление из раскатных колец (поковки),
  • плазменная (лазерная или газовая) резка из листа.

Назначение и классификация фланцев

Назначение фланцев

Итак, разберёмся, что такое фланец, для каких целей его используют? Какие типы фланцев бывают?

Фланец – это металлическая деталь различной геометрической формы, используемая в трубопроводных арматурах для герметичного и прочного присоединения элементов трубопроводов друг к другу и к специальному оборудованию. Равномерно по периметру фланец имеет отверстия для обеспечения прочного соединения деталей с помощью шпилек, болтов и других крепежных элементов. В настоящее время производят 9 вариантов фланцев разной формы и размеров площади стыка.

Фланцы любого типа и назначения в большинстве случаев изготавливают из стали широкого ряда марок. Выбор материала определяется рабочей средой, для использования в которой предполагается фланец.

В настоящее время наибольшее распространение в производстве фланцев получили марки стали:

  • углеродсодержащая конструкционная сталь 20 (ст.20). Фланцы из данной марки стали в основном используют при монтаже трубопроводов с жидкой и газовой рабочей средой (пар, вода и др.) при температурах носителя и окружающей среды от минус 40 до плюс 475°С;
  • низколегированная конструкционная сталь 09г2с (ст. 09Г2С), широко применяемая для сварных конструкций. Такие фланцы могут выдерживать рабочий диапазон температур от минус 70 до плюс 475°С и предназначены для трубопроводных магистралей нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности;
  • криогенная конструкционная сталь 12Х18Н10Т для фланцев, применяемых в трубопроводных конструкциях для агрессивных сред в химической промышленности с рабочим диапазоном температур от минус 196 до плюс 350°С;
  • коррозионно-стойкая сталь 10Х17Н13М2Т работоспособна в рабочих средах повышенной агрессивности, имеет продолжительные сроки эксплуатации. Обладает высокой устойчивостью к воздействию коррозии различной природы (электрохимической, химической, межкристаллической, коррозии под напряжением и др.) в интервале температур от минус 196 до плюс 600°С;
  • жаропрочная легированная сталь марки 15Х5М применяется для изготовления соединяющих элементов трубопроводов с повышенной устойчивостью к окислительным процессам в температурных условиях до
    600-650°С.

Нормативная отраслевая документация

Способы производства фланцев, используемые материалы, технические характеристики, рекомендуемые области их назначения в Российской Федерации регламентированы государственными и межгосударственными отраслевыми стандартами.

Таблица 1 – Типы фланцев и соответствующие им ГОСТы

На современном этапе существует 2 подхода к классификации фланцев: по типу соединения и способу изготовления.

Типы фланцев по способу соединения

  • Воротниковый

Данный тип фланцев предназначен для эксплуатации в температурном диапазоне от минус 253 до плюс 600°С в конструкциях с чрезвычайно высоким давлением. Он имеет конусообразное исполнение, что позволяет обеспечить работоспособность арматуры в указанных условиях. Сглаженный переход воротникового фланца в корпус трубопровода достигается за счёт внедрения конуса фланца, его наибольший диаметр должен соответствовать диаметру корпуса трубопровода. Конструкция фланца эффективно снижает появление возможных препятствий при прохождении рабочей среды, турбулентности потока и способствует распределению возникающих напряжений в трубопроводе.

  • Свободный (накидной)

Фланцы данного типа разработаны в таком исполнении, что они свободно вращаются и перемещаются вдоль каркаса трубопровода, что упрощает устройство выемок для крепежных элементов. Их не требуется приваривать или жестко фиксировать. Соединение трубопроводов осуществляется двумя сварными швами по углам на внешней и внутренней поверхностях. Данные фланцы не имеют выпуклой поверхности. Радиус поверхности стыка обычно стандартный и совпадает с радиусом трубы и остальных используемых фланцев. Часто используются в комплекте с фланцами других типов.

Предназначены для невысоких рабочих давлений и температурного диапазона от минус 30º до плюс +300°С. Имеют небольшие сроки службы и не применяется в трубопроводах с жидкой рабочей средой. Тем не менее, сделанный из качественной углеродистой стали, фланец свободного типа эффективен как бюджетный вариант исполнения для применения в коррозийно-устойчивых трубопроводах.

Исторически фланцы раструбного типа были предназначены для труб малого диаметра с высоким рабочим давлением. Сроки их службы по сравнению с фланцами свободного типа значительно выше. В настоящее время используются для соединений арматуры, работающей в температурном диапазоне от минус 20 до плюс 70°С. Соединение с каркасом трубы достигается сваркой с одного угла на внешней поверхности фланца. Недостатком фланца данного типа является высокая вероятность разрыва, особенно в коррозионно-неустойчивых трубопроводах, поэтому их использование ограничено.

  • Приварной плоский

Фланцы данного типа применимы в диапазоне рабочих температур от минус 70º до плюс 450ºС и максимальных давлений до 2,5 МПа. Являются наиболее распространенными, просты в изготовлении и имеют относительно низкую стоимость. Обычно, имеют конструкцию различной геометрической формы с отверстием под заданный диаметр арматуры и отверстиями под крепежные элементы.

Читайте также:  Виды наполнителей для одеял

При стягивании фланцев данного типа болтами или шпильками получается косвенное бесконтактное соединение только за счёт уплотнительной прокладки. Могут применяться, в том числе, и в качестве опорных элементов для трубных конструкций различных технических объектов. Приварные плоские фланцы обеспечивают прочное присоединение опор к основанию и хорошо подвергаются демонтажу путем открепления болтов или шпилек.

Резьбовые фланцы предназначены для объектов, эксплуатируемых в специфических условиях. Главное преимущество состоит в возможности их фиксирования на трубе без применения сварочных работ, только за счёт резьбового соединения, в редких случаях их совмещением. Резьбовые фланцы часто используются в трубах небольшого диаметра и не применимы для конструкций, выполненных из труб малой толщины, так как нет возможности нанести на них резьбу.

Глухой фланец (заглушка) представляет собой плоскую деталь без центрального отверстия под трубопровод, но с отверстиями по диаметру под крепежные элементы. Цель его применения – временное или постоянное перекрытие («заглушка») рабочего потока на торцевых концах каркаса трубы.

Широкое распространение заглушки получили в газопроводах, холодных водопроводных магистралях, системах ливнестоков и др. Температурный диапазон применения достаточно широк: от минус 70 до плюс 600°С.

Классификация по способу изготовления

Данная классификация основывается на промышленных способах изготовления металлических фланцев.

Ковка. Способ ковки металлических деталей основывается на пластичных свойствах металла. Заключается в многократной обработке металлической заготовки под давлением, за счёт чего достигаются требуемые конструкторской документацией технические параметры изделия.

Центробежное электрошлаковое литье (ЦЭШЛ). Сырье (металлы, сплавы металлов) для таких деталей подвергается электрошлаковой переплавке. После чего отправляется в форму для создания заготовки. Такой метод позволяет создавать заготовки с минимальными припусками, которые удаляются при помощи резки. Данная технология позволяет изготавливать фланцы больших диаметров.

Горячая штамповка. Штамповка – достаточно производительный технологический способ и представляет многостадийный процесс, осуществляемый в 4 этапа: осадка, формообразование, прошивка, обрезка. Данным методом получают заготовки заданной формы и размеров. Штампованные заготовки, как и литьевые, подвергаются механической доработке до заданных размеров чаще всего методом резки.

Изготовление из раскатных колец. Данный метод основывается на изготовлении заготовок путем раскатки из металлических колец, после чего деталь подвергается механической обработке. Подходит для изготовления фланцев больших размеров.

Резка. Способ, используемый для обработки металлических заготовок, при котором с детали снимаются шероховатости и припуски. Осуществляется на металлорежущих станках. В настоящее время существуют разновидности резки: электроискровая, лазерная, ультразвуковая, химическая и др. В результате получают изделия с требуемыми техническими характеристиками.

Как мы убедились, типов, вариантов исполнений и способов изготовления фланцев достаточно много. При выборе фланца, как составляющей трубопроводной арматуры, должное внимание следует обратить на материал, производителя, соотношение цена-качество изделия. Правильно выбранный фланец поможет обеспечить надежность и работоспособность всей трубопроводной технической конструкции.

Стальные фланцы: предназначение, использование, типы

Вы хотите получать продукцию со скидкой до 80%?

Стальные фланцы предназначены для герметичного соединения элементов трубопровода, а также подключения к нему насосов, счетчиков расхода воды, фильтрующих устройств, запорно-регулирующей арматуры (кранов, заслонок, затворов) и других аппаратов. Для закрепления фланцев применятся шпильки и болты.

Стальные фланцы изготавливаются в виде плоского диска с отверстиями: центральным, именуемым проходным, и боковыми, предназначенными для болтов или шпилек. Конструктивно по способу монтажа различают два типа фланцев: воротниковые и плоские.

Основной параметр изделий — диаметр проходного отверстия, который должен совпадать с диаметром подсоединяемых труб. К важным техническим характеристикам относят толщину фланцев и количество элементов крепления, эти свойства подбираются в соответствии с уровнем давления в трубопроводной системе.

ООО “ПО “БЗТпА” предлагает приобрести качественные стальные фланцы воротниковые, изготовленные по ГОСТ 12821-80, и плоские, соответствующие ГОСТ 12820-80. В каталоге продукции имеются изделия с разным диаметром, подходящие для использования в трубопроводах с различным давлением.

Для выбора продукции, пригодной для использования именно на вашем оборудовании, вы можете воспользоваться помощью опытных консультантов нашей компании. Обратившись к специалистам из отдела продаж, вы узнаете цены на изделия, наличие на складе нужного товара, сможете заказать стальные фланцы. У нас они реализуются оптом и в розницу, вам будет гораздо проще сделать выбор, зная, какие виды фланцев бывают, чем они отличаются друг от друга.

Использование фланцев

Фланцы служат для соединения частей трубопроводных систем и для подключения к ним вспомогательных элементов и приборов. Фланцы представляют собой отдельные детали, они устанавливаются в конце труб, метод крепления — сварка или прикручивание.

Фланцы выглядят как плоские кольца (диски с вырезанной серединой). Изготавливаются из стали высокого качества, по краю изделий имеются равномерно распределенные отверстия, предусмотренные для размещения деталей крепления (шпилек и болтов). Такое расположение обеспечивает правильную геометрию сочленения арматурных деталей с трубопроводом, объединения аппаратуры и труб, а также прочих устройств. Важно: стальные фланцы используются парами.

Сегодня эти детали применяются во всех сферах промышленности, использующих трубопроводы: ЖКХ, нефте- и газодобывающая отрасль, водопроводы и прочие. Главное достоинство фланцев — они выполняют свою функцию при любых климатических условиях, так как для их изготовления используется новые материалы, разработанные сравнительно недавно, обладающие повышенной стойкостью и улучшенными свойствами.

Как выбрать фланцы

При покупке стальных фланцев следует учесть множество моментов. По этой причине желательно обратиться к профессионалам, которые не дадут совершить ошибку. Изделия различают по таким свойствам:
Конструкция. Фланцы бывают приварные плоские и встык, вставные свободные.
Материал изготовления.
Предельный уровень давления в системе.
Диаметр проходного отверстия.
Метод соединения: резьба, воротниковый, плоский).

Диаметр плоского фланца подбирается несколько меньше, чем внешний диаметр трубопровода, так как приваривание совершается по задней поверхности. Продукция типа «приварная встык» имеет единственный шов сварного соединения торца трубы с «воротником» фланца.

Элемент вида «стальной свободный» на приварном кольце сочетает в себе две части — кольцо и фланец, при этом должны совпадать их условный диаметр и давление. Их удобно устанавливать, так как кольцо приваривается, а фланец закрепляется при помощи болтов, благодаря чему их легко состыковать без вращения трубы. Подобные изделия активно применяются для монтажа арматуры, в системах, нуждающихся в частых проверках и ремонте, а также на участках, куда трудно добраться.

Воротниковые элементы подсоединяются встык, поэтому диаметры изделий и труб должны полностью совпадать. Фланцы этого типа (ГОСТ 12821-80) обычно используются в системах с жесткими средами, так как условия эксплуатации таких трубопроводов намного хуже. Воротниковую продукцию целесообразно применять в тех случаях, когда давление доходит до 20 МПа, а температура находится в пределах 253-600°С. Подобные детали эффективны для подключения манометров, счетчиков, измерителей уровня и других устройств.

Резьбовые фланцы применяются реже, изготавливаются с учетом стандарта ГОСТ 12815-80 и уплотнительных деталей вариантов 1-7, 9. Выполняются эти изделия из стали высокого качества марок: 20, 25, 30, 45, 3 сп, 09Г2С, 10Г2 и прочих, подбираемых в зависимости от рабочей температуры, условного давления и среды, перемещаемой по трубопроводу.

В качестве примера можно привести плоские фланцы, изготавливаемые согласно ГОСТ 12820-80. Допускается их использование в температурных границах от -70 до +450С. Приварные изделия также должны соответствовать ГОСТу 12821-80, пределы температуры гораздо шире: от -253 до +600С.

Методы изготовления фланцев и их классификация

Основным методом изготовления фланцев считается методом горячей штамповки на заводах при помощи специальных прессов с усилием до 4500 кН.

После штамповки фланцев следует процесс сверловки и обработки поверхностей изделия на специальных токарных станках.

Сами по себе фланцы не играют роли как скрепляющих частей, они просто служат опорой соединительных болтов или заклепок.

Классификация стальных фланцев

Согласно действующим ГОСТам в РФ выпускаются следующие основные виды фланцев:

  • Фланец плоский приварной по ГОСТ 12820-80 применяется при температурах -70 до 450°С и рабочем давлении до 25 кгс/см².
  • Стальной фланец приварной встык («воротниковый фланец») по ГОСТу 12821-80 применяется при температурном режиме от -253 до 600°С и давлениях до 200 кгс/см².
  • Стальной свободный фланец на приварном кольце по ГОСТ 12822-80, отличаются удобством монтажа, поэтому применяются в труднодоступных местах и при частом ремонте и используются при температурах -70 до 450°С с давлением до 25 кгс/см²

Для простоты заказов и избежания путаницы используются следующие обозначения фланцев.
В технической и проектной документации типы фланцев обозначаются следующим образом:

Например, Фланец 1-65-25 09Г2С ГОСТ 12821-80, где
1 — исполнение фланца; 65 — условный проход (Ду); 25 — условное давление (Ру);
09Г2С — марка стали, из которой изготовлено изделие.

Стальные плоские фланцы приварной по ГОСТ 12820-80 применяется для присоединения трубопроводов работающих под давлением от 0,1 МПа до 2,5 МПа и при температуре среды от -60°С до +300°С. Такие фланцы изготавливаются с уплотнительной поверхностью исполнения 1,2,3. Допускается изготовление с уплотнительной поверхностью исполнения 4,5,8 и 9.

Фланец воротниковый по ГОСТ 12821-80 применяется для соединения трубопроводов под давлением от 0,1 МПа до 20 МПа и при температуре среды от -70°С до +450°С. Такие фланцы изготавливаются с уплотнительной поверхностью исполнения 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7 , 8, 9.

Фланец свободный на приварном кольце по ГОСТ 12820-80 применяют для присоединения трубопроводов под давление от 0,1 МПа до 2,5 МПа и рабочей температуре среды от -30°С до +300°С. Свободные фланцы изготавливают с уплотнительной поверхностью исполнения 1,2,3. В некоторых случаях допускается изготовление колец с исполнением 4,5,8 и 9.

Читайте также:  Мебель для офисных сотрудников

Для того чтобы обеспечить высокую герметичность фланцев в различных исполнениях они соединяются различными способами: с помощью шипа, паза, впадины или соединительного выступа.

При изготовлении фланцев могут применяются такие материалы как углеродистая, легированная и нержавеющая сталь (марки СТ 20, СТ 20а, СТ 20ЮЧ, СТ 09Г2С, СТ 15Х5М, СТ 12Х18Н10Т, СТ 08Х18Н10Т, СТ 10Х17Н3М2Т).

В настоящий момент фланцы изготавливаются по следующим актуальным стандартам, действующим в РФ:
ГОСТ 12815-80 — фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см ²). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей.
ГОСТ 12820-80 — фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см²).
ГОСТ 12821-80 — фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см²).
ГОСТ 12822-80 — фланцы стальные свободные на приварном кольце на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см²).

ГОСТом допускается возможность изготовления фланцев из сталей: 20, 09г2с, 15х5м, 12х1мф, 12х18н10т, 08х18н10т, 09гсф, 20а, 20с и 10г2фбю.

При выборе стали для фланцев следует всегда учитывать условия эксплуатации изделия и тщательно контролировать сварные швы.
Разнообразие материала, из которого изготавливаются фланцы, позволяет использовать эту продукцию в качестве соединительных деталей трубопровода практически при любых условиях внешней среды (температура, влажность и т.д.) и в соответствии со средой, проходящей по трубопроводу (в том числе и агрессивной средой).

Изготавливаются стальные фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 по ГОСТ 12815-80.

Широкое распространение в России зарубежной трубопроводной запорной арматуры и прочего оборудования привело к росту спроса на фланцы АNSI и фланцы DIN.

Такие фланцы, производятся по американским и европейским стандартам. Для присоединения зарубежного оборудования к трубопроводу по российским стандартам, были разработаны переходные фланцы, в которых «лицо» выполнено по стандарту ANSI, DIN , а воротник – под отечественную трубу (как у воротникового фланца по ГОСТ 12821-80).

Заготовка, используемая для производства фланцев формируется из сортового металлопроката способом горячей штамповки под контролем по стандарту ISO, что гарантирует стабильный химический состав и высокие механические свойства фланца.

Изготавливаемая продукция проходит проверку на соответствие более чем по 50 разнообразным параметрам. Перед отправкой заказчику фланцы маркируются, проходят горячую консервацию и упаковываются в деревянную транспортировочную тару.

Стальные фланцы и материалы изготовления. Использование нержавеющих фланцев в агрессивной среде

Режимы производства и изготовления стальных фланцев напрямую связаны с материалами изготовления и производства. Знание необходимых тонкостей и особенностей материалов изготовления стальных фланцев и фланцевых соединений жизненно необходимы для выпуска качественной и недорогой продукции. Основным справочным документом для материалов изготовления стальных фланцев является марочник сталей и сплавов. В этом справочнике собраны различные марки сталей и сплавов, с их различными свойствами, характеристиками, особенностями режимов термообработки и твердостями.

Выбор материала производства и изготовления стальных фланцев значительно упрощает марочник сталей и сплавов, в нем можно подобрать сталь или сплав с необходимыми характеристиками и требованиями к условиям эксплуатации. Марочник сталей и сплавов значительно упрощает выбор необходимого материала изготовления стальных фланцев. При производстве и изготовлении стальных фланцев по стандартам зарубежных стран (DIN, EN, ANSI, ASME) и других, маркировка, а как следствие, и технические характеристики применяемых марок сталей и сплавов отличаются от наших ГОСТ, но по основным свойствам, режимам обработки, химическому составу они все-таки достаточно близки, поэтому вполне возможно, что при изготовлении и производстве стальных фланцев по иностранным стандартам, можно подобрать стали регламентированные нашими или близкие по основным свойствам и химическому составу.

В нынешних экономических условиях, производство и изготовление стальных фланцев приобретает все более широкие формы сотрудничества, в Россию, поставляется все больше новейшего технологического оборудования, которое требует периодического ремонта в процессе эксплуатации, вот на этом этапе и возникает необходимость производства ремонтируемых узлов и агрегатов (в том числе и стальные фланцы). Возможность замены зарубежных материалов изготовления на отечественные материалы, является необходимой задачей при ремонте и замене отдельных узлов и агрегатов оборудования.

Соединительный элемент фланец — это диск или плоское кольцо с отверстиями, которые необходимы для крепежа. Он крепится при помощи шпилек и болтов, которые герметично скрепляют соединения трубопроводной арматуры и труб.

  • плоские;
  • резьбовые и воротниковые.

Фланцы плоские посредством сварки присоединяются к задней поверхности трубопровода. Поэтому фланцы плоские имеют внутренний диаметр больше наружного диаметра трубы. При выборе плоского фланца учитывают не только величину условного давления, но и воздействие транспортирующей среды, и действие рабочей температуры.

Воротниковые фланцы привариваются к трубе встык. Таким образом, внутренний диаметр такого соединительного элемента совпадает с диаметром трубы. Обеспечивая высокую герметичность и надежность стыка, воротниковый фланец широко применяется на трубопроводах. Резьбовой фланец в трубопроводе, как правило, не используется.

Различия по способу крепления:

  • для труб;
  • для вала;
  • для фитинга;
  • для корпусных деталей.

Фланец идеально подходят для любых давлений и труб. В то же время этот соединительный элемент необходимо перманентно подтягивать, дабы избежать снижения герметичности..

Фланцы – соединительные элементы трубопроводов

Что представляет собой фланец? Эта деталь похожа на диск или кольцо, в котором просверлены отверстия. Последние дают возможность установить фланец, плотно закрепив его с помощью болтов. Таким образом несложно соединять отрезки трубопровода, и при этом не нужно беспокоиться, что трубы в этом месте дадут течь. Кстати, стоит помнить о постоянном контроле прочности креплений фланца. Только в этом случае можно быть уверенным в том, что нарушения герметичности труб не произойдет, и фланец будет выполнять возложенные на него функции.

Фланцевые соединения являются широко распространенными способами соединения труб в промышленности и в жилищном строительстве. Наличие разборного соединения в виде фланцев позволяет разбирать трубопровод, что особенно важно при его ремонте. Используя рекомендации сотрудников компании SmartInox давайте разберемся какие существуют виды фланцев, их способы соединения и из чего их изготавливают.

Где применяются фланцы?

Трубопроводы используются во многих отраслях хозяйства. Они применяются в энергетике, нефтехимии, фармацевтике, металлургии и химической промышленности.

Современный трубопровод представляет собой сложную систему, которая должна отвечать определенным требованиям и состоит из ряда отдельных элементов. Важными компонентами трубопровода являются фланцы, которые предназначены для герметичного соединения отдельных , арматуры и технологических устройств. Например, с помощью фланцев устанавливаются фильтры и краны.

Технические характеристики фланцев, как и всего трубопровода, зависят от назначения системы и транспортируемой по трубопроводу рабочей среды. По этим параметрам выбирается фланца и требования по давлению и температуре, которые он должен выдерживать при работе.

Фланцевые крепления фиксируются с помощью болтов или шпилек с гайками. Такое крепление позволяет выдерживать соединению высокое . Однако монтаж и демонтаж такого крепления занимает много времени. Поэтому чаще такое крепление используется на трубопроводах, которые не подлежат разборке для чистки. В частности, фланцевые соединения часто используются на заводах, производящих спирт и вино, но почти не используются на молочных заводах, где регулярно промывают систему.

Основные характеристики фланцев приведены в стандартах ГОСТ 12820-80, 12821-80, 12822-80.

Виды фланцев по способу соединения

По этому критерию фланцы из нержавейки делятся на следующие группы:

  • приварные плоские;
  • воротниковые;
  • свободные на приварном кольце;
  • с внутренней резьбой;
  • с резьбовым хвостовиком.

Приварные плоские

Приварной плоский фланец имеет внутренний диаметр больше, чем внешний диаметр трубы. Он надевается на трубу и приваривается. Такой вид фланца не требует особой устойчивости к коррозии. Его применения становится оправданным, если агрессивной является внешняя среда.

Изделия этого типа могут выдерживать температуру от -70 до + 450 ºС и давление от 0,1 до 2,5 МПа.

Воротниковые

Фланец воротникового типа приваривается к трубе встык. Этот тип фланца имеет выступ («воротник)» в виде усеченного конуса, что уменьшает площадь сварных швов. В этом случае происходит контакт поверхности фланца из нержавейки с протекающей по трубе коррозийной жидкостью.

Такой фланец может выдерживать температурные скачки от -70 до +600 градусов и давление до 20 МПа. Фланец такого типа обеспечивает высокую надежность и герметичность стыка труб.

Свободные на приварном кольце

Свободный фланец на приварном кольце состоит из кольца, которое приваривается к трубе и фланца. При этом фланец может свободно двигаться и вращаться. Благодаря этому для соединения двух труб нет необходимости в их повороте. Такие соединения используются при монтаже в труднодоступных местах или при необходимости частого ремонта данного участка трубопровода.

Фланец такого типа рассчитан на использование при давлении до 2,5 МПа и температуре от -30 до +300 ºС.

С внутренней резьбой

Фланец с внутренней резьбой – это кольцо, в котором по внешнему краю располагаются отверстия для болтов крепления, а по внутреннему диаметру нарезана резьба. Такой фланец предназначен для обеспечения соединений труб небольшого сечения (6-200 мм), работающих при малом давлении.

Допустимая температура для такого фланца от -50 до +510 ºС.

С резьбовым хвостовиком

В водопроводах и системах теплоснабжения иногда используются фланцы с резьбовым хвостовиком. Такой фланец обычно изготавливают из воротникового фланца.

Читайте также:  Кухни лофт – фото и правила дизайна

Он может иметь диаметр от 15 до 100 мм, работать при давлениях до 1,6 МПа и температурах от -40 до +300 ºС.

Виды фланцев по поверхности присоединения

Основной задачей поверхностей присоединения фланцев является получение герметичности соединения. При этом для создания герметичности фланцевого соединения могут быть использованы различные прокладки.

Для рабочего давления ниже 6 МПа используются неметаллические прокладки (паронит, фторопласт). Для давления большего 6 МПа используются металлические прокладки (линзовые, овальные, восьмиугольные).

Фланцы могут иметь 9 видов исполнения:

  1. с соединительным выступом;
  2. с выступом;
  3. с впадиной;
  4. с шипом;
  5. с пазом;
  6. под прокладку с овальным сечением;
  7. под прокладку линзовую;
  8. с пазом под прокладку из фторопласта;
  9. с шипом под прокладку из фторопласта.

Выбор исполнения фланца зависит от его применения, в том числе от поверхности присоединяемого элемента, рабочего давления системы, диаметра трубы, материала фланца.

Используемые материалы

Фланцевое соединение — очень важный участок трубопровода, поскольку соединение труб является наиболее слабым звеном системы. Если соединение подвергается коррозии, а кроме того, трубопровод работает при высоких температурах и давлениях, то фланцы должны быть сделаны из высококачественного материала. Таким материалом является чаще всего нержавеющая сталь. Она не требует предварительной .

Поскольку нержавейка — довольно дорогой материал, то нержавеющие фланцы применяются при наличии определенных условий. Например, они могут быть использованы при высоких рабочих давлениях или температурах. Такие фланцы становятся незаменимыми при работе в условиях наличия среды с повышенной опасностью коррозии.

Нержавеющие фланцы используются для герметичных разборных агрегатов и трубопроводов в различных отраслях хозяйства. Такие фланцы часто изготавливаются из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, 10Х17 Н13М3Т.

При этом из первой марки стали изготавливаются фланцы, работающие в линиях пищевой или фармацевтической промышленности, а также в условиях агрессивной химической среды. Фланцы из второй марки стали используются в агрессивной воздушной среде, а фланцы из третьей марки стали могут работать при высокой температуре в среде серной или уксусной кислот.

Свойства обусловлены наличием в ней легирующих присадок (никель и хром) и наноприсадок (титан, молибден и т.п.). Например, добавка в сталь марки 12Х18Н10Т титана делает эту сталь хладостойкой, и она может нормально работать в криогенных системах, температура которых около -270 ºС.

Процесс изготовления фланцев из нержавеющей стали состоит в выплавке в дуговой печи , которая разливается в изложницы. Из слитков путем , штамповки, резки, гибки и сварки изготавливаются фланцы.

Приварка фланцев к трубе своими руками

Сварка приварного плоского фланца с трубой с помощью электродуговой сварки делается так:

  1. Подготовить электросварочный аппарат. Подобрать подходящий электрод, лучше рутиловый.
  2. Подготовить отрезок трубы и фланец. Отверстие во фланце должно быть больше внешнего диаметра трубы на 2- 3 мм.
  3. Положить фланец на рабочий стол. Вставить трубу в отверстие фланца.
  4. При этом конец трубы должен быть расположен на 1,5-2 мм выше нижней поверхности фланца. Такое взаимное расположение свариваемых деталей можно обеспечить на глаз или с использованием маркера.
  5. Включить электросварочный аппарат и произвести прихватку фланца в 4 местах, контролируя расположение трубы по вертикали и по горизонтали относительно нижней поверхности фланца.
  6. Обварить фланец с наружной стороны. Для обеспечения герметичности и получения ровного шва сварка производится в 2 этапа. Сначала проваривается корень.
  7. Молотком отбить шлак и произвести облицовочную сварку. При этом для получения более гладкого шва электродом производятся волнообразные движения.
  8. Произвести сварку трубы и фланца с внутренней стороны. Здесь кладется 1 шов.
  9. Молотком отбить образовавшийся при сварке шлак.
  10. Выключить сварочный аппарат и отключить его от сети.

  • В используемых в промышленности трубопроводах часто используются фланцевые соединения.
  • Для соединения труб и подключения арматуры в трубопроводах, работающих с агрессивными средами в условиях повышенных давления и температуры, используются фланцы из нержавеющей стали, обладающие устойчивостью к коррозии.
  • Промышленность выпускает разные виды нержавеющих фланцев, большинство из которых крепится к трубам с помощью .

Соединительные фланцы бывают двух видов – плоские и с вы – точками.

Разбалчивают соединительный фланец мачты, после чего вручную ее верхнюю секцию укладывают на обрез трубы по хорде и закрепляют к концу грузового каната. Снятое звено, страхуя веревкой, пропущенной через наружную скобу, плавно опускают за обрез трубы, а затем грузовой лебедкой опускают на землю. В аналогичной последовательности демонтируют нижнее звено мачты укосины, затем разбирают вначале нижнюю, а затем верхнюю площадки, используя для промежуточного складирования их элементов светофорную площадку дымовой трубы.

Размеры соединительных фланцев определяются в зависимости от давления в трубопроводе.

Поверхности соединительных фланцев деталей корпуса должны быть плоскими, без забоин и неровностей. При проверке на плите зазор не должен превышать 0 1 мм.

После скрепления соединительных фланцев с маховиком производится проверка его положения по отвесу и вала по расхождению щек.

Входной патрубок имеет соединительный фланец, с помощью которого вентиль присоединяют к сосуду или аппарату в случаях, когда сварка невозможна.

Клапан монтируется между соединительными фланцами газопровода в непосредственной близости от арматуры скважины. Шток клапана должен находится в вертикальном положении, а газ, проходящий через корпус клапана, должен иметь направление стрелки, нанесенной на корпусе клапана. Уплотнением фланцев служат металлические уплотнительные кольца, установленные по обеим сторонам корпуса. Импульсная трубка одним концом подсоединяется к отверстию штуцера, а другим – к газопроводу после клапана на расстоянии 0 8 – 1 0 м от фланца клапана. При установке импульсной трубки необходимо цилиндр клапана заполнить солидолом.

Клапан монтируется между соединительными фланцами газопровода в удобном по условиям эксплуатации и технологической обвязки месте. Уплотнение между фланцами газопровода и клапана достигается металлическими кольцами.

Изготовление фланцев. Стадии производства фланцев

Фланцы – это специальные металлические изделия, выполненные в виде диска или «приплюснутого» кольца, поверхность которого просверлена под крепежные изделия, на одинаковом расстоянии друг от друга. Плотность соединения обеспечивается с помощью гаек или шпилек.

Применяют эти детали там, где необходимо выполнить плотное, герметичное и качественное соединение трубной продукции или арматуры различного диаметра к деталям машин, механизмов и различного оборудования. Как правило, фланцы устанавливают парами для соединения вращающихся валов и других деталей.

В комплект поставки обычно входят еще болты и гайки, шпильки, а также прокладки соответствующих размеров.

Изготовление фланцев строго регламентировано и проверяется на соответствие установленным требованиям ГОСТ к данной продукции. Всего различают девять основных видов изделий, которые отличаются по форме, а также геометрическим размерам поверхностей. Важная характеристика продукции – способность выдерживать достаточно высокое давление в системах, которое может проявляться в процессе эксплуатации механизма или трубопровода.

Производство фланцев осуществляется исключительно из металла высокого качества.

    В этих целях используют углеродистую, легированную и (или) нержавеющую сталь следующих марок:
  • Ст.3,
  • Ст.20,
  • Ст.09Г2С,
  • Ст.15Х15М,
  • Ст.12Х18Н10Т.

В зависимости от назначения, а также планируемого использования, фланцы подразделяются на следующие основные виды:

  • стальные фланцы привариваемые встык
  • воротниковые фланцы
  • фланцы для сосудов и аппаратов, также приварные либо встык, либо плоские.
  • Требования, предъявляемые к качеству крепежных деталей, максимально высокие. Ведь в процессе эксплуатации именно фланцы выдерживают максимальную нагрузку, обеспечивая работу механизмов и агрегатов в условиях высокого давления и максимальных температур.

    Производство фланцев, ООО ПК Комплектация Машиностроения, в России – это не только высокая организация труда и качество готовых изделий. Это еще и пример для предприятий во всех других регионах страны. Вся работа осуществляется в строго определенной последовательности, в несколько этапов. Рассмотрим их последовательно:

    Первый этап – подготовка материала.

    В качестве исходного сырья для производства применяется стальной горячекатаный круг. Продукцию приобретают на крупнейших предприятиях – производителей сталелитейной продукции. Прежде, чем та или иная партия будет принята в работу, она подвергается строгому и тщательному контролю специалистами технических служб. При этом используется специализированное оборудование, для подтверждения соответствия требованиям ГОСТ.

    Второй этап – изготовление заготовок методом резки.

    Стальной круг разрезают на заготовки в соответствии с техническим заданием. Для резки применяют мощные пресс-ножницы, которые способны создавать усилие в 500-800 т.с. и более. При необходимости также применяют специальный отрезной автомат дискового типа. От правильной организации данного этапа напрямую зависит не только качество продукции, но и эффективность, экономичность работы и конкурентоспособность продукции, как следствие.

    Третий этап – изготовление поковок методом штамповки.

    Здесь происходит разогрев заготовок до температуры, необходимой для качественной обработки металла. Специальные кузнечные нагреватели индукционного типа служат для нагрева.

    Эти агрегаты работают на базе ТВЧ, и обеспечивают:

  • высокую производительность работ,
  • минимальные потери металла, которые обычно уходят «на окалину»,
  • удобство работы,
  • высокое качество обработки,
  • соблюдение высоких экологических требований к производственному процессу.
  • Четвертый этап – формовка.

    Эта работа выполняется на горячем штамповочном прессе, где окончательно формируется заготовка фланца. Производство фланцев стальных здесь происходит также в определенной последовательности:

  • предварительная формовка,
  • формирование наружной поверхности детали,
  • внешняя обрезка и вырубка внутреннего диаметра.
  • Производство фланцев ПК “Комплектация Машиностроения” – механическая обработка заготовки (на токарных станках высокой точности), а также сверление отверстий для крепежа в зависимости от типа, марки и других характеристик фланца, проверка ОТК, завершается маркировкой изделий.

    Правильно организованная, независимая система контроля, позволяет не только фиксировать качество готовой продукции, но и проверять процесс производства на каждом этапе выполнения работ. Такой подход обеспечивает высокое качество продукции, ее востребованность у потребителей и высокие технические, а также эксплуатационные характеристики.

    Ссылка на основную публикацию