Что такое фланцы для труб и трубопроводных систем

Фланцы применяется для того, чтобы обеспечить герметичное соединение трубы с другой трубой, насосом или клапаном. Из-за простоты использования, надежности и долговечности такой способ получил широкое распространение. Фланцы применяются в различных отраслях, включая нефтегазовую промышленность, химическое производство, энергетику и другие.

Основные функции фланцев для труб:

• Соединение. Детали позволяют соединять трубы и другие элементы трубопровода между собой. Обеспечивают жесткое и герметичное соединение, что важно для предотвращения утечек жидкости или газа.
• Обслуживание. Фланцевое соединение облегчает доступ к трубам и оборудованию для обслуживания, ремонта или замены.
• Регулирование потока. На фланцах можно установить клапаны или заслонки для управления потоком в трубопроводе.
• Соединение с другими устройствами. Детали применяются для соединения трубы с насосами, резервуарами, теплообменниками и иным оборудованием.

Устройство фланца

Фланец – это плоская деталь, прикрепленная к трубе и имеющая несколько отверстий для креплений. В ней имеется центральное отверстие. Его диаметр равен тому, который имеет труба.

Прикрепление детали к основе осуществляется сваркой или при помощи резьбы. Для соединения труб при помощи фланцев их ставят так, чтобы между ними была прокладка. Если возникает необходимость предусмотреть защиту от блуждающих токов, то прокладка должна быть сделана из диэлектрика. В отверстиях ставят болты, которые закрепляют гайками. 

Резьбовые соединения используются для труб малого диаметра с относительно невысокими требованиями по прочности. Сварные применяются там, где необходимо обеспечить надежность и долговечность соединения.

Для правильного соединения прикрепление деталей должно выполняться подготовленным персоналом. Только при соблюдении этого условия можно быть уверенным в том, что утечек не произойдет. При выполнении работ надо учитывать, что необходимо точно подобрать размеры используемых болтов и гаек.

Разновидности фланцев

Фланцы различаются в зависимости от целей применения. Используются следующие варианты:

• Для соединения труб с равными диаметрами.
• Для подключения труб с разными диаметрами. В таких случаях центральное отверстие в каждом фланце соответствует размерам своей части.
• Существуют фланцы, используемые в качестве заглушки. У них отсутствует центральное отверстие.

Эти детали чаще имеют круглую форму, но также существуют квадратные. Характеристики зависят от способа изготовления – кованые считаются более прочными и долговечными по сравнению с катаными.

Производство фланцев должно отвечать стандартам. Обычно используются следующие варианты:

• ANSI / ASME B16.5, B16.47 применяются для американского рынка.
• В Европе руководствуются стандартом EN 1092-1.

Эти детали различаются по своей форме:

• Воротниковые. Дополнительно имеют кольцеобразный выступ вокруг центрального отверстия. Он позволяет сделать соединение с трубой более прочным.
• Свободный. Его не прикрепляют к трубе. Вместе с ним используют приварное кольцо. Для применения сначала фланец надевают на трубу, затем на ее край приваривают кольцо. Чтобы выполнить соединение, фланец прикрепляют при помощи болтов и гаек к другому фланцу.
• Глухой. Не имеет центрального отверстия. Применяется в качестве заглушки.
• Плоский приварной. Не имеет выступов. Его прикрепляют при помощи сварки.
• Резьбовой. У резьбового фланца внутри центрального отверстия имеется резьба. Его не приваривают, а накручивают на резьбу, находящуюся на внешней стороне трубы.
• Существуют модели, у которых к плоской части присоединен раструб, куда вставляют трубу с использованием уплотнительного кольца. В этом случае фланец можно прикрепить без применения сварки.

Это наиболее распространенные варианты. Свободные часто применяются вместе с концевыми заглушками. Требования к таким фланцам обычно ниже, поэтому их можно использовать в качестве более дешевых деталей для снижения общей стоимости соединения.

Чтобы изготовить фланец для трубы, используется главным образом сталь, но в некоторых случаях для этой цели применяют алюминий, бронзу, мельхиор или медь. Считается, что материалы, из которых изготовлены труба и фланец, должны совпадать. В некоторых случаях, когда существует риск воздействия химически агрессивной среды, трубы и соединения могут быть дополнительно покрыты защитной оболочкой или окрашены.

Характеристики фланцев

Чтобы правильно выбрать фланец, необходимо отметить его характеристики:

• Диаметр трубы, к которой нужно присоединять.
• Предельное давление соединения.
• Нужный вид фланца.
• Необходимый класс обработки поверхности. Например, гладкая или матовая поверхность детали.
• Металл изготовления.
• Марка или класс, которые определяются с учетом используемого стандарта.
• Толщина стенки трубы (для раструбного или воротникового фланца).

Обычно при высоком давлении используются раструбные, воротниковые и свободные разновидности. Их применение рассчитано на долговечное соединение.

Для чего применяют фланцы?

Чтобы соединить трубы между собой, можно, например, применить сварку. Но в этом случае будет гораздо сложнее работать с трубопроводом впоследствии. Использование фланцев оправдано в таких случаях:

• Необходимо соединять между собой трубы, изготовленные из различных материалов.
• Впоследствии требуется изымать участок трубы для ремонта.
• Установка измерительных приборов.
• Удобная очистка труб.
• Установка регулирующей или запорной арматуры.

Фланцевое соединение позволяет легко заменять части трубопровода, проводить в нем необходимые изменения, осуществлять техническое обслуживание.