Що таке фланці для труб і трубопровідних систем

Фланці застосовуються для того, щоб забезпечити герметичне з'єднання труби з іншою трубою, насосом або клапаном. Через простоту використання, надійність і довговічність такий спосіб набув широкого поширення. Фланці застосовуються в різних галузях, включно з нафтогазовою промисловістю, хімічним виробництвом, енергетикою та іншими.

Основні функції фланців для труб:

• З'єднання. Деталі дають змогу з'єднувати труби та інші елементи трубопроводу між собою. Забезпечують жорстке і герметичне з'єднання, що важливо для запобігання витоку рідини або газу.
• Обслуговування. Фланцеве з'єднання полегшує доступ до труб і обладнання для обслуговування, ремонту або заміни.
• Регулювання потоку. На фланцях можна встановити клапани або заслінки для управління потоком у трубопроводі.
• З'єднання з іншими пристроями. Деталі застосовуються для з'єднання труби з насосами, резервуарами, теплообмінниками та іншим обладнанням.

Влаштування фланця

Фланець - це плоска деталь, прикріплена до труби, що має кілька отворів для кріплень. У ній є центральний отвір. Його діаметр дорівнює тому, який має труба.

Прикріплення деталі до основи здійснюється зварюванням або за допомогою різьблення. Для з'єднання труб за допомогою фланців їх ставлять так, щоб між ними була прокладка. Якщо виникає необхідність передбачити захист від блукаючих струмів, то прокладка має бути зроблена з діелектрика. В отворах ставлять болти, які закріплюють гайками. 

Різьбові з'єднання використовуються для труб малого діаметра з відносно невисокими вимогами щодо міцності. Зварні застосовуються там, де необхідно забезпечити надійність і довговічність з'єднання.

Для правильного з'єднання прикріплення деталей має виконуватися підготовленим персоналом. Тільки при дотриманні цієї умови можна бути впевненим у тому, що витоків не відбудеться. Під час виконання робіт треба враховувати, що необхідно точно підібрати розміри використовуваних болтів і гайок.

Різновиди фланців

Фланці розрізняються залежно від цілей застосування. Використовуються такі варіанти:

• Для з'єднання труб з рівними діаметрами.
• Для підключення труб з різними діаметрами. У таких випадках центральний отвір у кожному фланці відповідає розмірам своєї частини.
• Існують фланці, що використовуються як заглушки. У них відсутній центральний отвір.

Ці деталі частіше мають круглу форму, але також існують квадратні. Характеристики залежать від способу виготовлення - ковані вважаються міцнішими і довговічнішими порівняно з катаними.

Виробництво фланців має відповідати стандартам. Зазвичай використовуються такі варіанти:

• ANSI / ASME B16.5, B16.47 застосовуються для американського ринку.
• У Європі керуються стандартом EN 1092-1.

Ці деталі розрізняються за своєю формою:

• Комірцеві. Додатково мають кільцеподібний виступ навколо центрального отвору. Він дозволяє зробити з'єднання з трубою міцнішим.
• Вільний. Його не прикріплюють до труби. Разом із ним використовують приварне кільце. Для застосування спочатку фланець надягають на трубу, потім на її край приварюють кільце. Щоб виконати з'єднання, фланець прикріплюють за допомогою болтів і гайок до іншого фланця.
• Глухий. Не має центрального отвору. Застосовується як заглушка.
• Плоский приварний. Не має виступів. Його прикріплюють за допомогою зварювання.
• Різьбовий. У різьбового фланця всередині центрального отвору є різьблення. Його не приварюють, а накручують на різьблення, що знаходиться на зовнішній стороні труби.
• Існують моделі, у яких до плоскої частини приєднано розтруб, куди вставляють трубу з використанням кільця ущільнювача. У цьому випадку фланець можна прикріпити без застосування зварювання.

Це найпоширеніші варіанти. Вільні часто застосовуються разом із кінцевими заглушками. Вимоги до таких фланців зазвичай нижчі, тому їх можна використовувати як дешевші деталі для зниження загальної вартості з'єднання.

Щоб виготовити фланець для труби, використовується головним чином сталь, але в деяких випадках для цієї мети застосовують алюміній, бронзу, мельхіор або мідь. Вважається, що матеріали, з яких виготовлені труба і фланець, повинні збігатися. У деяких випадках, коли існує ризик впливу хімічно агресивного середовища, труби і з'єднання можуть бути додатково покриті захисною оболонкою або пофарбовані.

Характеристики фланців

Щоб правильно вибрати фланець, необхідно зазначити його характеристики:

• Діаметр труби, до якої потрібно приєднувати.
• Граничний тиск з'єднання.
• Потрібний вид фланця.
• Необхідний клас обробки поверхні. Наприклад, гладка або матова поверхня деталі.
• Метал виготовлення.
• Марка або клас, які визначаються з урахуванням використовуваного стандарту.
• Товщина стінки труби (для розтрубного або комірцевого фланця).

Зазвичай за високого тиску використовуються розтрубні, комірцеві та вільні різновиди. Їх застосування розраховане на довговічне з'єднання.

Для чого застосовують фланці?

Щоб з'єднати труби між собою, можна, наприклад, застосувати зварювання. Але в цьому разі буде набагато складніше працювати з трубопроводом згодом. Використання фланців виправдане в таких випадках:

• Необхідно з'єднувати між собою труби, виготовлені з різних матеріалів.
• Згодом потрібно вилучати ділянку труби для ремонту.
• Встановлення вимірювальних приладів.
• Зручне очищення труб.
• Встановлення регулювальної або запірної арматури.

Фланцеве з'єднання дає змогу легко замінювати частини трубопроводу, проводити в ньому необхідні зміни, здійснювати технічне обслуговування.