Рассматривая типы соединений для промышленных трубопроводов нельзя забывать про фланцы. Фланцами оборудуют почти все современные трубопроводные системы, которые рассчитаны на серьезные нагрузки.
В отличие от резьбовых или сварных соединений муфтового типа – фланцы имеют большую прочность, герметичность и, в общем, намного надежнее. Что, конечно же, сказывается на сфере их использования.
Мы же сейчас рассмотрим фланцы воротниковые – разновидность стальных соединений специально предназначенных для монтажа на трубы средних диаметров.
Cодержание статьи
Особенности и назначение
Стандартные фланцы – это плоские круглые пластины с отверстиями внутри. Отверстий у них есть несколько и каждое выполняет какие-то свои задачи. Самое главное и большое – внутренний выход фланца.
Его диаметр и размеры отвечают размерам трубы, на которую деталь планируется прикреплять. Размеры подобного оборудования вообще оказывают огромное влияние на то, где и как их можно использовать.
Преимущественно фланцы выпускают следующих типов:
- плоскими;
- воротниковыми.
Эти две разновидности – самые популярные и востребованные. Существуют и другие их вариации, но о них упоминать сейчас не будем, так как доля их применения в современной промышленности крайне мала.
Плоские образцы имеют стандартную форму и конструкцию. Если посмотреть на такое оборудование со стороны, то можно спутать его с укрупненной металлической шайбой.
Фланец действительно напоминает шайбу, только сильно увеличенную и с отверстиями расположенными по его окружности. Отверстия эти предназначаются для продевания в них болтов или шпилек – крепежных элементов позволяющих собрать элементы трубопровода вместе.
Воротниковые изделия от плоских отличаются наличием так называемого «воротника», круглого выступа по внутренней окружности пластины. Он предназначен для упрощения прокладчикам труб.
Если плоский фланец преимущественно приваривают, но с некоторыми сложностями (нужно иметь достаточный опыт и умение дабы не сплоховать при сварке швов) то воротниковый сможет прикрепить любой более-менее опытный сварщик. Работать с ними гораздо удобнее. Воротник легко крепится к трубе. Более того, помимо сварных образцов встречаются и резьбовые, с удобной системой крепления.
Особенности конструкции
Основное отличие в конструкции, которым обладает фланец воротниковый – это его воротник.
Воротник выливают из цельного материала. Вся деталь является цельным куском металла, преимущественно стали, обработанным на станке.
Воротник может иметь разные размеры. Его длина начинается от 1 см и может доходить до 10 или больше сантиметров. Тут все зависит от конкретных параметров трубы, внутреннего диаметра фланца и т.д.
Что интересно, воротники необязательно делают перпендикулярными основной конструкции детали. Часто воротники образуют своего рода угол или расширение. Например, на малоразмерных трубах фланцевый воротник будет сужаться почти что в 2 раза, таким образом, нивелируя потери давления из-за проблем с производительностью конкретной трубы.
Если рассматриваются фланцы воротниковые – то края у них будут гладкими или с нарезанной резьбой. Какой конкретно вариант выбрать – сказать сложно.
Резьбовые изделия встречаются редко. Они не столь надежны, хоть и дают некоторые преимущества. В то же время приварные образцы – просто эталон для промышленности. С них все начиналось, с ними же и закончится. В то же время со сваркой все же нужно повозиться, обработанные фланцами трубы в прежнее состояние уже не вернуть, разве что вы решитесь срезать торцы вместе с наваренными пластинами.
Производство воротниковых фланцев (видео)
Характеристики и свойства
Рассматривая подобную продукцию многим людям сложно сделать окончательный выбор. Это вполне нормально, ведь фланцы – не являются стандартными сантехническими фитингами. У них куча дополнительных свойств, задач и направлений. С такой кучей характеристик впору и запутаться.
К счастью, действительно важных свойств и них, как и у любой другой промышленной продукции – всего несколько.
Чтобы разобраться с рабочими свойствами воротниковых изделий рекомендуем обратиться к государственным стандартам. ГОСТы предназначены специально для их описания и привнесения ясности при разборе детали.
ГОСТами пользуются как покупатели, так и производители. Если вы видите на полке товар – будьте уверены, он сделан по всем стандартам. В противном случае продукцию просто забраковывают и на рынок не пускают.
Из характеристик сначала всегда смотрят на размеры и материал. В первую очередь, конечно же, оценивают материал.
На рынке свое лидерство держат фланцы стальные воротниковые и их разновидности. Почему именно стальные? Потому что сталь для подобных производственных задач подходит почти идеально. Она прочна, выдерживает удивительные нагрузки, в том числе внутренние, от давления, легко обрабатывается и доступна на рынке.
Минусы стали тоже всем известны – ее постепенное разрушение и покрытие ржавчиной. Вот почему многие рекомендуют брать на замену нержавеющий металл.
Нержавеющий металл – гораздо устойчивее к внешним воздействующим факторам, что следует учитывать. Так, нержавеющий фланец, как правило, свободно эксплуатируется в течение десятков лет. Там где обычная сталь продержится от силы 20 лет, нержавеющий металл выдержит все 50.
В то же время нержавеющий фланец стоит на порядок дороже обычного. Отбивает ли он свои деньги за время эксплуатации? Сложно сказать. В большинстве случаев да. Однако тут все зависит от конкретных направлений. В тяжелой промышленности работают с разными материалами, и далеко не факт, что нержавеющий металл даст вам серьезные преимущества. Здесь все зависит от условий в конкретном трубопроводе.
Размеры
Выбирать, стальной покупать фланец или нержавеющий – очень важно. Но не менее важно определить подходящие размеры детали.
Именно размеры являются базовыми характеристиками любой трубопроводной арматуры или фитинга.
Размеры фланцев довольно разнообразны. Здесь обращают внимание на:
- Внутренний диаметр воротника или прохода.
- ДУ или диаметр условного прохода.
- Наружный диаметр шайбы.
- Общий наружный диаметр с учетом обводки под крепежные элементы.
- Толщину.
- Поперечный размер, считается преимущественно для воротниковых изделий.
- Диаметр отверстий под крепежные элементы.
Очевидно, что основные размеры – внутренние и наружные диаметры окружностей. Внутренний диаметр должен совпадать с диаметром рабочей трубы, в противном случае деталь просто не удастся установить на торец трубы.
Наружный диаметр должен полностью отвечать аналогичному параметру у другой пары фланцев. При их несовпадении фланцевые пластины между собой скрепить не удастся.
Если рассматривать самые распространенные модели, предназначенные для работы в среде давления 10-15 бар, то у них параметры, отвечающие за внутренний диаметр(d1) и наружный диаметр(D) будут:
- при ДУ 20, d1 – 18 мм, D – 105 мм;
- при ДУ 50, d1 – 49 мм, D – 160 мм;
- при ДУ 125, d1 – 121 мм, D – 245 мм;
- при ДУ 350, d1 – 351 мм, D – 520 мм.
Остальные размеры и характеристики вы можете просмотреть в соответствующих ГОСТах. В частности ГОСТ 12820-21 нормирует воротниковые стальные фланцы стандартного образца. В них все данные представлены в удобных таблицах с условными обозначениями и пояснениями.
