Фланцевое соединение – разъемный (болтовой) способ монтажа трубопроводов. Фланец представляет собой плоскую стальную пластину, имеющую форму кольца (реже квадрата либо прямоугольника). В средней части пластины расположено отверстие под вставку торцевой части трубы, а по ее контуру — несколько равноудаленных отверстий под установку болтов либо шпилек, которые впоследствии фиксируются гайками. Герметичность соединения достигается за счет использования уплотнительных прокладок из различных материалов. Также могут использоваться обтюраторы — стальные заглушки, устанавливаемые между двух фланцев. Обтюраторы позволяют перекрыть конкретный участок трубопровода при необходимости его ремонта.
Широкое применение фланцев обусловлено простотой и надежностью разборной конструкции, способностью выдерживать высокое давление (до 25 МПа), перепады температур, воздействие агрессивных веществ. В зависимости от характеристик перекачиваемой среды подбирают материалы для изготовления фланцев и прокладок.
Основные виды фланцевых соединений:
· приварной тип
- свободновращающийся вид
- резьбовой тип
- глухой формы
- сквозного вида
Важнейшим конструктивным параметром любого фланца является исполнение уплотнительной поверхности. В соответствии с ГОСТ 33259-2015 приняты десять исполнений с детальным указанием их размеров:
· исполнение A ─ плоскость;
· исполнение B ─ соединительный выступ (соответствует исполнению 1 здесь и далее ─ в соответствии с ГОСТ 12815-80);
- исполнение C, L ─ шип (соответствует исполнениям 4 и 8);
- исполнение D, M ─ паз (соответствует исполнениям 5 и 9);
- исполнение E ─ выступ (соответствует исполнению 2);
- исполнение F ─ впадина (соответствует исполнению 3);
- исполнение J ─ под прокладку овального сечения (соответствует исполнению 7);
- исполнение K ─ под линзовую прокладку (соответствует исполнениям 6 и 8).
Исполнения C, L и E допускается применять только по требованию заказчика.
Прокладки фланцевых соединений
Материал прокладки должен соответствовать условиям ее эксплуатации с учетом параметров (давление, состав, температура) рабочей и окружающей среды.
Для исполнений фланцев A, B, C, D, E и F допустимо использование широкого перечня прокладок: металлических (в т. ч. зубчатых), металлографитовых на основе терморасширяющегося графита (ТРГ), спирально-навитых (СНП), эластичных (они особенно востребованы для чугунных фланцев). Основные виды эластичных прокладок:
· КЩ(7338-77) – резина техническая кислотощелочная;
· МБ(7338-77) – резина маслобензостойкая;
· Т(7338-77) – резина техническая теплостойкая;
· ПОН(481-80) – паронит общего назначения;
· ПМБ(481-80) – паронит маслобензостойкий;
· Картон асбестовый;
· Фторопласт-4.
Фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений K и J применяют с линзовыми прокладками, а также прокладками овального и восьмиугольного сечения. А фланцы с уплотнительными поверхностями исполнений L и M ─ с прокладками на основе фторопласта-4.
Размеры прокладки должны обеспечивать собираемость фланцевого соединения с учетом размеров исполнений уплотнительных поверхностей фланцев, а конструкция ─ центрирование прокладки при сборке, предотвращая возможность выдавливания. Лучшую фиксацию прокладки могут обеспечить отдельные элементы конструкции фланца. Например, паз под прокладку и шип в ответном фланце образуют своего рода замок, защищающий прокладку и тем самым повышающий надежность соединения.
Герметичность монтажного стыка зависит от регулярности и качества обслуживания. Механические вибрации, влажность наружного воздуха и другие факторы приводят к расшатыванию стыков, которые нуждаются в периодической подтяжке.
Разгонка фланцев
При необходимости расстыковки соединений и замены прокладки используются специальные разгонщики, представляющие собой клиновидные домкраты, посредством которых разводятся соседние фланцы. Существуют механические (ручные) и гидравлические разгонщики, способные развивать усилие до 15 тонн.
