Тръбният фланец е механичен компонент, който свързва тръби, клапани, помпи и оборудване, за да образува цялостна тръбопроводна система. Фланците осигуряват -уплътнение срещу течове чрез комбинираното действие на уплътнения и болтове, като същевременно позволяват монтаж, демонтаж и достъп за поддръжка през целия жизнен цикъл на системата. Това изчерпателно ръководство обхваща всеки аспект от избора на фланци, от основните типове и стойности на налягането до стандартите за материали и производствените процеси.
Какво е тръбен фланец?
Фланецът за тръба е фитинг, подобен на диск-, който създава сигурна,{1}}устойчива на течове връзка между две секции на тръбата или между тръба и всяко фланцово оборудване. Фланцовото съединение се състои от два съответни фланеца с уплътнение между тях, държани заедно с болтове или шпилки. Когато болтовете са затегнати, уплътнението компресира и запълва микроскопични неравности по повърхността на фланците, създавайки плътно уплътнение при натиск.
Фланците се използват широко в нефтената и газовата, химическата обработка, производството на електроенергия, пречистването на вода, морската и фармацевтичната промишленост. Те позволяват на инженерите да проектират тръбопроводни системи, които могат да бъдат сглобени, проверени, почистени, модифицирани и демонтирани без рязане или заваряване на тръби. Тази поддръжка е критично предимство пред постоянно заварени връзки.
Общ преглед на обичайните типове фланци
Има осем основни типа фланци, всеки от които е проектиран за специфични изисквания за тръбопроводи. Изборът между тях зависи от работното налягане, температурата, размера на тръбата, метода на закрепване и честотата на поддръжка.
| Тип фланец | Ключова характеристика | Най-доброто приложение | Диапазон на налягането |
|---|---|---|---|
| Заварена шийка (WN) | Заострена главина за разпределение на напрежението | Високо-налягане, висока-температура | Клас 150-2500 |
| Обувка-(SO) | Плъзга се върху тръба, две ъглови заварки | Комунални-услуги за ниско налягане | Клас 150-600 |
| Сляп | Плътен диск, без отвор | Затваряне на края на тръбата, тестване | Клас 150-2500 |
| Заварка на муфа (SW) | Зенковка за тръба с малък{0}}отвор | Малки тръбопроводи с високо{0}}налягане | Клас 150-2500 |
| С резба | Вътрешни резби NPT | Без -заваряване на опасни зони | Клас 150-300 |
| Lap Joint | Разхлабен пръстен над края на пръчката | Често разглобяване | Клас 150-600 |
| Намаляване | Два различни диаметъра на отвора | Преходи на размера на тръбата | Клас 150-600 |
| Отвор | Отвори за кранове за измерване на потока | Отчитане на попечителски трансфер | Клас 300-2500 |
Фланците със заварени гърловини са предпочитаният избор за тежки условия на експлоатация, тъй като тяхната заострена главина разпределя гладко механичното напрежение от тръбата в тялото на фланеца. Плъзгащите-фланци предлагат по-ниска{2}}разходна алтернатива за не-критични системи с-налягане. Слепите фланци осигуряват здрави крайни затваряния за изпитване под налягане и бъдещи точки на разширение. Заварените гнезда и фланците с резба служат за тръбопроводи с малък-отвор, където пространството или ограниченията за безопасност ограничават заваряването.
Номинални стойности на налягането на фланеца (клас 150-2500)
Облицовката на фланеца е уплътнителната повърхност, която контактува с уплътнението. Правилният избор на облицовка е от решаващо значение за постигане на-фуга без течове. Всеки от петте стандартни типа облицовки обслужва различни системи на уплътнения и условия на налягане.
Повдигнато лице (RF)е най-често срещаната облицовка, с повдигната повърхност, която концентрира натоварването на болта върху уплътнението. Типичната височина на повдигнатото лице е 1/16 инча за клас 150-300 и 1/4 инча за клас 400-2500.Плоско лице (FF)се простира по цялата повърхност на фланеца и се използва с чугунено или плоско-оборудване за предотвратяване на счупване на фланеца от напрежението на болта.Пръстеновидно съединение (RTJ)разполага с прецизно-обработен жлеб, който приема метално пръстеновидно уплътнение, създавайки уплътнение метал-към-метал за работа при високо-налягане и висока-температура.Мъжки и женски (M&F)иезик и жлеб (T&G)облицовките осигуряват само{0}}центриращо подравняване и защита против-издухване за обслужване с химикали и опасни течности.
Стандарти за материал на фланеца
Изборът на материал е едно от най-важните решения при спецификацията на фланеца. Материалът трябва да издържа на работното налягане, температура и химическа среда, като същевременно остава икономичен и годен за производство.
ASTM A105е стандартният материал от въглеродна стомана за-фланци с общо предназначение, работещи между -20 градуса F и 1000 градуса F.ASTM A182 F304/F316аустенитните неръждаеми стомани осигуряват устойчивост на корозия за химически и морски среди.ASTM A350 LF2е въглеродна стомана,-тествана на удар за работа при ниски{1}}температури до -50 градуса F.ASTM A182 F11/F22/F91хром-моли сплавите издържат на висока-температура до 1100 градуса F с отлична устойчивост на пълзене.ASTM A182 F51/F53дуплексните и супердуплексните класове предлагат висока якост и устойчивост на корозия за приложения в морски и кисели газове.
| Стандарт за материал | Тип | Температурен диапазон | Типично приложение |
|---|---|---|---|
| ASTM A105 | Въглеродна стомана | -20 градуса F до 1000 градуса F | Общо обслужване |
| ASTM A182 F304 | Неръждаема стомана | -425 градуса F до 1500 градуса F | Корозивни среди |
| ASTM A182 F316 | Неръждаема стомана | -425 градуса F до 1500 градуса F | Среда,-съдържаща хлорид |
| ASTM A350 LF2 | Ниско{0}}температурна въглеродна стомана | -50 градуса F до 650 градуса F | LNG, криогенен |
| ASTM A182 F22 | Chrome-Moly | 0 градуса F до 1100 градуса F | Сервиз с водород |
| ASTM A182 F91 | Chrome-Moly-V | 0 градуса F до 1200 градуса F | Високо{0}}услуга за пълзене |
| ASTM A182 F51 | Дуплекс SS | -50 градуса F до 600 градуса F | Морски, кисел газ |
Производство на фланци
Фланците се произвеждат чрез три основни процеса: коване, леене и рязане от плоча.Кованее най-разпространеният метод за фланци ASME B16.5, произвеждащ превъзходен поток на зърно, подравнен с контура на фланеца за максимална здравина и устойчивост на умора.Кастинге по-икономичен за сложни форми и големи производствени обеми, но произвежда по-ниски механични свойства с по-висок риск от вътрешна порьозност.Изрязана плочафланците се обработват от валцована стоманена плоча за големи диаметри извън стандартните възможности за коване.
Термичната обработка се прилага въз основа на изискванията за материал: нормализирането облекчава вътрешните напрежения, отгряването омекотява материала за машинна обработка, а закаляването и темперирането повишават якостта и твърдостта. Правилната термична обработка гарантира, че фланецът отговаря на изискванията за механични свойства на приложимата спецификация на материала.
Стандарти за фланци
Множество международни стандарти управляват размерите на фланеца, номиналното налягане и материалите.ASME B16.5е най-широко използваният стандарт за фланци от NPS 1/2 до 24, определящ размери на базата на инч-с класове на налягане от 150 до 2500.EN 1092-1е европейският стандарт, използващ метрични размери и PN рейтинги (PN2,5 до PN400).JIS B2220е японският стандарт, използващ K-оценки (5K до 40K).GB/T 9112е китайският национален стандарт за фланци от стоманени тръби. Разбирането на приложимия стандарт за местоположението на вашия проект е от решаващо значение, тъй като фланците от различни стандарти не са директно взаимозаменяеми.
Как да изберете правилния фланец
Ефективният избор на фланец следва систематичен процес. Първо, определете проектното налягане и температура от условията на процеса, за да установите необходимия клас на налягане. Второ, изберете вида на облицовката въз основа на системата от уплътнения и изискванията за уплътняване. Трето, изберете материал, съвместим с технологичната среда, условията на околната среда и температурния диапазон. Четвърто, изберете типа фланец въз основа на метода на закрепване на тръбата (заварен, резбован или разхлабен) и изискванията за поддръжка. Накрая проверете дали избраната комбинация отговаря на всички приложими изисквания на кода и индустриалните стандарти.
Ключовият извод е, че правилният избор на фланец изисква оценка на изискванията за налягане, температура, среда и поддръжка заедно, а не поотделно. Фланец, който е подходящ само за налягане, може да се повреди, ако материалът е несъвместим с технологичната среда или ако типът на облицовката не отговаря на системата от уплътнения.
Нуждаете се от помощ при избор на фланец за вашия проект?
Свържете се с нашия инженерен екип за експертни насоки и конкурентни цени за всички видове фланци, материали и класове.
Получете оферта
