Типы фланцев

Наиболее часто используемый тип фланца соответствует  ASME B16.5 и ASME B16.47, примером являются: приварной фланец с буртиком, накидной, раструбный, свободно вращающийся, резьбовой и глухой фланец. Ниже вы найдете краткое описание и определение для каждого типа.

Фланец приварной с буртиком (воротниковый)

Фланцы с приварной горловиной легко распознать по длинному коническому концентратору, который постепенно переходит к толщине стены трубы или фитинга.

Длинный конический концентратор обеспечивает необходимое усиление при использовании фланца в системах с высоким давлением, минусовых и / или повышенных температурах. Плавный переход от фланца с толщиной стенки трубы или фитинга осуществляется через конус и является чрезвычайно полезным  в условиях многократного сгибания, обусловленным линейным расширением или воздействием других переменных сил.

Диаметр этих фланцев соответствует внутреннему диаметру сопряжения трубы или фитинга, поэтому ограничения на протекающий поток продукта отсутствует. Это так же предотвращает турбулентность на стыке и уменьшает эрозию. Этот тип фланцев обеспечивает превосходное распределение напряжения через конусную ступицу и облегчают радиографический контроль за дефектоскопией.

Этот тип фланца приваривается к трубе сплошным швом, V-образным швом (Сварка встык).

Накидной фланец

Расчетная прочность накидного фланца под действием внутреннего давления составляет порядка 2/3 от прочности воротникового фланца, а их срок службы при работе составляет примерно 1/3 от срока службы воротникового фланца.

Соединение труб осуществляется в 2х угловых сварных швах; на внешней стороне и на внутренней стороне фланца.

Расстояние между концом трубы и внутренней кромкой фланца, приблизительно: 3 мм.

Это пространство необходимо, чтобы не повредить поверхность фланца в процессе сварки.

Недостаток фланца в том, что первым всегда является принцип: трубы должны быть приварены по периметру и только после этого установлены. Сочетания фланец и отвод или фланец и тройник – невозможно, потому что названные соединительные элементы имеют не прямой конец, это затрудняет скольжение (перемещение) в накидном фланце.

Раструбный фланец

Раструбные фланцы изначально были разработаны для использования в малогабаритных трубах высокого давления. Их статическая прочность равна прочности накидных фланцев, но их срок службы на 50% больше, чем у накидного фланца с 2м сварочным швом.

Соединение с трубой осуществляется 1-угловым швом на внешней стороне фланца. Но перед сваркой должно быть создано пространство между фланцем или фитингом и трубой.

ASME B31.1 1998 127,3 инструкция по подготовке к сварке раструбных фланцев гласит: При сборке в стык перед началом сварки, труба или трубка должна быть вставлена ​​в гнездо на максимальную глубину и затем извлекается примерно 1/16 «(1,6 мм) от контакта между концом трубы и плечом гнезда.

На рисунке показано значение Х – зазор для компенсации теплового расширения.

Недостатком этого фланца является вероятность разрыва, который может произойти. В коррозионных продуктах и особенно в системах труб из нержавеющей стали, щели между трубой и фланцем могут привести к возникновению коррозии. В некоторых процессах использование этого фланца также не допускается. Для более конкретного рассмотрения случаев возникновения коррозии, ее форм, видов и зависимости от среды, необходима консультация со специалистом.

Для этого фланца также всегда действует принцип: сначала трубы должны быть сварены, только после этого установлены.

Свободно — вращающийся фланец

Свободновращающиеся фланцы имеют все общие размеры, как и остальные фланцы, описанные в статье, однако, не имеет выступающей поверхности, поэтому они используются в сочетании со «свободно – вращающимся фланцем без буртика».

Эти фланцы почти идентичны с накидным фланцем, за исключением радиуса стыка на поверхности фланца и отверстий для размещения частей фланца без буртика.

Их умение держать давление не велико, оно хуже, чем у накидного фланца и срок службы в сборе только 1/10 от приварного фланца с горловиной.

Они могут быть использованы во всех классах и доступны в полном диапазоне размеров. Эти фланцы свободно перемещаются по трубе, а не приварены или закреплены иным способом. Давление в болтовых соединениях подается на прокладку под давлением фланца к задней части нахлеста фланцевого патрубка.

Свободно – вращающийся фланец имеет ряд особых преимуществ:

• Свободное вращение вокруг трубы способствует (облегчает) встраивание противоположных болтовых отверстий.
• Отсутствие контакта с текучей средой в трубопроводе часто позволяет использовать недорогой фланец из углеродистой стали с коррозионностойкийми трубами.
• В системах, которые быстро разрушаются или более подвержены коррозии, фланцы могут быть сняты для повторного использования.

Фланцевый патрубок

Фланцевый патрубок используется внахлёст, в качестве подложки фланца.

Это фланцевое соединение применяется при низком давлении и в некритических системах, и является дешевым методом отбортовки.
В систему из нержавеющих стальных труб, например, может быть вмонтирован фланец из углеродистой стали, так как он не вступает в контакт с продуктом в трубе.

Фланцевый патрубок доступна почти для всего диапазона диаметра труб. Размеры и возможные размеры определяются по стандарту  ASME B16.9. Легковесный коррозионностойкий фланцевый патрубок описан в MSS SP43.

Резьбовой фланец

Резьбовые фланцы используются для особых обстоятельств и их основное преимущество в том, что эти фланцы могут быть закреплены на трубе без использования сварки. Иногда сварочные уплотнения используются в сочетании с резьбовым соединением.

Несмотря на то, что резьбовые фланцы представлены в большинстве размеров и для большинства уровней номинального давления, используют их в основном для меньших размеров труб.

Резьбовой фланец или фитинг не подходит для трубопроводов из тонкостенных труб, так как на такие трубы невозможна посадка резьбы.

Глухой фланец

Глухие фланцы изготавливают без центрального отверстия и используют для перекрывания конца трубы, клапана или отверстия камеры высокого давления.

С точки зрения внутритрубного давления и давления на крепления (болты, сварочный шов), глухие фланцы, особенно больших размеров, являются наиболее нагруженным типом фланца.

Тем не менее, большинство из гибочный типов напряжений воздействуют на околоцентральную часть фланца, а так как не существует стандартного внутреннего диаметра, то эти фланцы подходят для использования в более высоких уровнях давления и температуры.