Технология фланцевого соединения стальных труб: Пошаговая инструкция + Фото и Видео

Сборка и установка фланцевых соединений на стальных трубопроводах

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

  • соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
  • устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
  • проводить очистку трубопроводов;
  • врезать измерительные приборы;
  • отсекать участок трубы для ремонта.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами. При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами. Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника. В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки. Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

  1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
  2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
  3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
  4. С шипом.
  5. С внутренним кольцевым пазом.
  6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
  7. Выборка для овальной прокладки.
  8. С шипом для фторопластовой прокладки.
  9. То же что 8, но вместо шипа паз.

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

  1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
  2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
  3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
  4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
  5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
  6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.

При установке фланцевых соединений на стальных трубопроводах их материал должен быть идентичным или близким по составу металлу труб. Это нужно для предотвращения повреждений при изменениях температуры. Фланцы бывают из серого и ковкого чугуна, легированной, углеродистой и нержавеющей стали. Для трубопроводов из иных материалов выпускаются бронзовые, алюминиевые, латунные разновидности. Безнапорные системы из полиэтиленовых труб часто собирают на полипропиленовых фланцах.

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

  1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
  2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
  3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
  4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

  • резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
  • паронита общего назначения;
  • теплостойкой резины;
  • асбестового картона;
  • паронита, стойкого к маслу и бензину;
  • кислото и щелочеустойчивой резины;
  • графита;
  • фторопласта;
  • металла (алюминия, меди);
  • металлографита.

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке. Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности. Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

  • гидравлическим натяжным устройством;
  • пневматическим гайковертом;
  • ручным динамометрическим ключом;
  • гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

Особенности фланцевых соединений для металлических коммуникаций

Понятие «фланец» подразумевает и вид сантехнической арматуры, и сам способ соединения труб, применяющийся в практически любой отрасли промышленности. Фланцевое соединение стальных труб герметичное и прочное, при этом разборное, что дает возможность после демонтажа проводить профилактические работы или повторно использовать участок трубопровода. В зависимости от назначения системы используются фланцы различных типов, выполненные из различных материалов.

Область применения фланцев

Сам фланец не является соединительным элементом: его задача — опора для крепежных болтов и обеспечение герметичности этого стыка. Как запорные или соединительные элементы фланцы применяются в коммуникациях системы ЖКХ, нефтяной и химической промышленности, топливной и газовой отрасли. Достаточно прочное и долговечное фланцевое соединение труб применяется и для установки на систему измерительных приборов. Различные технологии и типы материалов, применяющиеся для изготовления фланцев, позволяют успешно эксплуатировать даже системы, проводящие агрессивные среды под высоким давлением.

Для монтажа трубопроводов обычно используются диски из того же материала, что и основные элементы. Это обеспечивает равномерность нагрузки и страхует от повреждения элементов в результате перепадов температуры на швах материалов с разной теплопроводностью. Соответственно, фланцевое соединение полиэтиленовых труб производится аналогичным узлом, но для стальных труб может применяться фланец из чугуна, алюминия, латуни, бронзы. Тем не менее, лидером является углеродистая стиль – недорогой, простой в обработке и практичный материал.

Характерная конструкция

Фланец — металлический диск круглой или, что встречается реже, квадратной формы с перфорированной плоскостью. В комплект арматуры такого типа входят:

  • парные диски;
  • болты и гайки для крепления и стягивания этих плоскостей;
  • прокладка из паронита, фторопласта или терморасширенного графита, обеспечивающая герметичность.
Читайте также:  Что делать если засорился унитаз? Методы прочистки и Виды засоров- Как устранить своими руками + Видео

Диски фланцев, поступающие конечному потребителю в том виде, в котором вышли из штамповочного станка, могут быть как гладкими, так и имеющими характерные насечки. Эта модель обеспечивает большую герметичность, необходимую для безаварийной эксплуатации водо- и газопроводов. На диски попарно могут быть нанесены:

  • шипы и пазы;
  • выступы и соответствующие впадины.

Отдельные конструкции предусматривают углубления под прокладки разных типов и форм. Изолирующие фланцевые соединения газовых труб требуют особенно тщательного контроля качества этого элемента.

Размеры и количество болтовых отверстий устанавливаются производителем в соответствии с ГОСТом. Крепление арматуры к самой трубе производится, как правило, сварочным аппаратом. Отдельные виды фланцевых соединений трубопроводов могут крепиться и при помощи резьбы, нанесенной на фланцевый диск с внутренней стороны. Специалисты отмечают, что в конструкциях такого типа преимущество прочности фланцевого соединений практически утрачивается.

Типы фланцевой арматуры

При всем разнообразии фланцев, можно выделить основные типы, имеющие характерные черты:

  • проходные фланцы, использующиеся для наращивания длины трубопроводов;
  • фланцы-заглушки, являющиеся тупиковыми.

Поскольку фланец — соединение, применяющееся в рассчитанных на длительную эксплуатацию системах или трубопроводах с большим внутренним давлением, то в приоритете монолитное присоединение к металлической трубе сваркой. Поток перед работами прекращается и восстанавливается только после полного завершения работ с постепенным наращиванием нагрузки.

Основные виды по ГОСТу

Применение того или иного типа фланцевых соединений в конкретном случае диктуется параметрами проводимой среды, объемом и запланированной нагрузкой на систему. Как определяет ГОСТ, соединения бытовых трубопроводов фланцевые делятся на три основные вида. Соединительные узлы с другими показателями производятся в индивидуальном порядке по специальным заказам.

Приварные плоские фланцы

Этот тип соединительного узла встречно надевается на противоположные края подготовленной к сварке стальной трубы. Окружность трубы соединяется с арматурой сварочными швами по два, на каждый из парных окончаний. Затем производится стандартное крепление при помощи болтов и гаек с предварительным размещением уплотнителя между плоскостями.

Монтаж приварного фланца в стык производится быстрее, так как для крепления требуется всего по одному шву на каждое из окончаний соединяемой трубы. Перед сваркой диск фланца и зачищенный край колена прикладываются встык. Для трубопроводов с небольшим давлением среды такой тип арматуры считается достаточным, хотя и уступающим плоскому аналогу.

  • Свободные фланцы на приварном кольце

Каждый из парных элементов конструкции в этом типе арматуры состоит из двух частей. Кольцо приваривается к окончанию трубы обычным методом. Сам свободно двигающийся по длине трубы фланец к этому моменту на нее уже накинут. Такой тип монтажа позволяет применять соединение трубопроводов фланцевое в труднодоступных участках, а также использовать для изготовления кольца и самого диска разные типы стали. То есть для трубы из нержавейки использовать аналогичное более дешевое кольцо и высокопрочный фланец из углеродистой стали. Прочные шайбы, болты и гайки обеспечат надежность конструкции.

Видео: как приварить фланец к трубе

Фланцевый тип соединений труб в быту практически не применяется, эта технология рассчитана на промышленное применение. При необходимости выбирать фланцевые узлы требуется обратить особое внимание на отметки о соответствии нормативам.

Фланцы для труб: разновидности и особенности

В настоящее время существует несколько способов соединения водопроводных труб, которые отличаются своими характеристиками и методикой монтажа. Каждый проектировщик при разработке подобных систем уделяет этому моменту особое внимание, поскольку от данного момента зависит не только качество конечного изделия, но и стоимость. При этом фланцевое соединение стальных труб или материалов из ПВХ заслуживает отдельного описания, поскольку оно рассчитано на определенную специфику и высокие нагрузки.

Любительское фото металлических точеных фланцев

Разновидности и спецификация

Для начала необходимо сказать о том, что подобное соединение применяется обычно для материалов с большим диаметром. Поэтому фланец для трубы 25 мм можно считать одним из самых маленьких. Однако такое решение обусловлено не нехваткой других видов стыковки, а вопросами элементарной экономии и способности таких изделий выдерживать высокое давление.

Принцип создания перехода данного вида с указанием всех элементов

Металлические системы

Чаще всего фланцевое соединение труб используется при работе с металлическими системами.

Оно имеет вид двух плоских колец с отверстиями, которые при соединении вместе совпадают друг с другом.

Различные виды металлических фланцев, которые отличаются процессом их изготовления

  • Фиксируют такие кольца при помощи сварки на торце труб, проваривая места стыковки изнутри и снаружи. При этом инструкция по монтажу настоятельно рекомендует заранее разметить место фиксации фланца относительно отверстий для крепления. В противном случае можно получить проблемы при соединении в результате несовпадения мест для крепления.
  • Обычно между такими стыками устанавливают резиновую прокладку. Она обеспечивает плотность места соединения и позволит избежать перекосов, даже если работы производятся своими руками.

Довольно часто на производстве используют такие элементы с резьбовой фиксацией на трубу, порой намного проще произвести обварку стыков, чем заниматься нарезкой качественной резьбы на трубе большого диаметра

  • Отдельного внимания заслуживают системы из металла, которые не приемлют использования сварки. Для них специально разрабатываются конструкции, способные фиксироваться при помощи дополнительного крепежа. Ярким представителем таких изделий является обжимной фланец для чугунных труб.

Совет!
Профессиональные мастера в последнее время используют только обжимные элементы.
Это позволяет избежать использования сварки, что значительно снижает стоимость всех работ.

Изделие обжимного типа, которое часто применяют при работе с чугунными материалами

Системы из ПВХ или ПЭ

С популярностью пластиковых трубопроводов возникает необходимость их стыковки с другими системами, а значит, нужен специальный обжимной фланец для полиэтиленовых труб, который будет одеваться даже на металл. Данные изделия сразу решают проблему, связанную с вопросами создания практически любой конструкции и даже просто элементарной замены части магистрали из металла на альтернативную.

Подобные системы для пластиковых труб часто называют адаптерами, поскольку они должны обеспечить переход с одного диаметра на другой или с ПЭ трубы на металл

Стоит отметить, что обычно подбирается сборная муфта фланец для ПЭ труб, поскольку она состоит из двух частей и не нужно подбирать под нее другие изделия. Однако при этом профессиональные мастера рекомендуют сразу обращать внимание на диаметр, поскольку он может быть разным. Это связанно с тем, что ее назначение может заключаться в соединении труб из разного материала или она должна обеспечивать переход с одного диаметра на другой.

Некоторые виды пластиковых труб выпускают с установленными на них фланцами, а их торцы имеют определенную форму

Также нужно сказать и про фиксирующий фланец для ПЭ труб. Он позволяет удерживать конструкцию в одном положении и закреплять ее, снижая нагрузки на область стыка. Именно эти изделия применяют чаще всего при комбинированном монтаже.

В быту при использовании пластиковых труб такие типы соединений не используются, поскольку намного проще и экономичней применять пайку

Важно отметить, что порой фланцы для полиэтиленовых труб являются единственным видом соединительных элементов для пластиковых систем. Дело в том, что профессиональные мастера уже давно стали отказываться от стыковочных муфт, которые имеют вид обычных фитингов для канализации, только большого размера. Это связано с тем, что при их монтаже нужно максимально выдерживать уровень расположения труб, а иначе может возникнуть течь.

Совет!
Специалисты рекомендуют использовать соединительные элементы того же производителя, который изготавливает и остальные элементы системы.
Это позволит избежать проблем связанных со стандартизацией и несовместимостью.

Соединение канализационной трубы с использованием изделий подобного типа считается обязательным при создании магистралей

Рекомендации специалистов

  • Покупая фланцевое соединение полиэтиленовых труб необходимо обратить внимание на уплотнительные резинки. Они не должны иметь повреждений и по своим размерам обязаны подходить посадочным местам на изделии.

Использование подобных элементов значительно упрощает монтаж, замену или профилактическое обслуживание различных устройств, которые включены в систему и имеют срок эксплуатации ниже, чем у труб

  • Обычно фланцевый адаптер для ПЭ труб продается под конкретный тип продукции или при использовании материала одного производителя. Однако если нельзя найти нужной конфигурации, то стоит обратить внимание на изделия, которые делают сторонние производители, не имеющие отношения к созданию самих труб. При этом необходимо опробовать товар прямо на месте, чтобы убедиться в его соответствии.
  • Важно помнить, что цена таких видов стыковочных материалов может быть довольно высокой, но это вполне компенсируется простотой монтажа и избавлением от дорогостоящего оборудования. (СМ. также статью Сварка труб встык: особенности.)
Читайте также:  Плюсы и минусы гофрированной трубы: Обзор + Видео

Подобные муфты также относят к фланцевым соединениям и активно используют при создании современных систем водоснабжения и канализации

Вывод

Ознакомившись с видео в этой статье можно получить дополнительные знания об этом виде соединения. При этом на основании текста, который приведен выше, стоит сделать вывод о том, что данные изделия считаются одними из самых практичных и надежных.

Фланцевое соединение труб из стали: Технология работ +Фото и Видео

Для монтажа металлических труб в своем большинстве используют сварку, но порой требуется фланцевое соединение труб из стали.

Данный вид соединения применяется для монтажа труб большого диаметра и в случаях, когда конструкция должна легко демонтироваться.

Фланец – это кольцо или квадрат (самые распространенные формы), плоской формы с несколькими отверстиями по периметру, для болтов (шпилей с гайками) и отверстием по центру для трубы.

Общие сведения

Существует несколько видов фланцевого соединения, каждое из которых делается строго в соответствии ГОСТа:

  1. Плоские фланцы –ГОСТ 12820-81
  2. Воротниковые – ГОСТ 12821-81
  3. Свободные фланцы на приварном кольце –ГОСТ 12822-80
  4. Фланцы для сосудов и аппаратов ГОСТ 28759,2-90
  5. Кольцевая заглушка ГОСТ 12836-80

Чтобы соединение деталей было герметичным применяют уплотнители:

При помощи фланцев соединяются не только трубы между собой, но и производится монтаж труб к другим конструкциям. Например, к емкости, на патрубок которой установлен фланец или чтобы произвести стыковку изделий из разного материала.

Соединительные детали изготавливают из:

  1. Ковкого чугуна. Фланцы отливаются. Допустимое давление 4МПа. Допустимая температура жидкости от -300 до +4000
  2. Стали. Литые соединительные детали с допустимым давлением 20МПа и рабочей температурой от -2500 до +6000 . Применяются для монтажа изделий из разного материала.
  3. Стали. Приварные фланцы. Предназначены, для труб с небольшим давлением 2,5 МПа.
  4. Чугун серый. Литые фланцы используются, для труб с максимальным рабочим давлением 16МПа. Допускается транспортировка жидкости температурой от -150 до +3000.

Внимание! Стальные фланцы отливаются из легированной, углеродистой и нержавеющей стали.

Также выпускаются полипропиленовые фланцы, для монтажа пластикового трубопровода с незначительным давлением:

  • Проходные – соединительные фланцы для труб
  • Глухие – предназначены для установки в тупиковых ветках трубопровода.

Для того, чтобы соединить две детали потребуется два одинаковых фланцы, которые плотно прикреплены к срезу трубы.

Присоединяются фланцы двумя способами:

  • Сажаются на резьбу. Такой вид установки соединительного элемента применим только для безнапорной магистрали.
  • Крепятся путем приваривания.

Фланцы предназначенные для одной стыковки называют ответными. Когда элементы установлены, производится их соединение и закрепление при помощи болтов или шпилек. Шпильки закреплять проще и быстрее, так как резьба с двух сторон и затягивать гайки можно сразу с обоих концов.

Как выбрать фланцы для стальных труб?

Условный проход соединительного элемента – внутреннее сечение трубы, для которой выбирается фланец. Обозначается Ду (мм).

Важно! Приварные фланцы имеют еще одну маркировку, в виде латинской буквы, которая дает характеристику внешнему размеру (диаметру) трубы.

Изделия с идентичным условным проходом, бывают разными:

  • Отличие в расстоянии между крепежными отверстиями
  • Разница в размере отверстий.

Обычно данный показатель называют рядностью. То есть, чтобы соединить две детали при помощи фланцев у них должен совпадать не только условный проход, но и быть одинаковая рядность.

Допустимый уровень максимального давления трубной магистрали

Показатель зависит от:

  • Материала изготовления
  • Есть или нет уплотнители, и из какого материала они сделаны
  • Геометрических размеров деталей

Диапазон рабочей температуры

Монтаж с нарушением этого показателя приведет к течи в месте стыковки. Рабочая температура и рабочее давление величины взаимосвязанные, допустимые показатели всегда указаны в документации приложенной к изделию.

Уплотнители (прокладки)

Выбор данного элемента делается на основании таких показателей, как химический состав транспортируемой жидкости и какая нагрузка на трубопровод.

Изготавливают уплотнители из:

  • Резины. Обладает высокой устойчивостью к агрессивным средам и температурам.
  • Паронит. Хорошо использовать при монтаже трубопровода транспортирующего жиросодержащие среды.
  • Фторопласт
  • Асбестовый картон

Фланцевое соединение. Технология работ

  1. Соединительные детали должны быть без механических повреждений. Недопустимо наличие сколов, трещин, глубоких царапин, вмятин и т.д.
  2. Отсутствие на поверхности изделия ржавчины
  3. Перед установкой проверить болты (шпильки) на наличие брака.
  4. Убедиться в качественной резьбе
  5. Установить прокладку
  6. Проверить, как легло уплотнительное кольцо

Если используются квадратные фланцы для монтажа, то болты устанавливаются и затягиваются по диагонали. Только при соблюдении всех этих правил, возможно сделать качественное герметичное соединение.

Внимание! Установка б/у прокладок запрещена.

Когда все проверено и готово, можно приступать к затяжке. Накручивание гаек выполняется следующим образом: Первый болт, вставляется в любое отверстие фланцевого соединения, затягивается не до конца. Аналогично ставится второй болт, четко напротив первого. Третий крепится перпендикулярно первому и второму. Четвертый устанавливается напротив третьего.

По такой схеме устанавливаются все болты или шпильки.

Важно. Сразу затягивать гайки нельзя, нарушится герметизация.

После установки всех болтов можно начать их постепенно затягивать по той же схеме, каждый раз делая несколько оборотов гайки.

Чтобы степень затяжки была одинаковая, можно использовать специальные инструменты:

  • Динамометрический ключ
  • Пневматический гайковерт
  • Натяжной механизм с гидроприводом

Через сутки после начала эксплуатации трубопровода, требуется подтянуть болты, так как часто в течении этого времени соединения ослабляются.

Важно! Если болты затягивать сильно, можно испортить резьбу, слабо или не равномерно магистраль даст течь.

Фланцевое соединение стальных труб

Стальные трубы используются во многих сферах деятельности. В зависимости от диаметра и вида, они могут быть использованы в водопроводе, газопроводе, канализации, вентиляции, отоплении, в дымоходах. В каждом случае необходим определенный размер и свое соединение.

Замена ржавых труб на новые

Стальные трубы чаще всего требуют соединения, в случае прокладки. Потому как их заводские размеры, в сравнении с объемами прокладки, малы.

Соединение труб также зависит от типа коммуникации. Например, магистральные газопроводные изделия соединяют исключительно сваркой, в этом случае шов получается максимально герметичным, что необходимо для этого вещества.

Для остальных видов коммуникации очень часто используются фланцевые соединения. Таким способом стыкуются безрезьбовые стальные трубы. К ним привариваются детали – фланцы, которые скрепляются с помощью специальных болтов.

Особенности фланцевого соединения

Притом, что на первый взгляд фланцевое совмещение труб кажется несложным, оно имеет ряд своих тонкостей, которые учитываются специалистами в процессе монтажа.

Соединение труб из разных материалов

Например, процесс навинчивания гаек на болты при своей простоте очень важный, гайки не должны давать перекосов, иначе это скажется на качестве соединения. Именно поэтому они накручиваются одна против другой, а не по окружности.

Также для уплотнения фланцев используются прокладки. В зависимости от области применения труб, используют разные материалы. Так, для водопровода с температурой воды до 100 градусов по Цельсию используют прокладку из 3 мм тряпичного картона. Предварительно они смачиваются водой и высушиваются для лучшего впитывания олифы, ею пропитывается материал в течение 30 минут, олифа должна быть горячей.

В случае с трубами отопления или другими теплоносителями с температурами до 450⁰С и рабочим давлением до 5-ти МПа, используют специальный материал – асбестовый картон 3-6 мм толщиной. Он должен обладать достаточной гибкостью и плотностью.

Фланцевый переход со стали на полиэтилен

Проверка на прочность такой прокладки осуществляется сгибанием картона под прямым углом вокруг цилиндра диаметром в 10см. После такой манипуляции материал не должен ломаться, это говорит о его качестве и пригодности. Эти прокладки смазываются специальным составом на олифе.

При соединении также важно расположение болтов. Все их головки должны быть на одной стороне детали. К тому же концы болтов не должны выступать из гаек более чем на половину своего диаметра. Для того чтобы плотно привинтить болты, используется гаечный или разводной ключ.

Для того чтобы прокладка не упиралась своей наружной кромкой в болты, при этом внутренняя не закрывала отверстия, ее внутренний диаметр не должен доходить 2-3 мм до края трубы, а наружный — до болтов. Между фланцами необходимо располагать всего одну прокладку.

Разборка фланцевых соединений

Большим плюсом является то, что, в сравнении со сваркой, фланцевые соединения могут быть разобраны. Это удобно в случае, когда необходимо временно проводить коммуникации, например, на строительную площадку, как вспомогательные до окончания строительства.

Схема фланцевого соединения

Разборка соединения несложная, но также требует внимательного отношения. Для этого сначала развинчиваются гайки. Такая манипуляция производится гаечным или трубным ключом. В случае если гайки заржавели, для их изъятия используют молоток с деревянной насадкой для того, чтобы не повредить резьбу. Потом зубилом прокладку срубают, стоит отметить, что в случае повторного соединения, потребуется новая прокладка.

Читайте также:  предохранительный клапан для котла: схемы, монтаж.

Фланцевое соединение, в особенности его демонтаж, требует внимательности, так как детали достаточно тяжелые и иногда имеют острые углы, чем можно травмироваться.

Технические особенности фланцевых соединений

Фланцевое соединение – наиболее распространенный способ стыковки стальных промышленных трубопроводов между собой. Таким образом могут соединяться трубы систем водоснабжения, магистрального отопления, газоснабжения и нефтегазовые трубопроводы.

Фланцевое соединение

В данной статье представлены фланцевые соединения. Мы рассмотрим их разновидности и геометрические размеры, а также изучим требования ГОСТ к конструктивному исполнению соединительных элементов.

Назначение и особенности фланцевого соединения

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.

Фланцевые соединения являются быстроразъемной альтернативой сварной и муфтовой стыковки. При монтаже торец трубы приваривается к пропускному отверстию фланца, после чего пластины стягиваются между собой. Герметичность соединения достигается за счет использования уплотнительных прокладок из резины либо фторопласта. Также могут использоваться обтюраторы – стальные заглушки, устанавливаемые между двух фланцев. Обтюраторы позволяют перекрыть конкретный участок трубопровода при необходимости его ремонта.

Также фланцевые соединения используются для соединения трубопроводов с устройствами и технологическими емкостями, чаще всего – теплообменниками. В таком случае на концы труб наваривается фланец, к которому подводится заборный патрубок оборудования.

Соединительные фланцы

В зависимости от функционального назначения выделяют следующие типы фланцевых соединений:

  • для стыковки труб и установки запорно-регулирующей арматуры, выдерживающее давление от 0.1 до 20 МПа – регулируется положениями ГОСТ №12815;
  • для подключения к трубопроводам сосудов и оборудования – регулируется ГОСТ №28759.

Расчет фланцевых соединений любого типа ведется согласно инструкции “Рекомендации по расчет, проектированию и монтажу фланцев стальных строительных конструкций”, выпущенной ВНИПИ “Промстальконструкция” в 1989 году.

Разновидности фланцев

Каждый из вышеуказанных нормативных документов содержит классификацию фланцев, по которой соединительные элементы разделяются на разные виды. Рассмотрим классификацию изделий для стыковки стальных труб по ГОСТ №12815:

  1. Из серого чугуна, литые (ГОСТ №12817-90) – применяются для установки литой трубопроводной арматуры, соединения труб промышленного оборудования и технических емкостей из чугуна. Предназначенные для давления 0.1-16 МПа, рабочая температура от -16 до +300 градусов.
  2. Из ковкого чугуна, литые (ГОСТ №12818-80) – используются для стыковки труб, монтажа арматуры и подключения приборов и емкостей из ковкого чугуна. Выдерживают давление 1.6-4 МПа, рабочая температура от -30 до 400 0 .
  3. Из стали, литые (ГОСТ №12819-80) – соединительные элементы трубопроводов и арматуры из любых материалов. Эксплуатируются при давлении 1.6-20 МПа, температурный режим от -250 до +600 градусов.
  4. Из стали, приварные плоского типа (ГОСТ №12820-80) – норматив распространяется на фланцы плоского типа, выдерживающие давление 0.1-2.5 МПа и температуру от -70 до +300 0 . Вставка фланцевая (обтюратор) также производятся по данному стандарту.
  5. Из стали, для стыковой сварки (ГОСТ №12821-80) – выдерживают давление 0.1-20 МПа, температурный режим от -250 до +600 0 .
  6. Из стали, оборудованные приварным кольцом – давление от 0.1-3 МПа, рабочая температура от -30 до +300 0 .

Соединительные элементы сварного типа при монтаже надеваются на торец трубы и фиксируются двумя сварными швами. Конструкции для стыковой сварки закрепляются одним швом, расположенным между срезом трубы и воротником фланца.

Стальной фланец с приварным кольцом

Изделия с приварным кольцом состоят из двух частей – пластины и кольца, имеющих идентичный диаметр. При этом к трубе приваривается только кольцо, тогда как фланец остается свободным и может прокручиваться вокруг своей оси. Такая конструкция используется в труднодоступных местах либо на участках, где необходим регулярных ремонт или обслуживание трубопровода.

Фланцы для стыковки труб с сосудами и оборудованием, соответствующие требованиям ГОСТ №28659, классифицируются на следующие разновидности:

  1. Стальные плоские (ГОСТ №28759-2) – применяются для сосудов и оборудования диаметром 400-4000 мм. Предназначены для давление 0.3-1.7 МПа и температуры -70 +300 градусов. Широко используются в нефтегазовой и химической промышленности.
  2. Стальные для сварки встык (ГОСТ №28759-3) – диаметр от 40 до 4000 мм, давление 0.7-6.5 МПа, температура от -70 до +540 0 .
  3. Стальные восьмиугольного сечения – диаметр 400-1600 мм, давление 6.4-16 МПа, температура от -70 до +550 градусов.

Также существует такое понятие как изолирующее фланцевое соединение ИФС, для обустройства которого могут применяться любые типы фланцевых конструкций. Изолирующее фланцевое соединение применяется с целью защиты трубопроводов от электрохимической коррозии, которая является главной причиной ускоренного износа подземных систем.

Изолирующее фланцевое соединение в разрезе

Изолирующее фланцевое соединение состоит из 2-ух стягивающихся шпильками фланцев, между которыми расположена прокладка из диэлектрического (не проводящего ток) материала. Чаще всего применяется термостабилизированный графит либо поронит.

Такая конструкция предотвращает распространение тока по трубопроводу, ограничивая его на конкретном участке магистрали. Изолирующее фланцевое соединение способно значительно увеличить срок службы подземных трубопроводов, оно используется в течении 15-20 лет, после чего диэлектрическая прокладка подлежит замене.

Разгонка фланцев

При необходимости замены прокладки используются специальные разгонщики, представляющие собой клиновидные домкраты, посредством которых разводятся соседние фланцы. Существуют механические (ручные) разгонщики и гидравлические разгонщики, которые способны развивать усилие до 15 тонн.

Технология монтажа фланцевого соединения (видео)

Варианты исполнения фланцев

Помимо классификации по материалу изготовления и способу монтажа, фланцы разделяются в зависимости от конструктивного исполнения. ГОСТ №12820 на стальные фланцы определяет 9 вариантов исполнения соединительных элементов:

  • исполнение №1 – конструкция оборудована соединительным выступом (фаской) под углом 45 градусов;
  • исполнение №2 – с выступом под углом 90 0 ;
  • исполнение №3 – с выступом на 45 0 и выборкой (впадиной) на внутренней торцевой части;
  • исполнение №4 – с внутренней выборкой и выступом на 90 0 ;
  • исполнение №5 – с внутренним пазом по всей окружности фланца;
  • исполнение №6 – нарезана внутренняя фаска под установку линзовой прокладки (вибровставки);
  • исполнение №7 – фаска предназначена под установки прокладки овальной формы;
  • исполнение №8 и №9 – аналогичны конфигурации №4 и №5 за исключения наличия фаски под линзовую прокладку.

Варианты исполнения фланцев

В отдельную группу относятся компрессионные фланцы, предназначенные для соединения стальных и пластиковых труб. Компрессионные конструкции состоят из двух частей – фланцевой пластины и выходящей из нее цанговой муфты под ПЭ трубу. Компрессионные фланцы предназначены для систем с давлением до 10 МПа. Также существуют компрессионные адаптеры, посредством которых выполняется переход из пластиковой трубы на металлическую арматуру.

Вибровставка, она же вставка фланцевая, используется для снижения уровня шума и вибрации, возникающих в процессе эксплуатации трубопровода. Вибровставки выполняются из термически устойчивой резины, имеющей кордовое основание, за счет которого прокладка получает дополнительную жесткость и устойчивость к деформациям.

Вибровставки производятся в диапазоне диаметров 25-800 мм. Они могут устанавливаться на трубопроводы водоснабжения, подачи воздуха, парообразных веществ и других химически нейтральных жидкостей. Вибровставки диаметром 25-200 мм выдерживают давление до 16 МПа, 250-600 мм – до 10 МПа. Рабочая температура резиновой вибровставки до +110 градусов. Такие компенсаторы не повреждаются при линейном удлинении труб, они способны сжиматься и растягиваться на 12-20 мм, в зависимости от размера вибровставки.

Конструктивные особенности фланцевого крепежа

Фланцевый крепеж, помимо самой соединительной пластины, состоит из 3-ех элементов:

  • болта либо шпильки;
  • гайки;
  • шайбы.

Согласно положениям ГОСТ №12816, использовать болты можно на трубопроводах с давлением рабочей среды до 25 МПа, если давление в системе превышает данную величину, должна применяться монтажная шпилька (стальной стержень с резьбой но обеих концах), которая обеспечивает большую прочность стыка. В трубопроводах высокого давления (от 100 МПа) используется шпилька из 35-ой стали, при давлении до 100 МПа – шпилька из стали 20Х.

Шайбы для фланцевых соединений представляют собой стальную пластину, подкладываемую под гайку либо шапку болта с целью увеличения ее опорной площади. Для крепежа фланцев допускается применять болты, шпильки и шайбы классов прочности 8.8, 6.6 и 5.6.

Защитный кожух из листовой стали

На фланцы, установленные на трубопроводах перекачивающих агрессивные жидкости, в обязательном порядке монтируется защитный кожух (КЗХ). Кожух представляет собой чехол из гидфровобного текстиля, листовой стали либо полимерных материалов, который предотвращает расплескивание рабочей среды при потере соединением герметичности.

Защитный кожух выпускается в диаметре 15-1200 мм, наиболее распространенные кожухи из фторопласта могут эксплуатироваться при температуре от -200 до +230 градусов.

Добавить комментарий