Įvadas į flanšus

Flanšai naudojami, kai reikia išmontuoti vamzdyno jungtį. Jie daugiausia naudojami įrangos, vožtuvų ir specialybių srityse. Tam tikruose vamzdynuose, kur techninė priežiūra atliekama reguliariai, tam tikrais intervalais įrengiami išjungimo flanšai. Flanšinė jungtis sudaryta iš trijų atskirų ir nepriklausomų, nors tarpusavyje susijusių komponentų; flanšai, tarpikliai ir varžtai. Norint, kad jungtis būtų sandari, parenkant ir taikant visus šiuos elementus reikia specialių valdymo priemonių.

Flanšai klasifikuojami keliais alternatyviais būdais:

Remiantis vamzdžių tvirtinimu

Flanšai gali būti klasifikuojami pagal tvirtinimo prie vamzdyno būdą, kaip nurodyta toliau;

Užslydimas ant flanšo –

„Slip On“ tipo flanšai tvirtinami dviem filialinėmis siūlėmis, flanšo viduje ir išorėje. Apskaičiuotas Slip On flanšo stiprumas esant vidiniam slėgiui yra maždaug du trečdaliai suvirinimo kaklelio flanšų stiprumo, o jų eksploatavimo laikas nuovargio metu yra maždaug trečdalis pastarųjų. Paprastai šie flanšai yra kaltinės konstrukcijos ir yra su stebule. Kartais šie flanšai yra gaminami iš plokščių ir nėra aprūpinti stebule. Flanšo trūkumas yra tas, kad flanšo ir alkūnės arba flanšo ir trišakio derinys neįmanomas, nes pavadintos jungiamosios detalės neturi tiesaus galo, kuris visiškai nuslystų į slydimą. Ant flanšo.

Lizdo suvirinimo flanšas -

Socket suvirinimo flanšai tvirtinami tik vienu siūliniu siūlu, tik išorėje ir nerekomenduojami sunkiems darbams atlikti. Jie naudojami tik mažo vamzdžio linijoms. Jų statinis stiprumas yra lygus Slip On flanšams, tačiau jų atsparumas nuovargiui yra 50 % didesnis nei dvigubai suvirintų Slip On flanšų. Šio tipo flanšams reikia nurodyti jungiamojo vamzdžio storį, kad būtų užtikrintas tinkamas skylės matmuo. Suvirinimo jungėje prieš suvirinimą tarp flanšo arba jungiamosios detalės ir vamzdžio turi būti sudarytas tarpas. ASME B31.1 paruošimas suvirinimui (E) lizdo suvirinimo mazgas sako:Sumontuojant jungtį prieš suvirinant, vamzdis arba vamzdis turi būti įkišamas į lizdą iki didžiausio gylio, o po to ištraukiamas maždaug 1/16″ (1,6 mm) nuo kontakto tarp vamzdžio galo ir lizdo peties.Suvirinimo siūlės dugno tarpo tikslas paprastai yra sumažinti liekamąjį įtempį suvirinimo siūlės šaknyje, kuris gali atsirasti kietėjant siūlės metalui. Paveikslėlyje parodytas išsiplėtimo tarpo X matas. Lizdinio suvirinimo flanšo trūkumas yra tas tarpas, kurį reikia padaryti. Dėl korozinių produktų, daugiausia nerūdijančio plieno vamzdžių sistemose, įtrūkimai tarp vamzdžio ir flanšo gali sukelti korozijos problemų. Kai kuriuose procesuose šis flanšas taip pat neleidžiamas.

Prisukamas flanšas -

Srieginiai arba srieginiai flanšai naudojami vamzdynų linijoms, kuriose negalima suvirinti. Srieginis flanšas ar jungtis netinka vamzdžių sistemai, kurios sienelės storis yra plonas, nes vamzdžio sriegio nupjauti neįmanoma. Taigi reikia pasirinkti storesnį sienelės storį.ASME B31.3 vamzdynų vadove rašoma:
Jei plieninis vamzdis yra su sriegiu ir naudojamas garams, viršijantiems 250 psi, arba vandens tiekimui, kai vandens temperatūra aukštesnė nei 220 psi, vamzdis turi būti besiūlis ir jo storis turi būti bent lygus 80 pagal ASME B36.10 schemą.Lizdinis suvirinimas ir srieginiai flanšai nerekomenduojami dirbant aukštesnėje nei 250 laipsnių ir žemesnėje nei -45 C temperatūroje.

Juostinės jungties flanšas -

Kai vamzdynas yra iš brangios medžiagos, jungčių jungės naudojamos su stulpeliais. Pavyzdžiui, nerūdijančio plieno vamzdžių sistemoje gali būti naudojamas anglinio plieno flanšas, nes flanšas nesilies su vamzdyje esančiu gaminiu. Stuburo galai bus privirinami prie vamzdyno, o flanšai bus laisvi. Šių flanšų vidinis spindulys yra nusklembtas, kad būtų pašalintas stuburo galo spindulys. Šie flanšai yra beveik identiški slydimo flanšui, išskyrus spindulį flanšo paviršiaus ir kiaurymės sankirtoje, kad tilptų stuburo galo dalis. . Jų gebėjimas išlaikyti slėgį yra šiek tiek geresnis nei "Slip On" flanšų, o nuovargio veikimo laikas yra tik viena dešimtoji "Weld Neck" flanšų. Taigi šios flanšinės jungtys naudojamos žemo slėgio ir nekritinėse srityse.

Suvirinimo kaklo flanšas -

Suvirinimo kaklelio flanšus lengva atpažinti kaip ilgą kūginę stebulę, kuri palaipsniui pereina į sienelės storį iš vamzdžio ar jungties. Ilgas kūginis stebulė yra svarbus sutvirtinimas, naudojamas kai kuriose srityse, susijusiose su aukštu slėgiu, minusine ir (arba) aukšta temperatūra. Sklandus perėjimas nuo flanšo storio prie vamzdžio ar jungiamosios detalės sienelės storio, kurį sukelia kūgis, yra labai naudingas, kai pasikartojančio lenkimo, kurį sukelia linijos išsiplėtimas ar kitos kintamos jėgos, sąlygomis. Šie flanšai yra išgręžti, kad atitiktų vidinį sujungimo vamzdžio arba jungiamosios detalės skersmenį. todėl nebus ribojamas produktų srautas. Tai apsaugo nuo turbulencijos jungtyje ir sumažina eroziją. Jie taip pat užtikrina puikų įtempių paskirstymą per kūginę stebulę. Suvirinimo kaklelio flanšai pritvirtinami prie vamzdžių suvirinant sandūriniu būdu. Jie daugiausia naudojami svarbioms paslaugoms, kai reikia radiografiškai patikrinti visas suvirinimo jungtis. Nurodant šiuos flanšus, kartu su flanšo specifikacija taip pat turi būti nurodytas suvirinimo galo storis.

 

Aklas flanšas -

Aklieji flanšai gaminami be angos ir naudojami vamzdynų galams, vožtuvams ir slėgio indų angoms uždaryti. Vidinio slėgio ir varžtų apkrovos požiūriu aklieji flanšai, ypač didesnių dydžių, yra labiausiai įtempti flanšų tipai. Tačiau dauguma šių įtempių yra lenkimo tipai, esantys netoli centro, ir kadangi nėra standartinio vidinio skersmens, šie flanšai yra tinkami aukštesnio slėgio temperatūrai.

Sumažinamas flanšas -

Redukciniai flanšai naudojami didesnių ir mažesnių dydžių sujungimui nenaudojant reduktoriaus. Jei flanšai mažinami, flanšo storis turi būti didesnio skersmens storis. Šie flanšai paprastai būna aklieji, slydimo, srieginiai ir suvirinti kaklo flanšai. Jie yra visų slėgio klasių ir yra gera alternatyva dviejų skirtingų dydžių vamzdžių sujungimui. Šio tipo jungės neturėtų būti naudojamos, jei staigus perėjimas sukeltų nepageidaujamą turbulenciją, pvz., prie siurblio.

Integruotas flanšas -

Integruoti flanšai yra tie, kurie yra liejami kartu su purkštuko kakleliu arba indo ar vamzdžio sienele, prie jų privirinami arba pritvirtinti kitokiu lankiniu arba dujiniu suvirinimu tokiu būdu, kad flanšas ir purkštuko kaklelis, indas ar vamzdis siena laikoma vientisos konstrukcijos ekvivalentu. Suvirintoje konstrukcijoje purkštuko kaklelis arba indo arba vamzdžio sienelė yra laikoma stebule. Vientisai išlietų ir ant flanšų suvirintų flanšų storis tam tikrais dydžiais skiriasi.

Remiantis apdaila

Flanšai taip pat gali būti klasifikuojami pagal apkalus, kaip nurodyta toliau:

Paaukštintas priekinės dalies flanšas (RF) –

Pakelto paviršiaus flanšas yra labiausiai paplitęs tipas, naudojamas technologiniuose įrenginiuose, ir jį lengva atpažinti. Jis vadinamas pakeltu paviršiumi, nes tarpiklio paviršiai yra pakelti virš varžtų apskritimo paviršiaus. Šis veido tipas leidžia naudoti platų tarpiklių konstrukcijų derinį, įskaitant plokščių žiedinių lakštų tipus ir metalinius kompozitus, tokius kaip spiralės suvynioti ir dvigubo apvalkalo tipai. RF flanšo paskirtis yra sutelkti didesnį slėgį į mažesnį tarpiklio plotą ir taip padidinti jungties slėgį. 150# ir 300# flanšų paaukštintas paviršius yra 1,6 mm (1/16 colio) ir yra įtrauktas į nurodytą storį. Siekiant didesnio įvertinimo, flanšo storis neapima pakelto paviršiaus storio. Pakelto paviršiaus storis aukštesniam įvertinimui yra 6,4 mm (1/4 colio). Įprasta ASME B16.5 RF flanšų flanšo paviršiaus apdaila yra nuo 125 iki 250µRa (nuo 3 iki 6µm Ra).

Plokščiasis flanšas (FF) –

Flat Face flanšo tarpiklio paviršius yra toje pačioje plokštumoje kaip ir varžtų apskritimo paviršius. Plokštieji flanšai dažnai naudojami tais atvejais, kai jungiamasis flanšas arba flanšinė jungtis yra pagaminti iš liejinio. Plokščiųjų paviršių flanšai niekada neturi būti prisukami prie pakelto paviršiaus flanšo. ASME B31.1 sakoma, kad jungiant plokščio paviršiaus ketaus flanšus su anglinio plieno flanšais, reikia pašalinti pakeltą paviršių nuo anglinio plieno flanšo ir reikia viso paviršiaus tarpiklio. Taip siekiama, kad plonas, trapus ketaus flanšas neįspręstų į tarpą, atsirandantį dėl pakelto anglinio plieno flanšo paviršiaus.

Žiedo tipo jungtis (RTJ) –

Žiedinio tipo jungčių flanšai paprastai naudojami esant aukštam slėgiui (600 ir aukštesnio įvertinimo klasė) ir (arba) aukštoje temperatūroje, aukštesnėje nei 800 laipsnių F (427 laipsnių). Jų paviršiuose yra išpjauti grioveliai, kuriuose yra žiedinės tarpinės. Flanšai užsandarina, kai priveržti varžtai suspaudžia tarpinę tarp flanšų į griovelius, deformuodami tarpiklį, kad būtų glaudus kontaktas griovelių viduje, sukurdamas metalo ir metalo sandariklį. RTJ flanšas gali turėti paaukštintą paviršių su įtaisytu žiediniu grioveliu. Šis pakeltas paviršius nėra sandarinimo priemonės dalis. RTJ flanšams, kurie sandarinami žiedinėmis tarpinėmis, sujungtų ir priveržtų flanšų iškilūs paviršiai gali liestis vienas su kitu. Tokiu atveju suspaustas tarpiklis neatlaikys papildomos apkrovos, viršijančios varžto įtempimą, vibracija ir judėjimas negali toliau suspausti tarpiklio ir sumažinti jungties įtempimo.

Žiedo tipo jungčių tarpinės yra metaliniai sandarinimo žiedai, tinkami naudoti aukšto slėgio ir aukštoje temperatūroje. Žiedinio tipo jungčių tarpinės yra skirtos sandarinti naudojant „pradinį kontaktą su linija“ arba pleištu tarp jungiamojo flanšo ir tarpiklio. Varžto jėga spaudžiant sandariklio sąsają, „minkštesnis“ tarpiklio metalas patenka į kietesnės flanšo medžiagos mikrosmulkią struktūrą ir sukuria labai sandarų ir efektyvų sandariklį. Dažniausiai taikomas stiliusRžiedas, kuris pagamintas pagal ASME B16.20, naudojamas su ASME B16.5 flanšais, klasė nuo 150 iki 2500. Stilius "R" žiedo tipo jungtys gaminamos tiek ovalios, tiek aštuonkampės konfigūracijos.

Aštuonkampis skerspjūvis turi didesnį sandarinimo efektyvumą nei ovalus ir būtų tinkamiausias tarpiklis. Žiedinių jungčių griovelių sandarinimo paviršiai turi būti tolygiai apdailinti iki 63 mikrocolių ir juose neturi būti įbrėžimų, įrankio ar įbrėžimų. Veikiant gniuždomosioms jėgoms, jie užsandarinami pradiniu linijos kontaktu arba pleištavimu. Žiedo kietumas visada turi būti mažesnis už flanšų kietumą.

Norėdami sužinoti daugiau apie tarpiklius, žr.: Įvadas į tarpiklius.

Liežuvis ir griovelis (T/G)–

Vieno flanšo paviršiuje yra pakeltas žiedas (liežuvėlis), apdirbtas ant flanšo paviršiaus, o antbriaunio paviršiuje yra atitinkamas įdubimas (griovelis). Šių flanšų liežuvėlio ir griovelio paviršiai turi būti suderinti. Įlaidinės apdailos yra standartizuotos tiek didelių, tiek mažų tipų. Jie skiriasi nuo vyriško ir moteriško tuo, kad vidinis liežuvėlio ir griovelio skersmuo nesitęsia į flanšo pagrindą, todėl tarpiklis išlaikomas vidiniame ir išoriniame skersmenyje. Jie dažniausiai randami ant siurblių dangčių ir vožtuvų gaubtų. Liežuvio ir griovelio jungtys taip pat turi pranašumą, nes jos yra savaime išsilyginančios ir veikia kaip klijų rezervuaras. Šaliko jungtis išlaiko apkrovos ašį vienoje linijoje su jungtimi ir nereikalauja didelės apdirbimo operacijos.

Vyras ir moteris (M/F)–

Su šiuo tipu flanšai taip pat turi būti suderinti. Viename flanšo paviršiuje yra sritis, kuri yra už įprasto flanšo paviršiaus (vyriškas). Kitas flanšas arba jungiamasis flanšas turi atitinkamą įdubimą (moteris), įtaisytą jo priekyje. Moters veidas yra 3/16-colio gylio, vyriškas 1/4-colio aukščio ir abu yra lygūs. Moteriško veido išorinis skersmuo padeda nustatyti ir išlaikyti tarpiklį. Ant šilumokaičio korpuso dažniausiai randamos individualios vyriškos ir moteriškos dangos, skirtos kanalizuoti ir uždengti flanšus. Moteriškas ir vyriškas veidas yra lygūs. Moteriško veido išorinis skersmuo padeda nustatyti ir išlaikyti tarpiklį.

Bendrieji flanšo paviršiai, tokie kaip RTJ, T&G ir F&M, niekada neturi būti sujungti varžtais. Taip yra dėl to, kad kontaktiniai paviršiai nesutampa ir nėra tarpinės, kurios vienoje pusėje būtų vieno tipo, o kitoje – kitokio tipo.

Remiantis slėgio ir temperatūros įvertinimu

Flanšai taip pat klasifikuojami pagal slėgio temperatūros įvertinimą ASME B 16.5, kaip nurodyta toliau;

• 150#
• 300#
• 400#
• 600#
• 900#
• 1500#
• 2500#

Slėgio temperatūros įvertinimo lentelėse standartiniame ASME B 16.5 nurodomas nesutrenkiamas darbinis manometrinis slėgis, kurį flanšas gali veikti esant tam tikrai temperatūrai. Flanšai gali atlaikyti skirtingą slėgį esant skirtingoms temperatūroms. Kylant temperatūrai, flanšo slėgis mažėja. Nurodyta slėgio klasė 150#, 300# ir tt yra pagrindiniai rodikliai, o flanšai gali atlaikyti didesnį slėgį esant žemesnei temperatūrai. ASME B 16.5 nurodo leistiną slėgį įvairioms statybinėms medžiagoms, palyginti su temperatūra. ASME B16.5 nerekomenduoja naudoti 150 # flanšų, kurių temperatūra viršija 400 laipsnių F (200 laipsnių). Flanšų slėgio klasė arba įvertinimas bus nurodytas svarais. Slėgio klasei nurodyti naudojami skirtingi pavadinimai. Pavyzdžiui: 150 Lb arba 150 Lbs arba 150# arba 150 klasė, visi yra vienodi.

Remiantis veido apdaila

Yra dviejų tipų apdaila, skirta apdailai.

Atsargų apdaila–

Plačiausiai naudojamas iš bet kokio flanšo paviršiaus apdailos, nes praktiškai tinka visoms įprastoms eksploatavimo sąlygoms. Suspaudus, minkštas tarpiklio paviršius įsiterps į šią apdailą, o tai padeda sukurti sandariklį, o tarp susiliejančių paviršių susidaro didelė trintis. Šių flanšų apdaila sukuriama 1,6 mm spindulio įrankiu su apvalia nosimi, kurio padavimo greitis yra 0,8 mm per apsisukimą iki 12 colių. 14 colių ir didesniems dydžiams apdaila atliekama naudojant 3,2 mm apvalios nosies įrankį, kurio pastūma yra 1,2 mm per apsisukimą.

Lygus apdailos flanšas–

Šioje apdailoje nėra jokių vizualiai matomų įrankių ženklų. Ši apdaila paprastai naudojama tarpinėms su metalinėmis dangomis, tokiomis kaip dvigubas apvalkalas, plokščias plienas ir gofruotas metalas. Lygūs paviršiai susilieja, kad sukurtų sandarumą ir priklauso nuo priešingų paviršių lygumo, kad būtų užtikrintas sandarumas. Paprastai tai pasiekiama tarpiklio kontaktinį paviršių formuojant ištisiniu (kartais vadinamu fonografiniu) spiraliniu grioveliu, sugeneruotu {{0}},8 mm spindulio apvaliu įrankiu, kurio padavimo greitis yra {{5} },3 mm vienam apsisukimui, kai gylis 0,05 mm. Dėl to šiurkštumas bus nuo 3,2 iki 6,3 mikrometrų (125–250 mikrocolių).

Dantyta apdaila–

Tai taip pat yra ištisinis arba fonografinis spiralinis griovelis, tačiau jis skiriasi nuo pradinės apdailos tuo, kad griovelis paprastai generuojamas naudojant 90-laipsnį įrankį, kuris sukuria „V“ geometriją su 45 laipsnių kampu. Dantelės gali būti koncentrinės arba spiralinės (fonografinės). Koncentrinės dantelės yra reikalingos veido apdailai, kai nešamas skystis yra labai mažo tankio ir gali rasti nuotėkio kelią per ertmę. Dantymas nurodomas skaičiumi, kuris yra aritmetinis vidutinis šiurkštumo aukštis (AARH). Tai išmatuotų profilio aukščio nuokrypių absoliučių verčių aritmetinis vidurkis, paimtas per atrankos ilgį ir išmatuotas nuo grafinės vidurio linijos.

Lygios apdailos flanšai nurodomi, kai nurodomi metaliniai tarpikliai, o dantyta apdaila, kai yra nemetalinis tarpiklis.

Remiantis statybine medžiaga

Flanšai paprastai yra kaltiniai, išskyrus labai retais atvejais, kai jie yra pagaminti iš plokščių. Kai gamybai naudojamos plokštės, jos turi būti suvirinamos kokybės. ASME B16.5 leidžia tik redukuojamus flanšus ir akluosius flanšus gaminti iš plokštės. Paprastai statybai naudojamos šios medžiagos:

• ASTM A105 – kaltas anglies plienas
• ASTM A181 – kaltinis anglinis plienas, skirtas bendrosios paskirties
• ASTM A182 – kaltas legiruotasis plienas ir nerūdijantis plienas
• ASTM A350 – kaltas legiruotas plienas, skirtas žemos temperatūros paslaugoms