Руководство по фланцам ANSI: размеры, номинальные давления

Фланцы ANSI имеют решающее значение для обеспечения надежных, герметичных соединений в трубопроводных системах в различных отраслях. В этом руководстве будут рассмотрены спецификации фланцев ANSI, размеры, номинальные давления и то, как выбрать правильный фланец для вашего применения. 

Мы также подчеркнем важность партнерства с авторитетными производителями фланцев для обеспечения качества и надежности. Продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о фланцах ANSI.

1. Что такое фланец ANSI?

Фланец ANSI — это тип фланца, разработанный в соответствии со стандартами, установленными Американским национальным институтом стандартов (ANSI). 

Основанная в 1918 году, ANSI играет ключевую роль в координации и контроле разработки национальных стандартов для промышленных продуктов, процессов и услуг в США. Организация сотрудничает с правительственными учреждениями и международными организациями для обеспечения глобальной актуальности и согласованности этих стандартов.

Цель и важность

Фланцы ANSI являются неотъемлемой частью промышленных трубопроводных систем, обеспечивая надежные, герметичные соединения. Соответствуя стандартам ANSI, фланцы разных производителей разработаны с учетом совместимости, что делает их идеальными для различных применений: от нефти и газа до очистки воды. 

При выборе фланцев ANSI, сотрудничество с уважаемый производитель соответствие спецификациям ANSI имеет решающее значение для обеспечения надежности и качества всех компонентов. Независимо от того, работаете ли вы в нефтегазовой, химической или пищевой промышленности, качественные фланцы помогают предотвратить эксплуатационные сбои и продлить срок службы систем.

Исторический контекст

До создания ANSI такие организации как АСМЕ и ASTM независимо друг от друга разработали стандарты для промышленного оборудования. ANSI унифицировал эти практики, создав строгие стандарты, такие как ANSI B16.5 для фланцев стальных труб и ANSI B16.1 для чугунных фитингов. В конечном итоге они стали жизненно важными для обеспечения совместимости и безопасности в различных отраслях промышленности. 

Стандартизация существенно повлияла на мировую инженерную практику, обеспечив возможность бесшовной интеграции компонентов из различных секторов.

2. Подробные характеристики фланцев ANSI

Технические характеристики фланцев ANSI

Фланцы ANSI должны соответствовать определенным критериям по размерам, материалам, номинальному давлению и испытаниям:

• Номинальные значения давления и температуры: Они определяют максимальные эксплуатационные пределы фланцев в зависимости от их класса давления и материала.
• Материалы: Обычно фланцы ANSI изготавливаются из углеродистой стали, нержавеющей стали или сплавов. Каждый из них адаптирован к различным условиям окружающей среды и требованиям к давлению.
• Размеры: Они включают критические измерения, такие как внутренний и внешний диаметры, расстояние между болтовыми отверстиями и толщина фланца. Эта функция необходима для обеспечения совместимости.
• Тестирование и маркировка: Фланцы ANSI проходят строгие испытания на целостность и имеют подробную маркировку, указывающую класс фланца, материал и производителя.

Максимальные значения давления и температуры ANSI B16.5

Стандарты ANSI B16.5 и B16.1

• ANSI B16.5 регламентирует размеры, материалы, допуски и номинальные значения давления и температуры для фланцев и фитингов стальных труб. Диапазон составляет от NPS 1/2 до NPS 24 по классам давления от 150 до 2500.
• ANSI B16.1 фокусируется на чугунных фланцах. Они обычно используются в системах низкого давления, таких как HVAC и распределение воды.

Размеры фланца ANSI

Размеры фланцев включают критические измерения, обеспечивающие совместимость с трубами и другими компонентами:

• Внутренний диаметр (ИДЕНТИФИКАТОР): соответствует пропускной способности трубы и сводит к минимуму перепады давления и турбулентность в системе.
• Внешний диаметр (ОД.): определяет размер фланца и обеспечивает его соответствие пространству соединяемых компонентов.
• Расстояние между болтовыми отверстиями: Определяет, как фланец соединяется с соседними фланцами, обеспечивая равномерное распределение нагрузки.

3. Классы давления и их важность

Фланцы классифицируются по различным классам давления, таким как ANSI 150, ANSI 300 и ANSI 600, каждый из которых рассчитан на выдерживание определенных уровней давления. 

Например, фланец ANSI 150 обычно используется для систем низкого и среднего давления, тогда как фланцы ANSI 300 используются для систем с более высоким давлением в таких отраслях, как нефтегазовая и химическая переработка. 

При выборе Фланцы, соответствующие стандарту ANSI, важно учитывать требования к давлению и температуре в приложении. Таким образом, вы гарантируете, что выбранный класс фланца может безопасно справляться с условиями эксплуатации.

4. Выбор правильного фланца ANSI

Факторы, которые следует учитывать

При выборе фланца ANSI существует несколько факторов, определяющих наилучший выбор для конкретного применения:

1. Выбор материала:

• Углеродистая сталь: Идеально подходит для стандартных применений благодаря своей прочности, доступности и способности выдерживать умеренное давление.
• Нержавеющая сталь: Высокая устойчивость к коррозии, что делает его пригодным для использования в более суровых условиях, таких как химические заводы и очистные сооружения.

2. Тип фланца:

• Надвижные фланцы: Эти фланцы просты в установке и идеально подходят для систем низкого давления.
• Фланцы приварные воротниковые: Фланцы этого типа обеспечивают более прочное соединение для систем высокого давления и часто используются в критических приложениях.
• Глухие фланцы: Глухие фланцы используются для герметизации концов трубопроводов и предотвращения попадания мусора или для перекрытия участков трубопроводной системы.

3. Партнерство с известными производителями:

Важно работать с производителями, которые придерживаются стандартов ANSI. Это гарантирует качество, безопасность и надежность фланцев. Надежные производители следуют строгим процедурам испытаний и используют высококачественные материалы для создания фланцев ANSI, которые хорошо работают при различных давлениях и температурах.

Сравнение: фланцы ANSI и PN16

Фланцы ANSI и PN16 используются для соединения труб, но они соответствуют разным международным стандартам:

• Фланцы ANSI: регулируется Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и включает классы давления, такие как 150, 300 и 600.
• Фланцы PN16: Часть европейских стандартов, где «PN» обозначает номинальное давление. Фланцы PN16 имеют номинальное давление 16 бар и обычно используются в приложениях с более низким давлением.

5. Роль фланцев ANSI в промышленности

Ключевые приложения

Фланцы ANSI широко используются в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности, надежности и способности выдерживать различные условия давления. Некоторые ключевые области применения включают:

• Нефть, газ и химикаты: Фланцы обеспечивают надежное соединение трубопроводов, транспортирующих нефть, газ и химикаты. Они необходимы для поддержания целостности и безопасности системы в суровых условиях эксплуатации.
• Водопроводные сооружения: Фланцы ANSI широко используются в муниципальных системах водоснабжения, обеспечивая надежное соединение труб, транспортирующих очищенную воду в жилые и промышленные районы.
• Пищевая промышленность: В пищевой промышленности и производстве напитков фланцы ANSI пользуются популярностью благодаря своей надежности и способности соответствовать санитарным стандартам, особенно в таких областях применения, как переработка молочных продуктов и производство напитков.
• Генерация электроэнергии: Фланцы на электростанциях, особенно те, которые используются в системах высокого давления, помогают управлять потоком пара и воды, способствуя эффективной выработке электроэнергии.

Преимущества в разных отраслях

Возможность соблюдения стандартов ANSI обеспечивает значительные преимущества во всех отраслях:

• Безопасность: Фланцы, соответствующие стандарту ANSI, проходят строгие испытания для предотвращения утечек и других опасностей, обеспечивая безопасную эксплуатацию промышленных систем.
• Взаимозаменяемость: Фланцы ANSI стандартизированы, что позволяет легко заменять или ремонтировать компоненты разных производителей без риска несоответствия.

6. Практические применения и соображения

Советы по установке фланцев ANSI

Правильная установка фланцев ANSI имеет решающее значение для обеспечения герметичной, безопасной и эффективной системы трубопроводов. Вот несколько важных советов, которые помогут добиться надежного и прочного фланцевого соединения:

1. Очистите поверхности фланцев..

Перед установкой фланцев ANSI убедитесь, что обе поверхности фланца (уплотнительные поверхности) чистые и не содержат мусора.

2. Обеспечьте правильное выравнивание

Правильное совмещение отверстий фланцев имеет решающее значение для равномерного и герметичного уплотнения.

3. Используйте правильную прокладку.

Материал прокладки играет ключевую роль в герметизации фланцевого соединения. Убедитесь, что прокладка совместима с транспортируемой средой (нефть, газ, вода, химикаты и т. д.).

4. Правильные характеристики болтов и крутящий момент

Используйте болты, которые соответствуют спецификациям фланца. Болты должны быть правильного размера, материала и класса для применения

Общие проблемы

• Неправильный выбор прокладки: Убедитесь, что прокладка изготовлена из материалов, совместимых как с фланцем, так и с транспортируемыми жидкостями, чтобы предотвратить утечки.
• Несоосность: Правильное выравнивание фланцев и отверстий под болты имеет важное значение для предотвращения чрезмерной нагрузки на систему.
• Перетягивание: Превышение рекомендуемого момента затяжки может привести к повреждению фланца или прокладки, что приведет к поломкам.

7. Пример: Фланец ANSI 150

Фланец ANSI 150 является одним из наиболее часто используемых фланцев, особенно для систем, работающих при умеренном давлении:

1. Характеристики:

• Универсальность: Совместимо с различными материалами, такими как сталь, медь и пластик.
• Прочность: Устойчив к коррозии и износу, что делает его идеальным для использования на открытом воздухе и в суровых условиях.
• Устойчив к утечкам: Плоская конструкция в сочетании с прокладками обеспечивает надежное и герметичное уплотнение.

2. Почему фланцы ANSI 150 популярны

• Эффективность затрат: Фланцы ANSI 150 представляют собой доступное решение для многих отраслей промышленности, обеспечивающее долговечность и надежность при более низкой стоимости.
• Доступность: Они широко доступны в различных размерах и материалах.
• Проверенная надежность: Инженеры доверяют фланцам ANSI 150 из-за их многолетней истории успешного применения в различных секторах.

Ссылка

ОЦЕНКА БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ФЛАНЦЕВ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ANSI B16.5 — ПРАВИЛА КОНСТРУКЦИЙ И ЧАСТЕЙ ASME; E. C: Родабо и С.Э. Мур (https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/08/307/8307002.pdf)

Конструкция фланцев большого размера с выступом высокого давления, соответствующих стандарту ASME/ANSI B16.5; LI Ezekoye и TJ Matty; 2006 (https://www.researchgate.net/publication/267610446)