Что такое накидной фланец: типы, характеристики и применение

Накидные фланцы являются важнейшими компонентами трубопроводных систем, которые ценятся за простоту, универсальность и экономичность. Будь то соединение стальные трубы или обеспечение надежной печати с помощью поднятое лицо или плоское лицоНакидные фланцы предлагают практичные решения для различных промышленных нужд. 

В этом руководстве мы рассмотрим их конструкцию, типы, технические характеристики и области применения, помогая вам понять, почему они остаются надежным выбором во многих отраслях. Продолжайте читать, чтобы узнать больше!

1. Что такое накидной фланец?

А скользящий фланец — широко используемый компонент трубного соединения в трубопроводной промышленности. Он предназначен для надевания на конец стальной трубы и закрепляется на месте с помощью угловых сварных швов как на внешних, так и на внутренних краях. Известный своей простотой установки, экономичностью и универсальностью, надвижной фланец является основным элементом во многих трубопроводных системах, особенно тех, которые работают под низким или средним давлением.

Компоненты и конструктивные особенности

Накидные фланцы состоят из нескольких основных компонентов:

• Фланцевая поверхность: Поверхность, которая сопрягается с прокладкой для надежного уплотнения. Типы включают плоскую поверхность (FF) и выступающую поверхность (RF).
• Внутреннее отверстие: Диаметр отверстия, рассчитанный на соответствие наружному диаметру трубы.
• Центр: Некоторые накидные фланцы включают в себя ступицу для обеспечения дополнительной прочности и равномерного распределения нагрузки.
• Отверстия для болтов: Предварительно просверленные отверстия для совмещения с соответствующими болтами для крепления к другим фланцам или оборудованию.

Почему широко используются накидные фланцы

Надвижной фланец популярен благодаря своей простоте и гибкости. В отличие от других типов фланцев, он не требует точной резки трубы или снятия фаски, что упрощает выравнивание при установке. Эта особенность в сочетании с его доступностью делает надвижной фланец из нержавеющей стали и аналогичные варианты отличным выбором для общепромышленного применения и низкого давления.

Поднятая поверхность против плоской поверхности Надвижные фланцы

• Накидной фланец с выступающей поверхностью: Включает приподнятую область вокруг отверстия для улучшения сжатия и герметизации прокладки. Они подходят для систем с более высоким давлением.
• Плоский фланец с приварной поверхностью: Поверхность плоская, без выступающей поверхности, обычно используется в системах, где фланец должен сопрягаться с плоскими поверхностями или мягкими прокладками. Идеально подходит для приложений с низким давлением.

2. Технические характеристики

Размерные характеристики

Конструкция и размеры накидного фланца трубы стандартизированы для обеспечения совместимости и производительности в различных областях применения:

• Характеристики внешнего диаметра: Внешний диаметр имеет решающее значение для выравнивания фланца с сопряженными компонентами. Он варьируется в зависимости от размера фланца и номинального давления, обычно в соответствии со стандартами ASME/ANSI.
• Требования к внутреннему отверстию: Отверстие немного больше наружного диаметра трубы, что позволяет фланцу надеваться на трубу перед сваркой.
• Размеры ступицы: Для фланцев со ступицами размеры рассчитываются таким образом, чтобы повысить прочность без добавления ненужного объема.
• Типы лица: Варианты включают плоскую и выступающую поверхность, каждая из которых отвечает определенным требованиям к герметизации и применению.

Номинальное давление

Способность приварного фланца выдерживать давление подразделяется на отдельные классы, такие как 150, 300 и 600, в соответствии со стандартами ANSI/ASME:

• Класс 150: Подходит для применений с низким давлением и минимальными колебаниями температуры.
• Класс 300: Выдерживает умеренные давления и температуры, обычно используется в системах средней мощности.

Эксплуатационные ограничения

Будучи универсальным, надвижные фланцы имеют некоторые ограничения:

• Не подходит для систем высокого давления, где предотвращение утечек имеет решающее значение.
• Ограниченная производительность в условиях высоких температур по сравнению с фланцами с приварной горловиной.
• Марки материалов, такие как нержавеющая сталь, существенно влияют на долговечность фланца, его коррозионную стойкость и устойчивость к температурам.

3. Интеграция трубопроводной системы

Соображения по проектированию системы

Включение накидного фланца в систему трубопровода требует тщательного рассмотрения нескольких факторов:

• Грузоподъемность: Фланец должен выдерживать механические нагрузки, создаваемые системой, такие как вес трубы и тепловое расширение.
• Сдерживание давления: Надвижные фланцы идеально подходят для систем с умеренными требованиями к давлению. Они используют угловые сварные швы для герметизации, что может ограничить их сопротивление давлению по сравнению с альтернативами.
• Температурные эффекты: Повышенные температуры могут повлиять на материал фланца и прокладку, что может привести к утечкам.
• Распределение напряжений: Правильная сварка обеспечивает равномерное распределение напряжений, предотвращая разрушение в точках высокого напряжения.

Ниже приведена таблица с подробными данными по максимально допустимому давлению и температуре для фланцев стальных труб:

Приложения

Накидные фланцы отлично подходят для различных условий благодаря своей адаптивности:

• Системы низкого давления: Обычно используется в процессах водоподготовки, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в процессах легкой промышленности, где требования к давлению минимальны.
• Ограничения высокого давления: Хотя они могут выдерживать умеренное давление, их конструкция делает их менее подходящими для систем, требующих строгого удержания давления.
• Температурные ограничения: Лучше всего подходит для умеренных температурных диапазонов; накидные фланцы из нержавеющей стали обеспечивают дополнительную устойчивость к термическим и химическим нагрузкам.
• Факторы окружающей среды: Коррозионно-стойкие материалы, такие как нержавеющая сталь, делают их идеальными для использования в морских, химических и других агрессивных средах.

4. Преимущества надвижных фланцев

• Простота установки: Нет необходимости в точной подготовке концов труб.
• Эффективность затрат: Более низкие затраты на материалы и рабочую силу по сравнению с другими типами фланцев.
• Универсальность: Применимо к широкому спектру систем и материалов.

5. Недостатки

• Требования к сварке: Требуются два угловых шва, что увеличивает трудозатраты по сравнению с некоторыми фланцами.
• Ограничение давления: Менее прочные, чем фланцы с приварной горловиной для применения в условиях высокого давления.

Часто задаваемые вопросы

Подходят ли накидные фланцы для подземных канализационных систем?

Надвижные фланцы не рекомендуются для подземных канализационных систем. Это связано с требуемым процессом сварки в таком контексте. По мнению экспертов, лучше использовать фланцевые адаптеры. Поиск других, более подходящих фланцев, также может сработать.

Требуется ли какая-либо особая подготовка поверхности перед сваркой накидных фланцев?

Для лучшего результата вы можете тщательно очистить поверхности скользящего фланца. Такая практика гарантирует, что фланец будет свободен от мусора или загрязнений перед сваркой.

Подходят ли накидные фланцы для паровых систем?

Вы можете использовать надвижные фланцы для систем паровых трубопроводов. Однако помните, что их пригодность все еще зависит от конкретных условий давления и температуры. Перед покупкой надвижных фланцев для паровых систем сначала проверьте требования к применению. Консультации по соответствующим стандартам также могут помочь.

Обеспечивают ли накидные фланцы герметичное соединение?

При правильной установке и сварке накидные фланцы могут обеспечить надежное соединение, сводящее к минимуму риск утечек.

Ссылка

Испытание герметичности фланцевых соединений труб надвижного типа, подверженных внутреннему давлению и изгибающему моменту; Сатоши Нагата, Такаши Кобаяши, Хирокадзу Цудзи и Тосиюки Сава; 2010 (https://www.researchgate.net/publication/267611972)

Некоторые результаты исследований герметичности и прочности фланцевых соединений; Джорджета Роман и Мион Дурбака; 2018 (https://www.researchgate.net/publication/368328335)