Kas yra flanšai?

● Įvadas į flanšus

Vamzdžio flanšas sujungia vamzdynus ir vamzdynų sistemos komponentus naudojant varžtines jungtis ir tarpiklius. Dažniausiai naudojami flanšai yra suvirinimo kaklelio flanšas, slydimo ant flanšas, aklinas flanšas, suvirinimo flanšas, srieginis flanšas ir juosmens jungės flanšas (RTJ flanšas). Šio tipo sujungimas vamzdžio flanše leidžia lengvai išardyti ir atskirti remonto ir reguliarios priežiūros reikmėms. Labiausiai paplitusi anglies plieno ir nerūdijančio plieno flanšo specifikacija yra ANSI B16.5 / ASME B16.5.

Metaliniai flanšai dažniausiai naudojami pramoniniam, komerciniam ir instituciniam naudojimui. Plieninių vamzdžių flanšai yra įvairių stilių ir slėgio klasių. Metaliniai flanšai klasifikuojami nuo 150 iki 2500 # reitingo. Be slėgio klasės nustatymo, tam tikriems flanšams, pvz., suvirinimo kaklelio flanšui ir lizdo suvirinimo flanšui, taip pat reikia nurodyti vamzdžių grafiką. Taip užtikrinama, kad vamzdžio anga atitiks suvirinimo kaklelio arba suvirinimo siūlės flanšo angą.

SSM siūlo platų anglies plieno, nerūdijančio plieno ir nikelio lydinio vamzdžių flanšų pasirinkimą. Taip pat galime pateikti specialius flanšus, tokius kaip ilgo suvirinimo kaklelio flanšas, specialios medžiagos užklausos ir didelio našumo vamzdžių flanšai.

Flanšai klasifikuojami keliais alternatyviais būdais:

● Remiantis vamzdžių tvirtinimu

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

● Suvirinimo kaklelio flanšas

Suvirinimo kaklelio flanšas (taip pat vadinamas „suvirinimo kaklelio flanšu“) yra gerai žinomas dėl savo ilgo kūginio stebulės, kuri užtikrina mechaninį stiprumą (naudinga, kad būtų išvengta „nusileidimo“ ir „pasilenkimo“). Suvirinimo kaklelio flanšai yra didelio vientisumo flanšai ir yra visų dydžių, visų įprastų paviršių tipų (plokščių, pakeltų, RTJ) ir visų klasių. Dėl stebulės stiprumo ir suvirinimo vientisumo šio tipo flanšai puikiai tinka aukštesnės temperatūros ir slėgio darbams.

● Slydimo flanšai

Slydimo jungės, taip pat žinomos kaip „stebulės flanšai“, turi labai žemo profilio stebulę. Šio tipo flanšai paprastai yra sujungiami su vamzdžiu viena arba dviem siūlėmis (viena flanšo išorėje ir viena flanšo viduje), tačiau galima naudoti tik vieną suvirinimo siūlę. Slydimo flanšai gaminami įvairių dydžių ir yra tinkami naudoti mažesnio slėgio reikmėms (ASME klasė Mažiau nei 600 arba lygi). Slydimo flanšo kiaurymės dydis (vidinis skersmuo) yra didesnis nei jungiamojo vamzdžio, todėl jis gali nuslysti/slysti ant vamzdžio (slysti ant vamzdžio). Tarp vamzdžio ir flanšo nėra visiško įsiskverbimo suvirinimo siūlės, todėl jos naudojimas yra ribotas dėl mažesnio suvirinimo vientisumo.

● Lizdiniai suvirinimo flanšai

Lizdinės suvirinimo flanšai turi lizdą, į kurį įkišamas vamzdis; vamzdis tvirtinamas viena siūle, esančia flanšo stebulės išorėje. Reikšmingas šio tipo flanšo trūkumas yra tas, kad jis nelaikomas didelio vientisumo jungtimi, nes suvirinimo siūlę sunku įrodyti; todėl suvirinimo jungės yra tinkamos tik žemoms ir vidutinėms klasėms (Mažiau arba lygi ASME 600). Dėl mažesnio vientisumo ir netinkamumo naudoti esant didesniam slėgiui, suvirinimo jungės beveik visada turi plokščius arba iškilusius paviršius. Lizdinės suvirinimo jungės skirtos mažiems vardiniams vamzdžių dydžiams (mažiau nei 4 coliai arba lygūs 10 cm) ir yra įprasti ½–2- colio (1,3–5 cm vamzdžių dydžių) vamzdžiams. Lizdinio suvirinimo flanšo mechaninis stiprumas yra panašus į slydimo flanšo atsparumą, tačiau slydimo flanše gali būti naudojamos dvi suvirinimo siūlės.

● Srieginis flanšas

Srieginio flanšo konstrukcijoje (taip pat vadinamoje „prisukamu flanšu“) naudojamas varžto sriegis flanšui sujungti su vamzdžiu. Vidinis sriegis nupjaunamas ant vamzdžio galo, o vidinis sriegis – į flanšo angą; tada vamzdis su išoriniu sriegiu įsukamas į vidinio sriegio flanšą.

Nors srieginio flanšo konstrukcija yra įvairių dydžių ir slėgio reitingų, ji daugiausia naudojama mažo dydžio vamzdynų sistemoms, ty mažesniems nei 4 coliams. Jo naudojimas taip pat paprastai apsiriboja netoksiškomis sistemomis, žemo slėgio sistemomis ir žemos temperatūros sistemomis. Nuo ½ colio iki 2-colių srieginiai flanšai yra daug dažniau nei 2 colių ir didesni. Dėl mažesnio slėgio srieginiai flanšai naudoja tik plokščius ir iškilusius paviršius. Jie netinka naudoti aukštoje temperatūroje, nes sriegio geometrija gali iškraipyti, o tai dažnai sukelia nuotėkį.

● Aklas flanšas

Vamzdynų sistemos gale sumontuotas aklas flanšas (taip pat vadinamas „uždarymo plokštės flanšu“) vamzdžiui užbaigti. Jame nėra centrinės angos (angos), todėl per flanšą nėra srauto. Vamzdžiui, vožtuvui ar slėgio indui izoliuoti gali būti naudojamas aklas flanšas. Šio tipo flanšai yra visų dydžių ir klasių, juose galima naudoti plokščią, paaukštintą arba žiedo tipo jungties paviršių.

Jei reikia pratęsti vamzdyno liniją arba reikia patikrinti vamzdyną (nuimkite akląjį flanšą, kad pasiektumėte vamzdžio vidų), užpakalinio suvirinimo dangtelį galima pakeisti akluoju flanšu. Šio tipo flanšas taip pat gali būti naudojamas kaip strypo prieigos taškas nutekėjimo sistemose. Priklausomai nuo naudojimo, aklinas flanšas gali būti išgręžtas ir naudojamas kaip slystantis flanšas arba įsriegiamas ir naudojamas kaip srieginis flanšas.

● Juostinės jungties flanšas (LJF)

Juostinės jungties flanšas (LJF) – tai dviejų elementų rinkinys, apimantis stuburo galą ir juosmens jungties žiedinį flanšą (taip pat vadinamas „juostinės jungties flanšu“). Kad būtų techniškai teisinga, stuburo galas nėra juosmens jungties flanšo dalis. Tačiau juosmens jungties flanšas visada naudojamas kartu su stuburo galu, todėl abi dalys dažnai bendrai vadinamos „juostinio sujungimo flanšu“. Dėl savo konstrukcijos juosmens jungčių flanšai visada turi plokščią paviršių ir lygų paviršių. Tačiau sujungus su stuburo galu, gautas sandarinimo paviršius pakyla. Taip atsitinka todėl, kad stuburo galo sandarinimo paviršius yra virš flanšo varžtų plokštumos. Juostinės jungties flanšas neturi sandarinimo paviršiaus, tik stuburo galas turi sandarinimo paviršių. Smeigtuko galo sandarinimo paviršius gali būti lygus, dantytas arba su grioveliais, kad būtų galima žiedinio tipo jungtis.

Norint surinkti juosmens jungties žiedo flanšą ir smaigalio galą, smaigalio galas turi įslysti į flanšo žiedo angą ir tada būti privirintas prie vamzdžio. Viena stuburo galo pusė sudaro sandarinimo paviršių, o priešinga / užpakalinė smaigalio galo pusė prisispaudžia prie juosmens jungties flanšo žiedo (kai surenkamas flanšas). Juosmens jungties flanšo žiedas gali laisvai suktis po to, kai stuburo galas yra privirintas prie vamzdžio, nes jis nėra fiziškai sujungtas su smaigalio galu. Sumontavus flanšinę jungtį, juosmens jungties žiedas nebegali laisvai suktis.

Kiti flanšo tipai, su kuriais susidurs daugelis inžinierių, yra vyriški ir moteriški bei liežuvio ir griovelio tipai. Mažiau paplitę tipai apima angos, plėtimo, redukcinio ir ilgo suvirinimo kaklelio flanšo konstrukcijas.

Flanšų galai gali būti prisukami, suvirinti arba užklijuoti (kontaktas su metalu su metalu) prie su jais susijusių vamzdynų.

Flanšo tipų apžvalga

Kai kuri svarbi informacija apie flanšų tipus yra surinkta į žemiau esančią lentelę. Nors lentelėje nurodyti ASME standartai, yra alternatyvių tarptautinių ir nacionalinių standartų (DIN, EN ir kt.). Tačiau ASME yra plačiausiai pripažinta vamzdynų standartų organizacija, todėl jos standartai buvo paminėti.

Žemiau esančioje lentelėje stulpelyje „Paviršiai“ nurodomas įprastas sandarinimo paviršius, pasirinktas pagal flanšo tipą. Tačiau, priklausomai nuo flanšo tipo, gali būti taisyklės išimčių. Lentelė turėtų būti traktuojama kaip bendra apžvalginė lentelė, o konkrečios informacijos reikėtų ieškoti atitinkamuose standartuose.

● Remiantis apdaila

Yra trys įprasti flanšo paviršių tipai: paprastas / plokščias, paaukštintas ir žiedo tipo jungtis (RTJ). Yra ir kitų tipų flanšų, visų pirma liežuvio ir griovelio (T&G), juosmens jungties ir vyriško ir moteriško (M&F) dizaino, tačiau jie yra mažiau populiarūs. Vamzdynų standartai apibrėžia tikslią flanšo paviršiaus geometriją, matmenis, medžiagą ir paviršiaus apdailą.

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

● Paaukštintas priekinės dalies flanšas (RF)

Pakelto paviršiaus (RF) flanšas turi apskrito formos sandarinimo paviršių, kuris išsikiša iš flanšo varžtų apskritimo plokštumos. Galimi visų slėgio klasių pakeliami flanšai, taigi ir įvairūs slėgio ir temperatūros reitingai. RF flanšai yra labiausiai paplitęs jungių tipas, naudojamas naftos ir dujų bei chemijos inžinerijos pramonėje.

RF flanšuose naudojami dantyti sandarinimo paviršiai su nemetaliniais arba pusiau metaliniais tarpikliais. RF flanšo sandarinimo paviršius yra nuo vidinio flanšo skersmens iki išorinio pakelto paviršiaus skersmens. Įprasta RF flanšų tarpinė būtų grafito plieno kompozicijos tarpiklis, kurio temperatūra yra iki 400 ⁰C (750⁰F) ir slėgis iki 250 barų (3 625 psi).

Pakelto paviršiaus aukštis virš varžtų paviršiaus plokštumos priklauso nuo flanšo klasės ir standarto, iš kurio jis paimtas. Pagal ASME B16.5 standartą 150 ir 300 klasių plieniniai flanšai turi 1/16 colio (1,6 mm) pakelto paviršiaus aukštį; plieniniams flanšams, viršijantiems 300 klasę, naudojamas 1/4 colio (6,4 mm) pakeltas paviršius. Idealiame pasaulyje pakelto veido aukštis padidėtų didėjant klasei, tačiau to nėra daugelyje standartų; tačiau tai logiškas apibendrinimas.

●Plokščiasis flanšas (FF)

Plokščiojo paviršiaus (FF) flanšuose naudojami nemetaliniai tarpikliai (minkštieji tarpikliai), o sandarinimo paviršius visada turi būti dantytas. Šio tipo flanšai puikiai tinka žemo slėgio reikmėms ir naudojami 125 ir 250 slėgio klasėms.

Tarpikliai montuojami tiesiai ant flanšo mentės priekinio sandarinimo paviršiaus, ty toje pačioje plokštumoje kaip ir varžtų apskritimo paviršius. Tarpiklio sandarinimo sritis yra nuo vidinio flanšo skersmens iki išorinio flanšo skersmens. Įprastos minkštųjų tarpiklių medžiagos paprastai yra įvertintos iki 100 ⁰C (212⁰F) ir ne didesnio kaip 20 barų (290 psi) slėgio. Kadangi plokščių paviršių flanšai naudoja tokį didelį sandarinimo plotą, jie pagaminti taip, kad tilptų. Plokščiojo paviršiaus flanšo tarpikliai negali pasisukti, kai jie sumontuoti, nes varžto skylės prasiskverbia per tarpiklį. Dėl didelio sandarinimo paviršiaus dydžio plokščių paviršių flanšai yra atsparūs mechaniniams iškraipymams (lenkimui, lenkimui ir pan.).

Plokščiojo paviršiaus flanšai niekada neturėtų būti derinami su pakeltomis priekinėmis jungėmis, ypač jei paaukštintas priekinės dalies flanšas yra pagamintas iš kietesnės medžiagos.

● Žiedo tipo jungtis (RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1382⁰F). Galima naudoti RTJ flanšus visose slėgio klasėse, tačiau jie paprastai naudojami 900 ir aukštesnei klasei.

Skirtumas tarp RTJ flanšo ir pakelto paviršiaus flanšo yra sandarinimo būdas. Metalinės tarpinės (kietos) naudojamos su RTJ flanšais, o paaukštinto paviršiaus tarpinės – minkštos arba pusiau metalinės tarpinės. Yra trys pagrindinės žiedo tipo jungčių grupės, tai R, RX ir BX; mes sutelksime dėmesį į R tipo jungtį, nes ji yra labiausiai paplitusi.

R tipo RTJ tarpinės yra apskritos formos su ovalo arba aštuonkampio formos profiliu/korpusu; Aštuonkampis profilis turi efektyviausią sandarinimą ir yra modernesnio dizaino. RTJ flanšo priekyje yra apdirbtas griovelis ir į šį griovelį įdedamas atitinkamas tarpiklis. Surinkus flanšą, du susiliejantys paviršiai suspaudžia tarpiklį, kol jis deformuojasi ir susidaro tarpiklis tarp metalo ir metalo. Jei flanšas surinktas teisingai, du sutampantys RTJ flanšai neturėtų fiziškai liestis.

RTJ tarpinės dažnai gaminamos iš medžiagos, šiek tiek minkštesnės nei flanšas. Kadangi tarpiklio medžiaga yra minkštesnė, ji deformuojasi esant mažesniam slėgiui nei flanšas, tai užtikrina, kad būtent tarpiklis deformuojasi ir susidaro sandariklis, o ne flanšas aplink tarpiklį.

● 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. Liežuvinės 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 tęsiasi už įprasto flanšo paviršiaus (vyriškas). Kito flanšo arba jungiamojo flanšo priekyje yra įtaisyta atitinkama įduba (moteris). 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 gaubto 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.

Flanšo paviršiaus santrauka

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinamos trijų dažniausiai pasitaikančių flanšo paviršių charakteristikos.

● Remiantis veido apdaila

Flanšo paviršiaus paviršius yra vieta, kurioje sumontuotas sandarinimo elementas (tarpiklis). Labiausiai paplitę flanšo paviršiaus dizainai yra lygūs ir dantyti. Plokščio paviršiaus (FF) flanšo paviršiams ir pakelto paviršiaus (RF) flanšo paviršiams reikia dantukų, jei jie pagaminti pagal pramonės standartus.

● 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.

● Lygi apdaila

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 suformuojant ištisiniu (kartais vadinamu fonografiniu) spiraliniu grioveliu, kurį sukuria {{0}},8 mm spindulio apvalios nosies įrankis, 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.

Tinkamos šiurkštumo vertės

Pramonės standartai diktuoja tinkamas šiurkštumo vertes, iš ASME B16.5 standarto paimta ši informacija:

● 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 naudojamos statybinės medžiagos:

● 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 150#, 300# ir tt slėgio klasė yra pagrindiniai rodikliai, o flanšai gali atlaikyti didesnį slėgį esant žemesnei temperatūrai. ASME B 16.5 nurodo leistinus įvairių konstrukcinių medžiagų slėgius temperatūros atžvilgiu. ASME B16.5 nerekomenduoja naudoti 150 # jungių, 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.

● IŠVADA

Iš aukščiau nurodytų skirtingų tipų flanšus, gamybos ir veikimo ypatybes galite nustatyti. Galite pasirinkti tinkamą plieninį flanšą, pagamintą iš įvairių medžiagų, tokių kaip nerūdijantis plienas, mažai legiruotas plienas, anglinis plienas, dvipusis plienas ar daug kitų.

Labai svarbu pasirinkti tinkamą flanšą iš tinkamos medžiagos ir žinoti elementus, su kuriais jis susiduria naudojant vamzdynų metodą. Tikimės, kad šis tinklaraštis padės jums nustatyti pagrindinius dalykus prieš perkant flanšus.