Τι είναι οι συνδέσεις φλάντζας; Τύποι συνδέσεων φλάντζας. Συνδέσεις με φλάντζα στη βιομηχανία

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-09 14:09

Οι συνδέσεις με φλάντζα χρησιμοποιούνται συχνά στη βιομηχανία. Πρέπει να διασφαλίζουν τη στεγανότητα και την αντοχή των συναρμολογημένων δομών. Ο ρόλος μιας υψηλής ποιότητας σύνδεσης είναι σημαντικός, γιατί μια ασταθής σύνδεση μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλες απώλειες και να απειλήσει το προσωπικό συντήρησης. Το κύριο στοιχείο σύνδεσης είναι η φλάντζα. Αυτό το μέρος είναι ένας μεταλλικός δίσκος και παρέχει μια ισχυρή και σφιχτή αποσπώμενη σύνδεση. Η φλάντζα βρήκε την εφαρμογή της στον κλάδο των μεταφορών με αγωγούς, στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Χάρη στη χρήση διαφόρων υλικών για την κατασκευή του, γίνεται σχεδόν καθολικό στοιχείο των δομών αγωγών.

Τύποι φλάντζες

Για τεχνολογικούς αγωγούς, έχει αναπτυχθεί μεγάλος αριθμός σχεδίων αυτού του τμήματος. Όλες οι συνδέσεις φλάντζας αποτελούνται από τα ακόλουθα στοιχεία - φλάντζες, φλάντζες, συνδετήρες. Η κύρια εργασία που έχει ανατεθεί σε αυτόν τον κόμβο είναι ο συνδυασμός τμημάτων του αγωγού ή η σύνδεση με σωλήνεςπροσθετος εξοπλισμος. Οι φλάντζες χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με διάφορες παραμέτρους. Σύμφωνα με το σχεδιασμό, χωρίζονται σε:

• ολόκληρο;
• δωρεάν.

Η διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι οι μονοκόμματες φλάντζες μαζί με το σώμα υφίστανται αντίστοιχα τα ίδια φορτία. Κατασκευάζονται μαζί με εξαρτήματα κατά τη διαδικασία χύτευσης ή σφράγισης και η ευθυγράμμιση μπορεί επίσης να γίνει με συγκόλληση. Όσον αφορά τα ελεύθερα, είναι ένας δίσκος που είναι προσαρτημένος σε συγκολλημένη φλάντζα ή φλαντζωτή άκρη του σωλήνα. Και οι δύο τύποι έχουν και μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα. Οι χαλαρές φλάντζες συναρμολογούνται εύκολα, ο σχεδιασμός τους διευκολύνει την ευθυγράμμιση των οπών για τα μπουλόνια. Το μειονέκτημα είναι η μικρότερη αντοχή και ακαμψία από τις συμπαγείς φλάντζες.

Διαχωρισμός των φλαντζών κατά σκοπό:

• Για εξαρτήματα και σωληνώσεις. Οι συνδέσεις με φλάντζα αγωγών αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται για όλους τους τύπους και κλάδους σωλήνων, μεταφορών και στέγασης και κοινοτικών υπηρεσιών.
• Για πλοία και συσκευές, τέτοιες συνδέσεις χρησιμοποιούνται για απόσταξη λαδιού, εξοπλισμό για συστήματα παροχής θερμότητας, καθώς και δεξαμενές για κράτηση.

Πρότυπα

Όλες οι φλάντζες χωρίζονται σε διάφορους τύπους ανάλογα με το GOST και την εκτέλεση:

1. Οι χυτές φλάντζες κατασκευάζονται ως ενιαία μονάδα με το σώμα. Μπορούν να χυτευτούν από χάλυβα ή χυτοσίδηρο.
2. Ατσάλινες φλάντζες που έχουν σπείρωμα στο λαιμό. Αυτός ο τύπος έχει μάλλον περιορισμένη εφαρμογή και χρησιμοποιείται κυρίωςγια αγωγούς χαμηλής πίεσης.
3. Φλάντζες γιακά. Είναι ένα προϊόν κατασκευασμένο από χάλυβα, το οποίο λαμβάνεται με συγκόλληση άκρου. Ο σκοπός των φλάντζες κολάρου είναι η σύνδεση αγωγών με υψηλή και μέση πίεση. Αυτός ο τύπος έχει το πλεονέκτημα ότι είναι εύκολος στην εγκατάσταση και οικονομικός. Σε σύγκριση με τις επίπεδες συγκολλημένες φλάντζες, τις οποίες θα εξετάσουμε στην επόμενη παράγραφο, μειώνουν την ένταση εργασίας στην κατασκευή κατά μέσο όρο κατά 20% και την ποσότητα της εργασίας συγκόλλησης κατά το ήμισυ.
4. Επίπεδες συγκολλημένες φλάντζες. Είναι κατασκευασμένα από χάλυβα και τέτοιες συνδέσεις φλάντζας χρησιμοποιούνται για αγωγούς διεργασίας.
5. Χαλαρές φλάντζες. Αυτό το είδος έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και χωρίζεται σε τρία υποείδη:

• με κολάρο, χρησιμοποιούνται για αγωγούς με επιθετικά περιβάλλοντα, από τα οποία το κολάρο προστατεύει την ίδια τη φλάντζα.
• σε σωλήνα με φλάντζα;
• σε συγκολλημένο δακτύλιο, χρησιμοποιούνται για αγωγούς από μη σιδηρούχα μέταλλα - χαλκό και τα κράματά του, αλουμίνιο και ανοξείδωτο χάλυβα.

Επιλογές επιλογής σύνδεσης

1. Σχήμα σύνδεσης φλάντζας. Οι φλάντζες μπορεί να είναι: στρογγυλές, οβάλ ή ορθογώνιες.
2. Πάσο υπό όρους. Το μέγεθός του αντιστοιχεί στο εσωτερικό τμήμα της φλάντζας μέσα από το οποίο θα ρέει το μέσο.
3. Σχέδιο. Αυτή η παράμετρος ρυθμίζει τις συνδέσεις φλάντζας, το GOST 12815-80 περιλαμβάνει 9 διαφορετικές κατηγορίες απόδοσης.
4. Πίεση. Οι συνδέσεις μπορούν να αντέξουν τη μέγιστη ονομαστική πίεση, εξαρτάταισχετικά με τη σχεδίαση και τις γεωμετρικές διαστάσεις της φλάντζας. Αυτή η παράμετρος προβλέπεται επίσης από το κύριο κανονιστικό έγγραφο.
5. Υλικό. Για την κατασκευή χυτοσιδήρου, άνθρακα, κράματος, ανοξείδωτου χάλυβα. Το υλικό επιλέγεται σύμφωνα με το χρησιμοποιούμενο μέσο εφαρμογής. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μέταλλα υψηλής αξίας.

Ηλεκτρομονωτικό σύνδεσμο

Η σύνδεση μονωτικής φλάντζας έχει πολλές διαφορές από άλλους τύπους και έχει ως στόχο την πρόληψη της διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος, καθώς και την προστασία από την ηλεκτροχημική διάβρωση. Οι περισσότεροι αγωγοί τοποθετούνται υπόγεια, όπου είναι πιθανό να εμφανιστούν αδέσποτα ρεύματα. Γενικά, δεν αποτελούν κίνδυνο για ολόκληρο τον αγωγό στην είσοδο, αλλά είναι πολύ επικίνδυνοι στο σημείο εξόδου. Μια τέτοια πρόσκρουση μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή του μετάλλου, σχηματισμό ρωγμών και διαρροή του μεταφερόμενου υγρού ή αερίου, η σύνδεση μονωτικής φλάντζας παρέχει την απαραίτητη ασφάλεια. Αποτελείται από φλάντζες, ειδικά μονωμένα παρεμβύσματα, δακτυλίους και συνδετήρες. Μια τέτοια σύνδεση χρησιμοποιείται στις ακόλουθες περιπτώσεις:

• στα όρια του αγωγού και η μετάβασή του από τον προμηθευτή στον καταναλωτή,
• όταν οι σωλήνες φλαντζώνονται για να ταιριάζουν με τα διαφορετικά υλικά από τα οποία κατασκευάζονται;
• σε αγωγούς που τοποθετούνται στην περιοχή των πηγών αδέσποτων ρευμάτων;
• στην έξοδο ενός μονωμένου δικτύου αγωγών που συνδέεται με έναν μη μονωμένο αγωγό,
• στα επίγεια τμήματα διανομής αερίουσταθμοί.

Άλλοι τύποι συνδέσεων φλάντζας

• Συνδέσεις φλάντζας μέτρησης. Παρέχουν σύνδεση δικτύων σωληνώσεων με πρόσθετο εξοπλισμό και συσκευές μέτρησης.
• Συνδέσεις υψηλής πίεσης. Τέτοιοι κόμβοι υπόκεινται σε μεταβλητά φορτία από λειτουργικούς μηχανισμούς. Επομένως, προκειμένου να διασφαλιστεί η πυκνότητα και η αντοχή, καθώς και η ανθεκτικότητα, θα πρέπει να τηρούνται ορισμένες τεχνολογικές αποχρώσεις κατά την εγκατάσταση. Το στρίψιμο των καρφιών γίνεται σταδιακά κυκλικά και με συγκεκριμένη σειρά. Οι συνδέσεις φλάντζας μπορούν να γίνουν πιο δυνατές χρησιμοποιώντας μια φλάντζα τύπου φακού. Για να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον τύπο φλάντζας, είναι πρώτα απαραίτητο να τρίψετε απευθείας την επιφάνεια τόσο των παρεμβυσμάτων όσο και των σωλήνων. Οι συνδέσεις φλάντζας με σπείρωμα είναι η καλύτερη επιλογή για αυτόν τον τύπο. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μαζί με φλάντζα φακού, επίπεδο μέταλλο. Η μέγιστη στεγανότητα της φλάντζας εξασφαλίζεται με τη χρήση επίπεδων υλικών φλάντζας όπως χαλκός ή αλουμίνιο.

Κλειδαριά με φλάντζα. Αυτή η σύνδεση από το σχεδιασμό είναι πλήρως συνεπής με τη φλάντζα, η διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι αντί για τους συνήθεις συνδετήρες - μπουλόνια και καρφιά, χρησιμοποιείται ειδικό σχέδιο με τη μορφή λωρίδας που συμπιέζει τις φλάντζες και σφίγγει με μπουλόνια. Σε τέτοιες συνδέσεις, δεν υπάρχουν οπές κατά μήκος της διαμέτρου των φλαντζών. Αυτός ο τύπος έχει αποδειχθεί σε κόμβους που απαιτούν γρήγορη και περιοδική αποσύνδεση-σύνδεση. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε επίπεδες συγκολλημένες φλάντζες ή συγκολλημένες με πισινό

Στερεώσεις φλάντζας

Για την τοποθέτηση των συνδέσεων φλάντζας απαιτούνται συνδετήρες. Για τη στερέωση των σωληνώσεων, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι συνδετήρες: μπουλόνι, παξιμάδι, μπουλόνι και ροδέλα. Δεδομένου ότι οι συνδέσεις φλάντζας των αγωγών είναι ένας μάλλον υπεύθυνος σχεδιασμός, επιβάλλονται απαιτήσεις στους συνδετήρες σύμφωνα με τις ακόλουθες παραμέτρους:

1. Τετάρτη. Μπορεί να είναι ή όχι επιθετική. Με βάση αυτή τη ρύθμιση περιβάλλοντος, επιλέγεται ο συνδετήρας. Για επιθετικά περιβάλλοντα, προτιμάται ο χάλυβας με αντιδιαβρωτικές ιδιότητες. Είναι επίσης δυνατή η χρήση ειδικών επιστρώσεων που αποτρέπουν τη διάβρωση.
2. Θερμοκρασία. Εδώ παίζει ρόλο η θερμοκρασία του υγρού ή του αερίου που θα μεταφερθεί μέσω αυτού του αγωγού, καθώς και το καθεστώς θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Κάθε υλικό έχει ένα εύρος θερμοκρασίας εργασίας, σύμφωνα με το οποίο επιλέγεται το προϊόν. Εάν το περιβάλλον δεν υπερβαίνει τους -30 ºС, μπορούν να χρησιμοποιηθούν συνηθισμένες ποιότητες χάλυβα, για χαμηλότερες θερμοκρασίες χρησιμοποιούνται ποιότητες ανθεκτικές στο κρύο.
3. Πίεση. Όσο υψηλότερη είναι η πίεση εργασίας, τόσο υψηλότερες είναι οι παράμετροι που πρέπει να έχει το υλικό που χρησιμοποιείται, από το οποίο κατασκευάζονται τα μπουλόνια για τις συνδέσεις με φλάντζα.
4. Δείκτες συνδετήρων: τύπος νήματος, βήμα, μήκος.
5. Υλικό. Ο χάλυβας που χρησιμοποιείται στην κατασκευή συνδετήρων για φλαντζωτούς συνδέσμους μπορεί να ταξινομηθεί σε τέσσερις κατηγορίες:

• ανθρακοχάλυβας γενικής χρήσης, η θερμοκρασία εργασίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 200ºC και η μέγιστη διάμετρος είναι 48mm.
• ανθρακοχάλυβας, που χρησιμοποιείται για προϊόντα υψηλής ακρίβειας, η θερμοκρασία λειτουργίας δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 300 ºС;
• ανθρακοχάλυβας υψηλής ποιότητας, οι συνδετήρες από αυτό το υλικό μπορούν να λειτουργήσουν σε θερμοκρασίες πάνω από 450 ºС;
• κράματα χάλυβες που έχουν ανθεκτικές στη θερμότητα και αντιδιαβρωτικές ιδιότητες.

Περιορισμένη χρήση συνδετήρων

Η επιλογή των συνδετήρων καθορίζεται από τις παραπάνω παραμέτρους, αλλά υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί:

1. Οι συνδετήρες που λειτουργούν σε πίεση εργασίας έως και 25 kgf/cm δεν περιορίζονται από την επιλογή του τύπου προϊόντος. Όσον αφορά την πίεση που υπερβαίνει αυτό το ποσοστό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο μπουλόνια για συνδέσεις φλάντζας, η χρήση μπουλονιών απαγορεύεται.
2. Η ποιότητα χάλυβα για το ζεύγος καρφιά-παξιμάδι μπορεί να επιλεγεί είτε ίδια είτε διαφορετική. Εάν χρησιμοποιείται ένα υλικό, η αντοχή του παξιμαδιού πρέπει να είναι μικρότερη από την αντοχή του μπουλονιού κατά 20 μονάδες.

Υπάρχει ένα ειδικό μπουλόνι GOST για συνδέσεις φλάντζας, σύμφωνα με το οποίο επιλέγονται οι ονομαστικές διαστάσεις του συνδετήρα. Η επιλογή των μεγεθών εξαρτάται από την πίεση εργασίας στην οποία θα υποβληθεί το μπουλόνι.

Pads

Αυτό το εξάρτημα περιλαμβάνεται σε μια μονωμένη σύνδεση φλάντζας για να παρέχει την απαραίτητη στεγανότητα μεταξύ των φλαντζών. Οι φλάντζες χωρίζονται σε διαφορετικούς τύπους σύμφωνα με ορισμένες παραμέτρους. Εξαρτάται απότο υλικό από το οποίο κατασκευάζονται, υπάρχουν κατηγορίες:

• metal;
• μη μεταλλικό;
• combined.

Κατανομή παρεμβυσμάτων κατά ελαστικότητα:

• elastic;
• σκληρό.

Αυτή η ιδιότητα προκαθορίζει το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται τα παρεμβύσματα για τις συνδέσεις φλάντζας. Τα ελαστικά λαμβάνονται από συνδυασμένα και μη μεταλλικά είδη. Τα άκαμπτα παρεμβύσματα είναι κυρίως μεταλλικά, αλλά και μη μεταλλικά, που λαμβάνονται από υλικά όπως ίνες, σκληρό καουτσούκ, παρονίτης κ.λπ.

Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά παρεμβυσμάτων

Σε αυτήν τη βάση, οι φλάντζες για συνδέσεις φλάντζας χωρίζονται σε:

• Επίπεδες (μπορεί να είναι μεταλλικές, μη μεταλλικές και συνδυασμένες), χρησιμοποιούνται σε συνδέσεις με επίπεδες επιφάνειες. Η εσωτερική διάμετρος των επίπεδων παρεμβυσμάτων πρέπει να είναι 1-3 mm μεγαλύτερη από τη διάμετρο του σωλήνα.
• Τα παρεμβύσματα φακών είναι κατασκευασμένα από άνθρακα και κράμα χάλυβα και μπορούν να είναι είτε άκαμπτα είτε εύκαμπτα.
• Το Οβάλ παρέχει καλή στεγανοποίηση με μέτρια φόρτιση μπουλονιών. Η επαφή του προϊόντος φλάντζας γίνεται κατά μήκος της εξωτερικής και εσωτερικής περιφέρειας με τη φλάντζα. Το υλικό για αυτά τα παρεμβύσματα είναι είτε ανθρακούχο χάλυβα είτε από ανοξείδωτο χάλυβα.
• Οι κυματοειδείς φλάντζες μπορεί να είναι μεταλλικές ή μη. Είναι κατασκευασμένα από λεπτό φύλλο χαλκού, μαλακό χάλυβα, χαρτόνι αμιάντου χρησιμοποιείται ως μη μεταλλικό υλικό ήχαρτί. Η εσωτερική διάμετρος αντιστοιχεί στη διάμετρο της φλάντζας και η εξωτερική διάμετρος ρυθμίζεται από τη θέση των μπουλονιών.
• Το Το σπιράλ αναφέρεται σε ελαστικά παρεμβύσματα. Ένα τέτοιο παρέμβυσμα αποτελείται από τρία στοιχεία - ένα σπειροειδές μέρος και δύο περιοριστικούς δακτυλίους.
• Οδοντωτές φλάντζες, το υλικό για αυτές τις φλάντζες είναι μαλακός χάλυβας ή κράμα χάλυβα. Μια μονωμένη σύνδεση φλάντζας με αυτόν τον τύπο φλάντζας μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασίες που δεν υπερβαίνουν τους 480 ºС.

Υπολογισμός συνδέσεων φλάντζας

Αφού καθορίσουν τον τύπο της φλάντζας, ανάλογα με τον σκοπό της, τον τύπο του προϊόντος φλάντζας, καθώς και τα υλικά από τα οποία θα κατασκευαστεί το προϊόν, οι σχεδιαστές επιλέγουν τις απαιτούμενες διαστάσεις του εξαρτήματος σύμφωνα με ειδικούς πίνακες. Παρουσιάζονται στις σχετικές GOST. Παρόλο που οι φλάντζες είναι τυπικά εξαρτήματα, είναι πολύ συχνά απαραίτητο να σχεδιάσετε ένα προσαρμοσμένο προϊόν. Το σύστημα υπολογισμού περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

1. Υπολογισμός πλαστικών παραμορφώσεων στη βάση των δακτυλίων, αυτό ισχύει για αρμούς που λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και πιέσεις.
2. Λήψη της εξωτερικής ροπής κάμψης που προκύπτει από το φορτίο στα μπουλόνια. Αυτή η παράμετρος καθορίζει τα χαρακτηριστικά αντοχής της φλάντζας.
3. Υπολογισμός των αναδυόμενων τάσεων, ειδικά για προϊόντα που λαμβάνονται με συγκόλληση.
4. Επιλογή βήματος μπουλονιού, εσφαλμένα ορισμένη αυτή η παράμετρος μπορεί να προκαλέσει εκτροπή των δακτυλίων της φλάντζας μεταξύ των μπουλονιών.

Ο υπολογισμός των συνδέσεων φλάντζας πρέπει να λαμβάνει υπόψη τον τύπο του φορτίου. Υπάρχουν δύο επιλογές -Στην πρώτη περίπτωση, το φορτίο από τα μπουλόνια μεταφέρεται στη φλάντζα, στη δεύτερη περίπτωση, τα φορτία κατανέμονται ομοιόμορφα μεταξύ της φλάντζας και του δακτυλίου στήριξης.