Подбор фланцевых соединений. Фланцы стальные исполнение 1,2. ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80, ГОСТ 12822-80 « Завод подогревателей «Теплообменное оборудование» : Статьи

Существуют целый ряд характеристик по которым осуществляется подбор фланцев различного назначения.

1. Конструктивные характеристики фланцев.

Разновидность фланцев по их конструкции обусловленна стандартом по которому они произведены:

• ГОСТ 12820-80 — фланец стальной плоский приварной.
• ГОСТ 12821-80 — фланец стальной приварной встык.
• ГОСТ 12822-80 — фланец стальной свободный на приварном кольце.

Такие фланцы по 3-ем наиболее распространенным стандартам, упомянутые выше, предназначены для соединения трубопроводной арматуры и оборудования.
В силу конструктивных особенностей технология установки разных фланцев отличается друг от друга.

Плоский приварной стальной фланец:  при монтаже плоский фланец одевается на трубу и  в последующем приваривается двумя сварными швами по окружности трубы.

Стальной приварной фланец встык: монтаж такого фланца по сравнению с плоским приварным фланцем предусматривает только один соединительный сварной шов (при этом необходимо соединить встык торец трубы и «воротник» фланца), что упрощает работу и сокращает временные затраты.

Фланец стальной свободный на приварном кольце: в отличие от других фланцев состоит из двух элементов: фланца и кольца. Следует отметить, что фланец и кольцо должны иметь одинаковый условный диаметр и давление. Подобные фланцы по сравнению с вышеперечисленными отличаются удобством монтажа, потому что при установке к трубе приваривается только кольцо, а сам фланец остается свободным, что обеспечивает легкое соединение болтовых отверстий свободного фланца с болтовыми отверстиями фланца арматуры или оборудования без поворота трубы. Их как правило применяют при монтаже трубопроводной арматуры и оборудования в труднодоступном месте или при частом ремонте (проверке) фланцевых соединений (например, в химической промышленности).

Кроме того, положительным является то, что при подборе свободных фланцев под трубу из нержавеющей стали, в целях экономии, допускается использование кольца из нержавеющей стали, а фланца — из углеродистой.

Помимо этих трех стандартов следует особо выделить нестандартные фланцы, которые могут быть произведены по чертежам заказчика. В отличие от ГОСТовых фланцев данная конструкция не является постоянной и может изменяться в зависимости от ожиданий и требований клиента. Такие фланцы являются индивидуальными и служат для удовлетворения любых потребностей заказчика.

Фланцы, изготовленные по зарубежным стандартам, отличаются от российских конструктивно. Среди импортных, наибольшее распространение в России получили фланцы, выполненные по немецким стандартам DIN (стандарт принят по всей Европе) и американским ANSI.

К фланцам по другим российским стандартам относятся такие как: фланцы стальные резьбовые, фланцы сосудов и аппаратов, фланцы изолирующие для подводных трубопроводов.

Они имеют ряд отличий от вышеупомянутых фланцев по конструкции и областям их непосредственного применения.

Также к конструктивным особенностям относятся:

• Условный проход. Обозначается как Ду и измеряется в мм.
• Условное давление. Обозначается как Ру и измеряется в кгс/см².
• Исполнение с 1 по 9. Определяет вид поверхности под прокладку.
• Материал (представлен российскими марками стали).

2. Технологические характеристики фланцев.

Эти характеристики связаны с особенностями производства (из каких заготовок и по каким технологиям выполняется фланец).

Круглые и квадратные фланцы. Задвижки, клапана и другая трубопроводнаяя арматуры, имеющая в квадратный фланец не так часто встречается на нынешнем рынке запорной арматуры. Но все таки в соответствии со стандартом ГОСТ 12815-80 до давления условного Ру 4 МПа (40 кгс/см2) предусмотрены по конструкции фланцы как круглые, так и квадратные.

При применении квадратных фланцев необходимо помнить, что существует прямая зависимость диметра фланца от условного давления: чем выше давление, тем меньшего диаметра фланец можно произвести.

Диаметр условного прохода.
Необходимо знать, что условный проход не является внешним диаметром трубы, а обозначает проход (сечение), по которому протекает среда через фланцевое соединение. Отличительной чертов фланцев стальных плоских приварных и стальных свободных на приварном кольце на диаметры условного прохода Ду 100,125 и 150 мм является то, что возможны три их конструкции под различные наружные диаметры трубы.
Поэтому при заказе этих фланцев на Ду 100,125 или 150 мм необходимо указывать букву, соответствующую требуемому диаметру трубы. Если в заказе или же в спецификации на данные типоразмеры фланцев буква не указана, то фланцы изготавливаются под следующие диаметры трубы: 100А, 125А, 150Б (табл.1).

 

 

Следующей особенностью фланцев с диаметром условного прохода Ду > 200 мм является то, что из-за различных классов точности изготовления труб и фланцев, расточка внутреннего диаметра фланцев плоского, свободного и его кольца допускается по фактическому наружному диаметру трубы с зазором на сторону не более 2,5 мм, т. е. по всему внутреннему диаметру фланца и кольца не более 5,0 мм. Проще говоря, при прокате трубы возможно отклонение от идеальной формы круга, таким образом, труба может не соответствовать внутреннему диаметру фланца, что в свою очередь затрудняет соединение трубы и фланца.

Следует обратить внимание, что при оформлении заказа необходимо учитывать показатели по давлению, температуре среды, а так же марку стали, из которой выполнен фланец. Не всегда можно сочетать требуемые давление и марку стали.

Если при заказе не оговорены особенности конструктивного исполнения присоединительных размеров (ряд 1 или 2), то изготовление фланца по умолчанию осуществляется в соответствии с рядом 2. Конструктивным отличием фланцев ряда 1 от фланцев ряда 2 является разное количество отверстий в нем под крепежные болты (шпильки) и их диаметры.

Например, фланец на Ду 300 мм и Ру 63 кгс/см2 ряда 1 имеет диаметр крепежного отверстия 36 мм, а ряда 2—39 мм. Аналогично, фланец на Ду 80 мм и Ру 10 кгс/см2 ряда 1 имеет диаметр крепежного отверстия 18 мм с общим их количеством 8 шт. , а ряда 2 соответственно — 18 мм и 4 шт. Поэтому эту особенность необходимо учитывать при заказе фланцев в качестве ответных под запорную арматуру.

Рабочее давление стальных фланцев
Важной особенностью фланцев так же является условное давление, которое может выдержать соединение. Показатели по давлению зависят от геометрических размеров фланца и исполнения уплотнительной поверхности. Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80) и фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) выдерживают давление до 25 кгс/см², а вот фланец стальной приварной встык (ГОСТ 12821-80) может выдерживать давление до 200 кгс/см².
Рабочее давление может выражаться в различных единицах измерения: кгс/см2, Па, МПа, атм, бар, поэтому во избежание недоразумений необходимо обращать на это особое внимание. Единицей измерения при производстве и обозначении фланцев является кгс/см².

Типы исполнения фланцев
В соответствии с требованиями установленными ГОСТ имеется 9 исполнений поверхности фланца (см.

рис. 1), а для свободного фланца различные исполнения возможны только у приварного кольца. Поэтому при подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры, кроме условных прохода и давления, необходимо указывать исполнение уплотнительной поверхности.

 

 

воротниковый фланец, ГОСТ, ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80, ГОСТ 12822-80, давление, заглушки фланцевые, исполнение 1, исполнение 2, квадратный фланец, комплект коф, комплект ответных фланцев, коф, монтаж, нержавеющая сталь, нестандартные фланцы, подбор, Подбор фланцевых соединений, производство фланцев, расчет, рекомендации, сталь 09г2с, сталь 20, фланец 09г2с, фланец ду, фланец плоский, фланец приварной, фланец приварной встык, фланец ст20, фланец цена, фланцевое соединение, фланцы ГОСТ, фланцы стальные

Фланец – типы уплотнительной поверхности и отделки. Современные программные системы для корректного подбора фланцевых соединений

Слово «фланец» пришло в русский язык из немецкого языка, как и само фланцевое соединение.

По-немецки существительное Flansch обозначает ровно то же самое, что и производное от него русское слово «фланец», ─ плоскую металлическую пластину на конце трубы с отверстиями для резьбового крепежа (болтов или шпилек с гайками).

Фланцы – одни из самых распространенных разъемных соединений, которые используются в промышленности. Фланцы служат для соединения отдельных частей аппаратов, а еще для присоединения к аппарату трубопроводов, трубопроводной арматуры, датчиков КИП, других элементов коммуникаций.  

Фланцевые соединения отличаются прочностью и надежностью, что позволяет использовать их для комплектации трубопроводных систем, работающих под высоким давлением. При соблюдении ряда условий фланцевые соединения обеспечивают требуемую герметичность.

Соединительная поверхность фланца — это площадь поверхности (зеркало), на которую устанавливается прокладка. Материал прокладки прилегает к поверхностям фланцев для создания эффективного уплотнения под давлением.

Поверхности фланцев спроектированы в соответствии с нормативами. Чтобы предотвратить проблемы с утечкой, существуют различные типы уплотнительной поверхности фланцев.

При подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры инженеру необходимо указывать, в дополнение к условному проходу и давлению, исполнение уплотнительной поверхности.

Рассмотрим более подробно типы и поверхности фланцев.

Не так давно вступил в силу новый фланцевый ГОСТ 33259 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования». Он пришел на смену серии ГОСТов группы 12815-12822.  

Одно из ключевых изменений — замена цифрового обозначения исполнений зеркала (от 1 до 9) на буквенные (от А до М) и введение нового вида A —  плоскость.

В ранних нормативах было 9 обозначений исполнений зеркала.

1 — соединительный выступ; 2 — выступ; 3 – впадина; 4 – шип; 5 – паз; 6 – под линзовую подкладку; 7 – под прокладку овального сечения; 8 – с шипом под фторопластовую прокладку; 9 – с пазом под фторопластовую прокладку

 

В соответствии с нормативами ГОСТ у поверхности фланца имеется 10 исполнений. Универсальным считается исполнение B с соединительным выступом — из него можно переточить фланец в любое другое исполнение.

Исполнения уплотнительной поверхности зеркала должны соответствовать друг другу в составе фланцевого соединения: форма контактной поверхности одного фланца должна соответствовать зеркалу другого.

Существует схемы соединения фланцев, которые образуют своеобразный замок для наилучшей герметичности: с соединительным выступом B-B, выступ-впадина E-F, шип-паз C-D.

Выбор типа уплотнительной поверхности зависит от условий эксплуатации соединения. Выше показаны исполнения A-D, ниже показаны фланцы под линзовую прокладку K, под прокладку овального сечения J и соединение шип-паз L-M.

Форма и характеристики поверхности уплотнительной поверхности фланца влияют на эффект уплотнения. Плоскостность уплотнительной поверхности фланца и перпендикулярность уплотнительной поверхности и осевой линии фланца влияют на равномерность напряжений прокладки и хороший контакт между прокладкой и фланцем. Существует несколько видов прокладок: неметаллические, металлические и комбинированные. Для зеркал L-M используют фторопластовую прокладку, а между J-J и K-K металлические —  прокладки овального сечения и линзовые. Более мягкая прокладка может лучше уплотняться на шероховатой поверхности, чем твердая прокладка. Это логично, потому что более жесткие прокладки требуют большей энергии сжатия для деформации и уплотнения по сравнению с мягкими прокладками.

Чтобы гарантировать идеальное сопряжение фланца с прокладкой и ответным фланцем, ГОСТ требует определенной шероховатости на поверхности фланца.

Тип шероховатости определяет тип обработки поверхности фланца. Распространенными типами являются матовая, концентрическая зубчатая, спиральная зубчатая и гладкая поверхность фланца. Общая цель любого типа обработки поверхности фланца состоит в том, чтобы создать желаемую шероховатость.  Она обеспечивает прочное соединение между фланцем, прокладкой и ответным фланцем для высококачественного уплотнения.

Минимальная шероховатость уплотнительных поверхностей для исполнений А, В, С, D, Е, F составляет Ra 3,2; исполнений L, М — Ra 0,8. 

 Чтобы инженеру было проще перейти от старого норматива к новому, разработана таблица сравнения исполнения уплотнительных поверхностей.

При выполнении инженерных расчетов и проверке фланцевых соединений на герметичность и прочность можно использовать различные программные комплексы, частично или полностью отвечающие за проверку работоспособности соединения.

Чаще всего специалисты используют программные системы расчета, разработанные ООО «НТП Трубопровод»:

• СТАРТ — основной модуль и инструмент конструктора Элементы — для трубопроводов
• ПАССАТ — для аппаратов.

Инструмент «СТАРТ-Элементы» позволяет получить условное давление фланца, на которое следует выбирать фланцевое соединение из расчетных данных изгибающего момента и осевой силы. Значения силы и момента, действующих на фланец, можно определить из расчета трубопровода в модуле «СТАРТ-Базовый» (основной модуль программы СТАРТ).

В модуле «СТАРТ-Базовый» инженер может не только получить значения силы и момента, но и сразу провести проверку на герметичность и прочитать выводы. При этом важно, чтобы фланцевое соединение было выбрано заранее.

Такой расчет позволит понять, выдерживает ли фланцевое соединение усилия и внутреннее давление в трубопроводе, не нарушится ли герметичность соединения. Если же расчетное давление фланца меньше расчетного давления в трубе, следует принимать меры по уменьшению сил и моментов в соединении или использовать другое фланцевое соединение, которое рассчитано на большее давление.

Расчет фланцевого соединения можно провести в программе ПАССАТ, отвечающей за расчет сосудов и аппаратов и их деталей под давлением.

 

Такой расчет предлагает более подробный анализ каждой детали фланцевого соединения на прочность и жесткость с указанием размеров и типа фланцев, крепежа и прокладок. При необходимости программа позволяет задавать и внешние нагрузки, действующие на фланец, или получать значения допустимых нагрузок по результатам расчета.

Таким образом, современный инженер может использовать полный функционал расчетных программ для подбора и анализа корректных фланцевых соединений, которые пройдут проверку на герметичность и внутреннее давление.

 

Если у вас остались вопросы по использованию программных продуктов или подбору фланцевых соединений, требуется обучение или помощь в проектировании, пожалуйста, свяжитесь с нами.  

Инженеры группы компаний «Русский САПР» с радостью помогут решить ваши задачи и ответят на вопросы.

Работайте с нами, работайте с удовольствием!

 

 

 

 

 

Фланец ГОСТ 33259 тип 01 плоский

Фильтрация по стандартам: ГОСТ ISO DIN ВЕСЬ КАТАЛОГ Кроссворд на знание нержавеющей стали Скачать каталог Таблица допустимого давления труб Таблица размерного ряда DIN, ISO, SMS, ГОСТ Характеристики эластомеров (уплотнений) Подписаться на рассылку Заполняя форму, Вы соглашаетесь с правилами обработки персональных данных

У нас Вы можете купить нержавеющие плоские фланцы ГОСТ 33259 12х18н10т из наличия со склада. Под заказ возможна поставка стали 10Х17Н13М2Т. С 01 апреля 2016 года на территории Российской Федерации на фланцы арматуры, соединительных частей и деталей трубопроводов на номинальное давление до 250 атмосфер, вступил в силу новый межгосударст­венный стандарт ГОСТ 33259-2015. Данный стандарт заменил существующие ГОСТ 12820-80, 12821-80, 12822-80. Сама конструкция, типы уплотнительной поверхности и геометрия фланцев осталась неизменной. Отличие данного стандарта в группе контроля качества изготовления фланцев. Марка стали: (08)12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т (кислотостойкие) Рабочее давление: от 0,1 МПа до 2,5 МПа (от 1 кгс/см² до 25 кгс/см²). Рабочая температура: от -60°С до +600°С. Обозначение: фланец 50-10-01-1-B-12х18н10т-IV ГОСТ 33259-2015, где 50 — условный диаметр, 10 — допустимое рабочее давление, 01 — тип фланца, 1 — номер размерного ряда, В — исполне­ние уплотнительной поверхности, 12х18н10т — марка стали, IV — группа контроля, ГОСТ 33259-2015 — стандарт фланца. Страна производитель: Россия, Китай. Фланцы нержавеющие по ГОСТ 33259 2015 изготавливаются с различными видами исполне­ния уплотнительной поверхности, в зависимости от дальнейшего применения фланцевого сое­динения. Исполнение фланцев по Гост 33259 2015 — исполнение A — плоскость (только для PN 1, PN 2,5 PN 6) — исполнение B — соединительный выступ (зеркало) — исполнение E — выступ — исполнение F — впадина — исполнение C, L — шип — исполнение D, M — паз — исполнение J – под прокладку овального сечения — исполнение K – под линзовую прокладку Фланец ГОСТ 33259 тип 01, давление Pу 6/10 Диаметр условный (Ду), мм Диаметр внешний (D), мм Диаметр межосевого расстояния (D0), мм Диаметр внутренний (dB), мм Толщина фланца (b), мм Размер крепежа (d0), мм Количество крепежных отверстий (n), шт Вес одного фланца, кг 15 80/95 55/65 19 10/10 11/14 4/4 0,3/0,5 20 90/105 65/76 26 12/12 11/14 4/4 0,5/0,7 25 100/115 75/85 33 12/12 11/14 4/4 0,6/0,9 32 120/135 90/100 39 13/14 14/18 4/4 1,1/1,4 40 130/145 100/110 46 13/15 14/18 4/4 1,2/2 50 140/160 110/125 59 13/15 14/18 4/4 1,3/2,1 65 160/180 130/145 78 13/17 14/18 4/4 1,6/2,8 80 180/195 150/160 91 15/17 18/18 4/4 2,4/3,2 100 205/215 170/180 110 15/19 18/18 4/8 2,8/4 125 235/245 200/210 135 17/21 18/18 8/8 3,8/5,4 150 260/280 225/240 161 17/21 18/22 8/8 4,4/6,6 200 315/335 280/295 222 19/21 18/22 8/8 5,9/8 250 370/390 335/350 273 20/23 18/22 12/12 7,6/10 300 435/440 395/400 325 20/24 22/22 12/12 10,2/13 350 485/500 445/460 377 22/24 22/22 12/16 12,6/16 400 535/565 495/515 426 24/26 22/26 16/16 15,2/21 500 640/670 600/620 530 25/28 22/26 16/20 19/28 600 755/780 705/725 630 25/31 26/30 20/20 26/40 800 975/1010 920/950 820 27/37 30/33 24/24 46/79 1000 1175/1220 1120/1160 1020 31/43 30/33 28/28 64/118 Размеры в таблице соответствуют только фланцам ГОСТ 33259 тип 01 с уплотнительным исполнением B Фланец ГОСТ 33259 тип 01, давление Pу 16/25 Диаметр условный (Ду), мм Диаметр внешний (D), мм Диаметр межосевого расстояния (D0), мм Диаметр внутренний (dB), мм Толщина фланца (b), мм Размер крепежа (d0), мм Количество крепежных отверстий (n), шт Вес одного фланца, кг 15 95/95 65/65 19 12/14 14/14 4/4 0,6/0,7 20 105/105 75/75 26 14/16 14/14 4/4 0,9/1 25 1115/115 85/85 33 16/16 14/14 4/4 1,1/1,2 32 135/135 100/100 39 16/18 18/18 4/4 1,5/1,7 40 145/145 110/110 46 19/19 18/18 4/4 2/2 50 160/160 125/125 59 19/21 18/18 4/4 2,6/2,7 65 180/180 145/145 78 21/21 18/18 4/8 3,4/3,2 80 195/195 160/160 91 21/23 18/18 4/8 3,7/4,1 100 215/230 180/190 110 23/25 18/22 8/8 4,7/6 125 245/270 210/220 135 25/27 18/26 8/8 6,3/8,2 150 280/300 240/250 161 25/27 26/26 8/8 7,8/10 200 335/360 295/310 222 27/29 22/26 12/12 10/13,3 250 405/425 355/370 273 28/31 28/30 12/12 14,5/19 300 460/485 410/430 325 30/32 28/30 12/16 18/23 350 520/550 470/490 377 30/38 30/33 16/16 23/34 400 580/610 525/550 426 34/40 34/33 16/16 31/45 500 710/730 650/660 530 44/48 44/39 20/20 57/67 600 840/840 770/770 630 45/49 45/39 20/20 80/91 800 1020/1075 950/990 820 49/63 49/45 24/24 104/182 1000 1255/- 1170/- 1020 58/- 58/- 28/- 179/- Размеры в таблице соответствуют только фланцам ГОСТ 33259 тип 01 с уплотнительным исполнением В Группа контроля по ГОСТ Р 33259 На маркировке фланца по ГОСТ 33259 присутствует римские цифры I, II, III, IV, V. Данные циф­ры указывают к какой группе контроля принадлежит фланец. Ниже представлена табли­ца с подробным описанием. Группа контроля Условия комплектования партии Вид и объем испытаний Сдаточные характеристики Применяемость I Заготовки одной марки стали Химический анализ — каждая плавка Химический состав Для фланцев PN ≤ 2,5 DN ≤ 300 для жидких рабочих сред, не относящихся к опасным веществам II Заготовки одной марки стали, совместно прошедшие термическую обработку Химический анализ — каждая плавка. Измерение твердости — 5 % партии, но не менее 5 шт. МКК по требованию заказчика Химический состав. Твердость Для фланцев PN ≤ 6 всех DN и для фланцев PN ≤ 16 DN ≤ 300 для рабочих сред, не относящихся к опасным веществам III Заготовки одной марки стали, прошедшие термическую обработку по одинаковому режиму Химический анализ — каждая плавка. Измерение твердости — каждая заготовка. Неразрушающий контроль — по требованию заказчика. МКК по требованию заказчика Химический состав. Твердость Для фланцев PN ≤ 25 всех DN для рабочих сред, не относящихся к опасным веществам. Для фланцев PN ≤ 6 DN ≤ 150 для жидких рабочих сред, относящихся к опасным веществам IV Химический анализ — каждая плавка. Измерение твердости — каждая заготовка. Механические свойства — 1 % каждой садки, но не менее 2 шт. Неразрушающий контроль — каждая заготовка. МКК по требованию заказчика Химический состав. Твердость. Механические свойства (предел текучести, относительное сужение, ударная вязкость). Стойкость к МКК Для фланцев PN ≤ 160 всех DN для всех сред V Индивидуально каждая заготовка Химический анализ — каждая плавка. Измерение твердости — каждая заготовка. Механические свойства — каждая заготовка. Неразрушающий контроль — каждая заготовка. МКК по требованию заказчика Для фланцев PN > 160 всех DN для всех сред Схема монтажа плоского фланца к трубе Допускается выполнять фаску под сварной шов с углом (50±5)° Если у Вас возникли вопросы, свяжитесь с нами удобным для Вас способом

Фланцевые соединители, определенные | Manufacturing.net

Для отраслей и приложений, которые полагаются на точное исполнение, таких как фармацевтика и биофармацевтика, а также для производителей приборов санитарно-гигиенических изделий, надежные, воспроизводимые результаты производства и обработки имеют решающее значение. В связи с этим такие устройства, как манометры или преобразователи, оснащенные санитарными мембранами, необходимо калибровать при первом вводе в эксплуатацию и регулярно в течение всего срока их службы. Достижение точной калибровки зависит от безопасности соединения; утечки могут привести к неточным результатам, дополнительным рабочим часам технических специалистов и, в конечном счете, к проблемам с технологическими, нормативными и производственными процессами.

Благодаря последним достижениям в технологии соединителей инновационные фланцевые соединители обеспечивают быструю и надежную калибровку как в полевых условиях, так и в метрологических лабораториях. Предлагая простое соединение и надлежащее уплотнение, фланцевые соединители идеально подходят для требовательных фармацевтических и биофармацевтических приложений. Включая такие преимущества, как более высокая скорость выполнения проекта и повышенная производительность, фланцевые соединители обеспечивают более высокую эффективность процесса и экономичность в едином высокопроизводительном решении для калибровки.

Технология фланцевых соединителей

Использование традиционных соединителей требует больших затрат труда и времени. При использовании громоздких качающихся конфигураций тройного зажима закрытие и блокировка соединителей для надежной фиксации может быть сложной и трудоемкой, особенно в тесных фармацевтических отделениях. Эти методы могут привести к ненадежным соединениям, что приведет к нежелательным утечкам. Такие утечки могут затруднить калибровку и занять много времени, что может привести к неэффективной работе оборудования. Эти несоответствия могут повлиять на стабильность производства, качество продукции или соответствие нормативным требованиям различных отраслевых стандартов.

Во избежание неправильных соединений и обеспечения надежного уплотнения санитарных фланцев некоторые прочные фланцевые соединители специально разработаны для обеспечения быстрого и герметичного уплотнения. Эти надежные соединения достигаются с помощью ряда простых шагов. Сначала техник открывает муфту соединителя, вставляет диафрагму манометра или преобразователя в разъем и выдвигает муфту в закрытое положение. Наконец, техник поворачивает кольцо, чтобы прикрепить соединитель к диафрагме, прижимая его к прилагаемой прокладке и фиксируя устройство на месте. Соединители позволяют компенсировать различия в толщине фланцев и прокладок.

Идеальные для применения как в процессе, так и на стенде в калибровочной лаборатории, разъемы позволяют подключать устройства и калибровать их за короткое время. Прочные фланцевые соединители с конструкцией из нержавеющей стали обеспечивают постоянное надежное соединение даже в суровых или агрессивных средах, увеличивая срок службы соединителя для долговременного калибровочного решения.

Эти инновационные фланцевые соединители обеспечивают превосходное уплотнение при каждом соединении. Используя те же стандартные уплотнения (прокладки), которые в настоящее время используются в промышленности, соединители доступны в наиболее распространенных размерах от ½ до 2 дюймов, предлагая удобное и универсальное решение для калибровки. Доступны комплекты фланцевых соединителей, чтобы обеспечить выбор размеров и снизить потери производительности, которые происходят, когда у поставщика услуг калибровки нет необходимых размеров соединителей на рабочей площадке.

В ситуациях, когда для выполнения калибровки необходимо несколько соединений различных размеров, к калибровочному шлангу в сборе можно присоединить фланцевые соединители, чтобы обеспечить безопасную замену соединителя без использования герметика за считанные секунды. Шланг в сборе устраняет риск закупоривания инструмента герметизирующей лентой, а малый диаметр шланга сводит к минимуму расход азота или, в случае ручных насосов, утомляемость оператора.

Для повышения эффективности применения фланцевые соединители могут быть установлены на коллекторную систему. Обеспечивая надежные соединения в приложениях с различными типами фитингов и конфигурациями размеров, коллекторные системы подключаются и калибруют до четырех отдельных устройств одновременно. Коллекторная система представляет собой систему высокого давления, однако номинальное давление отдельных установленных соединителей будет определять максимальное общее номинальное давление в системе. Коллекторная система позволяет быстро и без гаечного ключа подсоединяться к санитарным устройствам, а также может использоваться в качестве приспособления для монтажа как штекерных, так и гнездовых соединителей NPT, обеспечивая точные и эффективные результаты калибровки за значительно меньшее время, чем альтернативные методы. Кроме того, одновременное подключение к нескольким фланцевым соединителям позволяет заменять преобразователи или манометры за считанные секунды, обеспечивая быструю смену, для повышения производительности с минимальными трудозатратами.

Преимущества и области применения

Обеспечивая быстрое соединение и возможность использования фитингов различных стилей и толщин, эти фланцевые соединители предлагают пользователям широкий спектр преимуществ. Благодаря устранению неэффективных традиционных процедур соединения соединители обеспечивают стабильные результаты калибровки, обеспечивая надежность, необходимую для высокоточных отраслей, таких как фармацевтика. Благодаря своим инновационным возможностям соединения с фиксатором фланцевые соединители облегчают быструю замену инструментов, сохраняя при этом высокую степень точности, что повышает производительность, эффективность процесса и гарантирует качество продукции. Кроме того, выполняя большее количество калибровок за меньшее время, пользователи могут получить более быструю окупаемость инвестиций или увеличить прибыль от запуска новых систем.

Использование фланцевых соединителей с повторяемыми и надежными соединениями позволяет фармацевтическим и биофармацевтическим предприятиям значительно увеличить скорость проекта, что сокращает время между первоначальными инвестициями и получением прибыли. Во время первоначального ввода в эксплуатацию фармацевтического или биофармацевтического предприятия обычно требуется, чтобы фармацевтическая компания откалибровала все приборы, чтобы обеспечить их точность до начала работы. Ввод в эксплуатацию нового фармацевтического продукта может быть многомиллионной операцией, которую компания инвестирует с самого начала. Таким образом, используя решение, позволяющее быстрее калибровать каждый прибор, компания может быстрее начать производство, что приведет к более раннему распространению продукции. Благодаря этому компания может начать получать прибыль и начать получать отдачу от своих первоначальных инвестиций.

Например, бригада по установке приборов использовала передовые технологии соединителей при монтаже и вводе в эксплуатацию нового крупного фармацевтического предприятия. Они обнаружили, что герметичное соединение с манометрами и датчиками происходит с первой попытки и намного быстрее, чем при использовании обычных методов. Это гарантировало соблюдение сроков ввода в эксплуатацию. Кроме того, герметичное соединение, затягиваемое от руки, гарантировало, что ни один инструмент не будет поврежден из-за чрезмерного затягивания соединения для предотвращения утечек, как это происходит с обычными решениями.

Поскольку крайне важно, чтобы фармацевтические инструменты оставались точными, они требуют регулярной калибровки, что может привести к частому снижению производительности. Простои технологических процессов на фармацевтических и биофармацевтических заводах обходятся чрезвычайно дорого. Таким образом, использование соединителя, совместимого с коллекторной системой, позволяет выполнять калибровку с непревзойденной скоростью. Предоставляя точные результаты для нескольких приборов одновременно, предприятия могут ограничить время простоя процесса и снизить затраты, связанные с потерей производительности.

Кроме того, фармацевтические комплексы и биофармацевтические приложения имеют очень высокую стоимость за квадратный фут. Чтобы контролировать затраты на установку, краны на реакторах и сосудах часто размещают вместе, чтобы свести к минимуму занимаемую ими площадь или размер резервуара. Компактный дизайн и компактная конструкция фланцевых соединителей по сравнению с решениями с поворотным тройным зажимом позволяют выполнять соединения непосредственно на близко расположенном промышленном оборудовании. Повышенная плотность, создаваемая сжатым интервалом, обеспечивает экономию средств для производителей фармацевтической продукции.

Глядя в будущее

По мере того, как усовершенствованные разъемы продолжают заменять обычные альтернативы, отрасли будут испытывать большую эффективность при выполнении процедур калибровки; обеспечение точности приборов и улучшение общего контроля процесса. Внедрение инновационных решений с фланцевыми соединителями для различных отраслевых применений обеспечивает повышенную эффективность при одновременном снижении затрат и трудозатрат, связанных с традиционными калибровочными соединителями. Скорость и точность, предлагаемые фланцевыми соединителями, представляют собой идеальное решение для применения в фармацевтике, что может привести к увеличению прибыли и более надежным результатам.

АББ инвестирует в масштабируемую робототехнику для расширения портфеля удобных в использовании сварочных систем

6 октября 2022 г.

АББ инвестирует в масштабируемую робототехнику для расширения портфеля удобных в использовании сварочных систем M Контракт армии США на поставку танков и ракетных установок

6 октября 2022 г.

Betco приобретает активы Novozymes по очистке сточных вод

5 октября 2022 г.

Cellforce Group и Dürr AG налаживают процесс массового производства покрытия электродов

5 октября 2022 г.

Надежное фланцевое уплотнение | Насосы и системы

Типичные условия эксплуатации создают уникальные проблемы для обслуживающего персонала предприятия при выполнении задач по надежной герметизации болтовых фланцевых соединений.

Многие факторы могут отрицательно сказаться на характеристиках прокладки, используемой для герметизации фланцев, в том числе выравнивание фланцев и дефекты фланцев, вибрация, скачки давления и температуры, химическое воздействие, ползучесть прокладки, изменения силы зажима и неправильная нагрузка на прокладку. Понимание болтовых фланцевых соединений имеет решающее значение для обеспечения оптимальной работы прокладок и повышения надежности фланцевых уплотнений.

Болтовые фланцевые соединения

Фланец — это метод соединения труб, клапанов, насосов и другого оборудования в систему. Болтовое фланцевое соединение по сравнению со сварным соединением обеспечивает легкий доступ для очистки, осмотра и модификации системы трубопроводов. Фланцевые соединения выполняются путем соединения двух фланцев болтами с прокладкой между ними для образования уплотнения.

Многие типы болтовых фланцевых соединений были разработаны для различного оборудования, включая фланцы труб ANSI/DIN, крышки клапанов, манометры, люки, смотровые люки и теплообменники. Идеальное фланцевое соединение должно состоять из двух зеркально отполированных, идеально плоских и параллельных поверхностей, соединенных непосредственно болтами для создания герметичного уплотнения. Однако производственные процессы не позволяют обеспечить идеальное уплотнение поверхностей. Большинство поверхностей фланцев имеют неровности поверхности, которые не могут быть герметизированы без использования какого-либо типа сжимаемого, упругого материала или комбинации материалов между ними для герметизации перекачиваемой жидкости. Поэтому между этими поверхностями используется прокладка, чтобы компенсировать реальные условия.

Поверхности фланцев являются эффективными уплотняющими поверхностями фланца. Прокладка помещается между поверхностями фланцев, и они соединяются вместе, когда фланец скреплен болтами и прокладка сжимается между ними.

Утечки в болтовых фланцевых соединениях вызывают беспокойство во всех отраслях промышленности, включая химическую, нефтеперерабатывающую, энергетическую и целлюлозно-бумажную. Несмотря на достигнутые успехи, такие как конструкция прокладок, материалы и болтовые соединения, применение при высоких температурах и высоком давлении по-прежнему создает проблемы с уплотнением.

Утечка через фланец может быть постепенной, внезапной или радикальной. Видимая протечка фланца распознаваема и приводит к затратам, связанным с утечкой жидкости. Кроме того, утечка жидкости может привести к проблемам с окружающей средой и безопасностью. Несмотря на то, что утечки на отдельных фланцах нельзя считать большими утечками, на предприятии используется так много фланцев, что они вносят свой вклад в общую утечку. На среднем предприятии может быть от 3000 до 30000 фланцевых компонентов, подлежащих контролю, а на крупных объектах может быть более 100000 компонентов, при этом для мониторинга и соблюдения природоохранных норм применяются разные стандарты.

В некоторых отраслях промышленности незаметные утечки также могут вызывать беспокойство, например неконтролируемые выбросы летучих органических соединений (ЛОС) и летучих опасных загрязнителей воздуха (ОВВВ). Обнаружение и устранение утечек (LDAR) — это программа, реализованная в соответствии с экологическими нормами для уменьшения утечки целевых жидкостей в окружающую среду. Компоненты процесса, подлежащие LDAR, часто контролируются для обнаружения утечек VOC и VHAP, которые необходимо устранить в течение заранее определенного периода времени. Декреты о согласии на исполнение и программы мониторинга LDAR могут привести к значительным штрафам за несоблюдение.

Правильный выбор и методы

Некоторые важные моменты, которые следует учитывать при уплотнении фланцев, — это выбор правильной прокладки и приложение правильной нагрузки.

Выбор подходящей прокладки

Чтобы обеспечить надлежащую герметизацию системы, в первую очередь необходимо выбрать подходящую прокладку.

При выборе прокладки необходимо учитывать множество факторов, в том числе:

• Химическая совместимость
• Термостойкость
• Допустимое давление
• Сжимаемость
• Восстановление
• Толщина
• Циклическое изменение температуры
• Состояние фланца
• Вибрация фланца

Все эти факторы взаимосвязаны. Во многих случаях изменение одного параметра может повлиять на другой, поэтому необходимо учитывать все, чтобы определить наилучшую прокладку для конкретного применения.

Правильные методы болтового соединения

Правильные методы болтового соединения важны для обеспечения надлежащего усилия уплотнения прокладки. Основными факторами, влияющими на нагрузку на прокладку при болтовом креплении, являются:

Трение по резьбе — смазка болтов необходима для уменьшения чрезмерного трения по резьбе и поддержания постоянного коэффициента трения во время сборки. Правильная смазка всех поверхностей контакта с резьбой, поверхностей гаек и шайб противозадирной смазкой поможет гарантировать, что крутящий момент, приложенный к фланцевым болтам, обеспечивает как можно более точное и постоянное напряжение прокладки.  

Последовательность болтового соединения — необходимо соблюдать правильную последовательность болтового соединения, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на прокладку.

Метод затяжки — процедуры установки и затяжки важны для надежности и эксплуатационной безопасности фланцев. Обеспечение правильного усилия уплотнения поможет избежать проблем с фланцами. Использование динамометрического ключа, гидравлического натяжного оборудования или устройства контроля натяжения для применения рекомендуемого усилия уплотнения имеет решающее значение для установления нагрузки на болты и напряжения посадки прокладки выше минимума, необходимого для поддержания герметичности.

Зачастую для обеспечения надежности фланца достаточно выбрать правильную прокладку и использовать соответствующие методы болтового соединения. Тем не менее, некоторые фланцы, такие как критические и проблемные фланцы, могут выиграть от инженерного анализа.

Специализированная система уплотнения фланцев

Оптимизация напряжения уплотнения прокладок

Повышение надежности фланцев требует понимания причин отказа болтового соединения. Критические и сложные применения фланцев на заводе часто требуют более подробного понимания и анализа фланцевого соединения. Теплообменники часто являются критическими проблемными приложениями из-за тепловых колебаний и гидростатического давления. См. рис. 1. В разработанной системе уплотнения фланцев учитываются надлежащее напряжение уплотнения прокладки и оптимизированная нагрузка на болты.

Рис. 1. Типовой теплообменник

Неправильная нагрузка на прокладку является одной из основных причин отказа прокладок на предприятиях. Нормы ASME для котлов и сосудов под давлением устанавливают нормы для проектирования фланцев и обсуждают факторы m и y. Прокладка должна соответствовать поверхности фланца и должна быть достаточно сжата, чтобы закрыть любые пустоты и предотвратить утечки. Это напряжение, называемое минимальным напряжением прилегания прокладки (psi, МПа), представляет собой значение предела текучести «y». Значение технического обслуживания «m» используется для определения сжимающей нагрузки на прокладку для поддержания герметичности, когда сосуд находится под давлением. Однако эти значения m и y имеют ограничения и не могут использоваться исключительно для обеспечения герметичности фланцевого соединения. Хотя факторы m и y важны, необходимо провести полный анализ всей сборки, чтобы обеспечить надежность фланцевого соединения.

Слишком малое приложенное усилие приводит к чрезмерной утечке; слишком большое приложенное усилие может привести к ползучести прокладки и необратимому повреждению прокладки, а также к чрезмерной деформации фланца и/или болтового соединения. См. рис. 2.

Рис. 2. Вращение фланца в результате перегрузки.

Прокладки обеспечивают герметизацию во фланцах, а фланцевые болты создают усилие прокладки, необходимое для достижения эффективного уплотнения. Болт представляет собой упругий элемент. При натяжении он будет растягиваться. Когда болт растягивается в своей эластичной области, он сохраняет свою память. В результате, когда болт растягивается, он оказывает усилие на фланец и прокладку, пытаясь вернуться к своей первоначальной длине. Чем больше вы растягиваете его в области упругости, тем выше усилие болта, передаваемое на фланец. Растяжение болта ограничено пределом текучести. Важно, чтобы напряжение болта находилось в пределах его упругости. Если болт находится под нагрузкой, превышающей его предел текучести, он больше не будет обеспечивать требуемую эластичность для надежного уплотнения фланцевого соединения. См. рис. 3.

Рис. 3. Типичная кривая упругости болта.

Правильная и постоянная нагрузка на болт необходима для достижения и поддержания надлежащего сжатия прокладки в течение всего срока ее службы.

На уплотнение воздействует сила, воздействующая на поверхность прокладки. На поверхности прокладки должно оставаться достаточное напряжение/нагрузка, чтобы предотвратить утечку. Гидростатическая торцевая нагрузка открывает фланцевое соединение и снижает нагрузку на посадку прокладки. См. рис. 3. Сила нагрузки на болт должна быть больше, чем сила, создаваемая давлением в системе, чтобы поддерживать посадочное напряжение на прокладке выше минимума, необходимого для поддержания герметичности.

Рис. 4. Гидростатическая концевая тяга.

Многие проблемные фланцы подвержены тепловому расширению и сжатию, скачкам давления и вибрации. Эти факторы могут как уменьшить, так и увеличить нагрузку на болты и напряжение прокладки по сравнению с первоначальными установленными значениями, что может привести к преждевременной протечке и выходу из строя болтовых соединений. Фланцы могут быть динамическим компонентом и часто требуют динамического уплотнения для надлежащей герметизации.

Поддержание напряжения уплотнения прокладки

Специальная система уплотнения фланцев представляет собой законченное техническое решение, ориентированное на совместимость с жидкостями, давлением и температурой, а также на поддержание надлежащего напряжения посадки болтовых соединений в результате температурных циклов и механических искажений из-за вибрации. Считается, что все эти динамические характеристики рекомендуют наилучшее решение для уплотнения фланцев, и там, где это применимо, они включают динамическую нагрузку на фланец, разработанную специально для фланца. Согласно инженерному анализу динамическая нагрузка на фланец часто обеспечивает необходимый повышенный запас прочности и надежности для этих применений при использовании в сочетании с оптимальной нагрузкой на прокладку и болты.

Для динамической нагрузки фланца используются фланцевые диски специальной конструкции для замены шайб под гайками болтов и увеличения первоначального растяжения болтов. Типичная спроектированная динамическая система нагрузки будет обеспечивать примерно в шесть-восемь раз большую накопленную энергию за счет использования фланцевых дисков для поддержания нагрузки на систему уплотнения по сравнению со стандартным болтовым соединением. Система динамической загрузки позволяет запасенной энергии автоматически приспосабливаться к колебаниям системы и поддерживать повышенное давление на прокладку.

Использование динамической нагрузки на фланец может помочь поддерживать надлежащее напряжение в прокладке за счет термоциклирования за счет накопления упругой энергии. Сохраненная упругая энергия сводит к минимуму потерю напряжения болта, что приводит к увеличению срока службы.

Для сложных фланцевых уплотнений разработанная система фланцевых уплотнений:

• Поддерживать равномерное усилие зажима, повышая надежность уплотнения болтовых соединений
• Компенсация теплового расширения и сжатия
• Поглощение вибрации
• Амортизация последствий скачков давления, предотвращение прорыва прокладки
• Обеспечить экономически эффективное решение для дорогостоящих утечек и обслуживания критического оборудования

Персонал завода, работающий вместе с поставщиком, обладающим инженерным опытом, инструментами и ресурсами для оценки потребностей в фланцевых уплотнениях, может должным образом внедрить разработанную программу надежности фланцевых уплотнений, предназначенную для улучшения среднего времени наработки на отказ, снижения утечек и снижения общих затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию.

Насосы и системы , сентябрь 2010 г.

BoltLife Services

BoltLife Services

Система предварительной нагрузки фланца

Процедура BoltLife обеспечивает эффективность и точно закрытые фланцевые соединения. В отличие от традиционных методов предварительная нагрузка измеряется в кН. Эффекты, вызывающие разброс предварительного натяга фланцевых соединений, устраняются или контролируются в максимальной степени. Результатом является соединение с разбросом менее 10 % и предварительной нагрузкой, превышающей требуемую минимальную нагрузку на каждый болт. В дополнение к этому, измерение натяжения болтов также позволяет увеличить предварительную нагрузку без риска чрезмерного растяжения болтов.

Консультации на этапе проектирования

BoltLife обеспечивает поддержку, связанную с болтовыми соединениями, при проектировании фланцев. Большинство проблем, связанных с предварительным натягом болтового соединения, связаны с конструкцией. Если могут быть применены специальные методы обработки, доступность болтов в соединениях и доступность для целей измерения уже определены на этапе проектирования. Таким образом, небольшие корректировки в конструкции могут привести к значительной экономии на этапе выполнения проекта по установке болтовых соединений.

Установка и выполнение новых проектов

Создание конкретного плана болтовых соединений для проекта, руководство реализацией, надзор за выполнением, выполнение измерений, предоставление специального оборудования для проекта и проверка полученных данных. Чтобы настроить все это, требуется время, поэтому фаза, на которой BoltLife участвует в проекте, определяет, в какой степени может быть достигнута оптимизация процесса. Процедуры и руководство адаптируются к требованиям заказчика. В конце проекта BoltLife предоставляет обширный итоговый отчет.

Диагностика существующих проектов

BoltLife разработала методику, которая позволяет нам определять текущий предварительный натяг болтов в соединении, даже если при предварительном натяге этих болтовых соединений не применялись методы измерения нагрузки. Наши консультанты проводят специальные тесты на месте. Основываясь на этих результатах, BoltLife может точно определить предварительный натяг болтов, протестированных в нашей лаборатории. Используя эту информацию, BoltLife может создать теоретический прогноз предварительной нагрузки в испытанных болтовых соединениях. Все наши измерения сделаны в кН с предварительной нагрузкой.

Установка и руководство по повторной затяжке болтов

Проекты переустановки болтов требуют иного подхода к выполнению, чем новые проекты. В целом BoltLife занимается вопросом, можно ли повторно использовать текущие болты в соединении или их необходимо заменить. Эти болтовые соединения являются частью конструкции, что усложняет замену и предварительную затяжку болтов без разборки всей конструкции. BoltLife предлагает индивидуальные решения для таких проектов по замене болтов.

Настройки болтов

При выполнении высококачественных ультразвуковых измерений важно оснастить измерительные инструменты точными настройками. Это отличается для каждого отдельного типа соединения и размера болта. Поскольку большинство болтов для ветряных турбин производятся для определенной цели, эти настройки уникальны и могут различаться для каждой партии. Это требует уникальной проверки для каждой ситуации и комбинации болт-фланец, чтобы гарантировать точные измерения нагрузки. BoltLife создала лабораторию специально для этой цели. BoltLife использует прослеживаемое и калиброванное оборудование и специально разработанную процедуру для определения этих параметров.

Обработка данных

BoltLife обрабатывает сгенерированные данные из проектов во время их выполнения. Это означает, что все выполненные измерения оцениваются, а отклонения сообщаются ответственным лицам по проекту. Благодаря этой процедуре возможные сбои немедленно исправляются, а отклонения от стандарта производительности сразу же замечаются. Поэтому расширенный контроль качества или методы восстановления ограничены.

Планирование технического обслуживания

Одним из основных преимуществ измерения натяжения болтов является то, что, если болты остаются в одном и том же положении в соединении, фактический предварительный натяг можно измерить в любой момент времени. Повторные измерения производятся только с помощью прибора MAX II с базой данных, созданной во время предварительной загрузки фланца. На основе этих измерений можно разработать план динамического обслуживания. В этом плане интервал и количество измеряемых фланцев будут соответствующим образом скорректированы. Поскольку все фланцы были предварительно загружены с использованием одной и той же процедуры, можно выбрать количество фланцев, которое представляет весь набор фланцев в проекте. Это обеспечивает огромную экономию на затратах на техническое обслуживание, гарантируя высокое качество.

Обучение

В зависимости от реализации проекта BoltLife может предложить обучение проведению измерений с помощью нашего измерительного оборудования. Это обучение, в зависимости от уровня и цели, предоставит больше знаний о болтах и ​​болтовых соединениях для технических специалистов в полевых условиях. Обучение будет адаптировано к конкретным требованиям каждого отдельного проекта.

Оценка качества

Опыт научил нас, что не каждый проект выполняется в соответствии с установленными правилами. В зависимости от проекта и имеющихся данных консультанты BoltLife могут предоставить независимую оценку качества проекта.

Мы, Boltlife B.V., хотели бы использовать файлы cookie для оптимизации вашего посещения Boltlife, и для этого требуется ваше согласие. Нажимая кнопку «Принять файлы cookie», вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie. Если вы не согласны, вы можете отказаться от использования или настроить параметры соответствующих файлов cookie, нажав кнопку «Настройки файлов cookie». У вас также есть возможность указать, что должны быть активированы только определенные файлы cookie, которые мы используем на нашем веб-сайте.