Фланцы чугунные: виды, характеристики, где применяются

Предназначение трубопроводов заключается в транспортировке различной среды. Для создания сложной системы проводится комбинирование труб разных размеров и формы. Соединение отдельных элементов, как правило, проводится при применении специальной технологии. Довольно большое распространение получили именно фланцы, которые характеризуются высокой надежностью и длительным сроком службы. Рассмотрим все особенности фланцев подробнее.

Основные признаки классификации

 

Сортировка соединительных элементов проводится в соответствии с ГОСТ 12815-80. Согласно этой нормативной документации классификация проводится по следующим признакам:

1. Типу исполнения.
2. Типу применяемого материала при изготовлении корпуса и прокладки.
3. Диаметру условного прохода.
4. Величина давления, при котором может проводится установка соединительного элемента.

При изготовлении фланцев применяют самые различные материалы, чаще всего ковкий или серый чугун. Подобные варианты исполнения характеризуются повышенной прочностью и коррозионной стойкостью, могут выдерживать воздействие различных веществ. Рассмотрим особенности подобных конструкций подробнее.

Эксплуатационные характеристики чугуна

Чугун применяется на протяжении длительного периода при изготовлении самых различных изделий. Подобный материал характеризуется следующим свойствами:

1. Высокая прочность. Фланец, изготовленный из чугуна, может выдерживать довольно высокое давление.
2. Коррозионная стойкость. Поверхность чугуна может выдерживать воздействие воды и различных нефтепродуктов.
3. Не реагирует на перепады температуры. Некоторые материалы могут терять свои свойства при изменении температуры окружающей среды, например, повышается хрупкость.
4. Относительно невысокая стоимость. Чугунные фланцы, как правило, обходятся дешевле стальных вариантов исполнения.

Единственным, но существенным недостатком чугуна можно назвать ее высокую хрупкость. Именно поэтому для увеличения срока эксплуатации уделяется внимание защите фланца от воздействия окружающей среды.

Конструктивные особенности

Фланец характеризуется довольно большим количеством конструктивных особенностей. Основными элементами можно назвать:

1. Корпус представлен двумя элементами, которые соединяются между собой. Как правило, форма круглая или квадратная. В центральной части корпуса расположено проходное отверстие с различным диаметром.
2. По боковым сторонам корпуса есть отверстия, предназначенные для непосредственного соединения отдельных элементов. Путем затяжки крепежа обеспечивается высокая герметичность.
3. В качестве крепежных элементов могут применяться самые различные элементы. Примером можно назвать болты и гайки, а также шпильки.
4. Специальная прокладка, повышающая степень изоляции, которая также изготавливается из различных материалов.

Также выделяют отдельные элементы, которые предназначены для соединения крепежного элемента с трубопроводом. Чаще всего фланец присоединяется путем сварки, так как сварочный шов характеризуется более высокой прочностью.

При рассмотрении особенностей фланцев следует уделить внимание на конструктивные особенности. По этому признаку выделяют следующие варианты исполнения:

1. Форма с соединительным выступом. Особенностью можно назвать нарост на торце, который применяется при соединении фланца с трубой или другим элементом системы.
2. С обычным соединением. На крайней стороне в этом случае есть также небольшой нарост цилиндрической формы.
3. С впадиной. В этом случае на торцевой части есть кольцеобразная выточка, за счет которого упрощается процесс подсоединения.
4. С шипом. В некоторых случаях на торцевой стороне есть выступ с формой пустотелого цилиндра.
5. С пазом определенной формы. На торцевой части может быть паз, который также упрощает процесс соединения.
6. Вариант исполнения под линзовую прокладку. В этом случае имеется небольшая фаска, которая выполнена под углом 20-30 градусов.
7. Под овальную прокладку. В конструкции корпуса подобного фланца есть специальная выточка, подходящая для установки специального уплотнителя.

Обжимные варианты исполнения характеризуются корпусом более сложной формы. Внутри фиксатора есть специальное кольцо, за счет которого фланец работает по принципу муфты.

Основные характеристики

Выбор наиболее подходящего варианта исполнения фланца проводится по основным характеристикам. Для фланцев они следующие:

1. Проходной диаметр. Внутри корпуса есть отверстие, через которое проводится транспортировка среды. Существует 36 стандартных типоразмеров, условный показатель диаметра варьирует в пределе от 10 до 3000 мм. Диаметр выбирается в зависимости от давления в системе.
2. Рабочее давление. Еще одним важным показателем можно назвать рабочее давление, которое варьирует в довольно большом диапазоне. По этому показателю выделяют фланцы 10 различных категорий. Показатель рабочего давления варьирует в пределе от 0,1 до 20 МПа.
3. Форма корпуса. В большинстве случаев корпус имеет круглую форму, так как она лучше всего распределяет нагрузку. Кроме этого, есть модель с прямоугольной формой, но подходит он для систем с небольшим давлением.
4. Количество соединительных отверстий и их диаметр. Для равномерного распределения нагрузки достаточно 4 отверстий, которые расположены на равном расстоянии относительно друг друга. С увеличением диаметрального размера отверстий повышается прочность соединения.

Некоторые из приведенных выше характеристик указывается в маркировке.

Преимущества фланцев

Фланцевый метод соединения характеризуется довольно большим количеством преимуществ в сравнении с другими вариантами. Основными назовем:

1. Высокую прочность и надежность. Фланцевое соединение рассчитано на большое давление. При этом даже вибрационная нагрузка не приводит к потере герметичности.
2. Простота в монтаже. Провести монтажные работы можно при наличии определенного набора инструментов. Рекомендуется доверять подобную работу специалистам, так как допущенные ошибки могут привести к появлению течи и другим проблема.
3. Длительные срок службы. Фланцевое соединение может прослужить в течение нескольких лет. Как показывает практика, фланец служит в течение 5-10 лет.
4. Высокая степень герметичности. За счет применения специальных крепежных элементов и равномерного затягивания, а также применения прокладки можно добиться 100% герметичности.
5. Отсутствие необходимости в проведении обслуживания. Фланцевые соединения не нужно обслуживать в течение длительного периода, применяемые материалы при изготовлении прокладки характеризуются высокой степенью износостойкости.

Недостатком фланцевого метода соединения можно назвать довольно большие размеры. Подходят фланцы исключительно для трубопроводов с большим диаметральным размером.

Рекомендации по монтажу

 

Провести монтажные работы по установке фланца можно самостоятельно. Для начала следует приобрести требуемый набор инструментов:

1. Болгарка с насадками для шлифования и отрезания. В некоторых случаях приходится проводить предварительную подготовку труб.
2. Сварочный аппарат. Большинство вариантов исполнения подсоединяется при применении метода сварки. Полученный сварочный шов характеризуется высокой надежностью.
3. Набор накидных ключей. Затяжка крепежных элементов может проводится при применении обычных ключей, но рекомендуется использовать вариант исполнения с динамометром. Это связано с тем, что все элементы должны затягиваться равномерно.
4. Инструменты для нанесения лакокрасочных материалов. несмотря на то, что чугун характеризуется высокой устойчивостью к воздействию окружающей среды, рекомендуется использовать защитные краски.

Работа по подключению фланца можно провести в соответствии со следующими рекомендациями:

1. Для начала проводится подготовка поверхности. Примером можно назвать удаление ржавчины и старого лакокрасочного покрытия. Если торцевая поверхность трубы имеет дефекты, то проводится ее отрезание. Монтаж разрешается проводить исключительно после тщательной подготовки поверхности.
2. Подсоединение самого фланца проводится при применении технологии сварки. Выполнить подобную работу может исключительно специалист с соответствующей квалификацией.
3. Нельзя проводить дальнейшие работы до того, пока сварной шов не остыл и не набрал полную прочность.
4. Соединение двух частей фланца проводится при применении специальных крепежных элементов. Для начала между двумя элементами размещается прокладка, после чего размещаются соединительные элементы и проводится их затягивание. Важно уделить внимание равномерности затяжки.

После выполнения работы следует провести тестирование системы. Для этого проводится закрытие запорной арматуры и включается подача воды. При тестирование на месте соединения не должны появляться признаки течи.

Область применения

 

На сегодняшний день фланцы получили весьма широкое распространение. Чаще всего они применяются при создании трубопровода промышленного предназначения. Область применения чугунных фланцев следующая:

1. Водопроводы для подачи бытовой воды.
2. Водопроводы для подачи теплоносителя.
3. Системы канализации.
4. Водопровод пожарной системы.

Сегодня фланцы встречаются на производственных площадках и другого типа. При этом отметим, что при правильном выборе типа фланца он прослужит в течение длительного периода.