Соединение фланцев: виды соединений, крепеж

Существует довольно большое количество различных способов подключения запорной арматуры и труб. Довольно большое распространение получили фланцы. Связать их популярность можно с простотой сборки и возможности выполнения демонтажных работ.

Основные достоинства

Фланцевые соединения характеризуются довольно большим количеством преимуществ, которые должны учитываться. Применяется этот способ соединения по следующим причинам:

Ремонт отдельных частей трубопровода. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно выполнить демонтаж отдельной части системы водоснабжения или отопления.
Профилактическая работа по очистке трубопровода. Длительная эксплуатация приводит к накоплению грязи, которая существенно снижает проходимостью. Чтобы вернуть высокую эффективность трубопровода его нужно прочистить.
Модернизация отдельных элементов также может проводится только после их демонтажа. Примером назовем проведение сварочных работ.

Вышеприведенная информация определяет достаточно большое количество преимуществ у фланцев. Он следующие:

Высокая надежность.
Простота монтажа и обслуживания.
Высокая степень герметизации полученного соединения.

Именно поэтому фланцевый метод подсоединения сегодня применяется при создании самых различных систем.

Конструктивные особенности

Визуально рассматриваемый соединительный элемент напоминает две плоские поверхности, которые могут иметь квадратную или круглую форму. При этом есть отверстия, предназначенные для установки различных крепежных элементов, к примеру, гаек или шпилек. К конструктивным особенностям отнесем также следующие моменты:

Отверстия расположены на определенном расстоянии относительно друг друга. За счет этого обеспечивается равномерное распределение нагрузки при оказании давления.
Основная часть может иметь различную толщину. От этого зависит прочность и другие параметры.
Внутри есть проходное отверстие, предназначенное для передачи потока. Оно может иметь различный диаметр.

Установка фланца должно проводится исключительно при применении специальной прокладки, за счет которой существенно повышается степень изоляции соединения.

Классификация по методу соединения

Фланец непосредственно к трубе или запорному элементу может подсоединяться при применении самых различных методов. Именно по этому признаку проводится основная классификация:

Приварной тип.
Резьбовой тип.
Свобдновращающийся.
Сквозной тип.
Глухой формы.

Довольно большое распространение получили варианты исполнения приварного типа. Это связано с тем, что подобный способ подключения обеспечивает высокую степень герметичности и надежности. Резьбовой способ соединения сегодня встречается также довольно часто, так как он позволяет выполнить монтажные работы и обслуживание в кратчайшие сроки.

Составляющие элементы

В большинстве случаев соединение проводится при использовании крепежа или метода сварки. Соединительный комплект состоит из нескольких основных элементов:

Крепежи. В качестве подобного элемента используются болты или шпильки. Стоит учитывать, что именно на крепежные элементы при эксплуатации оказывается большое давление.
Сам фланец представлен металлической деталью с плоским профилем, которые имеют специальные отверстия, размещенные друг от друга на определенном расстоянии.
Прокладка. Она представлена уплотнительным материалом, который характеризуется высокой устойчивостью к окружающей среде.

Особое внимание уделяется крепежным элементам. Они представлены сочетанием:

Болтами – стержень, на поверхности которого нарезаются витки резьбы. На одном конце есть многогранная головка. Наиболее важными параметрами можно назвать длину стержня и его диаметр, а также свойства витков.
Шпилька – стержень из различных сплавов, на обоих концах которого есть резьбовые витки. Подобный вариант исполнения получил весьма широкое распространение.
Гайка – многогранник с отверстием в центральной части, на которой есть резьбовые витки. Основное предназначение заключается в стягивании двух частей фланца.
Шайба – плоская круглая деталь с отверстием. Она требуется в случае использования гайки, существенно повышает надежность получаемого соединения. Шайба требуется для того, чтобы исключить вероятность повреждения поверхности фланца в случае проведения монтажных и демонтажных работ.
Гравер – круглая рассеченная шайба, которая в большинстве случаев имеет квадратный профиль. При изготовлении применяется каленая сталь, а назначение заключается в исключении вероятности раскручивания гаек.

Большинство вариантом фланцевых соединений имеют стандартные размеры, но в продаже встречаются и другие варианты исполнения, которые подходят для создания сложных и редких систем. Некоторые компании проводят производство фланцев по индивидуальным чертежам.

Материал изготовления

Тип применяемого материала при изготовлении фланца также имеет важное значение. Зачастую основной элемент получают при применении различной стали, к примеру, углеродистой или легированной, нержавеющей. Разница заключается в нижеприведенных моментах:

Углеродистая сталь характеризуется высокой прочностью и относительно низкой стоимостью. Однако, на поверхности при длительной эксплуатации может появится коррозия.
Низколегированные варианты исполнения обладают высокой прочностью, а также определенной стойкостью перед воздействием воды. Однако, при длительной эксплуатации появляется ржавчина.
Нержавеющая сталь встречается сегодня крайне часто, она может выдерживать существенно воздействие воды и некоторых химических веществ. Однако, сложности, возникающие при изготовлении, существенно повышают стоимость изготавливаемых деталей.

Кроме этого, на протяжении длительного периода применялся чугун. Этот материал характеризуется высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Существенным недостатком можно назвать то, что чугун не выдерживает воздействие переменной нагрузки.

Реже всего при изготовлении фланца применяется латунь, титан или алюминий. Это связано не только с высокой стоимостью материалов, но и некоторыми эксплуатационными характеристиками.
Требования к применяемым материалам устанавливаются в нормативной документации. В большинстве случаев применяется сплав, из которого изготавливается трубопровод. За счет этого обеспечивается требуемая прочность и герметичность.

Уделяется много внимания и требованиям к типу применяемого материала при изготовлении уплотнительной прокладки. Она предназначена для существенного повышения степени герметичности. Основными свойствами назовем:

Устойчивость к перепаду температуры.
Устойчивость к механическому воздействию.
Устойчивость к воздействию масла, бензина и некоторых других продуктов нефтяной промышленности.

Тип прокладки выбирается в зависимости от предназначения трубопровода. Чаще всего при изготовлении используется поранит, специальный картон и фторопласт. Подобные материалы обеспечивают требуемую герметичность.