Cosa sono i collegamenti a flangia? Tipi di connessioni a flangia. Collegamenti a flangia nell'industria

Nell'industria, flangiatocollegamenti. Devono garantire la tenuta e la resistenza delle strutture assemblate. Il ruolo di una connessione di alta qualità è importante, perché un legame debole può portare a grandi perdite e minacciare il personale di manutenzione. L'elemento di connessione principale è la flangia. Questa parte è un disco di metallo e fornisce un collegamento a spina forte e stretto. La flangia ha trovato la sua applicazione nell'industria dei trasporti su condotte, nei servizi pubblici. Grazie all'uso di vari materiali per la sua fabbricazione, diventa un elemento quasi universale delle strutture delle tubazioni.

Tipi di flangia

Per condutture tecnologiche sviluppateun gran numero di design per questa parte. Tutte le connessioni flangiate sono costituite dai seguenti elementi: flange, guarnizioni, elementi di fissaggio. Il compito principale assegnato a questa unità è combinare parti della tubazione o collegare apparecchiature aggiuntive ai tubi. Le flange sono suddivise in tipi a seconda di vari parametri. In base alla progettazione, sono suddivisi in:

• totale;
• gratuito.

La differenza è che le flange monopezzoinsieme all'alloggiamento sono soggetti agli stessi carichi. Sono realizzati insieme a raccordi in fase di fusione o stampaggio; possono essere allineati anche mediante saldatura. Per quanto riguarda quelli liberi, sono un disco che è fissato a una flangia saldata o al bordo flangiato del tubo. Entrambi i tipi hanno sia svantaggi che vantaggi. Le flange allentate sono facili da montare, il loro design consente di allineare facilmente i fori per le borchie. Lo svantaggio è la minore resistenza e rigidità rispetto alle flange solide.

Separazione delle flange in base allo scopo:

• Per raccordi e tubazioni. I collegamenti a flangia di condotte di questo tipo sono utilizzati per tutti i tipi e industrie di tubi, trasporti, abitazioni e servizi comunali.
• Per le navi e gli apparecchi, tali collegamenti sono utilizzati per la distillazione del petrolio, apparecchiature per sistemi di fornitura di calore, nonché serbatoi per la prenotazione.

norme

Tutte le flange sono suddivise in diversi tipi a seconda del GOST e delle prestazioni:

1. Le flange fuse sono prodotte in un unico pezzo con il corpo. Possono essere fusi in acciaio o ghisa.
2. Flange in acciaio filettate sul collo. Questo tipo ha un'applicazione piuttosto limitata e viene utilizzato principalmente per condotte a bassa pressione.
3. Flange a collare.Sono un prodotto in acciaio che si ottiene mediante saldatura di testa. Lo scopo delle flange del collare è quello di collegare tubazioni ad alta e media pressione. Il vantaggio di questo tipo è la facilità di installazione e l'economicità. Rispetto alle flange saldate piatte, che prenderemo in considerazione nel prossimo paragrafo, riducono in media del 20% l'intensità del lavoro di produzione e della metà la quantità di lavoro di saldatura.
4. Flange piane saldate. Sono realizzati in acciaio e tali connessioni flangiate sono utilizzate per le tubazioni di processo.
5. Flange allentate. Questa specie ha le sue caratteristiche ed è suddivisa in tre sottospecie:

• con collare, vengono utilizzati per tubazioni con fluidi aggressivi, dai quali il collare protegge la flangia stessa;
• su un tubo flangiato;
• su un anello saldato, vengono utilizzati per tubazioni in metalli non ferrosi: rame e sue leghe, alluminio e acciaio inossidabile;

Parametri di selezione della connessione

1. Forma del collegamento della flangia. Le flange possono essere rotonde, ovali o rettangolari.
2. Passaggio condizionale. La sua dimensione corrisponde alla sezione interna della flangia attraverso la quale fluirà il fluido.
3. Prestazioni costruttive. Questo parametro regola le connessioni flangiate, GOST 12815-80 include 9 diverse categorie di prestazioni.
4. Pressione. Gli attacchi possono sopportare la massima pressione nominale, dipende dalla versione e dalle dimensioni geometriche della flangia. Questo parametro è previsto anche dal principale documento normativo.
5. Materiale.Per la produzione di ghisa, carbonio, lega, viene utilizzato acciaio inossidabile. Il materiale viene selezionato in base al mezzo di applicazione utilizzato. Possono essere utilizzati anche metalli costosi.

Collegamento isolante elettrico

La connessione a flangia isolante ha una seriedifferisce da altri tipi e svolge il compito di impedire il passaggio di corrente elettrica, oltre a proteggere dalla corrosione elettrochimica. La maggior parte delle condutture sono posate sottoterra, dove è probabile che si verifichino correnti vaganti. In generale, non rappresentano una minaccia per l'intero gasdotto all'ingresso, ma sono molto pericolosi al punto di uscita. Tale impatto può portare alla distruzione del metallo, fessurazioni e perdite del liquido o del gas trasportato, un collegamento a flangia isolante fornisce la sicurezza necessaria. È costituito da flange, guarnizioni speciali isolate, boccole e dispositivi di fissaggio. Tale composto viene utilizzato nei seguenti casi:

• al confine del gasdotto e il suo passaggio da fornitore a consumatore;
• quando il collegamento flangiato dei tubi garantisce la combinazione di diversi materiali da cui sono realizzati;
• su condotte posate nell'area di sorgenti di correnti vaganti;
• all'uscita di una rete di condotte isolata collegata a una conduttura non isolata;
• nelle aree a terra delle stazioni di distribuzione del gas.

Altri tipi di connessioni a flangia

• Flange di misura. Forniscono il collegamento di reti di condotte con apparecchiature e dispositivi di misurazione aggiuntivi.
• Collegamenti ad alta pressione. Tali nodi sono soggetti a carichi variabili dameccanismi di lavoro. Pertanto, al fine di garantire densità e resistenza, nonché durata, durante l'installazione è necessario osservare una serie di sfumature tecnologiche. Le borchie vengono attorcigliate gradualmente in un cerchio e in una certa sequenza. I collegamenti a flangia possono essere rafforzati utilizzando una guarnizione a lente. Per utilizzare questo tipo di guarnizioni, è necessario prima levigare direttamente la superficie di entrambe le guarnizioni e dei tubi. L'opzione migliore per questo tipo sono le connessioni flangiate filettate. Può anche essere utilizzato insieme a una guarnizione per lenti, in metallo piatto.
  La massima tenuta della flangia si ottiene utilizzando materiali per guarnizioni piatte come rame o alluminio.

• Chiusura a flangia. Questa connessione è completamentecorrisponde alla flangia, la differenza è che al posto dei soliti elementi di fissaggio - bulloni e prigionieri, viene utilizzato un design speciale sotto forma di una striscia, che comprime le flange e si stringe con bulloni. In tali collegamenti, non ci sono fori nel diametro delle flange. Questo tipo si è dimostrato efficace nei nodi che richiedono una disconnessione rapida e periodica. In questo caso è possibile utilizzare flange a saldare piatte o flange a saldare di testa.

Elementi di fissaggio a flangia

Per il montaggio di connessioni a flangia,hardware richiesto. Per il fissaggio delle tubazioni, vengono utilizzati i seguenti elementi di fissaggio: bullone, dado, forcina e rondella. Poiché i collegamenti a flangia delle tubazioni sono una struttura abbastanza responsabile, i requisiti sono imposti agli elementi di fissaggio in base ai seguenti parametri:

1. Mercoledì. Può essere aggressiva o meno.In base a questa impostazione dell'ambiente, viene selezionato il dispositivo di fissaggio. Per fluidi aggressivi, è preferibile l'acciaio con proprietà anti-corrosione. È anche possibile utilizzare rivestimenti speciali che prevengono la corrosione.
2. Temperatura.La temperatura del liquido o del gas che verrà trasportato attraverso questo gasdotto gioca un ruolo qui, così come il regime di temperatura dell'ambiente. Ogni materiale ha un intervallo di temperatura di lavoro, in base al quale viene selezionato il prodotto. Se l'ambiente non supera –30 ºС, è possibile utilizzare gradi di acciaio ordinari, per temperature inferiori vengono utilizzati gradi resistenti al freddo.
3. Pressione. Maggiore è la pressione di esercizio, maggiori saranno i parametri da utilizzare per il materiale utilizzato per i prigionieri per attacchi a flangia.
4. Indicatori di elementi di fissaggio: tipo di filettatura, passo, lunghezza.
5. Materiale. L'acciaio utilizzato nella produzione di elementi di fissaggio a flangia può essere classificato in quattro categorie:

• acciaio al carbonio per uso generale, la temperatura di esercizio non deve superare i 200 ºС e il diametro massimo - 48 mm;
• acciaio al carbonio utilizzato per prodotti di alta precisione, la temperatura di esercizio non può essere superiore a 300 ºС;
• acciaio al carbonio di alta qualità, elementi di fissaggio realizzati con questo materiale possono essere azionati a temperature superiori a 450 ºС;
• acciai legati che hanno proprietà resistenti al calore e anticorrosione.

Uso limitato di elementi di fissaggio

La scelta degli elementi di fissaggio è dovuta ai parametri di cui sopra, ma ci sono alcune limitazioni:

1. Elementi di fissaggio azionati a pressioni di esercizio fino a25 kgf / cm, non limitato dalla scelta del tipo di prodotto. Per quanto riguarda la pressione che supera questa cifra, possono essere utilizzati solo prigionieri per connessioni a flangia, è vietato l'uso di bulloni.
2. La qualità dell'acciaio per la coppia “prigioniero-dado” può essere selezionata come uguale o diversa. Se viene utilizzato un solo materiale, la resistenza del dado deve essere 20 inferiore alla resistenza del prigioniero.

C'è uno speciale perno GOST per la flangiaconnessioni, in base alle quali vengono selezionate le dimensioni nominali del dispositivo di fissaggio. La scelta delle dimensioni dipende dalla pressione di esercizio a cui sarà sottoposto il prigioniero.

Guarnizioni

Questa parte è inclusa in una flangia isolatacollegamento in modo da garantire la necessaria tenuta tra le flange. Le guarnizioni sono suddivise in diverse tipologie in base a determinati parametri. A seconda del materiale con cui sono realizzati, si distinguono le categorie:

• metallo;
• non metallico;
• combinato.

Distribuzione elastica delle pastiglie:

• elastico;
• difficile.

Questa proprietà determina il materiale da cuisono state realizzate guarnizioni per collegamenti a flangia. Quelli elastici sono ottenuti da tipi combinati e non metallici. Le guarnizioni rigide sono principalmente metalliche, oltre che non metalliche, derivate da materiali come fibra, gomma dura, paronite, ecc.

Caratteristiche di progettazione delle guarnizioni

Su questa base le guarnizioni per attacchi a flangia si suddividono in:

• Piatto (può essere sia in metallo,non metallici e combinati), vengono utilizzati in giunti con superfici piane. Il diametro interno delle guarnizioni piatte deve essere 1-3 mm più grande del diametro del tubo.
• Le guarnizioni delle lenti sono realizzate in acciai al carbonio e legati, possono essere sia rigide che elastiche.
• Quelli ovali forniscono una tenuta sicura quandoil carico sui bulloni è abbastanza moderato. Il contatto della guarnizione avviene lungo la circonferenza esterna ed interna con la flangia. Il materiale per queste guarnizioni è acciaio al carbonio o acciaio inossidabile.
• Le guarnizioni ondulate possono essere entrambemetallico e non metallico. Sono realizzati con un sottile foglio di rame, acciaio dolce, cartone di amianto o carta utilizzata come materiale non metallico. Il diametro interno corrisponde al diametro della flangia e quello esterno è regolato dalla posizione dei bulloni.
• Le spirali sono guarnizioni elastiche. Tale guarnizione è composta da tre elementi: una parte a spirale e due anelli di arresto.
• Distanziatori seghettati, il materiale per questi distanziatoriserve acciaio a basso tenore di carbonio o legato. Un collegamento a flangia isolato con questo tipo di guarnizione può essere utilizzato a temperature non superiori a 480 ºС.

Calcolo dei collegamenti a flangia

Dopo aver determinato il tipo di flangia, a secondail suo scopo, il tipo di guarnizione, nonché i materiali con cui sarà realizzato il prodotto, i progettisti selezionano le dimensioni richieste della parte secondo tabelle speciali. Sono presentati nei GOST corrispondenti. Nonostante le flange siano parti standard, molto spesso è necessario progettare un prodotto personalizzato. Il sistema di regolamento comprende le seguenti voci:

1. Calcolo delle deformazioni plastiche alla base delle boccole, questo vale per giunti operanti a basse temperature e pressioni.
2. Considerazione del momento flettente esterno derivante dal carico del bullone. Questo parametro determina le caratteristiche di resistenza della flangia.
3. Calcolo delle tensioni risultanti, soprattutto per i prodotti che si ottengono mediante saldatura.
4. La scelta del passo dei bulloni, definito in modo errato questo parametro, può causare la deflessione degli anelli delle flange tra i bulloni.

La progettazione dei collegamenti a flangia deve tener contotipo di carico. Sono possibili due opzioni: nel primo caso, il carico dei bulloni viene trasferito alla guarnizione, nel secondo c'è una distribuzione uniforme dei carichi tra la guarnizione e l'anello di supporto.