Kas yra flanšas?
Trumpai tariant, flanšas yra tik bendrinis terminas, paprastai reiškiantis panašų disko formos metalinį korpusą, skirtą kelioms fiksuotoms skylėms atidaryti, naudojamas kitiems daiktams sujungti. Toks daiktas plačiai naudojamas mašinose, todėl atrodo šiek tiek keistai. Kol jis vadinamas flanšu, jo pavadinimas kilęs iš angliško flanšo. Vamzdžio ir vamzdžio dalių sujungimas, vamzdžio galas sujungtas flanše su anga, varžtais, kad du flanšai būtų sandariai sujungti, o flanšas sandarinamas tarpine.
Flanšas yra disko formos detalė, dažniausiai naudojama vamzdynų inžinerijoje, flanšas naudojamas poromis.
Kalbant apie flanšinių jungčių tipus, yra trys komponentai:
- Vamzdžių flanšai
- Tarpinė
- Varžtinė jungtis
Daugeliu atvejų yra speciali tarpinių ir varžtų medžiaga, pagaminta iš tos pačios medžiagos kaip ir vamzdžio flanšo komponentas. Dažniausiai flanšai yra nerūdijančio plieno flanšai. Kita vertus, flanšai gali būti pagaminti iš įvairių medžiagų, kad būtų galima juos pritaikyti prie vietos reikalavimų. Kai kurios iš labiausiai paplitusių flanšų medžiagų yra monelmetalas, inkonelmetalas ir chromo molibdenas, priklausomai nuo konkrečių vietos reikalavimų. Geriausias medžiagos pasirinkimas turėtų priklausyti nuo sistemos tipo, kurioje norite naudoti flanšą su konkrečiais reikalavimais.
7 įprasti flanšų tipai
Yra įvairių tipų flanšų, kuriuos galima pasirinkti pagal objekto reikalavimus. Kad flanšo konstrukcija atitiktų idealų dydį, reikia užtikrinti patikimą veikimą ir ilgą tarnavimo laiką, taip pat atsižvelgti į tinkamiausią kainą.
1. srieginė jungė:
Srieginiai flanšai, kurių flanšo kiaurymėje yra sriegis, jungiamojoje detalėje turi išorinius sriegius. Srieginė jungtis čia skirta tam, kad visais atvejais būtų išvengta suvirinimo. Ji daugiausia jungiama su atitinkančiais sriegiais prie montuojamo vamzdžio.
2. Lizdo suvirinimo flanšai
Šis flanšo tipas dažniausiai naudojamas mažesniems vamzdžiams, kurių žemos temperatūros ir žemo slėgio srities skersmuo pasižymi jungtimi, kurioje vamzdis yra flanšo viduje, kad būtų užtikrintas sujungimas vieno arba kelių maršrutų suvirinimo siūle. Taip išvengiama apribojimų, susijusių su srieginiais galais, palyginti su kitais suvirintų flanšų tipais, todėl montavimas tampa paprastesnis.
3. Apsauginiai flanšai
Pertvarinis flanšas yra flanšo tipas, kurio galas turi būti privirintas prie jungiamosios detalės, kad būtų galima jį naudoti su atraminiu flanšu flanšiniam jungimui sudaryti. Dėl šios konstrukcijos šis metodas yra populiarus įvairiose sistemose, kuriose yra ribota fizinė erdvė, kur reikia dažnai išardyti arba kur reikalinga didelė priežiūra.
4. Stumdomos flanšos
Slankiojančios flanšos yra labai paplitusios ir gali būti įvairių dydžių, kad tiktų sistemoms su dideliu srautu ir pralaidumu. Tiesiog pritaikius flanšą prie išorinio vamzdžio skersmens, jungtį labai lengva sumontuoti. Šių flanšų montavimas yra šiek tiek techninis, nes norint pritvirtinti flanšą prie vamzdžio, reikia suvirinti iš abiejų pusių.
5. Aklieji flanšai
Šio tipo flanšai puikiai tinka vamzdynų sistemoms užbaigti. Aklinoji plokštelė yra tuščio disko formos, kurią galima prisukti varžtais. Tinkamai sumontavus ir sujungus su tinkama tarpine, užtikrinamas puikus sandarumas ir prireikus jį lengva nuimti.
6. Suvirinimo kaklo flanšai
Suvirinimo kaklelio flanšai yra labai panašūs į persidengimo flanšus, tačiau montavimui reikalingas suvirinimas sandūriniu būdu. Dėl puikių šios sistemos savybių ir gebėjimo daug kartų sulenkti bei naudoti aukšto slėgio ir aukštos temperatūros sistemose ji yra pagrindinis technologinių vamzdynų pasirinkimas.
7. Specialūs flanšai
Šis flanšo tipas yra labiausiai žinomas. Tačiau yra platus papildomų specializuotų flanšų tipų asortimentas, tinkantis įvairiems tikslams ir aplinkai. Yra ir įvairių kitų variantų, tokių kaip „nipo“ flanšai, „weldo“ flanšai, išsiplėtimo flanšai, angos, ilgi suvirinimo kakleliai ir reduktoriai.
5 specialūs flanšų tipai
1. WeldoFlange
„Weldo“ flanšas yra labai panašus į „Nipo“ flanšą, nes tai yra suvirinimo flanšų ir atšakų jungčių derinys. „Weldo“ flanšai pagaminti iš vientiso kaltinio plieno gabalo, o ne iš atskirų dalių, kurios suvirinamos kartu.
2. Nipo flanšas
„Nipoflange“ – tai 90 laipsnių kampu pasviręs vamzdžio atšaka, pagaminta sujungiant suvirinimo flanšus ir kaltinius „Nipolet“ flanšus. Nors „Nipo“ flanšas yra tvirtas vientisas kalto plieno gabalas, jis nėra suprantamas kaip du skirtingi suvirinti gaminiai. „Nipoflange“ flanšo montavimas susideda iš privirinimo prie įrangos „Nipolet“ dalies, kad būtų galima tiesti vamzdį, ir flanšo dalies pritvirtinimo prie vamzdžio atšakos flanšo, kurį atlieka vamzdynų komanda.
Svarbu žinoti, kad Nipo flanšai gali būti pagaminti iš įvairių medžiagų, tokių kaip anglis, aukštos ir žemos temperatūros anglinis plienas, nerūdijantis plienas ir nikelio lydiniai. Nipo flanšai dažniausiai gaminami iš sustiprintos konstrukcijos, kuri suteikia jiems papildomo mechaninio stiprumo, palyginti su standartiniais Nipo flanšais.
3. Elboflangas ir Latroflangas
Elboflange flanšas yra žinomas kaip flanšo ir Elbolet jungties derinys, o Latroflange – kaip flanšo ir Latrolet jungties derinys. Alkūniniai flanšai naudojami vamzdžiams atšakoti 45 laipsnių kampu.
4. Pasukami žiediniai flanšai
Pasukami žiediniai flanšai naudojami siekiant palengvinti varžtų skylių tarp dviejų suporuotų flanšų suderinimą, o tai yra naudingiau daugelyje situacijų, pavyzdžiui, montuojant didelio skersmens vamzdynus, povandeninius ar jūrinius vamzdynus ir panašioje aplinkoje. Šio tipo flanšai tinka reikliems skysčiams naftos, dujų, angliavandenilių, vandens, chemijos ir kitose naftos chemijos bei vandens valdymo srityse.
Didelio skersmens vamzdynų atveju vamzdis viename gale pritvirtinamas standartiniu privirinimo flanšu, o kitame – pasukamu flanšu. Tai veikia tiesiog pasukant pasukamą flanšą ant vamzdyno, kad operatorius labai lengvai ir greitai tinkamai sulygiuotų varžtų skyles.
Kai kurie pagrindiniai pasukamųjų žiedų flanšų standartai yra ASME arba ANSI, DIN, BS, EN, ISO ir kiti. Vienas iš populiariausių standartų naftos chemijos reikmėms yra ANSI arba ASME B16.5 arba ASME B16.47. Pasukamieji flanšai yra flanšai, kurie gali būti naudojami visose įprastose flanšų standartinėse formose. Pavyzdžiui, suvirinimo kakleliai, užsegami flanšai, persidengiančios jungtys, suvirinimo lizdai ir kt., iš visų medžiagų rūšių, plataus dydžių diapazono nuo 3/8" iki 60", o slėgis nuo 150 iki 2500. Šiuos flanšus galima lengvai pagaminti iš anglinio, legiruotojo ir nerūdijančio plieno.
5. Išsiplėtimo flanšai
Išsiplėtimo flanšai naudojami vamzdžio angos dydžiui padidinti iš bet kurio konkretaus taško į kitą, kad vamzdis būtų prijungtas prie bet kurios kitos mechaninės įrangos, tokios kaip siurbliai, kompresoriai ir vožtuvai, kurių įleidimo angos yra skirtingo dydžio.
Išsiplėtimo flanšai paprastai yra suvirinti jungėmis, kurių ne flanšo gale yra labai didelė skylė. Juos galima naudoti norint pridėti tik vieną ar du dydžius arba iki 4 colių (10 cm) prie vamzdžio angos. Šio tipo flanšai yra labiau pageidaujami nei suvirintų reduktorių ir standartinių flanšų deriniai, nes jie yra pigesni ir lengvesni. Viena iš dažniausiai naudojamų medžiagų išsiplėtimo flanšams yra A105 ir nerūdijantis plienas ASTM A182.
Išsiplėtimo flanšai tiekiami pagal ANSI arba ASME B16.5 specifikacijas, kurių slėgio vardinės vertės ir dydžiai dažniausiai būna išgaubti arba plokšti (RF arba FF). Redukciniai flanšai, dar vadinami redukciniais flanšais, atlieka visiškai priešingą funkciją, palyginti su išsiplėtimo flanšais, tai reiškia, kad jie naudojami vamzdžio kiaurymės dydžiui sumažinti. Vamzdžio atkarpos kiaurymės skersmenį galima lengvai sumažinti, bet ne daugiau kaip 1 ar 2 dydžiais. Jei bandoma sumažinti daugiau, reikėtų naudoti sprendimą, pagrįstą suvirintų reduktorių ir standartinių flanšų deriniu.
Flanšo dydžiai ir bendri aspektai
Be flanšo funkcinės konstrukcijos, jo dydis yra veiksnys, greičiausiai turintis įtakos flanšo pasirinkimui projektuojant, prižiūrint ir atnaujinant vamzdynų sistemą. Vietoj to, reikia atsižvelgti į flanšo sąsają su vamzdžiu ir naudojamas tarpines, kad būtų užtikrintas tinkamas dydis. Be to, keli įprasti aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti:
- Išorinis skersmuo: išorinis skersmuo yra atstumas tarp dviejų priešingų flanšo paviršiaus kraštų.
- Storis: storis matuojamas nuo ratlankio išorės.
- Varžto apskritimo skersmuo: tai atstumas tarp santykinių varžtų skylių, matuojamas nuo centro iki centro.
- Vamzdžio dydis: Vamzdžio dydis atitinka flanšo dydį.
- Nominalus kiaurymės skersmuo: Nominalus kiaurymės skersmuo yra flanšo jungties vidinio skersmens dydis.
Flanšo klasifikacija ir aptarnavimo lygis
Flanšai pirmiausia skirstomi į kategorijas pagal jų gebėjimą atlaikyti skirtingas temperatūras ir slėgius. Jie žymimi raidėmis arba priesagomis „#“, „lb“ arba „class“. Tai yra keičiamos priesagos, kurios taip pat skiriasi priklausomai nuo regiono ar tiekėjo. Toliau pateikiamos dažniausiai žinomos klasifikacijos:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Tie patys slėgio ir temperatūros tolerancijos dydžiai priklauso nuo naudojamos medžiagos, flanšo konstrukcijos ir flanšo dydžio. Tačiau vienintelė konstanta yra slėgio vardinė vertė, kuri mažėja kylant temperatūrai.
Flanšo paviršiaus tipas
Flanšo paviršiaus tipas taip pat yra labai svarbi savybė, turinti didelę įtaką galutiniam flanšo veikimui ir tarnavimo laikui. Todėl toliau analizuojami kai kurie svarbiausi flanšo paviršių tipai:
1. Plokščias flanšas (FF)
Plokščio flanšo sandarinimo paviršius yra toje pačioje plokštumoje kaip ir varžtais sujungto rėmo paviršius. Prekės, kurioms naudojami plokšti flanšai, paprastai yra tos, kurios gaminamos naudojant flanšo arba flanšo dangčio formas. Plokščių flanšų negalima dėti ant apverstų šoninių flanšų. ASME B31.1 nurodo, kad jungiant plokščius ketaus flanšus su anglinio plieno flanšais, reikia pašalinti pakeltą anglinio plieno flanšų paviršių ir naudoti viso paviršiaus tarpinę. Tai daroma siekiant išvengti mažų, trapių ketaus flanšų taškymosi į anglinio plieno flanšo pakeltos nosies susidariusią ertmę.
Šis flanšo paviršiaus tipas naudojamas įrangos ir vožtuvų gamyboje visoms reikmėms, kuriose gaminamas ketus. Ketaus yra trapesnis ir paprastai naudojamas tik žemos temperatūros ir žemo slėgio srityse. Plokščias paviršius leidžia abiem flanšams visiškai liestis per visą paviršių. Plokščių flanšų (FF) sąlyčio paviršius yra tokio pat aukščio kaip flanšo varžtų sriegiai. Tarp dviejų plokščių flanšų naudojamos viso paviršiaus poveržlės, kurios paprastai yra minkštos. Pagal ASME B31.3, plokščių flanšų negalima jungti su pakeltais flanšais dėl galimo nuotėkio iš susidariusios flanšinės jungties.
2. Pakelto paviršiaus flanšas (RF)
Pakelto paviršiaus flanšas yra labiausiai paplitęs tipas, naudojamas gamintojų taikomosiose programose, ir yra lengvai atpažįstamas. Jis vadinamas išgaubtu, nes tarpinės paviršius yra virš varžto žiedo paviršiaus. Kiekvienam paviršiaus tipui reikia naudoti kelių tipų tarpines, įskaitant įvairius plokščius žiedinius skirtukus ir metalinius kompozitus, tokius kaip spiralinės ir dvigubo apvalkalo formos.
RF flanšai skirti sutelkti didesnį slėgį į mažesnį tarpinės plotą, taip pagerinant jungties slėgio valdymą. Skersmenys ir aukščiai pagal slėgio lygį ir skersmenį aprašyti ASME B16.5. Flanšo slėgio lygis nurodo keliamo paviršiaus aukštį. RF flanšai skirti sutelkti didesnį slėgį į mažesnį tarpinės plotą, taip padidinant jungties slėgio valdymo galimybes. Skersmenys ir aukščiai pagal slėgio klasę ir skersmenį aprašyti ASME B16.5. Slėgio flanšų vardiniai parametrai.
3. Žiedinis flanšas (RTJ)
Kai reikalingas metalo ir metalo sandarinimas tarp suporuotų flanšų (tai yra aukšto slėgio ir aukštos temperatūros, t. y. aukštesnės nei 700/800 °C, taikymo sąlyga), naudojamas žiedinis jungties flanšas (RTJ).
Žiedinio jungties flanšas turi apskritą griovelį, kuriame telpa žiedinio jungties tarpinė (ovali arba stačiakampė).
Kai du žiedinio jungties flanšai sujungiami varžtais ir priveržiami, veikianti varžto jėga deformuoja tarpinę flanšo griovelyje, sukurdama labai sandarų metalo ir metalo sandarumą. Norint tai pasiekti, žiedinio jungties tarpinės medžiaga turi būti minkštesnė (taip pat elastinga) nei flanšų medžiaga.
RTJ flanšus galima sandarinti įvairių tipų (R, RX, BX) ir profilių (pvz., aštuonkampiais/elipsiniais R tipo) RTJ tarpikliais.
Dažniausiai pasitaikanti RTJ tarpinė yra R tipo su aštuonkampiu skerspjūviu, nes ji užtikrina labai tvirtą sandarumą (ovalus skerspjūvis yra senesnio tipo). Tačiau „plokščio griovelio“ konstrukcija priima abiejų tipų RTJ tarpines su aštuonkampiu arba ovaliu skerspjūviu.
4. Flanšai su įlaidomis ir iškyšomis (T ir G)
Du flanšai su įlaidomis ir išdroža (T ir G paviršiai) puikiai tinka: vienas flanšas turi iškilusį žiedą, o kitas turi griovelius, pro kuriuos jie lengvai įstatomi (įlaida įeina į griovelį ir užsandarina jungtį).
Liežuvėlių ir griovelių flanšai yra didelių ir mažų dydžių.
5. Vyriški ir moteriški flanšai (M ir F)
Panašiai kaip flanšai su įlaidomis ir iškyšomis, vyriški ir moteriški flanšai (M ir F tipo paviršiai) dera tarpusavyje.
Vienas flanšas turi plotą, kuris tęsiasi už jo paviršiaus ploto, vyriškas flanšas, o kitas flanšas turi atitinkamas įdubas, išfrezuotas į paviršių, moteriškas flanšas.
Flanšo paviršiaus apdaila
Siekiant užtikrinti idealų flanšo prigludimą prie tarpinės ir priešpriešinio flanšo, flanšo paviršiaus plotas turi būti tam tikru mastu šiurkštus (tik RF ir FF flanšų apdailos). Flanšo paviršiaus šiurkštumo tipas apibrėžia „flanšo apdailos“ tipą.
Įprasti tipai yra standartiniai, koncentriniai dantyti, spiraliniai dantyti ir lygūs flanšo paviršiai.
Yra keturios pagrindinės plieninių flanšų paviršiaus apdailos rūšys, tačiau bet kokio tipo flanšo paviršiaus apdailos bendras tikslas yra sukurti norimą flanšo paviršiaus šiurkštumą, kad būtų užtikrintas tvirtas flanšo, tarpinės ir priešpriešinio flanšo sujungimas, siekiant kokybiško sandarinimo.
Įrašo laikas: 2023 m. spalio 8 d.