Подробное руководство по ВИДАМ фланцев по ASME B 16.5

Фланцы выполняют роль соединительного элемента внутри конструкции трубопровода, надежно соединяя различные участки трубы, предотвращая утечку внутри системы. Они работают почти так же, как суставы нашего тела, позволяя всему узлу правильно функционировать при движении жидкостей и газов внутри. Широко представлены в различных отраслях промышленности: от водопроводных труб до нефтеперерабатывающего оборудования, узлов пищевой промышленности, сосудов под давлением и т.д. Стандарты для фланцев определяют базовые показатели отраслевой эффективности всей сборки трубопровода. На международном рынке широко представлены такие стандарты, как ANSI/ASME (ASME B16.5; ASME B 16.47), AWWA (AWWA C207-07), API (API 6A) и DIN/EN (EN 1092 1-4). В каждой проектной спецификации учитывается размер фланца, какое давление он может выдержать и как должна функционировать его уплотнительная поверхность (зеркало или flange face). В новой статье базы знаний ОНИКС, разберем виды фланцев по американскому стандарту ASME B.16.5.

• Стандарт: ASME/ANSI B 16.5
• Размерный ряд: от ½” до 24” дюймов. 1 дюйм = 25,4 мм.
• Условное давление обозначается в классах от 150 до 2500.
• Применяемые стали: 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 13ХФА, 15Х5М, 10Х17Н13М2Т, A105, A181 – Gr.60, Gr.70, A350 Gr. LF1, A350 Gr. LF2,A182 –Gr.F1, F9,F11 CL 1, F11 CL 2,Gr.F12,Gr.F22, Gr.F21, Gr.F91,Gr.F5, Gr.F7, A350 Gr.LF1, A350 Gr.LF2 CL 1, A350 Gr.LF2 CL 2,A350 Gr.LF3, A350 Gr.LF6, и многие другие.

Что такое фланцы и как они работают? Фланец - это деталь дисковой формы, она используется для увеличения прочности и обеспечивает соединение труб, клапанов и другого оборудования. Фланцы соединяют трубы и помогают жидкостям или газам течь с оптимальной скоростью, температурой и давлением. Независимо от цели и типа перекачиваемой среды, соединения должны быть надежными, обеспечивать безопасность и эффективность всей линии.

 

Виды фланцев по ASME B16.5

Существует шесть видов фланцев: welding neck flanges, slip on flanges, blind flanges, lapped flanges / lap joint, threaded flanges и socket welding flanges. Наиболее распространенными видами являются воротниковые, плоские и глухие фланцы. Фланцы выбирают в зависимости от условий эксплуатации, номинального давления (класса), температуры, количества сварных швов при монтаже, номинального диаметра и конечной стоимости. Фланцы могут быть приварены или прикручены, в зависимости от типа фланца и требований к системе трубопроводов.

Таблица 1. Соотношение видов фланцев в американском стандарте ASME и аналоги по ГОСТ

Краткое обозначение	Наименование	Перевод	Аналог по ГОСТ	Ключевые преимущества
WN	Welding neck flanges	воротниковый фланец	тип 11 по ГОСТ 33259-15	Снижает напряжение в трубах при высоких давлениях.
SO	Slip on flanges	плоский фланец	тип 01 по ГОСТ 33259-15	Более дешевый вариант. Надевается на трубу, требуется два сварных шва.
BL	Blind flanges	глухой фланец (/фланцевая заглушка)	заглушки по ГОСТ 34785-21 и АТК 24.200.02-90	Подходит для глушения трубопроводных систем и обеспечения легкого доступа во время ремонтных работ
LP	Lapped flanges / Lap joint	нахлесточный фланец	близко к типам 02-04 по ГОСТ 33259-15	Выравнить болтовые отверстия проще всего. Отлично подходят для трубопроводов, требующих частых ремонтных работ (упрощает демонтаж)
TH	Threaded flanges	резьбовой фланец	ГОСТ 9399-81	Бессварное крепление для труб малого диаметра
SW	Socket welding flanges	переходной сварной фланец	ГОСТ 22813-83	Плавный поток жидкости, отсутствие утечек

1) WELDING NECK FLANGE - воротниковый фланец

Рассмотрим первый вид. Он называется Welding neck flange или воротниковый фланец. Сокращенно - WN. Конструкция воротника обеспечивает плавное распределение механического напряжения между трубой и фланцем. Сварку производят встык с трубой одинарным V-образным стыковым швом с полным проплавлением. Сварной шов делает воротниковый фланец подходящим для тяжелых условий эксплуатации, таких как системы высокого давления, минусовые и повышенные температуры.

2) SLIP ON FLANGE - плоский фланец

Следующий вид называется Slip-On flange или SO. Плоский фланец соединяется с трубой или фитингами двумя угловыми сварными швами. Сварка располагается внутри и снаружи фланца. Размер внутреннего диаметра больше, чем у соединительной трубы. Это позволяет фланцу свободно скользить по трубе, что очень удобно для стыковки с ответным оборудованием. Плоские фланцы по ASME предназначены для диаметра до 2,5 дюйма или 65 мм. Номинальное давление до 600 классов или до 10-ти МПа. Часто используются в трубопроводных системах с высокими температурами и низким давлением. Фланец этого типа, также называют «кольцевым фланцем».

3) LAP JOINT FLANGE - нахлесточный или накидной фланец

Поговорим про аналог свободных фланцев. В американском стандарте такой тип называется Lap Joint flange их еще можно назвать LJF или LP. Можно встретить второе название - «опорные фланцы». Представляет собой сборку из двух элементов: скользящего фланца и отбортовки. Фланцы с соединением внахлест очень похожи на фланцы Slip On. Накидной фланец сваривают при помощи двух сварных швов: один снаружи и другой внутри центрального отверстия. Опорный фланец скользит по концу трубы. Это решение идеально подходит для обеспечения правильного совмещения крепежных отверстий (фланец может свободно вращаться для более четкого соединения).

В чем преимущества данного вида? В цене. Использование фланцев внахлестку в сочетании с патрубками является экономичным решением для трубопроводов из нержавеющей стали, поскольку материал фланца внахлестку может быть более низкого качества, чем материал патрубка. В таком соединении фланец не контактирует с внутренней средой. Фланцы для соединения внахлест доступны во многих размерах и классах. Они также подходят для повышенных температур и давлений. Как правило, фланец с соединением внахлестку можно использовать для тех же целей, что и фланец с приварной горловиной. Такие фланцы подходят для трубопроводных систем, требующих регулярного технического обслуживания.

4) SOCKET WELD FLANGE - переходной фланец

Фланец переходной Socket weld flange или SO - это ничто иное, как переходной фланец по ГОСТ 22813-83. Их применяют для соединения двух деталей с разными параметрами. Например, если вам требуется соединить линии импортных трубопроводов с деталями по ГОСТ.  В отличии от накидного, при монтаже переходного фланца используют только один угловой сварной шов. Нельзя гарантировать стопроцентную целостность соединения из-за того, что получившийся шов трудно проверить. Фланцы под приварку враструб подходят только для низкого и среднего класса и предназначены для малых номинальных диаметров труб до 10 см. 

5) THREADED FLANGE - резьбовой фланец

Пятый вид фланцев в ASME B16.5 - это резьбовой фланец или Threaded flange, что в сокращении обозначают, как TH. Несмотря на то, что конструкция фланца с резьбой доступна во многих размерах и номинальных давлениях, чаще всего используется для систем трубопроводов небольшого размера до 4 дюймов. Резьбовые фланцы широко представлены в неагрессивной среде, системах низкого давления и низкой температуры. Резьбовые фланцы также являются обязательным требованием во взрывоопасных зонах, таких как заправочные станции и заводы, поскольку выполнение сварных соединений в таких средах может быть опасным. В привычной для нас стандартизации мы можем встретить резьбовые фланцы в отдельном ГОСТ 9399-81.

6) BLIND FLANGE - глухой фланец

Последний вид - это Blind flange или фланцевая заглушка. В отличие от всех типов, показанных выше, глухие фланцы не имеют центрального отверстия и используются для глушения, блокировки потока жидкости или герметизации трубопровода, клапана или сосуда под давлением. Глухие фланцы доступны с той же толщиной и расположением отверстий под болты, что и другие типы фланцев по ASME. Blind flange обеспечивают легкий доступ к трубопроводу, так как их можно легко открутить, чтобы оператор мог выполнять действия внутри конечного участка трубы. Сварка не требуется. Заглушки крепятся к трубе при помощи болтов или шпилек. Если проводить аналогию с российским рынком, для нас, все же, привычнее отдельный стандарт для глухих фланцев. Например АТК 24.200.02-90 или ГОСТ 34785-21.

Стандарты ASME B16.5 и ASME B31.3 определяют требования к установке, техническому обслуживанию и испытаниям приварных фланцев. Перечисленные выше типы фланцев являются наиболее распространенными. Однако существует ряд дополнительных специализированных типов фланцев, подходящих для различных применений и сред. Другие варианты включают нипофланцы, сварные фланцы, расширяющиеся фланцы, диафрагмы, длинную приварную шейку и переходные фланцы.

 

ASME 16.47 (Large Diameter Steel Flanges) относится к тем же типам фланцев, но рассчитан на большие диаметры от 26 до 60 дюймов, давление от 75 до 900 классов. В стандарте сформулированы требования к фланцам двух серий:

• А - для общего использования
• В - в большинстве случаев фланцы этой серии имеют меньший диаметр резьбовых болтовых отверстий, чем «А» серия.
• Серия А и В не являются взаимозаменяемыми.

Технический сериал о деталях трубопровода




➤ Читайте также

• В чем разница между американскими стандартами ANSI и ASME?
• Поворотные заглушки по ASME B16.48

Специалисты компании ОНИКС десятилетиями работают с фланцами различных конструкций, всех форм, размеров и марок материалов. Данная статья входит в базу знаний, которая призвана помочь вам узнать больше о фланцах и деталях трубопровода. Если вы уже определились с запросом: отправьте заявку на почту info@onyxspb.ru, оформите заявку через корзину на сайте или свяжитесь с менеджерами отдела продаж. Все детали, выходящие из привычного списка позиций доступны к заказу по чертежам через менеджеров.

➥ 8 (499) 673-38-38 Москва
➥ 8 (343) 384-38-38 Екатеринбург
➥ 8 (812) 328-38-38 Санкт-Петербург
➥ 8 (800) 555-38-83 Бесплатно по РФ

_______

- Осколкова Анастасия - контент-менеджер «ОНИКС»