Виды исполнений фланцев по стандарту ASME B16.5. Теория + видео

Уплотнительная поверхность в американских стандартах называется Flange Face. Помимо Flange Face существует и второй термин - Surfaces, который переводится как “поверхность уплотнения”. В чем различие? Flange face - это уплотнительная поверхность фланца, знакомая в российском сегменте трубопроводной отрасли, как зеркало. Например, плоскость, с выступом или шип-паз. Тогда как surface предлагает рассмотреть саму поверхность зеркала и ее рельеф. Surface - это ничто иное, как шероховатость лицевой поверхности фланца.

Прежде всего, выделим основные типы исполнений или flange faces по ASME B16.5:

• Flat face - плоская поверхность;
• Raised face - соединительный выступ;
• Ring type joint - кольцевое соединение под прокладку овального сечения;
• Tongue and Groove - представляет собой ответное соединение шип-паз;
• Male and Female - представляет собой ответное соединение выступ-впадина

Flat Face (FF)

Flat Face - фланец с плоской поверхностью. Его аббревиатура FF. Фланец с плоскостью имеет самую большую площадь уплотнения, поэтому контактная поверхность располагается в той же плоскости, что и окружность болтового соединения. Для фланцев FF подходят мягкие неметаллические прокладки и работа при низком давлении. Этот тип фланцев используется для классов давления 125 и 250. 

• Аналог фланца FF по ГОСТ 33259-15: исполнение A.
• Ответный фланец: точно такой же фланец с плоскостью. Комбинировать с другими исполнениями запрещает технический стандарт ASME B31.3. Поэтому, если соединить фланец с плоскостью и фланец с выступом - обязательно произойдет утечка.

Raised Face (RF)

Raised Face или RF - фланец с соединительным выступом. Фланцы RF являются наиболее распространенным исполнением среди всех фланцев. Их используют в нефтегазовой и химической промышленности. Исполнение имеет сходство с Flat Face , однако, есть два существенных отличия: первое - площадь уплотнительной поверхности гораздо меньше и второе - зеркало приподнято относительно окружности болтового соединения. Такие фланцы подходят для более высоких давлений. Типичные прокладки для фланцев RF - это неметаллические и комбинированные уплотнители.

• Аналог фланца RF по ГОСТ 33259-15: исполнение B.
• Ответный фланец: такой же фланец с зеркалом RF. 

Высоту выступа над поверхностью болтового соединения определяют классом фланца и стандартом. Стальные фланцы class от 150 до 300, высота выступа равна 1/16 дюйма или 1,6 мм. Если стальные фланцы, превышают class 300, то выступ выпирает на 1/4 дюйма или 6,4 мм.

Ring-type joint (RTJ)

Ring type joint или аббревиатура RTJ - фланцы с кольцевым соединением. Используют при высоком давлении от class 600, а также при условии высоких температур. Сама поверхность уплотнения еще меньше, чем у двух предыдущих типов. 

• Аналог фланца RTJ по ГОСТ 33259-15: исполнение J.
• Ответный фланец: герметичное соединение можно создать с ответным фланцем Ring type joint.

Фланцы с кольцевым соединением применяют с жесткими металлическими прокладками, благодаря чему  образуется соединение металл-металл. Как это работает? Более мягкий металл прокладки проникает в мелкодисперсную структуру более твердого материала фланца, создавая герметичное и эффективное уплотнение.  Фланцы RTJ могут быть уплотнены металлическими прокладками различных стилей, таких как: R, RX, BX и профилей в виде восьмиугольной или овальной прокладки. Наиболее распространенной прокладкой RTJ является прокладка типа R с восьмиугольным сечением, так как она обеспечивает очень прочное уплотнение. 

Tongue-and-Groove (T&G)

Tongue and groove или T&G - благодаря своей конструкции, фланцы идеально стыкуются друг с другом, формируя замок шип-паз. На одной из поверхностей фланца расположилось приподнятое кольцо в форме шипа Tongue. Сопрягаемый фланец имеет соответствующее углубление в виде канавки или паза Groove, выточенное на лицевой стороне. Фланцы шип-паз применяют в условиях низкого давления для крепления других компонентов с замком шип-паз. Чаще всего встречается в качестве комплектующих нефте- и газопровода, для насосного оборудования, на крышках насосов или клапанов. По американскому стандарту ASME B16.5 фланцы шип-паз могут применяться с анаэробными уплотняющими материалами, то есть жидким герметиком. Получившееся уплотнение заполняет всю площадь зеркала и впоследствии затвердевает. Это связано с тем, что шероховатость зеркала устроена таким образом, что практически невозможно подобрать уплотнитель, идеально совпадающий с шипом с одной стороны и пазом с другой.  Но все же, можно ли использовать привычные комбинированные или металлические прокладки? Конечно. Кстати, для российской отрасли такой путь гораздо привычнее.

Аналог фланцев T&G по ГОСТ 33259-15: 

• для шип tongue исполнения C или L;
• для паза groove исполнения D или M

Male-and-Female (M&F)

Male and Female - фланцевая пара с соединением выступ-впадина или “папа-мама”. В разговорной речи или технической документации применяют сокращение M&F. Фланец male имеет увеличенный выступ от поверхности зеркала на четверть дюйма, а у ответного фланца female предполагается впадина в три шестнадцатых дюйма, четко соответствующая выступу. Фланцы “папа-мама” применяют в топливной и энергетической промышленности, в качестве комплектующих насосов, клапанов и сосудов, внутри системы противопожарной защиты, в нефтяной, газовой или нефтехимической промышленности. В отличие от фланцев Tongue and groove, M&F удерживают прокладку на внутренней поверхности, обеспечивая более точное размещение, что расширяет возможность выбора материала для прокладки. Оба фланца M&F имеют гладкое зеркало.

Аналог фланцев M&F по ГОСТ 33259-15:

• для выступа male - исполнение E, 
• для впадины female - исполнение F.

Особенности для фланцевых пар Tongue-and-Groove и Male-and-Female

Стандарт ASME B16.5 предполагает производить шип-паз и выступ-впадину в двух размерах: узкими и широкими. Соответственно, они приобретают дополнительные наименования small male flange, large male flange и small female flange, large female flange.

Такие разделение очень удобно, потому что размерный ряд сразу разделен по категориям. По ASME шероховатость контактной поверхности прокладки не должна превышать 3,2 мкм для исполнений шип-паз и узкое соединение выступ-впадина. Для широкого M&F наружная выступ должен быть толще стенки трубы. Также, обратите внимание, что шип-паз должен быть не менее толщины трубы. Добавление двух вариантов размера для исполнений - это уникальная особенность ASME. В рамках ГОСТ, вариативность предусмотрена только для исполнений шип-паз: стандарт C-D и L-M под фторопластовую прокладку.

Теперь вы освоили все варианты исполнений по ASME B16.5.

➤ Читайте также

• В чем разница между американскими стандартами ANSI и ASME?
• Поворотные заглушки по ASME B16.48
• Подробное руководство по ВИДАМ фланцев по ASME B 16.5
  
• Сравнение допусков по шероховатости для исполнений фланцев двух стандартов: ГОСТ 33259-15 и ASME B 16.5
• Фланцевые и поворотные заглушки ASME
• 6 вопросов о поворотных заглушках ASME B 16.48
  

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»