Что такое резьбовой фланец?
Резьбовой фланец — это компонент соединения трубы, который соединяется с концом трубы посредством резьбы вместо сварки. Он состоит из фланцевой пластины с отверстиями для болтов и резьбового отверстия, входящего в зацепление с наружной резьбой трубы. Два резьбовых фланца соединяются болтами с прокладкой между их уплотняющими поверхностями, образуя герметичное-герметичное соединение. Фланцы с резьбой выбираются там, где сварка нецелесообразна или запрещена, например, во взрывоопасных зонах, на тонкостенных трубах или для соединений, которые необходимо часто разбирать.
Структура и уплотнительные поверхности
Плоская поверхность (FF): вся поверхность контактирует с прокладкой; используется с плоскими-сопутствующими фланцами, обычно при более низких классах давления.
Выступ (RF): на обработанном выступе находится прокладка; наиболее распространенная уплотнительная поверхность для фланцев ASME B16.5.
Соединение кольцевого-типа (RTJ): металлическое кольцо герметизирует обработанную канавку; используется в классах высокого давления.
Прокладка деформируется под предварительным натягом болта, заполняя неровности поверхности, что фактически предотвращает утечку среды.
Классы давления и материалы
Резьбовые фланцы изготавливаются в классах давления, определяющих их номинал:
| Класс давления | Типичный материал | Типичное обслуживание |
|---|---|---|
| 150 | Углеродистая сталь А105 | Линии воды и воздуха низкого-давления |
| 300 | Углеродистая сталь А105 | Общие технологические трубопроводы |
| 600 | Углеродистая сталь A105 или A350 LF2. | Услуги более высокого-напряжения |
| 900 - 2500 | Сплав или нержавеющая сталь | Высокое-давление и тяжелые условия эксплуатации |
К распространенным материалам из углеродистой стали относятся ASTM A105 для работы при температуре от окружающей до умеренной и A350 LF2 для эксплуатации при низких-температурах.
Стандарты резьбы по регионам
| Стандартная система | Тип резьбы | Типичное применение |
|---|---|---|
| АСМЭ Б16.5 | NPT (коническая трубная резьба) | Североамериканские и международные проекты |
| DIN (например, DIN 2576, DIN 2566) | BSP/метрическая параллельная резьба | Европейское оборудование |
| JIS (например, JIS B2220) | JIS R коническая или параллельная резьба | Японские и азиатские проекты |
| АВВА | NPT или специальная резьба для гидротехнических сооружений | Системы водоснабжения и водоотведения |
| ИСО | Коническая резьба ISO 7-1 | Международный трубопровод |
Стандарт резьбы должен соответствовать концу трубы, поскольку коническая резьба герметизируется за счет натяга, а параллельная резьба зависит от герметика или прокладки.
Установка и рабочие точки
Нарежьте трубную резьбу на нужную глубину с помощью плашки, соответствующей отверстию фланца; ослабленная резьба приведет к утечке, а чрезмерная-затяжка может привести к расколу фланца.
Нанесите резьбовой герметик, совместимый со средой; коническая резьба обычно не требует дополнительных прокладок в резьбовом соединении.
Используйте болты указанного класса и затягивайте их по схеме звезды с моментом, указанным в стандарте фланца.
Резьбовые фланцы не рекомендуются для суровых циклических, вибрационных или высоко-температурных условий эксплуатации, когда сварные соединения прочнее.
Распространенные заблуждения
«Резьбовые фланцы можно использовать при любом классе давления». Они наиболее распространены в классах от 150 до 300; очень высокие классы отдают предпочтение конструкциям со сварным-горлышком или раструбом-сварным швом.
«Резьба NPT подходит для любого стандарта фланцев». NPT принадлежит системе ASME; Во фланцах DIN и JIS используются разные формы резьбы, и они не являются взаимозаменяемыми.
«На резьбовом соединении всегда требуется прокладка». Само резьбовое соединение герметизируется за счет натяга; прокладка находится между двумя поверхностями фланца.
Часто задаваемые вопросы
В1: Когда вместо приварного фланца следует использовать резьбовой фланец?
О: Когда сварка запрещена на месте, когда стенка трубы слишком тонка для безопасной сварки или когда соединение необходимо регулярно разбирать для технического обслуживания.
Вопрос 2: В чем разница между резьбами NPT и BSP?
A: NPT имеет угол резьбы 60 градусов и является стандартной конической резьбой ASME; БСП имеет угол наклона 55 градусов и применяется на европейской технике. Они не являются взаимозаменяемыми.
Вопрос 3. Можно ли использовать фланец с резьбой для пара высокого-давления?
О: Обычно нет; термоциклирование и вибрация ослабляют резьбовые соединения. Сварные фланцевые соединения предпочтительны для работы с паром под высоким-давлением.
Вопрос 4: Как определяется правильный момент затяжки болтов?
A: Стандарт фланца содержит рекомендации по нагрузке на болты и крутящему моменту в зависимости от класса, размера, прокладки и материала болта; затяните в порядке звезды с расчетным моментом.
Вопрос 5. Какой материал следует выбрать для работы при низких-температурах?
A: A350 LF2 – это обычная низкотемпературная-углеродистая сталь для фланцевого обслуживания; проверьте температуру испытания на удар по Шарпи в заказе.
В6: Нужна ли для резьбового фланца прокладка между поверхностями?
О: Да, для лицевого--лицевого уплотнения требуется прокладка, соответствующая среде и классу давления; резьбовое соединение представляет собой отдельное уплотнение.