Фланцы стальные (от нем. Flansch) – соединительная часть трубопроводной арматуры, резервуаров, валов и др., выполняемая, как правило , заодно с основной деталью (узлом) или присоединяемая к основной детали при помощи соединений; обычно плоское кольцо или диск со ступенчатым поперечным сечением с отверстиями под болты или шпильки, расположенными симметрично по средней окружности кольцевой поверхности фланца для соединения с другими стальными фланцами. Фланцы изготавливаются как из высокопрочных и кислостойких марок сталей так из низкосортных марок, в зависимости от требований к применению.
Существуют несколько типов фланцев применяемых в трубопроводном транспорте: приварные встык, плоские стальные приварные, свободные на приварном кольце. К основным типам стальных, приварных, круглых фланцев, используемых в трубопроводной арматуре, в резервуарах и аппаратах нефтехимической промышленности относятся: Фланцы стальные плоские с соединительным выступом или без него; с кольцевыми цилиндрическими выступами или впадинами для установки прокладок и центрирования с конусной или цилиндрической частью для сварки встык.
Фланцевые соединения получили широкое применение во всех отраслях трубопроводного транспорта, начиная от жилищно-коммунального хозяйства и заканчивая магистральными трубопроводами высокого давления. Универсальность применения обуславливается в первую очередь разнообразием применяемых материалов, из которых изготавливаются фланцы и фланцевый крепёж. В частности в ЖКХ как правило применяются низкосортные стали, чугун напротив в нефте и газопроводах находят применение только высокосортные, нержавеющие и кислотостойкие сплавы.
Существуют несколько типов фланцев применяемых в трубопроводном транспорте: приварные в стык, плоские стальные приварные, свободные на приварном кольце.
К главным типам стальных, приварных, круглых фланцев, применяемых в трубопроводной арматуре, в резервуарах и аппаратах нефтехимической промышленности принадлежат: фланцы стальные, плоские с соединительным выступом или в его отсутствие; с кольцевыми цилиндрическими выступами или впадинами для установки прокладок и центрирования с конусной или цилиндрической частью для сварки встык.
К одним из важных параметров фланца принадлежат:
• толщина присоединительной кольцевой части фланца -b;
• диаметральная высота данной части (D -D1)/2;
• количество n и диаметр d сквозных отверстий для болтов или же шпилек, крепящихся фланцев.
Для обеспечения равномерного распределения удельных давлений в стыке кольцевых поверхностей стальных фланцев и создания требуемых давлений в прокладке фланец должен быть жестким. Это требование является особенно важным для аппаратуры и резервуаров, работающих с агрессивными средами. По принятым в машиностроении нормам стальной фланец считается жестким при толщине b = (2 / 2,5) d.
При небольших размерах фланца (D до 200 мм) и давлениях до 2 МПа выбирают предварительно d= 12 / 18 мм, n = 4 / 8, b = 12 / 20 мм. При заданном давлении в прокладке производят проверку болтов на прочность.
При увеличении D увеличивают также d, n, b. Размеры кольцевой опоры поверхности фланца стального принимаются также с учетом машиностроительных нормативов для размеров мест под гаечные ключи.
В зависимости от размеров фланцев, производительных возможностей предприятия и требований к качеству металла фланцы стальные могут изготавливаться разными методами: механической обработкой из стальных листов, из поковок, обычным литьем или центробежным.
Одним из выгодных методов исходя из себестоимости, считается изготовление заготовок центробежным литьем с электрошлаковым переплавом металла. В этом случаи достигается высокое качество структуры металла, а также – возможность изготовления фланцев из различных, в том числе легированных марок сталей.
Всем этим требованиям для заготовок фланцев стальных несложной формы и средних размеров удовлетворяют поковки. Стандарты определяют, что поковки типа-фланец, как заготовки для деталей ответственного назначения, следует изготавливать на гидравлических прессах методом многопереходной закрытой объёмной штамповки.
Присутствуют некоторое количество типов фланцев использующихся в трубопроводном транспорте: приварные встык, плоские стальные приварные, независимые на приварном кольце.
К главным типам стальных, приварных, круглых фланцев, применяемых в трубопроводной арматуре, в резервуарах и аппаратах нефтехимической промышленности принадлежат: фланцы стальные, плоские с соединительным выступом или в его отсутствие; с кольцевыми цилиндрическими выступами или впадинами для установки прокладок и центрирования с конусной или цилиндрической частью для сварки встык.
Для обеспечивания равномерного размещения удельных давлений в стыке кольцевых плоскостей стальных фланцев и создания требуемых давлений в прокладке фланец обязан быть жестким. Это запроса является особенно важным для аппаратуры и резервуаров, работающих с враждебными средами. По принятым в машиностроении общепризнанным меркам стальной фланец считается строгим при толщине b = (2 / 2,5) d.
При не очень больших размерах фланца (D до 200 миллиметров) и давлениях до 2 МПа выбирают сначала d= 12 / 18 миллиметров, n = 4 / 8, b = 12 / 20 миллиметров. При установленном давлении в прокладке выполняют проверку болтов на стабильность.
При повышении D преумножают также d, n, b. Размеры кольцевой опоры плоскости фланца стального принимаются также с учетом машиностроительных нормативов для размеров пространств под гаечные ключи.