Фланці
Фланці ASME / ANSI B16.5. Типи фланців ANSI / ASME B 16.5: плоскі, комірні, вільні, різьбові, фланцеві заглушки
Характеристики фланців за американським стандартом ASME / ANSI B16.5
Найбільш поширеним американським стандартом на сталеві фланці є ASME / ANSI B16.5 «Pipe Flanges and Flanged Fittings» (Трубні фланці і фланцеві фітинги від NPS 1/2 до NPS 24).
Цей стандарт, подібно вітчизняним ГОСТам, містить опису типорозмірів, орієнтовних мас і допусків для фланців Ду ½ "... 24" (NPS, в дюймах) і Ру класів 150 ... 2500 (Class, в psi).
Сталеві фланці ASME / ANSI, їх конструкція і обробка поверхні
Фланці ASME / ANSI B16.5, розрізняються за типом конструкції:
Фланець сталевий приварний встик (Welding Neck Flange): фланці API, ANSI / ASME
Фланці сталеві приварні встик (Welding Neck flanges, комірні фланці) володіють найбільшим набором типорозмірів і доступні для всіх діаметрів та класів тисків. Фланці приварюються до труби встик. Комірні фланці забезпечують стійкість з'єднання до найбільшим навантаженням і забезпечують максимальну надійність з'єднання трубопроводу. З цієї причини найбільш актуальним є виробництво фланців комірні. Такі фланці мають конструктивними перевагами з фланцями інших типів і застосовуються в найвідповідальніших і небезпечних умовах на об'єктах атомної енергетики, газової та нафтохімічної промисловості.
В случае особо критических условий применяются фланцы воротниковые по стандарту API 6A.
Фланці сталеві плоскі приварні (Slip-on Flanges)
Плоскі фланці (slip-on flanges, дослівно перекладається як "чіпляти фланці"), також стандартизовані в більшості класів тиску і величин DN, є популярними завдяки простоті і застосування. Такий кований фланець насаджується на торець труби і, як правило, сконструйований так, що виліт фланця за кінець труби становить близько 0,375 "(9,5 мм).
Фланці плоскі особливо інтенсивно застосовуються для трубопроводів низького тиску: Class 150 (PN 20) або Class 300 (PN 50).
Багато виробників фланців не виробляють плоскі фланці для більш високих тисків, мотивуючи це двома причинами:
- з'єднання між фланцем і трубою не так надійно, як в з'єднання комірні фланців (Weld Neck Flanges);
- спосіб кріплення плоского фланця (ASME Slip On Flange) до труби тягне велику сприйнятливість до корозії.
Фланці різьбові (Threaded Flanges або Screwed Flanges)
Різьбові фланці (по номенклатурі ASNE / ANSI, Threaded або Screwed Flanges) прикріплюються до труби за допомогою різьблення, як і інші фітинги з нарізним сполученням. Після навинчивания на трубу такий фланець можна приварити до неї для посилення з'єднання.
Хоча різьбові фланці ASME стандартизовані американськими нормативними документами для багатьох класів тисків і умовних діаметрів, використовуються різьбові фланці у виняткових випадках невеликих діаметрів і низьких класів тисків.
Фланці вільні (Lap Joint Flanges, або Lapped Flanges, або Van Stone Flanges)
Фланці вільні використовуються на часто розбираються ділянках трубопроводів.
Конструкція вільних фланців Lap Joint Flanges має на увазі щільне притиснення кінцевого приварного кільця або бурту труби. Фланці Lapped Flanges ASME / ANSI можуть вільно обертатися навколо труби, якщо вони не з'єднані кріпленням.
Фланці ASME / ANSI Lap Joint можуть використовуватися на всіх класах тисків і доступні в повному діапазоні розмірів. Тиск болтів передається на прокладку за допомогою фланця і ущільнювальної поверхні приварного кільця.
Переваги фланців Lap Joint ANSI / ASME при монтажі і демонтажі.
Фланці мають стежу особливі переваги при монтажі і демонтажі:
- вільний поворот навколо труби полегшує вирівнювання кріпильних отворів для кріпильних болтів або шпильок протилежних фланців;
- відсутність контакту фланця з робочим середовищем в трубі часто дозволяє використовувати недорогі фланці з вуглецевої сталі з нержавіючими трубами;
- вільні фланці не контактують з транспортується середовищем, отже, можливе повторне застосування фланців ASME / ANSI, відслужили навіть на сильно схильні до внутрішньої корозії трубопроводів.
Фланці розтрубні (ANSI / ASME Socket Weld Flanges)
Фланці розтрубні ANSI / ASME Socket Weld Flanges схожі на плоскі, але мають конструктивне поглиблення (гніздо) в задній частині фланця, утворене невеликим коміром. При монтажі кінець труби вставляється і вваривают в гніздо фланця.
Однак, з'єднання фланця через гніздо не так міцно, як з'єднання фланців приварних встик, тому застосування такого типу фланця завжди обмежуються NPS 4 (DN 100) і менших розмірів, і мають більш низькі допуски тисків.
Перевагою гніздових фланців ANSI / ASME є легкість підготовчих робіт і складання фланцевого з'єднання.
Фланцеві заглушки (Blind Flanges ASME / ANSI)
Фланцеві заглушки (ASME / ANSI, API Blind Flanges) доступні для будь-яких класів тисків і умовних діаметрів.
Глухі фланці (Blind Flanges) представляють собою цілісні металеві диски з відповідними фланців болтовими отворами і поверхнями ущільнювачів.
Застосовуються сталеві фланцеві заглушки в для герметичного перекриття ділянки трубопровідних систем і для швидкого доступу до внутрішньої поверхні трубопроводу.
Сполучні виступи фланців ANSI / ASME B16.5
Фланці ANSI / ASME класу 150 (PN 20) і фланці класу 300 (PN 50) всіх типів, крім вільних фланців, зазвичай забезпечуються ущільнювача сполучним виступом висотою 0.06 "(1,6 мм) (яка входить в товщину фланця). Фланці ANSI більш високого тиску оснащуються виступом в 0,25 "(6,4 мм) на додаток до наявної товщині фланця.
В такому випадку фланці цих типів можуть бути оснащені безліччю інших поверхонь ущільнювачів, таких, як, виступ і западина, шип, і паз, і т.д.
Фланці вільні виготовляються з плоскою поверхнею, так як фланці вільні не мають ущільнювальної поверхні.
Фланці ASME / ANSI B 16.5 Class 150 (PN20) з кованої сталі ASTM-105
Як приклад наведемо тут основні характеристики кованих фланців ASME / ANSI B 16.5. У рядках таблиці з білим фоном представлені характеристики фланців в американській системі вимірювань (дюйми, фунти). У рядках з сірим фоном дані альтернативні значення в одиницях виміру системи СІ (міліметри, кілограми).
| NPS | болтові отвори | Діаметр комірця | Приблизна масса (вага фланців ANSI) | ||||||||
| DN | Киль-ть отворів | діам. болт. отв. | діам. болт. окр. | глибина гнізда | основа | верх | рад. скругл. | ||||
| H | J | K | L | M | N | r | WN | SO, Threaded, SW | Blind | LJ | |
| ½ | 4,00 | 0.62 | 2,38 | 0.38 | 1,19 | 0.84 | 0.12 | 2,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 15,00 | 4,00 | 16,00 | 60.3 | 10,00 | 30.2 | 21,40 | 3,00 | 0.9 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| ¾ | 4,00 | 0.62 | 2,75 | 0.44 | 1,50 | 1,02 | 0.12 | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
| 20,00 | 4,00 | 16,00 | 69.8 | 11,00 | 38.1 | 26,60 | 3,00 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 1,00 | 4,00 | 0.62 | 3,12 | 0.50 | 1,94 | 1,32 | 0.12 | 3,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
| 25,00 | 4,00 | 16,00 | 79.4 | 13,00 | 49.2 | 33.5 | 3,00 | 1,40 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 1¼ | 4,00 | 0.62 | 3,50 | 0.56 | 2,31 | 1,66 | 0.19 | 3,00 | 3,00 | 3,00 | 3,00 |
| 32,00 | 4,00 | 16,00 | 88.9 | 14,00 | 58.7 | 42.1 | 5,00 | 1,40 | 1,40 | 1,40 | 1,40 |
| 1½ | 4,00 | 0.62 | 3,88 | 0.62 | 2,56 | 1,90 | 0.25 | 4,00 | 3,00 | 4,00 | 3,00 |
| 40,00 | 4,00 | 16,00 | 98.4 | 16,00 | 65.1 | 48.3 | 61,00 | 81,00 | 1.4 | 1,80 | 1.4 |
| 2,00 | 4,00 | 0.75 | 4,75 | 0.69 | 3,06 | 2,38 | 0.31 | 6,00 | 5,00 | 5,00 | 5,00 |
| 50,00 | 4,00 | 20,00 | 120.6 | 17,00 | 77.6 | 60.4 | 8,00 | 2,70 | 2,30 | 2,30 | 2,30 |
| 2½ | 4,00 | 0.75 | 5,50 | 0.75 | 3,56 | 2,88 | 0.31 | 8,00 | 7,00 | 7,00 | 7,00 |
| 65,00 | 4,00 | 20,00 | 139.7 | 19,00 | 90.5 | 73.0 | 8,00 | 3,60 | 3,20 | 3,20 | 3,20 |
| 3,00 | 4,00 | 0.75 | 6.00 | 0.81 | 4,25 | 3,50 | 0.38 | 10,00 | 8,00 | 9,00 | 8,00 |
| 80,00 | 4,00 | 20,00 | 152.4 | 21,00 | 107.9 | 88.9 | 10,00 | 4,50 | 3,60 | 4,10 | 3,60 |
| 3½ | 8,00 | 0.75 | 7.00 | - | 4,81 | 4.00 | 0.38 | 12,00 | 11,00 | 13,00 | 11,00 |
| 90,00 | 8,00 | 20,00 | 177.8 | - | 122.2 | 101.6 | 10,00 | 5,40 | 5.0 | 5,90 | 5.0 |
| 4,00 | 8,00 | 0.75 | 7,50 | - | 5,31 | 4,50 | 0.44 | 15,00 | 13,00 | 17,00 | 13,00 |
| 100,00 | 8,00 | 20,00 | 190.5 | - | 134.9 | 114.3 | 11,00 | 6,80 | 5,90 | 7,70 | 5,90 |
| 5,00 | 8,00 | 0.88 | 8,50 | - | 6,44 | 5,56 | 0.44 | 19,00 | 15,00 | 20,00 | 15,00 |
| 125,00 | 8,00 | 23,00 | 215.9 | - | 163,50 | 141.3 | 11,00 | 8,60 | 6,80 | 9,10 | 6,80 |
| 6,00 | 8,00 | 0.88 | 9,50 | - | 7,56 | 6,63 | 0.50 | 24,00 | 19,00 | 26,00 | 19,00 |
| 150,00 | 8,00 | 23,00 | 241.3 | - | 192.1 | 168.3 | 13,00 | 10,90 | 8,60 | 11,00 | 8,60 |
| 8,00 | 8,00 | 0.88 | 11,75 | - | 9,69 | 8,63 | 0.50 | 39,00 | 30,00 | 45,00 | 30,00 |
| 200,00 | 8,00 | 23,00 | 298.4 | - | 246.1 | 219.1 | 13,00 | 17,70 | 13,60 | 20,40 | 13,60 |
| 10,00 | 12,00 | 1.00 | 14.25 | - | 12.00 | 10,75 | 0.50 | 52,00 | 43,00 | 70,00 | 43,00 |
| 250,00 | 12,00 | 26,00 | 361.9 | - | 304.8 | 273.0 | 13,00 | 23,60 | 19,50 | 31,80 | 19,50 |
| 12,00 | 12,00 | 1.00 | 17.00 | - | 14.38 | 12,75 | 0.50 | 80,00 | 64,00 | 110,00 | 64,00 |
| 300,00 | 12,00 | 26,00 | 431.8 | - | 365.1 | 323.8 | 13,00 | 36.3 | 29.0 | 49.9 | 29.0 |
| 14,00 | 12,00 | 1,12 | 18.75 | - | 15.75 | 14.00 | 0.50 | 110,00 | 90,00 | 140,00 | 105,00 |
| 350,00 | 12,00 | 29,00 | 476.2 | - | 400.0 | 355.6 | 13,00 | 50.0 | 41.0 | 63.5 | 47.6 |
| 16,00 | 16,00 | 1,12 | 21.25 | - | 18.00 | 16.00 | 0.50 | 140,00 | 98,00 | 180,00 | 140,00 |
| 400,00 | 16,00 | 29,00 | 539.7 | - | 457.2 | 406.4 | 13,00 | 64.0 | 44,00 | 5,81 | 81.6 |
| 18,00 | 16,00 | 1,25 | 22.75 | - | 19.88 | 18.00 | 0.50 | 150,00 | 130,00 | 220,00 | 160,00 |
| 450,00 | 16,00 | 32,00 | 577.8 | - | 504.8 | 457.2 | 13,00 | 68.0 | 59.0 | 99.8 | 72.6 |
| 20,00 | 20,00 | 1,25 | 25.00 | - | 22.0 | 20.0 | 0.50 | 180,00 | 165,00 | 285,00 | 195,00 |
| 500,00 | 20,00 | 32,00 | 635.0 | - | 558.8 | 508.0 | 13,00 | 81.6 | 75.0 | 129.0 | 88.5 |
| 24,00 | 20,00 | 1,38 | 29.50 | - | 26,12 | 24.00 | 0.50 | 260,00 | 220,00 | 430,00 | 275,00 |
| 600,00 | 20,00 | 35,00 | 749.3 | - | 663.6 | 609.6 | 613,00 | 118,00 | 99.8 | 195.0 | 125.0 |
У шапці таблиці використані наступні скорочення:
NPS - Ду фланця в дюймах,
DN - Ду фланця в міліметрах,
H - кількість отворів під кріпильні вироби;
J - діаметр отворів для кріплення;
K - діаметр болтової окружності;
L - глибина гнізда;
M - підстава коміра комірного і розтрубного фланців, Weld Neck, Socket Weld Flange;
N - приварний кінець коміра комірного фланця Flange Weld Neck;
r - радіус заокруглення розтрубного фланця Socket Weld Flange;
WN - комірні фланці ANSI B16.5 Weld Neck;
SO - плоскі фланці Slip On;
Threaded - різьбові фланці Screwed;
SW - розтрубні фланці, Socket Weld Flange;
LJ - вільні фланці, Lap Joint Flanges.
EN