Cosa sono i giunti flangiati? Tipi di connessioni flangiate. Collegamenti flangiati nell'industria

Nell'industria, flangiatoconnessioni. Devono garantire la tenuta e la resistenza delle strutture assemblate. Il ruolo di una connessione di alta qualità è importante, perché un legame fragile può portare a grandi perdite e minacciare il personale di manutenzione. L'elemento principale della connessione è la flangia. Questa parte è un disco di metallo e fornisce una connessione forte e stretta. La flangia ha trovato la sua applicazione nell'industria del trasporto di condotte, servizi pubblici. Grazie all'uso di vari materiali per la sua fabbricazione, diventa un elemento quasi universale delle strutture delle tubazioni.

Tipi di flangia

Per le condutture tecnologiche sviluppateun gran numero di disegni per questa parte. Tutte le connessioni flangiate sono costituite dai seguenti elementi: flange, guarnizioni, elementi di fissaggio. Il compito principale assegnato a questa unità è combinare parti della tubazione o collegare apparecchiature aggiuntive ai tubi. Le flange sono suddivise in tipi in base a vari parametri. In base alla progettazione, sono divisi in:

• totale;
• gratuito.

La differenza è che le flange di un pezzoinsieme all'alloggiamento sono sottoposti rispettivamente agli stessi carichi. Sono realizzati insieme a raccordi in fase di fusione o stampaggio; possono anche essere allineati mediante saldatura. Per quanto riguarda quelli liberi, sono un disco che è attaccato a una flangia saldata oa un bordo flangiato del tubo. Entrambi i tipi hanno sia svantaggi che vantaggi. Le flange libere sono facili da montare, il loro design consente di allineare facilmente i fori per i perni. Lo svantaggio è la minore resistenza e rigidità rispetto alle flange solide.

Separazione delle flange in base allo scopo:

• Per raccordi e tubazioni. Le tubazioni flangiate di questo tipo sono utilizzate per tutti i tipi e industrie di tubazioni, trasporti e abitazioni e servizi comunali.
• Per navi e apparecchi, tali connessioni vengono utilizzate per la distillazione dell'olio, attrezzature per sistemi di fornitura di calore e serbatoi per la prenotazione.

Standards

Tutte le flange sono suddivise in diversi tipi a seconda del GOST e delle prestazioni:

1. Le flange pressofuse sono realizzate in un unico pezzo con il corpo. Possono essere fusi da acciaio o ghisa.
2. Flange in acciaio che sono filettate sul collo. Questo tipo ha un'applicazione piuttosto limitata ed è utilizzato principalmente per tubazioni a bassa pressione.
3. Flange a collare.Sono un prodotto in acciaio che si ottiene mediante saldatura di testa. Lo scopo delle flange a collare è quello di collegare tubazioni ad alta e media pressione. I vantaggi di questo tipo sono la facilità di installazione e l'economicità. Rispetto alle flange saldate piatte, che considereremo nel prossimo paragrafo, riducono l'intensità del lavoro di produzione in media del 20% e la quantità di lavoro di saldatura della metà.
4. Flange piatte saldate. Sono realizzati in acciaio e tali connessioni flangiate vengono utilizzate per le tubazioni di processo.
5. Flange allentate. Questa specie ha le sue caratteristiche ed è suddivisa in tre sottospecie:

• con un collare, vengono utilizzati per tubazioni con fluidi aggressivi, da cui il collare protegge la flangia stessa;
• su tubo flangiato;
• su un anello saldato, vengono utilizzati per tubazioni in metalli non ferrosi: rame e sue leghe, alluminio e acciaio inossidabile;

Parametri di selezione della connessione

1. Modulo di connessione a flangia. Le flange possono essere rotonde, ovali o rettangolari.
2. Passaggio condizionato. La sua dimensione corrisponde alla sezione interna della flangia attraverso la quale scorrerà il fluido.
3. Prestazioni costruttive. Questo parametro regola le connessioni flangiate, GOST 12815-80 include 9 diverse categorie di prestazioni.
4. Pressione. Le connessioni possono sopportare la pressione nominale massima, dipende dalla versione e dalle dimensioni geometriche della flangia. Tale parametro è previsto anche dal principale documento normativo.
5. Materiale.Per la produzione vengono utilizzati ghisa, carbonio, lega, acciaio inossidabile. Il materiale viene selezionato in base al mezzo di applicazione utilizzato. Possono essere utilizzati anche metalli costosi.

Collegamento dell'isolamento elettrico

La connessione della flangia isolante ha una seriesi differenzia dalle altre tipologie e ha il compito di impedire il passaggio di corrente elettrica, oltre che di proteggere dalla corrosione elettrochimica. La maggior parte delle condutture è interrata, dove è probabile che si verifichino correnti vaganti. In generale, non rappresentano una minaccia per l'intero gasdotto all'ingresso, ma sono molto pericolosi nel punto di uscita. Un tale impatto può portare alla distruzione del metallo, alla fessurazione e alla perdita del liquido o del gas trasportato, una connessione a flangia isolante fornisce la sicurezza necessaria. È costituito da flange, guarnizioni speciali isolate, boccole e dispositivi di fissaggio. Tale composto viene utilizzato nei seguenti casi:

• al confine del gasdotto e il suo passaggio da fornitore a consumatore;
• quando il collegamento flangiato dei tubi garantisce la combinazione di materiali diversi con cui sono realizzati;
• su condutture che vengono posate nell'area delle sorgenti di corrente vagante;
• all'uscita di una rete di condotte isolate collegata a una condotta non isolata;
• sulle aree a terra delle stazioni di distribuzione del gas.

Altri tipi di connessioni flangiate

• Connessioni flangiate di misura. Forniscono la connessione delle reti di condotte con apparecchiature aggiuntive e dispositivi di misurazione.
• Collegamenti ad alta pressione. Tali nodi sono soggetti a carichi variabili dameccanismi di lavoro. Pertanto, al fine di garantire densità e resistenza, nonché durata, è necessario osservare una serie di sfumature tecnologiche durante l'installazione. Le borchie sono attorcigliate gradualmente in un cerchio e in una certa sequenza. Le connessioni flangiate possono essere rafforzate utilizzando una guarnizione a lente. Per utilizzare questo tipo di guarnizioni, è necessario prima levigare direttamente la superficie sia delle guarnizioni che dei tubi. L'opzione migliore per questo tipo sono le connessioni flangiate filettate. Può essere utilizzato anche insieme a una guarnizione per lenti, in metallo piatto.
  Le connessioni flangiate sono massimizzate utilizzando materiali per guarnizioni piatte come rame o alluminio.

• Blocco flangia. Questa connessione in base alla progettazione è completamentecorrisponde alla flangia, la differenza sta nel fatto che invece dei soliti elementi di fissaggio - bulloni e prigionieri, viene utilizzato un design speciale sotto forma di una striscia, che comprime le flange e viene serrato con bulloni. In tali connessioni, non ci sono fori nel diametro delle flange. Questo tipo si è dimostrato perfettamente in nodi che richiedono una rapida e periodica disconnessione-connessione. In questo caso possono essere utilizzate flange di saldatura piatte o flange di saldatura di testa.

Elementi di fissaggio a flangia

Per l'installazione di connessioni flangiate, è indispensabilehardware richiesto. Per il fissaggio delle tubazioni, vengono utilizzati i seguenti elementi di fissaggio: un bullone, un dado, una forcina e una rondella. Poiché i collegamenti dei tubi flangiati sono un progetto abbastanza responsabile, i requisiti sono imposti agli elementi di fissaggio in base ai seguenti parametri:

1. Mercoledì. Può o non può essere aggressiva.In base a questa impostazione dell'ambiente, viene selezionato il dispositivo di fissaggio. Per fluidi aggressivi, è preferito l'acciaio con proprietà anticorrosive. È anche possibile utilizzare rivestimenti speciali che prevengono la corrosione.
2. Temperatura.La temperatura del liquido o del gas che verrà trasportato attraverso questa tubazione, così come il regime di temperatura dell'ambiente, gioca un ruolo qui. Ogni materiale ha un intervallo di temperatura di lavoro, in base al quale viene selezionato il prodotto. Se l'ambiente non supera –30 ºС, è possibile utilizzare gradi di acciaio ordinario, per temperature inferiori vengono utilizzati gradi resistenti al freddo.
3. Pressione. Maggiore è la pressione di esercizio, maggiori sono i parametri da utilizzare per il materiale utilizzato per i prigionieri per le connessioni a flangia.
4. Indicatori di fissaggio: tipo di filettatura, passo, lunghezza.
5. Materiale. L'acciaio utilizzato nella produzione di elementi di fissaggio flangia può essere classificato in quattro categorie:

• acciaio al carbonio per uso generale, la temperatura di esercizio non deve superare i 200 ºС e il diametro massimo - 48 mm;
• acciaio al carbonio utilizzato per prodotti di alta precisione, la temperatura di esercizio non può essere superiore a 300 ºС;
• acciaio al carbonio di alta qualità, gli elementi di fissaggio realizzati con questo materiale possono essere utilizzati a temperature superiori a 450 ºС;
• acciai legati che hanno proprietà resistenti al calore e anticorrosione.

Uso limitato di elementi di fissaggio

La scelta degli elementi di fissaggio è dovuta ai parametri di cui sopra, ma ci sono alcune restrizioni:

1. Elementi di fissaggio azionati a pressioni di esercizio fino a25 kgf/cm, non limitato dalla scelta del tipo di prodotto. Per quanto riguarda la pressione che supera questa cifra, possono essere utilizzati solo prigionieri per connessioni a flangia, è vietato l'uso di bulloni.
2. Il grado di acciaio per la coppia "prigioniero-dado" può essere selezionato uguale o diverso. Se viene utilizzato un unico materiale, la resistenza del dado deve essere 20 inferiore alla resistenza del prigioniero.

C'è uno speciale perno GOST per flangiatoconnessioni, in base alle quali vengono selezionate le dimensioni nominali del dispositivo di fissaggio. La scelta delle dimensioni dipende dalla pressione di esercizio a cui sarà sottoposto il prigioniero.

guarnizioni

Questa parte è inclusa in una flangia isolatacollegamento al fine di garantire la necessaria tenuta tra le flange. Le guarnizioni sono suddivise in diversi tipi in base a determinati parametri. A seconda del materiale con cui sono realizzati, si distinguono categorie:

• metallo;
• non metallico;
• combinato.

Distribuzione elastica dei cuscinetti:

• elastico;
• difficile.

Questa proprietà determina il materiale da cuisono state realizzate le guarnizioni per i collegamenti delle flange. Quelli elastici sono ottenuti da tipi combinati e non metallici. Le guarnizioni rigide sono principalmente metalliche, oltre che non metalliche, derivate da materiali come fibra, gomma dura, paronite, ecc.

Caratteristiche costruttive delle guarnizioni

Su questa base, le guarnizioni per le connessioni flangiate sono suddivise in:

• Piatto (può essere sia in metallo,non metallici e combinati), sono utilizzati in giunti con superfici piane. Il diametro interno delle guarnizioni piatte deve essere 1-3 mm più grande del diametro del tubo.
• Le guarnizioni delle lenti sono realizzate in acciai al carbonio e legati, possono essere sia rigide che elastiche.
• Quelli ovali garantiscono una tenuta sicura quandoil carico sui bulloni è quindi moderato. Il contatto della guarnizione avviene lungo la circonferenza esterna ed interna con la flangia. Il materiale per queste guarnizioni è acciaio al carbonio o acciaio inossidabile.
• Le guarnizioni ondulate possono essere siametallico e non metallico. Sono costituiti da un sottile foglio di rame, acciaio dolce, cartone di amianto o carta utilizzata come materiale non metallico. Il diametro interno corrisponde al diametro della flangia e il diametro esterno è regolato dalla posizione dei bulloni.
• Le spirali sono guarnizioni elastiche. Questa guarnizione è composta da tre elementi: una parte a spirale e due anelli di arresto.
• Guarnizioni dentellate, il materiale per queste guarnizioniviene utilizzato acciaio dolce o legato. Una connessione flangiata isolata con questo tipo di guarnizione può essere utilizzata a temperature non superiori a 480 ºС.

Calcolo delle connessioni flangiate

Dopo aver determinato il tipo di flangia, a seconda diil suo scopo, il tipo di guarnizione, nonché i materiali con cui verrà realizzato il prodotto, i progettisti selezionano le dimensioni richieste della parte secondo tabelle speciali. Sono presentati nei GOST corrispondenti. Nonostante le flange siano parti standard, molto spesso è necessario progettare un prodotto personalizzato. Il sistema di regolamento comprende le seguenti voci:

1. Calcolo delle deformazioni plastiche alla base delle boccole, vale per giunti operanti a basse temperature e pressioni.
2. Considerazione del momento flettente esterno derivante dal carico sui bulloni. Questo parametro determina le caratteristiche di resistenza della flangia.
3. Calcolo delle sollecitazioni derivanti, in particolare per i prodotti ottenuti mediante saldatura.
4. La scelta del passo dei bulloni, erroneamente definito questo parametro può causare la deflessione degli anelli della flangia tra i bulloni.

La progettazione delle connessioni flangiate deve tener contotipo di carico. Sono possibili due opzioni: nel primo caso, il carico dai bulloni viene trasferito alla guarnizione, nel secondo, i carichi sono distribuiti uniformemente tra la guarnizione e l'anello di supporto.