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フランジ接続とは何ですか？フランジ接続のタイプ。業界のフランジ接続

業界ではフランジ付き接続。組み立てられた構造の気密性と強度を確保する必要があります。接続が弱いと大きな損失が発生し、運用担当者に危険が及ぶ可能性があるため、高品質の接続の役割は重要です。接続の主な要素はフランジです。この部分は金属ディスクであり、強力かつしっかりとした取り外し可能な接続を提供します。このフランジは、パイプライン輸送および公益事業産業でその用途が見出されています。製造にさまざまな材料が使用されているため、パイプライン構造のほぼ普遍的な要素となっています。

フランジの種類

プロセスパイプライン向けに設計この部分には多数のデザインがあります。すべてのフランジ接続は、フランジ、ガスケット、ファスナーという要素で構成されます。このユニットに割り当てられる主なタスクは、パイプラインの一部を結合したり、追加の機器をパイプに接続したりすることです。フランジはさまざまなパラメータに応じてタイプに分類されます。設計上、それらは次のように分けられます。

固体;
無料。

違いは、ソリッドフランジであることです。体と一緒に、それらは対応して等しい負荷を受けます。鋳造やプレス加工の際に金具と一体で製作されますが、溶接による組み合わせも可能です。無料のものに関しては、溶接フランジまたはパイプのフランジ付き端に取り付けられるディスクです。どちらのタイプにも欠点と利点の両方があります。ルーズフランジは組み立てが簡単で、スタッド用の穴の位置を合わせやすい設計になっています。欠点は、ソリッドフランジに比べて強度と剛性が低いことです。

目的別のフランジの分離:

継手およびパイプライン用。このタイプのパイプラインのフランジ接続は、パイプ、輸送、住宅、公共サービスのあらゆる種類と産業に使用されます。
容器や装置の場合、このような接続は石油蒸留、熱供給システムの機器、貯蔵タンクなどに使用されます。

規格

すべてのフランジは、GOST と設計に応じていくつかのタイプに分類されます。

鋳造フランジは本体と一体で製作されます。鋼または鋳鉄から鋳造できます。
ネックにネジ山のあるスチール製フランジ。このタイプの用途はかなり限定されており、主に低圧パイプラインに使用されます。
襟のフランジ。突合せ溶接により製造される鋼材です。カラーフランジの目的は、高圧および中圧のパイプラインを接続することです。このタイプの利点は、設置の容易さとコスト効率です。次の段落で検討する平坦な溶接フランジと比較すると、製造の労働強度が平均 20% 削減され、溶接作業の量が半分になります。
平坦な溶接フランジ。これらは鋼製であり、そのようなフランジ接続はプロセスパイプラインに使用されます。
フランジが緩んでいる。この種には独自の特徴があり、3 つの亜種に分類されます。

カラー付きの場合、攻撃的な媒体を含むパイプラインに使用され、カラー自体がフランジをその影響から保護します。
フランジ付きパイプ上。
溶接されたリングでは、銅とその合金、アルミニウム、ステンレス鋼などの非鉄金属で作られたパイプラインに使用されます。

接続選択オプション

フランジ接続形状。フランジは円形、楕円形、長方形のいずれかになります。
条件付きパス。そのサイズは、媒体が流れるフランジの内部断面に対応します。
デザイン。このパラメータはフランジ接続を規制します。GOST 12815-80 には 9 つの異なる性能カテゴリが含まれています。
プレッシャー。接続は最大公称圧力に耐えることができますが、それはフランジの設計と幾何学的寸法によって異なります。このパラメータは主要な規制文書にも規定されています。
材料。製造には、鋳鉄、カーボン、合金、ステンレス鋼が使用されます。使用環境に応じて材質を選択します。高価な金属も使用できます。

電気絶縁接続

絶縁フランジ接続には多数の接続があります。他のタイプとは異なり、電流の通過を防止し、電気化学的腐食から保護する役割があります。ほとんどのパイプラインは地下に敷設されているため、迷走電流が発生する可能性があります。一般に、入口ではパイプライン全体に危険をもたらすことはありませんが、出口では非常に危険です。このような衝撃は金属の破壊、亀裂の形成、輸送される液体やガスの漏れにつながる可能性がありますが、絶縁フランジ接続により必要な安全性が確保されます。フランジ、特殊な絶縁ガスケット、ブッシング、ファスナーで構成されています。この接続は次の場合に使用されます。

パイプラインと供給者から消費者への移行の境界で。
パイプのフランジ接続により、パイプの製造元となるさまざまな材料の組み合わせが保証される場合。
迷走電流源の領域に敷設されたパイプライン上。
非断熱パイプラインに接続する断熱パイプラインネットワークの出口。
ガス供給ステーションの地上部分。

他のタイプのフランジ接続

フランジ接続の測定。 これらは、パイプラインネットワークと追加の機器および測定装置の接続を提供します。
高圧下で動作する接続。 このようなノードは、次のような変動負荷の影響を受けます。動作メカニズム。したがって、密度と強度、耐久性を確保するには、設置時に多くの技術的な微妙な違いに注意する必要があります。ピンは一定の順序で円を描くように徐々にねじれます。レンズタイプのガスケットを使用すると、フランジ接続の耐久性が向上します。このタイプのガスケットを使用するには、まずガスケットとパイプ自体の両方の表面を研磨する必要があります。このタイプに最適なオプションは、ネジ付きフランジ接続です。レンズガスケット、フラットメタルとの併用も可能です。
銅やアルミニウムなどの平らなガスケット材料を使用すると、フランジ接合部の気密性を最大限に高めることができます。

フランジロック。 この接続は設計上完全にフランジに対応しますが、違いは、通常の留め具（ボルトやスタッド）の代わりに、フランジを圧縮してボルトで締め付けるストリップの形の特別なデザインが使用されることです。このような接続では、フランジの直径に沿った穴はありません。このタイプは、迅速かつ定期的な切断と接続が必要なユニットで効果が実証されています。この場合、平坦溶接フランジまたは突合せ溶接フランジを使用できます。

フランジファスナー

フランジ接続の取り付けには、次のものが必要です。ファスナーが必要です。パイプラインの固定には、ボルト、ナット、スタッド、ワッシャーの締結具が使用されます。パイプラインのフランジ接続はかなり重要な設計であるため、次のパラメータに従ってファスナーに要件が課されます。

水曜日。彼女は攻撃的かもしれないし、そうでないかもしれません。この環境パラメータに基づいて、ファスナーが選択されます。過酷な環境では、耐食性のある鋼が優先されます。腐食を防ぐ特殊なコーティングを使用することも可能です。
温度。ここでは、このパイプラインを通って輸送される液体または気体の温度、および環境の温度状況が影響します。各材質には使用温度範囲があり、それに応じて製品を選択します。環境が-30℃を超えない場合は従来の鋼種を使用できますが、それより低い温度では耐寒性鋼種が使用されます。
プレッシャー。動作圧力が高くなるほど、フランジ接続用のスタッドの製造に使用される材料のパラメータも高くなります。
留め具のインジケーター: ねじの種類、ピッチ、長さ。
材料。フランジ接続用のファスナーの製造に使用される鋼は、次の 4 つのカテゴリに分類できます。

汎用炭素鋼、動作温度は 200 °C を超えてはならず、最大直径は 48 mm。
高精度製品に使用される炭素鋼、動作温度は 300 °С を超えることはできません。
品質が向上した炭素鋼。この材料で作られたファスナーは450℃以上の温度でも使用できます。
耐熱性と耐食性を備えた合金鋼。

ファスナーの使用制限

ファスナーの選択は上記のパラメータによって決まりますが、いくつかの制限があります。

ファスナーは最大使用圧力で作動します。25kgf/cm、製品タイプの選択による制限はありません。この数値を超える圧力については、フランジ接続用のスタッドのみ使用可能であり、ボルトの使用は禁止されています。
「スタッドナット」ペアの鋼種は、同じか異なるかを選択できます。 1 つの材料を使用する場合、ナットの強度はスタッドの強度より 20 単位低くする必要があります。

フランジ用の特別な GOST スタッドがあります接続に応じてファスナーの公称寸法が選択されます。サイズの選択は、スタッドが受ける動作圧力によって異なります。

ガスケット

この部品は絶縁フランジに入っていますフランジ間に必要な気密性を確保するために接続します。ガスケットは、特定のパラメータに従ってさまざまなタイプに分類されます。製造される材料に応じて、カテゴリが区別されます。

金属;
非金属;
組み合わせる。

弾性によるガスケットの分布:

弾性;
難しい。

このプロパティにより、どの材質が使用されるかが決まります。フランジ接続用ガスケットを製作しました。弾性のあるものは、複合タイプと非金属タイプから得られます。剛性ガスケットには主に金属製と、繊維、硬質ゴム、パロナイトなどの材料で作られた非金属製のガスケットがあります。

ガスケットの設計上の特徴

この特徴に基づいて、フランジ接続用のガスケットは次のように分類されます。

フラット (金属、非金属および複合)、平面との接続に使用されます。平形ガスケットの内径はパイプの直径より 1 ～ 3 mm 大きくする必要があります。
レンズガスケットは炭素鋼と合金鋼でできており、剛性または弾性があります。
楕円形は、信頼性の高いシールを提供します。この場合、ボルトにかかる負荷はかなり中程度です。ガスケット製品は外周および内周に沿ってフランジと接触します。これらのガスケットの材質はカーボンまたはステンレス鋼です。
波形ガスケットは次のいずれかです金属と非金属。それらは銅、軟鋼の薄いシートから作られ、非金属材料としてアスベストのボール紙または紙が使用されます。内径はフランジの直径に対応し、外径はボルトの位置によって調整されます。
スパイラルガスケットは弾性のあるガスケットです。このガスケットは、スパイラル部分と 2 つの制限リングの 3 つの要素で構成されています。
歯のシム、このシムの材料低炭素鋼または合金鋼が使用されます。このタイプのガスケットを使用した絶縁フランジ接続は、480 °С を超えない温度で動作できます。

フランジ接続の計算

フランジのタイプを決定した後、必要に応じて設計者は、その目的、クッション製品の種類、製品の素材に応じて、特別なテーブルを使用して部品の必要な寸法を選択します。これらは関連する GOST に示されています。フランジは標準部品ですが、多くの場合、カスタム製品を設計する必要があります。計算システムには次の点が含まれます。