Полка — это выступающий гребень, выступ или обод , внешний или внутренний, который служит для увеличения прочности ( как полка железной балки , такой как двутавровая или Т-образная балка ); для удобного крепления/передачи контактного усилия с другим объектом (например, фланцем на конце трубы , паровым цилиндром и т. д. или на байонете объектива фотоаппарата ); или для стабилизации и направления движения машины или ее частей (например, внутренний фланец колеса вагона или трамвая , который удерживает колеса от схода с рельсов ) . Фланцы часто крепятся с помощью болтов в форме круга болтов .
Фланец также может представлять собой пластину или кольцо, образующее ободок на конце трубы при креплении к трубе (например, фланец для шкафа ). Глухой фланец – это пластина, закрывающая или закрывающая конец трубы. Фланцевое соединение – это соединение труб, при котором соединительные детали имеют фланцы, с помощью которых детали скрепляются болтами.
Хотя слово «фланец» обычно относится к фактическому приподнятому краю или кромке фитинга, многие фланцевые сантехнические фитинги сами по себе известны как фланцы.
Обычными фланцами, используемыми в сантехнике, являются фланец Суррея или фланец Данзи, фланец Йорка, фланец Сассекса и фланец Эссекса. Фланцы Surrey и York подходят к верхней части бака для горячей воды, позволяя отбирать всю воду, не мешая баку. Их часто используют для обеспечения равномерного поступления воды в душ. Для фланца Essex необходимо просверлить отверстие в боковой части резервуара.
Существует также фланец Warix, который аналогичен фланцу York, но выход для душа находится в верхней части фланца, а вентиляционное отверстие — сбоку. Фланцы York и Warix имеют переходники с внутренней резьбой, поэтому они подходят к резервуару с наружной резьбой, тогда как фланец Surrey подключается к резервуару с внутренней резьбой.
Фланец шкафа обеспечивает крепление для унитаза .
Компоненты трубопровода можно соединить болтами между фланцами. Фланцы используются для соединения труб друг с другом, с клапанами, с фитингами, а также со специальными изделиями, такими как сетчатые фильтры и сосуды под давлением. Крышка может быть присоединена для создания «глухого фланца». [1] Фланцы соединяются болтами, а герметизация часто выполняется с помощью прокладок или других методов. Могут быть включены механические средства для смягчения последствий утечек, такие как брызговики или специальные фланцы для разбрызгивания. Промышленности, где перерабатываются легковоспламеняющиеся, летучие, токсичные или коррозийные вещества, в большей степени нуждаются в специальной защите фланцевых соединений. Фланцевые ограждения могут обеспечить дополнительный уровень защиты для обеспечения безопасности. [2]
Во всем мире существует множество различных стандартов фланцев. Чтобы обеспечить простоту функциональности и взаимозаменяемости, они имеют стандартизированные размеры. Общие мировые стандарты включают ASA/ASME (США), PN/DIN (европейский), BS10 (британский/австралийский) и JIS/KS (японский/корейский). В США стандартом является ASME B16.5 (ANSI прекратил публикацию B16.5 в 1996 году). ASME B16.5 охватывает фланцы размером до 24 дюймов и номинальным давлением до класса 2500. Фланцы размером более 24 дюймов соответствуют ASME B16.47.
В большинстве случаев стандарты взаимозаменяемы, поскольку большинство местных стандартов приведены в соответствие со стандартами ISO; однако некоторые местные стандарты все еще различаются. Например, фланец ASME не будет сопрягаться с фланцем ISO. [ нужна ссылка ] Кроме того, многие фланцы в каждом стандарте разделены на «классы давления», что позволяет фланцам выдерживать различные номинальные давления. Опять же, они, как правило, не являются взаимозаменяемыми (например, ASME 150 не сочетается с ASME 300). [3]
Эти классы давления также имеют разные номинальные значения давления и температуры для разных материалов. Уникальные классы давления для трубопроводов также могут быть разработаны для технологического завода или электростанции; они могут быть специфичными для корпорации, подрядчика по инженерным закупкам и строительству (EPC) или владельца технологического предприятия. Классы давления ASME для фланцев с плоской поверхностью — класс 125 и класс 250. Классы для фланцев с кольцевым соединением, шпунтом и пазом и фланцев с выступающей поверхностью — класс 150, класс 300, класс 400 (необычный), класс 600, класс 900. , класс 1500 и класс 2500. [3]
Поверхности фланцев также изготавливаются по стандартным размерам и обычно имеют стили «плоская поверхность», «выступающая поверхность», « шип и паз » или « кольцевое соединение », хотя возможны и другие неясные стили.
Конструкции фланцев доступны в вариантах « приварная шейка », «надевание», «нахлест», «раструб», « резьбовой », а также «слепой». [3]
Фланцы труб, изготовленные в соответствии со стандартами ASME B16.5 или ASME B16.47 и MSS SP-44. Обычно они изготавливаются из кованых материалов и имеют обработанную поверхность. ASME B16.5 относится к номинальным размерам труб (NPS) от 1 ⁄ 2 дюйма до 24 дюймов. B16.47 охватывает NPS от 26 до 60 дюймов. Каждая спецификация дополнительно разграничивает фланцы по классам давления : 150, 300, 400, 600, 900, 1500 и 2500 для B16.5, а B16.47 разграничивает фланцы по классам давления 75, 150, 300, 400, 600, 900. Однако эти классы не соответствуют максимальному давлению в фунтах на квадратный дюйм . Вместо этого максимальное давление зависит от материала фланца и температуры. Например, максимальное давление для фланца класса 150 составляет 285 фунтов на квадратный дюйм, а для фланца класса 300 — 740 фунтов на квадратный дюйм (оба предназначены для углеродистой стали ASTM a105 и температур ниже 100 °F).
Тип прокладки и тип болта обычно определяются стандартами; тем не менее, иногда стандарты ссылаются на Нормы ASME по котлам и сосудам под давлением (B&PVC) для получения более подробной информации (см. Кодекс ASME, Раздел VIII, Раздел 1 – Приложение 2). Эти фланцы соответствуют нормам труб ASME, таким как ASME B31.1 Power Piping и ASME B31.3 Process Piping.
Материалы для фланцев обычно имеют обозначение ASME: SA-105 (Спецификация на поковки из углеродистой стали для трубопроводов), SA-266 (Спецификация на поковки из углеродистой стали для компонентов сосудов под давлением) или SA-182 (Спецификация для кованых или прокатанных сплавов). Фланцы стальных труб, кованые фитинги, клапаны и детали для работы при высоких температурах). Кроме того, существует множество фланцев, соответствующих отраслевым стандартам, которые в некоторых обстоятельствах могут использоваться при работе по стандарту ASME.
Ассортимент продукции включает SORF, SOFF, BLRF, BLFF, WNRF (XS, XXS, STD и расписание 20, 40, 80), WNFF (XS, XXS, STD и расписание 20, 40, 80), SWRF (XS и STD). , SWFF (XS и STD), с резьбой RF, с резьбой FF и LJ, размерами от 1/2 дюйма до 16 дюймов. Болтовой материал, используемый для фланцевого соединения, представляет собой шпильки , соединенные с двумя гайками (при необходимости шайбой). В нефтехимической промышленности используются шпильки ASTM A193 B7 и ASTM A193 B16, поскольку они обладают высокой прочностью на разрыв.
В большинстве стран Европы в основном устанавливают фланцы по стандарту DIN EN 1092-1 (фланцы из кованой нержавеющей или стали). Подобно стандарту фланцев ASME, стандарт EN 1092-1 содержит основные формы фланцев, такие как фланец с приварной шейкой, глухой фланец, притертый фланец, фланец с резьбой (резьба ISO7-1 вместо NPT), приварное кольцо, прессованные кольца, и переходной фланец, такой как пресс-фитинги GD с фланцевой муфтой. Различные формы фланцев в соответствии со стандартом EN 1092-1 (Европейская норма/Евронорма) указаны в названии фланца через тип.
Подобно фланцам ASME, фланцы из стали и нержавеющей стали EN1092-1 имеют несколько различных версий с выступающими поверхностями или без них. По европейскому образцу печати обозначаются разной формой:
Фланцы в остальном мире производятся в соответствии со стандартами ISO на материалы, номинальное давление и т. д., которые соответствуют местным стандартам, включая DIN , BS и другие.
По мере увеличения размера компактного фланца он становится все более тяжелым и сложным, что приводит к высоким затратам на приобретение, установку и обслуживание. В частности, с фланцами большого диаметра труднее работать, они неизбежно требуют больше места и требуют более сложной процедуры обращения и установки, особенно на удаленных объектах, таких как нефтяные вышки.
Конструкция торца фланца включает два независимых уплотнения. Первое уплотнение создается за счет приложения напряжения посадки уплотнения на пятке фланца, но обеспечить функционирование этого уплотнения непросто.
Теоретически пяточный контакт будет сохраняться при значениях давления, в 1,8 раз превышающих номинальное значение фланца при комнатной температуре.
Теоретически фланец также остается в контакте по своей внешней окружности на торцах фланца при всех допустимых уровнях нагрузки, на которые он рассчитан.
Основное уплотнение — уплотнительное кольцо IX. Усилие уплотнительного кольца обеспечивается за счет упругой энергии, накопленной в нагруженном уплотнительном кольце. Любая утечка в пятке создаст внутреннее давление, действующее на уплотнительное кольцо внутри, усиливающее уплотняющее действие. Однако это требует, чтобы кольцо IX удерживалось в теоретическом месте в кольцевой канавке, что трудно обеспечить и проверить во время установки.
Целью конструкции является предотвращение воздействия кислорода и других агрессивных агентов. Таким образом, это предотвращает коррозию поверхностей фланцев, нагруженной длины болтов и уплотнительного кольца. Однако это зависит от того, будет ли внешний пылезащитный ободок оставаться в удовлетворительном контакте и что внутренняя жидкость не будет вызывать коррозию в случае утечки в полость окружности болта .
Первоначальная стоимость теоретического компактного фланца с более высокими эксплуатационными характеристиками неизбежно выше, чем у обычного фланца из-за более жестких допусков и значительно более сложных требований к проектированию и установке. Например, компактные фланцы часто используются в следующих приложениях: подводная нефть и газ или райзеры, холодная обработка и криогеника , закачка газа, высокие температуры и ядерная промышленность.
Поезда и трамваи остаются на ходу прежде всего благодаря конической геометрии колес. Они также имеют борт на одной стороне, чтобы удерживать колеса и, следовательно, поезд, движущийся по рельсам, когда достигаются пределы выравнивания, основанного на геометрии, например, из-за какой-либо чрезвычайной ситуации или дефекта, или просто потому, что радиус кривой настолько низкий, что самоуправление на основе конусности больше не эффективно. [4]
Вакуумный фланец — это фланец на конце трубки, используемый для соединения вакуумных камер, трубок и вакуумных насосов друг с другом.
В микроволновой связи фланец — это тип кабельного соединения, позволяющий соединять различные типы волноводов .
Существует несколько различных типов СВЧ-RF фланцев , таких как CAR, CBR, OPC, PAR, PBJ, PBR, PDR, UAR, UBR, UDR, icp и UPX.
Лыжные ботинки имеют фланцы на носке или пятке для соединения с креплениями лыжи. Размер и форма фланцев горнолыжных ботинок стандартизированы в ISO 5355. В традиционных ботинках для телемарка и беговых лыж используется скандинавская норма шириной 75 мм, но фланец на носке неофициально известен как «утконос». Новые крепления для кросс-кантри полностью исключают фланец и вместо этого используют стальной стержень, встроенный в подошву.
