اتصالات فلنجی چیست؟ انواع اتصالات فلنجی. اتصالات فلنجی در صنعت

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-09 14:09

اتصالات فلنجی اغلب در صنعت استفاده می شود. آنها باید از سفتی و استحکام سازه های مونتاژ شده اطمینان حاصل کنند. نقش یک اتصال با کیفیت بالا مهم است، زیرا یک پیوند ناپایدار می تواند منجر به خسارات زیادی شود و خطری را برای پرسنل تعمیر و نگهداری تهدید کند. عنصر اصلی اتصال فلنج است. این قطعه یک دیسک فلزی است و اتصال قوی و محکم قابل جدا شدن را فراهم می کند. فلنج کاربرد خود را در صنعت حمل و نقل خط لوله، خدمات عمومی پیدا کرده است. به لطف استفاده از مواد مختلف برای ساخت آن، به عنصر تقریباً جهانی سازه‌های خط لوله تبدیل می‌شود.

انواع فلنج

برای خطوط لوله فن آوری، تعداد زیادی طرح از این قسمت توسعه یافته است. تمام اتصالات فلنج از عناصر زیر تشکیل شده است - فلنج، واشر، بست. وظیفه اصلی که به این گره اختصاص داده شده است، ترکیب بخش هایی از خط لوله یا اتصال به لوله ها استتجهیزات اضافی. فلنج ها بسته به پارامترهای مختلف به انواع مختلفی تقسیم می شوند. بر اساس طراحی، آنها به:تقسیم می شوند

• کل؛
• رایگان.

تفاوت در این است که فلنج های یک تکه همراه با بدنه به ترتیب بارهای یکسانی را تحمل می کنند. آنها همراه با اتصالات در فرآیند ریخته گری یا مهر زنی ساخته می شوند و تراز را می توان با جوش نیز انجام داد. در مورد موارد آزاد، آنها یک دیسک هستند که به یک فلنج جوش داده شده یا لبه فلنجی لوله متصل می شوند. هر دو نوع هم معایب و هم مزایا دارند. فلنج های شل به راحتی جمع می شوند، طراحی آنها تراز کردن سوراخ های گل میخ را آسان می کند. نقطه ضعف آن استحکام و سفتی کمتر نسبت به فلنج های جامد است.

جداسازی فلنج ها بر اساس هدف:

• برای اتصالات و خطوط لوله. اتصالات فلنجی خطوط لوله از این نوع برای انواع و انشعابات لوله، حمل و نقل و مسکن و خدمات عمومی استفاده می شود.
• برای کشتی‌ها و دستگاه‌ها، از چنین اتصالاتی برای تقطیر روغن، تجهیزات سیستم‌های تامین گرما و همچنین مخازن برای رزرو استفاده می‌شود.

استاندارد

همه فلنج ها بسته به GOST و نحوه اجرا به چند نوع تقسیم می شوند:

1. فلنج های ریخته گری شده به صورت یک واحد با بدنه ساخته می شوند. آنها را می توان از فولاد یا چدن ریخته گری کرد.
2. فلنج های فولادی که روی گردن رزوه می شوند. این نوع کاربرد نسبتاً محدودی دارد و عمدتاً مورد استفاده قرار می گیردبرای خطوط لوله فشار کم.
3. فلنج یقه. آنها محصولی از فولاد هستند که با جوش لب به لب به دست می آیند. هدف از فلنج های طوقی اتصال خطوط لوله با فشار بالا و متوسط است. این نوع مزیت نصب آسان و مقرون به صرفه بودن را دارد. در مقایسه با فلنج های صاف جوش داده شده، که در پاراگراف بعدی بررسی خواهیم کرد، شدت کار ساخت را به طور متوسط 20٪ و مقدار کار جوشکاری را به نصف کاهش می دهند.
4. فلنج های صاف جوش داده شده. آنها از فولاد ساخته شده اند و چنین اتصالات فلنجی برای خطوط لوله فرآیند استفاده می شود.
5. فلنج های شل. این گونه ویژگی های خاص خود را دارد و به سه زیرگونه تقسیم می شود:

• با یقه، آنها برای خطوط لوله با محیط های تهاجمی استفاده می شوند، که از آن یقه از خود فلنج محافظت می کند؛
• روی لوله فلنجی؛
• روی یک حلقه جوش داده شده، آنها برای خطوط لوله ساخته شده از فلزات غیر آهنی - مس و آلیاژهای آن، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ استفاده می شوند؛

گزینه‌های انتخاب اتصال

1. شکل اتصال فلنج. فلنج ها می توانند: گرد، بیضی یا مستطیل شکل باشند.
2. گذرنامه مشروط. اندازه آن مربوط به بخش داخلی فلنج است که محیط از طریق آن جریان می یابد.
3. طراحی. این پارامتر اتصالات فلنج را تنظیم می کند، GOST 12815-80 شامل 9 دسته عملکرد مختلف است.
4. فشار. اتصالات می توانند حداکثر فشار اسمی را تحمل کنند، این بستگی دارددر مورد طراحی و ابعاد هندسی فلنج. این پارامتر توسط سند اصلی نظارتی نیز ارائه شده است.
5. مواد. برای ساخت چدن، کربن، آلیاژ، فولاد ضد زنگ. مواد با توجه به محیط کاربردی مورد استفاده انتخاب می شود. از فلزات با ارزش بالا نیز می توان استفاده کرد.

مفاصل عایق الکتریکی

اتصال فلنج عایق تفاوت های زیادی با انواع دیگر دارد و وظیفه جلوگیری از عبور جریان الکتریکی و همچنین محافظت در برابر خوردگی الکتروشیمیایی را دارد. بیشتر خطوط لوله در زیر زمین قرار می گیرند، جایی که احتمال وقوع جریان های سرگردان وجود دارد. به طور کلی، آنها خطری برای کل خط لوله در ورودی ندارند، اما در نقطه خروج بسیار خطرناک هستند. چنین ضربه ای می تواند منجر به تخریب فلز، ایجاد ترک و نشت مایع یا گاز منتقل شده شود، اتصال فلنج عایق ایمنی لازم را فراهم می کند. از فلنج ها، واشرهای عایق مخصوص، بوش ها و بست ها تشکیل شده است. چنین اتصالی در موارد زیر استفاده می شود:

• در مرز خط لوله و انتقال آن از تامین کننده به مصرف کننده؛
• هنگامی که لوله ها با مواد مختلفی که از آنها ساخته شده اند فلنج می شوند؛
• روی خطوط لوله ای که در ناحیه منابع جریان های سرگردان گذاشته شده اند؛
• در خروجی یک شبکه خط لوله عایق که به خط لوله غیر عایق متصل می شود؛
• در بخش های زمینی توزیع گازایستگاه ها.

سایر انواع اتصالات فلنج

• اندازه گیری اتصالات فلنج. آنها اتصال شبکه های خط لوله را با تجهیزات اضافی و دستگاه های اندازه گیری فراهم می کنند.
• اتصالات فشار قوی. چنین گره هایی تحت بارهای متغیر ناشی از مکانیسم های عملیاتی قرار می گیرند. بنابراین، به منظور اطمینان از چگالی و استحکام، و همچنین دوام، تعدادی از تفاوت های فنی در هنگام نصب باید رعایت شود. پیچاندن ناودانی ها به تدریج به صورت دایره ای و به ترتیب مشخص انجام می شود. اتصالات فلنج را می توان با استفاده از واشر نوع لنز محکم تر کرد. برای استفاده از این نوع واشر ابتدا لازم است سطح هر دو واشر و لوله ها به طور مستقیم آسیاب شود. اتصالات فلنج رزوه ای بهترین گزینه برای این نوع هستند. همچنین می تواند همراه با واشر لنز، فلزی تخت استفاده شود.حداکثر سفتی فلنج با استفاده از مواد واشر تخت مانند مس یا آلومینیوم تضمین می شود.

قفل فلنج دار. این اتصال از نظر طراحی کاملاً مطابق با فلنج است ، تفاوت در این است که به جای اتصال دهنده های معمولی - پیچ و مهره ها ، از طرح خاصی به شکل نوار استفاده می شود که فلنج ها را فشرده می کند و با پیچ و مهره محکم می شود. در این گونه اتصالات هیچ سوراخی در امتداد قطر فلنج ها وجود ندارد. این نوع در گره هایی که نیاز به قطع و وصل سریع و دوره ای دارند خود را ثابت کرده است.در این مورد، می توانید از فلنج های صاف جوش داده شده یا جوش لب به لب استفاده کنید

بندهای فلنج

برای نصب اتصالات فلنجی، اتصالات لازم است. برای بستن خطوط لوله از بست های زیر استفاده می شود: پیچ، مهره، گل میخ و واشر. از آنجایی که اتصالات فلنج خطوط لوله طراحی نسبتاً مسئولانه ای است، الزامات مطابق با پارامترهای زیر بر روی اتصال دهنده ها اعمال می شود:

1. چهارشنبه. او ممکن است پرخاشگر باشد یا نباشد. بر اساس این تنظیم محیط، بست انتخاب می شود. برای محیط های تهاجمی، اولویت به فولاد با خواص ضد خوردگی داده می شود. همچنین می توان از پوشش های ویژه ای استفاده کرد که از خوردگی جلوگیری می کند.
2. دما. دمای مایع یا گازی که از طریق این خط لوله منتقل می شود و همچنین رژیم دمایی محیط در اینجا نقش دارد. هر ماده دارای محدوده دمای کاری است که بر اساس آن محصول انتخاب می شود. اگر محیط از -30 درجه سانتیگراد تجاوز نکند، می توان از گریدهای فولادی معمولی استفاده کرد، برای دماهای پایین تر از گریدهای مقاوم در برابر سرما استفاده می شود.
3. فشار. هرچه فشار کاری بالاتر باشد، پارامترها باید دارای مواد استفاده شده بالاتر باشد، که از آن ناودانی برای اتصالات فلنج ساخته شده است.
4. نشانگرهای بست: نوع نخ، گام، طول.
5. مواد. فولاد مورد استفاده در ساخت بست های اتصالات فلنجی را می توان به چهار دسته طبقه بندی کرد:

• فولاد کربنی همه منظوره، دمای کار نباید از 200 درجه سانتیگراد تجاوز کند و حداکثر قطر آن 48 میلی متر است؛
• فولاد کربنی که برای محصولات با دقت بالا استفاده می شود، دمای عملیاتی نمی تواند بالاتر از 300 º C باشد؛
• فولاد کربن با کیفیت بالا، بست های ساخته شده از این ماده را می توان در دمای بالاتر از 450 ºC کار کرد؛
• فولادهای آلیاژی که دارای خواص مقاوم در برابر حرارت و ضد خوردگی هستند.

استفاده محدود از بست

انتخاب اتصال دهنده ها با پارامترهای بالا تعیین می شود، اما محدودیت هایی وجود دارد:

1. اتصال دهنده هایی که با فشار کاری تا 25 کیلوگرم بر سانتی متر کار می کنند با انتخاب نوع محصول محدود نمی شوند. در مورد فشاری که بیش از این رقم است، فقط می توان از ناودانی برای اتصالات فلنج استفاده کرد، استفاده از پیچ و مهره ممنوع است.
2. درجه فولاد برای جفت گل میخ و مهره می تواند یکسان یا متفاوت انتخاب شود. اگر از یک ماده استفاده شود، استحکام مهره باید 20 واحد کمتر از استحکام گل میخ باشد.

یک گل میخ مخصوص GOST برای اتصالات فلنجی وجود دارد که بر اساس آن ابعاد اسمی بست انتخاب می شود. انتخاب اندازه ها به فشار کاری که گل میخ تحت آن قرار می گیرد بستگی دارد.

پدها

این قسمت در یک اتصال فلنج عایق بندی شده برای ایجاد سفتی لازم بین فلنج ها گنجانده شده است. واشرها با توجه به پارامترهای خاصی به انواع مختلفی تقسیم می شوند. بسته بهموادی که از آن ساخته شده‌اند، دسته‌هایی هستند:

• فلز;
• غیر فلزی;
• ترکیب.

توزیع واشر بر اساس کشش:

• الاستیک؛
• سخت.

این ویژگی ماده ای را که واشر اتصالات فلنجی از آن ساخته شده است، از پیش تعیین می کند. الاستیک از گونه های ترکیبی و غیرفلزی به دست می آید. واشرهای سخت عمدتاً فلزی هستند، اما همچنین غیرفلزی هستند که از موادی مانند الیاف، لاستیک سخت، پارونیت و غیره به دست می‌آیند.

ویژگی های طراحی واشر

بر این اساس، واشرهای اتصالات فلنجی به: تقسیم می شوند

• مسطح (می تواند هم فلزی، هم غیر فلزی و هم ترکیبی باشد)، در اتصالات با سطوح صاف استفاده می شود. قطر داخلی واشرهای تخت باید 1-3 میلی متر بزرگتر از قطر لوله باشد.
• واشر لنز از فولادهای کربنی و آلیاژی ساخته شده است و می تواند سفت یا انعطاف پذیر باشد.
• بیضی مهر و موم خوبی با بارگذاری متوسط پیچ ایجاد می کند. تماس محصول واشر در امتداد محیط بیرونی و داخلی با فلنج رخ می دهد. جنس این واشرها یا فولاد کربنی یا فولاد ضد زنگ است.
• واشرهای راه راه می توانند فلزی یا غیرفلزی باشند. آنها از یک ورق نازک مس ساخته شده اند، فولاد ملایم، مقوای آزبست به عنوان یک ماده غیر فلزی یاکاغذ. قطر داخلی با قطر فلنج مطابقت دارد و قطر بیرونی با محل پیچ‌ها تنظیم می‌شود.
• مارپیچ به واشرهای الاستیک اشاره دارد. چنین واشر از سه عنصر تشکیل شده است - یک قسمت مارپیچ و دو حلقه محدود کننده.
• واشر دندانه دار، جنس این واشرها فولاد ملایم یا فولاد آلیاژی است. اتصال فلنج عایق شده با این نوع واشر را می توان در دمای بیش از 480 درجه سانتیگراد کار کرد.

محاسبه اتصالات فلنج

طراحان پس از تعیین نوع فلنج، بسته به هدف آن، نوع محصول واشر و همچنین موادی که محصول از آن ساخته خواهد شد، ابعاد مورد نیاز قطعه را طبق جداول مخصوص انتخاب می کنند. آنها در GOST های مربوطه ارائه شده اند. حتی اگر فلنج ها قطعات استاندارد هستند، اغلب لازم است یک محصول سفارشی طراحی شود. سیستم محاسبه شامل موارد زیر است:

1. محاسبه تغییر شکل های پلاستیکی در پایه بوشینگ ها، این امر در مورد اتصالاتی که در دما و فشار پایین کار می کنند صدق می کند.
2. محاسبه گشتاور خمشی خارجی ناشی از بار روی پیچ و مهره ها. این پارامتر ویژگی های مقاومت فلنج را تعیین می کند.
3. محاسبه تنش های نوظهور به ویژه برای محصولاتی که از طریق جوشکاری به دست می آیند.
4. انتخاب گام پیچ، با تعریف نادرست این پارامتر می تواند باعث انحراف حلقه های فلنج بین پیچ ها شود.

محاسبه اتصالات فلنجی باید نوع بار را در نظر بگیرد. دو گزینه وجود دارد -در حالت اول، بار از پیچ و مهره ها به واشر منتقل می شود، در حالت دوم، بارها به طور مساوی بین واشر و حلقه پشتیبانی توزیع می شوند.