Wat zijn flensverbindingen? Soorten flensverbindingen. Flensverbindingen in de industrie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-09 14:14

Flensverbindingen worden vaak gebruikt in de industrie. Ze moeten zorgen voor de dichtheid en sterkte van de geassembleerde constructies. De rol van een hoogwaardige verbinding is belangrijk, omdat een onstabiele verbinding kan leiden tot grote verliezen en een gevaar vormt voor het onderhoudspersoneel. Het belangrijkste verbindingselement is de flens. Dit onderdeel is een metalen schijf en zorgt voor een sterke en strakke losneembare verbinding. De flens heeft zijn toepassing gevonden in de industrie van pijpleidingtransport, openbare nutsbedrijven. Dankzij het gebruik van verschillende materialen voor de vervaardiging ervan, wordt het een bijna universeel element van pijpleidingstructuren.

Soorten flenzen

Voor technologische pijpleidingen is een groot aantal ontwerpen van dit onderdeel ontwikkeld. Alle flensverbindingen bestaan uit de volgende elementen: flenzen, pakkingen, bevestigingsmiddelen. De hoofdtaak die aan dit knooppunt is toegewezen, is het combineren van delen van de pijpleiding of het verbinden met pijpenextra uitrusting. Flenzen zijn onderverdeeld in typen, afhankelijk van verschillende parameters. Door hun ontwerp zijn ze onderverdeeld in:

• geheel;
• gratis.

Het verschil ligt in het feit dat de flenzen uit één stuk samen met de carrosserie respectievelijk dezelfde belastingen ondergaan. Ze zijn gemaakt samen met fittingen tijdens het gieten of stempelen, en uitlijning kan ook worden gedaan door te lassen. Wat betreft de gratis, ze zijn een schijf die is bevestigd aan een gelaste flens of flensrand van de buis. Beide typen hebben zowel nadelen als voordelen. Losse flenzen zijn eenvoudig te monteren, hun ontwerp maakt het gemakkelijk om de gaten voor de tapeinden uit te lijnen. Het nadeel is minder sterkte en stijfheid dan massieve flenzen.

Scheiding van flenzen per doel:

• Voor fittingen en pijpleidingen. Flensverbindingen van pijpleidingen van dit type worden gebruikt voor alle soorten en takken van leidingen, transport en huisvesting en gemeentelijke diensten.
• Voor vaten en apparaten worden dergelijke verbindingen gebruikt voor de distillatie van olie, apparatuur voor warmtetoevoersystemen, evenals tanks voor reservering.

Standaard

Alle flenzen zijn onderverdeeld in verschillende typen, afhankelijk van GOST en uitvoering:

1. Gegoten flenzen zijn gemaakt als een enkele eenheid met het lichaam. Ze kunnen worden gegoten uit staal of gietijzer.
2. Stalen flenzen die op de hals zijn geschroefd. Dit type heeft een vrij beperkte toepassing en wordt voornamelijk gebruiktvoor lagedrukleidingen.
3. Kraagflenzen. Ze zijn een product gemaakt van staal, dat wordt verkregen door stomplassen. Het doel van kraagflenzen is om pijpleidingen met hoge en gemiddelde druk te verbinden. Dit type heeft als voordeel dat het eenvoudig te installeren en economisch is. Vergeleken met platte gelaste flenzen, die we in de volgende paragraaf zullen bespreken, verminderen ze de arbeidsintensiteit van de fabricage met gemiddeld 20% en de hoeveelheid laswerk met de helft.
4. Platgelaste flenzen. Ze zijn gemaakt van staal en dergelijke flensverbindingen worden gebruikt voor procespijpleidingen.
5. Losse flenzen. Deze soort heeft zijn eigen kenmerken en is onderverdeeld in drie ondersoorten:

• met kraag, ze worden gebruikt voor pijpleidingen met agressieve omgevingen, waartegen de kraag de flens zelf beschermt;
• op een flensbuis;
• op een gelaste ring worden ze gebruikt voor pijpleidingen gemaakt van non-ferro metalen - koper en zijn legeringen, aluminium en roestvrij staal;

Verbindingsselectie-opties

1. Vorm van flensverbinding. Flenzen kunnen zijn: rond, ovaal of rechthoekig.
2. Voorwaardelijke pas. De grootte komt overeen met het interne gedeelte van de flens waardoor het medium zal stromen.
3. Ontwerp. Deze parameter regelt flensverbindingen, GOST 12815-80 omvat 9 verschillende prestatiecategorieën.
4. Druk. Aansluitingen zijn bestand tegen de maximale nominale druk, dit hangt ervan af:op het ontwerp en de geometrische afmetingen van de flens. Deze parameter wordt ook bepaald door het belangrijkste regelgevende document.
5. Materiaal. Voor de vervaardiging van gietijzer, koolstof, legering, roestvrij staal. Het materiaal wordt geselecteerd op basis van het gebruikte applicatiemedium. Er kunnen ook hoogwaardige metalen worden gebruikt.

Elektrisch isolerende voeg

De isolerende flensverbinding heeft een aantal verschillen met andere typen en heeft tot taak de doorgang van elektrische stroom te voorkomen en te beschermen tegen elektrochemische corrosie. De meeste leidingen worden ondergronds gelegd, waar zwerfstromen kunnen optreden. Over het algemeen vormen ze geen gevaar voor de hele leiding bij de inlaat, maar zijn ze zeer gevaarlijk bij het uitlaatpunt. Een dergelijke impact kan leiden tot de vernietiging van het metaal, de vorming van scheuren en lekkage van de getransporteerde vloeistof of gas, de isolerende flensverbinding zorgt voor de nodige veiligheid. Het bestaat uit flenzen, speciale geïsoleerde pakkingen, bussen en bevestigingsmiddelen. Een dergelijke verbinding wordt gebruikt in de volgende gevallen:

• aan de rand van de pijpleiding en de overgang van de leverancier naar de consument;
• wanneer pijpen worden geflensd om te passen bij de verschillende materialen waaruit ze zijn gemaakt;
• op leidingen die zijn gelegd in het gebied van bronnen van zwerfstromen;
• aan de uitgang van een geïsoleerd pijpleidingnetwerk dat aansluit op een niet-geïsoleerde pijpleiding;
• op de grondsecties van gasdistributiestations.

Andere soorten flensverbindingen

• Flensaansluitingen meten. Ze zorgen voor de aansluiting van pijpleidingnetwerken met extra apparatuur en meetapparatuur.
• Hogedrukaansluitingen. Dergelijke knooppunten worden onderworpen aan variabele belastingen van bedieningsmechanismen. Daarom moeten tijdens de installatie een aantal technologische nuances in acht worden genomen om de dichtheid en sterkte en duurzaamheid te garanderen. Het draaien van de noppen gebeurt geleidelijk in een cirkel en in een bepaalde volgorde. Flensverbindingen kunnen sterker worden gemaakt door een pakking van het lenstype te gebruiken. Om dit type pakking te gebruiken, is het eerst nodig om het oppervlak van zowel pakkingen als leidingen rechtstreeks te slijpen. Flensverbindingen met schroefdraad zijn de beste optie voor dit type. Kan ook worden gebruikt in combinatie met een lenspakking, plat metaal. Maximale flensdichtheid wordt gegarandeerd door vlakke pakkingmaterialen zoals koper of aluminium te gebruiken.

Flens slot. Deze verbinding is qua ontwerp volledig consistent met de flens, het verschil ligt in het feit dat in plaats van de gebruikelijke bevestigingsmiddelen - bouten en tapeinden, een speciaal ontwerp wordt gebruikt in de vorm van een strip die de flenzen samendrukt en vastzet met bouten. In dergelijke verbindingen zijn er geen gaten langs de diameter van de flenzen. Dit type heeft zichzelf bewezen in knooppunten die een snelle en periodieke ontkoppeling vereisen. In dit geval kunt u platgelaste flenzen of stompgelaste flenzen gebruiken

Flensbevestigingen

Voor de installatie van flensverbindingen zijn bevestigingsmiddelen vereist. Voor het bevestigen van pijpleidingen worden de volgende bevestigingsmiddelen gebruikt: bout, moer, tapeind en ring. Omdat flensverbindingen van pijpleidingen een redelijk verantwoord ontwerp zijn, worden er eisen gesteld aan bevestigingsmiddelen in overeenstemming met de volgende parameters:

1. woensdag. Ze kan al dan niet agressief zijn. Op basis van deze omgevingsinstelling wordt de bevestiger geselecteerd. Voor agressieve omgevingen wordt de voorkeur gegeven aan staal met anticorrosieve eigenschappen. Het is ook mogelijk om speciale coatings te gebruiken die corrosie voorkomen.
2. Temperatuur. Hierbij speelt de temperatuur van de vloeistof of het gas dat door deze leiding wordt getransporteerd, evenals het temperatuurregime van de omgeving een rol. Elk materiaal heeft een werktemperatuurbereik, op basis waarvan het product is geselecteerd. Als de omgeving de -30 niet overschrijdt, kunnen gewone staalsoorten worden gebruikt, voor lagere temperaturen worden koudebestendige soorten gebruikt.
3. Druk. Hoe hoger de werkdruk, hoe hoger de parameters moeten het gebruikte materiaal hebben, waarvan de tapeinden voor flensverbindingen zijn gemaakt.
4. Indicatoren van bevestigingsmiddelen: draadtype, spoed, lengte.
5. Materiaal. Het staal dat wordt gebruikt bij de vervaardiging van bevestigingsmiddelen voor flensverbindingen kan worden ingedeeld in vier categorieën:

• koolstofstaal voor algemeen gebruik, de werktemperatuur mag niet hoger zijn dan 200ºC en de maximale diameter is 48 mm;
• koolstofstaal, gebruikt voor producten met hoge precisie, de bedrijfstemperatuur kan niet hoger zijn dan 300 ºС;
• koolstofstaal van hoge kwaliteit, bevestigingsmiddelen van dit materiaal kunnen worden gebruikt bij temperaturen boven 450 ºС;
• gelegeerde staalsoorten met hittebestendige en corrosiewerende eigenschappen.

Beperkt gebruik van bevestigingsmiddelen

De keuze van bevestigingsmiddelen wordt bepaald door de bovenstaande parameters, maar er zijn enkele beperkingen:

1. Bevestigingsmiddelen die worden gebruikt bij een werkdruk tot 25 kgf/cm worden niet beperkt door de keuze van het producttype. Wat betreft de druk die dit cijfer overschrijdt, mogen alleen tapeinden voor flensverbindingen worden gebruikt, het gebruik van bouten is verboden.
2. De staalsoort voor het stiftmoerpaar kan hetzelfde of verschillend worden gekozen. Als één materiaal wordt gebruikt, moet de sterkte van de moer 20 eenheden minder zijn dan de sterkte van de bout.

Er is een speciale GOST-bout voor flensverbindingen, volgens welke de nominale afmetingen van het bevestigingsmiddel worden gekozen. De keuze van de maten hangt af van de werkdruk waaraan de bout zal worden blootgesteld.

Pads

Dit onderdeel is opgenomen in een geïsoleerde flensverbinding om voor de nodige dichtheid tussen de flenzen te zorgen. Pakkingen zijn onderverdeeld in verschillende typen volgens bepaalde parameters. Afhankelijk vanhet materiaal waaruit ze zijn gemaakt, zijn er categorieën:

• metaal;
• niet-metalen;
• gecombineerd.

Verdeling van pakkingen door elasticiteit:

• elastisch;
• hard.

Deze eigenschap bepa alt vooraf het materiaal waaruit pakkingen voor flensverbindingen worden gemaakt. Elastiek wordt verkregen uit gecombineerde en niet-metalen soorten. Stijve pakkingen zijn voornamelijk van metaal, maar ook niet van metaal, verkregen uit materialen zoals vezels, hard rubber, paroniet, enz.

Ontwerpkenmerken van pakkingen

Op basis hiervan zijn pakkingen voor flensverbindingen onderverdeeld in:

• Plat (kan zowel metallisch, niet-metalen als gecombineerd zijn), ze worden gebruikt in verbindingen met vlakke oppervlakken. De binnendiameter van de platte pakkingen moet 1-3 mm groter zijn dan de buisdiameter.
• Lenspakkingen zijn gemaakt van koolstofstaal en gelegeerd staal en kunnen zowel stijf als flexibel zijn.
• Ovaal zorgt voor een goede afdichting bij matige boutbelasting. Het contact van het pakkingproduct vindt plaats langs de buiten- en binnenomtrek met de flens. Het materiaal voor deze pakkingen is koolstofstaal of roestvrij staal.
• Gegolfde pakkingen kunnen van metaal of niet-metaal zijn. Ze zijn gemaakt van een dunne laag koper, zacht staal, asbestkarton wordt gebruikt als een niet-metalen materiaal ofpapier. De binnendiameter komt overeen met de flensdiameter en de buitendiameter wordt aangepast door de locatie van de bouten.
• Spiraal verwijst naar elastische pakkingen. Zo'n pakking bestaat uit drie elementen - een spiraalvormig deel en twee beperkende ringen.
• Getande pakkingen, het materiaal voor deze pakkingen is zacht staal of gelegeerd staal. Een geïsoleerde flensverbinding met dit type pakking kan worden gebruikt bij temperaturen van maximaal 480 ºС.

Berekening van flensverbindingen

Na het bepalen van het type flens, afhankelijk van het doel, het type pakkingproduct en de materialen waaruit het product zal worden gemaakt, selecteren de ontwerpers de vereiste afmetingen van het onderdeel volgens speciale tabellen. Ze worden gepresenteerd in de relevante GOST's. Ook al zijn flenzen standaard onderdelen, toch is het vaak nodig om een product op maat te ontwerpen. Het rekensysteem omvat de volgende items:

1. Berekening van plastische vervormingen aan de basis van de bussen, dit is van toepassing op verbindingen die werken bij lage temperaturen en drukken.
2. Rekening houdend met uitwendig buigmoment als gevolg van de belasting op de bouten. Deze parameter bepa alt de sterkte-eigenschappen van de flens.
3. Berekening van opkomende spanningen, vooral voor producten die worden verkregen door lassen.
4. Selectie van boutafstand, onjuist gedefinieerd deze parameter kan doorbuiging van de flensringen tussen de bouten veroorzaken.

Berekening van flensverbindingen moet rekening houden met het type belasting. Er zijn twee opties -in het eerste geval wordt de belasting van de bouten overgebracht op de pakking, in het tweede geval worden de belastingen gelijkmatig verdeeld tussen de pakking en de steunring.