Forța de strângere pentru șuruburile flanșei. Cum să conectați corect țevile de oțel cu flanșe? Caracteristicile de proiectare ale flanselor

mentul indicat în tabelul de mai jos.
a Tabelul de mai jos se aplică șuruburilor prezentate în fig. DAR.

2. Tabel cuplurilor de strângere pentru șuruburile flanșei
a Dacă nu se specifică altfel, utilizați norma"
rogojini dedesubt.

3. Tabel cuplurilor de strângere pentru fitingurile de țeavă cu inele O
a Dacă nu se specifică altfel, la strângerea coloanelor conectorilor tubulaturii cu etanșare
apel, utilizați instrucțiunile de mai jos.

4. Tabel cuplurilor de strângere pentru dopurile cu inele O
a Dacă nu se specifică altfel, utilizați dopuri cu inele O pentru a strânge
standardele de mai jos.

5. Tabel cuplurilor de strângere pentru furtunuri (cu etanșări conice și mecanice)
a Dacă nu se specifică altfel, la strângerea furtunurilor (cu etanșări conice și mecanice)
utilizați regulile de mai jos
a Punctele de mai jos se aplică la aplicarea uleiului de motor pe filete.

6. Tabel cuplurilor de strângere pentru racordurile etanșării mecanice
a Strângeți conexiunile etanșării mecanice (piulițe evazate) la nivel scăzut
presiunea din oțel placat folosit pe motoare, până la momente, reprezentate de "
prezentate în tabelul următor.
a Aplicați următoarele cupluri de strângere la conexiunile etanșării mecanice,
având în prealabil aplicat un strat de ulei de motor pe secțiunile filetate ale acestora.

Referință: În funcție de specific specificații conexiunile sunt folosite cu
etanșare mecanică, ale cărei dimensiuni sunt indicate în paranteze ().

7. Tabel de cupluri pentru motoarele din seriile 102, 107 și 114 (șuruburi și piulițe)
a Dacă nu se specifică altfel, atunci când strângeți șuruburile și piulițele cu filet metric

8. Tabel de cupluri pentru motoarele din seria 102, 107 și 114 (articulații pivotante)
a Dacă nu se specifică altfel, atunci când strângeți îmbinările pivotante metrice
Pentru motoarele din seriile 102, 107 și 114, utilizați specificațiile de mai jos.

9. Tabel de cupluri pentru motoarele din seriile 102, 107 și 114 (șuruburi conice)
sculptură)
a Dacă nu se specifică altfel, atunci când strângeți șuruburile cu filet conic (unitate: inch) cu
Pentru motoarele din seriile 102, 107 și 114, utilizați specificațiile de mai jos.

Flanșă este o modalitate de a conecta conducte, supape, pompe și alte echipamente pentru a forma un sistem de conducte. Această metodă de conectare oferă acces ușor pentru curățare, inspecție sau modificare. Flanșele sunt de obicei filetate sau sudate. Racordul cu flansa este format din doua flanse fixate cu suruburi si o garnitura intre ele pentru a asigura etanșeitatea.

Flanșele pentru țevi sunt realizate din diverse materiale. Flanșele sunt prelucrate la suprafață, fontă și fontă nodulară, dar cel mai des folosit material este oțelul carbon forjat.

Cele mai utilizate flanse in industria petroliera si chimica:

• cu gât de sudură
• prin flanșă
• sudate cu o locașă pentru sudare
• suprapunere sudată (rotire liberă)
• flanșă filetată
• dop de flanșă

Toate tipurile de flanșe, cu excepția celor libere, au o suprafață întărită.

Flanse speciale
Cu excepția flanselor menționate mai sus, există o serie de flanșe speciale, cum ar fi:

• flanșă de diafragmă
• flanse lungi de guler sudate
• flanșă de expansiune
• flanșă adaptoare
• dop inel (parte a conexiunii cu flanșă)
• dopuri de disc și inele intermediare (parte a conexiunii cu flanșă)

Materiale flanșe
Cele mai frecvente materiale utilizate pentru fabricarea flanselor sunt otelul carbon, oţel inoxidabil, fontă, aluminiu, alamă, bronz, plastic etc. În plus, flanșele, precum fitingurile și țevile pentru aplicații speciale, sunt uneori acoperite intern cu un strat de material de o calitate complet diferită de flanșele în sine. Acestea sunt flanșe căptușite. Materialul flanșelor este cel mai adesea setat la selectarea țevilor. De regulă, flanșa este realizată din același material ca și țevile în sine.

Exemplu de flanșă de sudură cu guler de 6" - 150#-S40
Fiecare flanșă ASME B16.5 are un număr de dimensiuni standard. Dacă un proiectant din Japonia sau o persoană care pregătește un proiect pentru un start-up în Canada sau un instalator de conducte din Australia vorbește despre o flanșă de sudură 6"-150#-S40 conform ASME B16.5, atunci el se referă la flanșă, care este prezentată mai jos.

În cazul comenzii unei flanșe, furnizorul ar dori să cunoască calitatea materialului. De exemplu, ASTM A105 - Flanșă forjată otel carbon, în timp ce A182 este o flanșă din oțel aliat ștanțat. Astfel, prin reglementare, ambele standarde trebuie specificate pentru furnizor: Flansa de sudura 6"-150#-S40-ASME B16.5/ASTM A105.

CLASA DE PRESIUNE

Clasa de presiune sau ratingul pentru flanșe va fi în lire sterline. Sunt folosite diferite nume pentru a indica clasa de presiune. De exemplu: 150 lb sau 150lbs sau 150# sau clasa 150, înseamnă același lucru.
Flanșele din oțel forjat au 7 clasificări principale:
150 lbs - 300 lbs - 400 lbs - 600 lbs - 900 lbs - 1500 lbs - 2500 lbs

Conceptul de clasificare a flanșelor este clar și evident. O flanșă Clasa 300 poate suporta presiuni mai mari decât o flanșă Clasa 150, deoarece o flanșă Clasa 300 are mai mult metal și poate rezista la presiuni mai mari. Cu toate acestea, există o serie de factori care pot afecta limita de presiune a flanșei.

EXEMPLU
Flanșele pot rezista la diferite presiuni la diferite temperaturi. Pe măsură ce temperatura crește, clasa de presiune a flanșei scade. De exemplu, o flanșă Clasa 150 este evaluată pentru aproximativ 270 PSIG sub mediu inconjurator, 180 PSIG la 200°C, 150 PSIG la 315°C și 75 PSIG la 426°C.

Factorii suplimentari sunt că flanșele pot fi realizate din diverse materiale, cum ar fi oțel aliat, fontă și fontă ductilă etc. Fiecare material are diferite clase de presiune.

PARAMETRI "PRESIUNE-TEMPERATURA"
Clasa de presiune-temperatura defineste suprapresiune maxima admisa de functionare in bari la o temperatura in grade Celsius. Pentru temperaturi intermediare este permisă interpolarea liniară. Interpolarea între clasele de notație nu este permisă.

Clasificări temperatură-presiune
Clasa Temperatură-Presiune este aplicabilă conexiunilor cu flanșă care respectă limitele pentru conexiunile cu șuruburi și garniturile care sunt realizate în conformitate cu bunele practici de asamblare și aliniere. Utilizarea acestor clase pentru conexiunile cu flanșă care nu îndeplinesc aceste limite este responsabilitatea utilizatorului.

Temperatura afișată pentru clasa de presiune corespunzătoare este temperatura carcasei interioare a piesei. Practic, această temperatură este aceeași cu cea a lichidului conținut. În conformitate cu cerințele codurilor și reglementărilor actuale, atunci când se utilizează o clasă de presiune corespunzătoare unei temperaturi diferite de lichidul care curge, toată responsabilitatea revine clientului. Pentru orice temperatură sub -29°C, valoarea nominală nu trebuie să fie mai mare decât atunci când este utilizat la -29°C.

Ca exemplu, mai jos veți găsi două tabele cu grupele de materiale în conformitate cu ASTM și alte două tabele cu clasa temperatură-presiune pentru aceste materiale în conformitate cu ASME B16.5.

Materiale ASTM grupa 2-1.1
Denumirea nominală	Ștampilare	Casting	farfurii
C-Si	A105(1)	A216 Gr.WCB(1)	A515 Gr.70(1)
C-Mn-Si	A350 Gr.LF2(1)	-	A516 Gr.70(1),(2)
C-Mn-Si-V	A350 Gr.LF6 Cl 1(3)	-	A537 Cl.1(4)
3½ Ni	A350 Gr.LF3	-	-
OBSERVAȚII: (1) Când este expusă la temperaturi de peste 425°C pentru o perioadă lungă de timp, faza de carbură a oțelului poate fi transformată în grafit. Permis, dar nu este recomandat pentru utilizare prelungită peste 425°C. (2) A nu se utiliza peste 455°C (3) A nu se utiliza la temperaturi peste 260°C (4) A nu se utiliza la temperaturi peste 370°C

Clasa de temperatură-presiune pentru materiale ASTM Grupa 2-1.1 Presiunea de funcționare pe clasă
Temperatura °C	150	300	400	600	900	1500	2500
de la 29 la 38	19.6	51.1	68.1	102.1	153.2	255.3	425.5
50	19.2	50.1	66.8	100.2	150.4	250.6	417.7
100	17.7	46.6	62.1	93.2	139.8	233	388.3
150	15.8	45.1	60.1	90.2	135.2	225.4	375.6
200	13.8	43.8	58.4	87.6	131.4	219	365
250	12.1	41.9	55.9	83.9	125.8	209.7	349.5
300	10.2	39.8	53.1	79.6	119.5	199.1	331.8
325	9.3	38.7	51.6	77.4	116.1	193.6	322.6
350	8.4	37.6	50.1	75.1	112.7	187.8	313
375	7.4	36.4	48.5	72.7	109.1	181.8	303.1
400	6.5	34.7	46.3	69.4	104.2	173.6	289.3
425	5.5	28.8	38.4	57.5	86.3	143.8	239.7
450	4.6	23	30.7	46	69	115	191.7
475	3.7	17.4	23.2	34.9	52.3	87.2	145.3
500	2.8	11.8	15.7	23.5	35.3	58.8	97.9
538	1.4	5.9	7.9	11.8	17.7	29.5	49.2

Clasa de temperatură-presiune pentru materiale ASTM Grupa 2-2.3 Presiunea de funcționare pe clasă
Temperatura °C	150	300	400	600	900	1500	2500
de la 29 la 38	15.9	41.4	55.2	82.7	124.1	206.8	344.7
50	15.3	40	53.4	80	120.1	200.1	333.5
100	13.3	34.8	46.4	69.6	104.4	173.9	289.9
150	12	31.4	41.9	62.8	94.2	157	261.6
200	11.2	29.2	38.9	58.3	87.5	145.8	243
250	10.5	27.5	36.6	54.9	82.4	137.3	228.9
300	10	26.1	34.8	52.1	78.2	130.3	217.2
325	9.3	25.5	34	51	76.4	127.4	212.3
350	8.4	25.1	33.4	50.1	75.2	125.4	208.9
375	7.4	24.8	33	49.5	74.3	123.8	206.3
400	6.5	24.3	32.4	48.6	72.9	121.5	202.5
425	5.5	23.9	31.8	47.7	71.6	119.3	198.8
450	4.6	23.4	31.2	46.8	70.2	117.1	195.1

SUPRAFAȚA FLANSĂ

Forma și designul suprafeței flanșei vor determina locul în care va fi amplasat inelul de etanșare sau garnitura.

Cele mai utilizate tipuri:

• suprafață ridicată (RF)
• suprafata plana (FF)
• canelură pentru inelul O (RTJ)
• cu filet tată și mamă (M&F)
• limbă și șanț (T&G)

PROPRIETĂȚI (RF-Raised Face)

Față înălțată, cel mai aplicabil tip de flanșă, ușor de identificat. Acest tip este numit așa deoarece suprafața garniturii iese deasupra suprafeței îmbinării cu șuruburi.

Diametrul și înălțimea sunt definite în conformitate cu ASME B16.5 folosind clasa de presiune și diametrul. În clasa de presiune de până la 300 Lbs, înălțimea este de aproximativ 1,6 mm, iar în clasa de presiune de la 400 la 2500 Lbs, înălțimea este de aproximativ 6,4 mm. Clasa de presiune a flanșei determină înălțimea feței ridicate. Scopul unei flanșe (RF) este de a concentra mai multă presiune pe o suprafață mai mică a garniturii, crescând astfel limita de presiune a îmbinării.

Pentru parametrii de înălțime ai tuturor flanșelor descriși în acest articol, se folosesc dimensiunile H și B, cu excepția flanșei îmbinării suprapuse, aceasta trebuie înțeleasă și reținută după cum urmează:

În clasele de presiune 150 și 300 lbs, înălțimea proeminenței este de aproximativ 1,6 mm (1/16 inch). Aproape toți furnizorii de flanșe din aceste două clase listează dimensiunile H și B în broșurile sau cataloagele lor, inclusiv față (vezi Fig.1 de mai jos)

În clasele de presiune 400, 600, 900, 1500 și 2500 lbs, înălțimea proeminenței este de 1/4 in. (6,4 mm). În aceste clase, mulți furnizori listează dimensiunile H și B, fără a include înălțimea proeminenței (vezi Fig.2 de mai sus)

În acest articol veți găsi două dimensiuni. Rândul de dimensiuni de sus nu include înălțimea proeminenței, iar dimensiunile din rândul de jos includ înălțimea proeminenței.

SUPRAFAȚA PLATĂ (FF - Față plată)
Pentru o flanșă cu față plată (față completă), garnitura este în același plan cu îmbinarea cu șuruburi. Cel mai adesea, flanșele cu fața plată sunt folosite acolo unde flanșa de împerechere sau fitingul este turnată.

O flanșă cu față plată nu se conectează niciodată la o flanșă ridicată. Conform ASME B31.1, atunci când conectați flanșe plate din fontă la flanșe din oțel carbon, proeminența de pe flanșa de oțel trebuie îndepărtată și întreaga suprafață trebuie etanșată cu o garnitură. Acest lucru se face pentru a preveni fisurarea flanșei subțiri și casante din fontă din cauza proeminenței flanșei de oțel.

FLANSĂ CU RĂDĂDINĂ PENTRU GARNITURĂ O-RING (RTJ - Imbinare tip inel)
Flanșele RTJ au caneluri tăiate în suprafața lor, în care sunt introduse inele O din oțel. Flanșele sunt sigilate datorită faptului că, atunci când șuruburile sunt strânse, garnitura dintre flanșe este presată în caneluri, deformată, creând un contact strâns metal-metal.

Flanșa RTJ poate avea o buză cu o canelură inelară realizată în ea. Această proeminență nu servește ca sigiliu de niciun fel. Pentru flansele RTJ care sunt sigilate cu inele O, fețele înălțate ale flanșelor împerecheate și strânse pot intra în contact una cu cealaltă. În acest caz, garnitura comprimată nu va mai suporta sarcini suplimentare, strângerea șuruburilor, vibrațiile și deplasarea nu vor mai zdrobi garnitura și nu vor mai reduce forța de strângere.
Inelele O metalice sunt potrivite pentru utilizare la temperaturi și presiuni ridicate. Sunt realizate cu alegerea corectă a materialului și a profilului și sunt întotdeauna utilizate în flanșele corespunzătoare, oferind o etanșare bună și fiabilă.

Inelele O sunt proiectate astfel încât etanșarea să fie realizată printr-o „linie de contact principală” sau o pană între flanșa de îmbinare și garnitură. Prin aplicarea unei presiuni asupra etanșării prin șuruburi, metalul mai moale al garniturii pătrunde în structura fină a materialului de flanșă mai rigid și creează o etanșare foarte etanșă și eficientă.

Cele mai folosite inele:

Tip R-Oval conform ASME B16.20
Potrivit pentru flanșe ASME B16.5 clasa de presiune 150 până la 2500.

Tip R-Octogonal conform ASME 16.20
Un design îmbunătățit față de R-Oval original. Cu toate acestea, ele pot fi utilizate numai pentru flanșe plate cu o canelură. Potrivit pentru flanșe ASME B16.5 clasa de presiune 15 până la 2500.

FLANȘE CU TANȘAT ȘI TIP DE SUPRAFAȚĂ LUG-VAS (LMF - Față masculină mare; LFF - Față feminină mare)


Flanșele de acest tip trebuie să se potrivească. O față a flanșei are o zonă care se extinde dincolo de limitele normale ale feței flanșei ( tata). Cealaltă flanșă sau contraflanșă are o adâncitură corespunzătoare ( mamă) realizată în suprafaţa sa.

Întindere semi-afană

• Adâncimea tăieturii (crestătură) este de obicei egală sau mai mică decât înălțimea proeminenței pentru a preveni contactul metal-metal atunci când garnitura este comprimată
• Adâncimea crestăturii nu este de obicei cu mai mult de 1/16" mai mare decât înălțimea buzei

FLANSĂ CU SUPRAFAȚĂ DE etanșare
(Proeminență - Fața Tunge - TF; Depresiune - Față cu caneluri - GF)


Flanșele de acest tip trebuie să se potrivească și ele. O flanșă are un inel cu o proeminență (ghimpe) realizată pe suprafața acestei flanșe, în timp ce pe suprafața contrapiesei este prelucrată o canelură. Astfel de suprafețe se găsesc în mod obișnuit pe capacele pompelor și capacele supapelor.

Garnitura fixa

• Dimensiunile garniturii sunt identice sau mai mici decât înălțimea canelurii
• Garnitura mai lată decât canelura nu mai mult de 1/16"
• Dimensiunile garniturii se vor potrivi cu dimensiunile canelurii
• La dezasamblare, conexiunea trebuie desprinsă separat

Suprafețele de bază ale flanșei, cum ar fi: RTJ, T&G și F&M nu sunt niciodată îmbinate.

SUPRAFAȚA PLATĂ ȘI CANELURĂ


Garnitura fixa

• O suprafață este plană, cealaltă este crestă
• Pentru aplicații în care este necesar un control precis al compresiei garniturii
• Sunt recomandate doar garnituri elastice - garnituri spiralate, inel tubular, actionate prin presiune si garnituri metalice

FINISAREA SUPRAFEȚEI FLANSĂ
ASME B16.5 cere ca suprafața flanșei (fața ridicată și fața plată) să aibă o anumită rugozitate, astfel încât această suprafață, atunci când este aliniată cu garnitura, să ofere o etanșare bună.

Canelarea finală, indiferent dacă este concentrică sau în spirală, necesită 30 până la 55 de caneluri pe inch, rezultând o rugozitate între 125 și 500 de micro inci. Acest lucru va permite producătorilor de flanșe să proceseze orice clasă de garnitură de flanșă metalică.

Pentru conductele care transportă substanțe din grupele A și B facilitati tehnologice Categoria I explozie, nu este permisă utilizarea racordurilor cu flanșă cu o suprafață de etanșare netedă, cu excepția utilizării garniturii spiralate.

CELE MAI FOLOSITE SUPRAFETE

Aspre

Cel mai frecvent utilizat în prelucrarea oricărei flanșe, deoarece este potrivit pentru aproape toate condițiile obișnuite de funcționare. Când este comprimată, suprafața moale a garniturii va cupla suprafața prelucrată pentru a ajuta la crearea unei etanșări și există un nivel ridicat de frecare între piesele conectate. Finisarea acestor flanșe se face cu o freză cu rază de 1,6 mm la o viteză de avans de 0,88 mm pe rotație pentru 12". Pentru 14" și mai mari, prelucrarea se face cu o freză cu rază de 3,2 mm la un avans de 1,2 mm invers.

Crestătură în spirală
Aceasta poate fi o canelură spirală continuă sau fonografică, dar diferă de degroșare prin faptul că canelura este obținută prin utilizarea unui freza de 90 de grade care creează un profil în V cu un unghi canelat de 45°.

Crestătură concentrică.
După cum sugerează și numele, prelucrarea constă din caneluri concentrice. Se folosește o freză de 90°, iar inelele sunt distribuite uniform pe toată suprafața.

Suprafață netedă.
O astfel de prelucrare nu lasă vizual urme ale instrumentului. Astfel de suprafețe sunt utilizate în mod obișnuit pentru garniturile cu fața metalică, cum ar fi metalul cu înveliș dublu, oțelul plat sau metalul ondulat. O suprafață netedă ajută la crearea unei etanșări și depinde de planeitatea suprafeței opuse. În mod obișnuit, acest lucru se realizează printr-o suprafață de contact a garniturii formată dintr-un canal elicoidal continuu (uneori numit fonografic) realizat cu un tăietor cu rază de 0,8 mm, la o viteză de avans de 0,3 mm pe rotație, adâncime de 0,05 mm. Aceasta va avea ca rezultat o rugozitate între Ra 3,2 și 6,3 micrometri (125-250 micro inci)

GARNITURILE
Pentru a realiza o conexiune strânsă cu flanșă, sunt necesare garnituri.

Garnitura sunt foi comprimate sau inele utilizate pentru a crea o legătură impermeabilă între două suprafețe. Garniturile sunt fabricate pentru a rezista la temperaturi și presiuni extreme și sunt disponibile în materiale metalice, semimetalice și nemetalice.
De exemplu, principiul de etanșare poate fi comprimarea unei garnituri între două flanșe. Garnitura umple spațiile microscopice și neregularitățile de suprafață ale flanșelor și apoi formează o etanșare care previne scurgerea lichidelor și gazelor. Este necesară instalarea corectă și atentă a garniturii pentru a preveni scurgerile în racordul cu flanșă.

Acest articol va descrie garnituri conforme cu ASME B16.20 (Garnituri metalice și semi-metalice pentru flanșe pentru țevi) și ASME B16.21 (Garnituri nemetalice, pentru țevi plate)

Șuruburi
Sunt necesare șuruburi pentru a conecta două flanșe una la cealaltă. Numărul va fi determinat de numărul de găuri din flanșă, iar diametrul și lungimea șuruburilor vor depinde de tipul de flanșă și de clasa de presiune a acesteia. Cele mai utilizate șuruburi în industria petrolului și chimică pentru flanșele ASME B16.5 sunt știfturile. Știftul este format dintr-o tijă filetată și două piulițe. Un alt tip de șurub disponibil este șurubul hexagonal obișnuit cu o piuliță.

Dimensiuni, toleranțe dimensionale etc. au fost definite în ASME B16.5 și ASME B18.2.2, materiale în diverse standarde ASTM.

CUPLUL

Pentru a obține o conexiune etanșă a flanșei, garnitura trebuie instalată corespunzător, șuruburile trebuie să aibă cuplul de strângere corect, iar solicitarea totală de strângere trebuie distribuită uniform pe întreaga flanșă.

Întinderea necesară se realizează datorită cuplului de strângere (aplicarea unei preîncărcări la elementul de fixare prin rotirea piuliței acestuia).

Cuplul corect al șurubului permite utilizarea optimă a proprietăților sale elastice. Pentru a-și face treaba bine, un șurub trebuie să se comporte ca un arc. În timpul funcționării, procesul de strângere plasează o preîncărcare axială pe șurub. Desigur, această forță de tracțiune este egală cu forțele de compresiune opuse aplicate componentelor ansamblului. Poate fi denumită forță de strângere sau forță de tracțiune.

CHEIE dinamometrică
O cheie dinamometrică este o denumire generică pentru o unealtă manuală care este folosită pentru a aplica un cuplu precis unei îmbinări, fie că este vorba despre un șurub sau o piuliță. Acest lucru permite operatorului să măsoare forța de rotație (cuplul) aplicată șurubului, care trebuie să se potrivească cu specificația.

Alegerea tehnicii potrivite de strângere a șuruburilor de flanșă necesită experiență. Aplicarea corectă a oricăreia dintre tehnici necesită, de asemenea, calificările atât ale instrumentului de utilizat, cât și ale specialistului care va efectua munca. Mai jos sunt cele mai utilizate metode de strângere a șuruburilor:

• strângerea manuală
• cheie pneumatică
• cheie dinamometrică hidraulică
• cheie dinamometrică manuală cu culbutor sau roată dinţată
• întinzător hidraulic pentru șuruburi

PIERDERE DE CUPLU
Pierderea cuplului este inerentă oricărei conexiuni cu șuruburi. Efectul combinat al slăbirii șuruburilor (aproximativ 10% în primele 24 de ore de la instalare), fluajul garniturii, vibrațiile în sistem, dilatarea termică și interacțiunea elastică în timpul strângerii șuruburilor contribuie la pierderea cuplului. Când pierderea de cuplu atinge un punct critic, presiunea internă depășește forța de compresie care ține garnitura în poziție, caz în care pot apărea scurgeri sau erupții.

Cheia pentru reducerea acestor efecte este plasarea corectă a garniturii. La montarea garniturii este necesar sa se apropie flansele si lin si paralel, cu cel mai mic cuplu de strangere, se strange cele 4 suruburi, urmand succesiunea corecta de strangere. Acest lucru va reduce costurile de operare și va îmbunătăți siguranța.

Grosimea corectă a garniturii este, de asemenea, importantă. Cu cât garnitura este mai groasă, cu atât curgerea acesteia este mai mare, ceea ce, la rândul său, poate duce la pierderea cuplului de strângere. Standardul ASME pentru flanșe zimțate recomandă în general o garnitură de 1,6 mm. Materialele mai subțiri pot funcționa la sarcini mai mari ale garniturii și, prin urmare, la presiuni interne mai mari.

LUBRIFICARE REDUCE FRICAȚIA
Lubrifierea reduce frecarea în timpul strângerii, reduce șuruburile în timpul instalării și crește durata de viață. O modificare a coeficientului de frecare afectează cantitatea de preîncărcare atinsă la un anumit cuplu de strângere. Un coeficient de frecare mai mare are ca rezultat o conversie mai mică a cuplului în preîncărcare. Valoarea coeficientului de frecare furnizat de producătorul lubrifiantului trebuie cunoscută pentru a seta cu precizie valoarea cuplului necesară.

Trebuie aplicate grăsimi sau compuși anti-gripare atât pe suprafața piuliței lagărului, cât și pe filetul tată.

SECVENȚA DE Strângere
Mai întâi treceți, strângeți ușor primul șurub, apoi următorul vizavi, apoi un sfert de tură în cerc (sau 90 de grade) pentru a strânge al treilea șurub și, vizavi de acesta, al patrulea. Continuați această secvență până când toate șuruburile sunt strânse. Când strângeți flanșele cu patru șuruburi, utilizați un model încrucișat.

PREGĂTIREA FIXĂRII FLANSĂ
Pentru a obține etanșeitatea conexiunilor cu flanșe, este necesar ca toate componentele să fie precise.

Înainte de a începe procesul de conectare, trebuie să luați următorii pași pentru a evita problemele pe viitor:

• Curățați suprafețele flanșei și verificați dacă există zgârieturi, suprafețele trebuie să fie curate și fără orice defecte (denivelări, gropi, lovituri etc.)
• Verificați toate șuruburile și piulițele pentru deteriorare sau coroziune a filetului. Înlocuiți sau reparați șuruburile sau piulițele după cum este necesar
• Îndepărtați bavurile de pe toate firele
• Lubrifiați filetele șuruburilor sau știfturilor și suprafețele piulițelor adiacente flanșei sau șaibei. În majoritatea aplicațiilor, sunt recomandate șaibe întărite.
• Instalați noua garnitură și asigurați-vă că este centrată. NU UTILIZAȚI O GARNITURĂ VECHE sau folosiți mai multe garnituri.
• Verificați alinierea flanșei conform standardului de conducte de proces ASME B31.3
• Reglați poziția piulițelor pentru a vă asigura că 2-3 fire sunt deasupra vârfului filetului.

Indiferent de metoda de strângere folosită, trebuie făcute mai întâi toate verificările și pregătirile.

Etanșeitatea legăturii cu flanșă se realizează prin instalarea corectă a garniturii, asigurând cuplul de strângere corect al șuruburilor, iar distribuția tensiunii totale de la strângere trebuie să fie uniformă pe toată zona flanșei.

Cu cuplul de strângere corect al șurubului, devine posibilă realizarea proprietăților sale elastice. Șurubul ar trebui să se comporte ca un arc atunci când este strâns, acest lucru îi permite să își îndeplinească pe deplin sarcina.

cheie dinamometrică

O cheie dinamometrică este un nume generic pentru o unealtă de înșurubat de mână și este folosită pentru a strânge cu precizie piulițele sau șuruburile.

Următoarele instrumente sunt utilizate pentru strângerea îmbinărilor cu șuruburi:

• Cheie manuală
• Cheie pneumatică cu impact
• cheie inel
• Cheie dinamometrică hidraulică
• Cheie dinamometrică cu limită de cuplu reglabilă
• Întinzător hidraulic pentru șuruburi

Pierdere de cuplu (Loose Cup)

Pierderea cuplului este posibilă în orice tip de conexiune cu șuruburi. Efectul combinat al asezării șuruburilor și fluajului este de aproximativ 10% din strângerea totală în primele 24 de ore de la instalare, dezalinierea garniturii, vibrațiile sistemului, dilatarea termică și interacțiunea elastică în timpul strângerii șuruburilor contribuie, de asemenea, la pierderea cuplului.

Când pierderea de cuplu atinge limita, presiunea internă depășește forța de compresiune care ține garnitura în poziție și provoacă scurgerea sau ruperea garniturii.

Un factor cheie în reducerea impactului acestor efecte este instalarea corectă a garniturii. Asamblarea precisă a flanșei, instalarea paralelă a garniturii, fixată cu minim patru șuruburi folosind cuplul corect, cu condiția secvenței corecte de montare, crește posibilitatea de reducere a costurilor de operare și de creștere a siguranței.

Alegerea grosimii potrivite a garniturii este, de asemenea, importantă. Dacă garnitura este mai groasă decât este necesar, aceasta poate cauza alunecarea garniturii, iar acest lucru crește șansa de a pierde cuplul. Se recomandă o garnitură de 1,6 mm grosime pentru flanșele fațetate ASME. O garnitură mai subțire va prelua o sarcină mai mare și, prin urmare, presiunea internă va crește.

Lubrifiant care reduce frecarea

Lubrifierea reduce frecarea în timpul strângerii șuruburilor, reduce problemele de instalare a șuruburilor și crește durata de viață a șuruburilor. Modificarea coeficientului de frecare afectează nivelul de preîncărcare atins la un cuplu dat. Nivel inalt frecarea are ca rezultat un cuplu de preîncărcare mai mic.

Coeficientul de frecare furnizat de utilizat lubrifianți, este necesar să se calculeze cât mai precis posibil, deoarece acest lucru va ajuta la setarea valorii dorite a cuplului.

Lubrifierea trebuie aplicată atât pe ambele suprafețe ale piuliței care se înșurubează, cât și pe filet.

Secvența de strângere a flanșei

Mai întâi trebuie să strângeți primul șurub, apoi mergeți la 180 ° și strângeți al doilea șurub, apoi faceți ¼ de tură într-un cerc (90 °) și strângeți al treilea șurub, mergeți la șurubul opus - al patrulea - și strângeți. Continuați secvența până când toate sunt răsucite într-un cerc.

Când utilizați o flanșă cu patru găuri pentru șuruburi, șuruburile sunt strânse „în cruce”.

Metoda de calcul a cuplurilor pentru conexiunile cu flanșe cu șuruburi Partea II

O măsură a sarcinii necesare pentru a întinde un șurub este forța de curgere. Acționând în interiorul acestuia, permitem șurubului să revină la lungimea inițială. Supraîncărcarea șurubului poate depăși limita de curgere și poate reduce de fapt sarcinile asupra garniturii din cauza solicitărilor suplimentare generate în interiorul îmbinării cu flanșă. În acest caz, continuarea strângerii șuruburilor nu crește neapărat sarcina asupra garniturii. Cel mai probabil, în loc să prevină scurgerile, șurubul se poate defecta.

Un șurub își poate pierde funcția de compresiune dacă nu este întins suficient și sistemul se slăbește în urma strângerii sale. Se recomandă încărcarea șurubului la 50-60% din forța sa de curgere pentru ca acesta să se întindă suficient. În unele cazuri însă, această valoare poate fi redusă, în special dacă sarcina ar putea deteriora garnitura sau o poate îndoi.

Șuruburile sunt fabricate dintr-o varietate de materiale, fiecare cu o limită de curgere diferită. Alegerea potrivitașurubului este esențial pentru eficacitatea conexiunii flanșei asamblate.

Deci, avem o cheie dinamometrică pentru măsurarea cuplului și o formulă care ne permite să calculăm acest moment pe baza forței de compresie necesare a garniturii. Întrebarea este cât de greu trebuie să comprimați garnitura pentru a asigura o etanșare etanșă?

Forța care exercită presiunea asupra garniturii este formată din mai multe componente:

Prima componentă este comprimarea și menținerea garniturii pe loc. Sarcina generată de șurub comprimă garnitura și ia forma feței flanșei. Presiunea hidrostatică care apare în interiorul vasului sau conductei, dimpotrivă, tinde să stoarce garnitura din racord. flanse de sudura. Compresia garniturii trebuie să fie suficientă pentru a o menține pe loc, compensând în același timp presiunea internă. De asemenea, necesită o sarcină reziduală pentru a menține garnitura pe loc după ce presiunea este eliberată.

Forța necesară pentru a crea o etanșare etanșă depinde de tipul sau forma garniturii, de fluidul din sistem și de temperatură și presiune. Standardele ASME enumeră principalii factori care afectează o garnitură, dar cel mai bine este întotdeauna să obțineți sfaturi de la producătorul garniturii.

Ecuația pentru determinarea forței minime asupra garniturii este următoarea:

Wm2 = (π b G)

Prima combinație de parametri este aria efectivă a plăcuței pe baza lățimii sale b și a diametrului de sarcină G, care reflectă jocul plăcuței. Obținerea valorilor numerice pentru toate tipurile de garnituri și configurații de compresie nu intră în domeniul de aplicare al acestui articol. Cu toate acestea, aceste date pot fi găsite în documentația pentru cazane sau vase sub presiune.

Trebuie remarcat faptul că unii producători folosesc o abordare mai conservatoare, în special, propun să echivaleze cât mai mult posibil suprafața garniturii cu suprafața de etanșare. Cu toate acestea, formula de mai sus vă permite să calculați sarcinile minime.

Pentru a obține compresia finală Wm2, este necesar să se înmulțească toate acestea cu coeficientul de pozare y. Cu cât coeficientul este mai mare y, cu atât este nevoie de mai mult efort pentru a „așeza” garnitura.

Conexiunea cu flanșă este punctul cel mai vulnerabil și cel mai slab al conductei.

Asamblarea conductelor cu flanșe este una dintre cele mai comune și critice operațiuni în fabricarea și instalarea conductelor, deoarece defectarea conexiunii flanșei face necesară deconectarea conductei.

Trecerile mediului prin scurgeri în conexiunile cu flanșe în timpul testării și funcționării conductelor apar din cauza strângerii slabe a flanșelor, distorsiunilor între planurile flanșelor, curățării defectuoase a suprafețelor de etanșare ale flanșelor înainte de instalarea unei noi garnituri, instalarea necorespunzătoare a garnitura dintre flanse, folosirea materialului de etansare de proasta calitate sau a materialului care nu respecta parametrii medii, defecte ale suprafetelor de etansare (oglinzi) ale flanselor.

Procesul de asamblare a unei conexiuni cu flanșă constă în instalarea (canelare), alinierea și fixarea flanșelor la capetele țevilor, instalarea unei garnituri și conectarea a două flanșe cu șuruburi sau știfturi. Înainte de asamblarea racordului cu flanșă, se verifică rectitudinea axelor secțiunilor de țeavă care urmează a fi conectate.

La montarea flanșelor pe țevi în conformitate cu SNiP ST.9-62, trebuie îndeplinite următoarele cerințe.

Abaterea flanșei P față de axa țevii (înclinată), măsurată de-a lungul diametrului exterior al flanșei (Fig. 99, a) nu trebuie să depășească 0,2 mm pentru fiecare 100 mm diametrul conductei proiectat să funcționeze sub presiune de până la 16 kgf / cm 2, 0,1 mm- sub presiune de la 16 kgf/cm2 până la 64 kgf/cm2și 0,05 mm sub presiune peste 64 kgf/cm2.

Este necesar să instalați flanșele astfel încât găurile pentru șuruburi și știfturi să fie situate simetric față de axele principale (verticală și orizontală), dar să nu coincidă cu acestea (Fig. 99.6). Orificii pentru șuruburi decalate în flanșe t față de axa de simetrie nu trebuie să depășească ± 1 mm cu diametrul găurii 18-25 mm,±1,5 mm- la 30-34 mmși ±2 mm- la 41 mm.

Deplasarea axelor găurilor flanșei de-a lungul circumferinței țevii se verifică cu ajutorul unui fir de plumb sau a unui nivel, de-a lungul căruia se găsește axa verticală sau orizontală, iar apoi deplasarea găurilor este controlată cu o riglă.

Perpendicularitatea flanșei se verifică cu un pătrat de control (Fig. 100) și o sondă. Interval între flanșă 2 și pătrat 1 măsurată în puncte diametral opuse punctelor de contact.

Pentru filetarea țevilor cu alezaj nominal de până la 200 mm flanșe plane și sudate cap la cap cu centrarea lor de-a lungul diametrului interior al țevii, utilizați dispozitivul prezentat în fig. 101. Dispozitivul este format dintr-un dispozitiv de pârghie 1 montat pe o tijă 3, și disc 5 . Pentru instalarea cu flanșă 6 mecanismul de pârghie este introdus în țeavă 2. Când tija se rotește 3 în sensul acelor de ceasornic, pârghiile diverg, apăsând lamelele 4 pe peretele conductei, în timp ce discul este instalat strict perpendicular pe axa conductei. Flanșele plate sunt montate pe discul sculei (poziția 1 ), și sudate cap la cap - de-a lungul capătului țevii și al barelor de fixare (poziția II). După reconcilierea poziției flanșei, aceasta este prinsă prin sudare cu arc electric.

Orez. 99. Poziția flanșei când este instalată pe țeavă:

a - abaterea de la perpendicularitatea flanșei pe principal. tevi,
b - deplasarea axelor găurilor pentru șuruburi din flanșe în raport cu axa de simetrie

Orez. 100. Pătrat de control:

eu- pătrat, 2 - flanșă, 3 - teava

Orez. 101. Dispozitiv pentru montarea flanselor centrate pe diametrul interior al conductei:

1 - dispozitiv de pârghie 2 - teava, 3 - tija cu guler, 4 - bară, 5 - disc, 6 - flanșă

La asamblarea elementelor și ansamblurilor de conducte pe standuri de asamblare, se folosesc dispozitive mobile speciale pentru montarea flanșelor.

Pentru alinierea flanselor de sudura cap la cap cu alezaj nominal de pana la 500 mm Cel mai rațional dispozitiv prezentat în Fig. 102, a. Flanșa sudată este montată pe știfturi de control înlocuibile 1 fabricat pentru a se potrivi cu diametrul orificiului pentru șurub al flanșei. Acești știfturi cu șurub dublu 2 și mânere 3 împrăștiați și fixați poziția orificiilor pentru șuruburi ale flanșei simetric față de axa verticală. Perpendicularitatea flanșei axei longitudinale a țevii se realizează prin apăsarea oglinzii acesteia pe planul căruciorului de montare 4. Coincidența axei flanșei cu axa conductei se realizează prin deplasarea verticală a căruciorului cu flanșa folosind șurubul 5 și mânerul 6. Dispozitivul este montat pe role de ghidare 7, iar după asamblarea și lipirea elementului, acesta este ușor rulat înapoi.

La asamblarea unei flanșe plate pe un astfel de dispozitiv, în interiorul acesteia se introduce un inel de reglare, astfel încât țeava să nu ajungă la capătul căruciorului (planul flanșei) cu cantitatea necesară. Dezavantajul acestui design este nevoia de centrare individuală a găurii interioare a flanșei și a țevii în timpul asamblarii.

Pe fig. 102.6 prezintă un dispozitiv pentru filetarea flanșelor plate cu alezaj nominal de până la 500 mm. Acesta diferă de cel descris mai sus prin faptul că un dorn este fixat pe căruciorul de montare împreună cu știfturile de control. 8, având o serie de proeminențe cilindrice ale căror diametre corespund diametrele interioare flanse asamblate. Lățimea proeminențelor se ia ținând cont de valoarea la care flanșa nu este reglată. Suprafețele de capăt ale proeminențelor sunt prelucrate strict perpendicular pe axa longitudinală. Flanșa este pusă pe țeavă și presată cu o oglindă pe suprafața de capăt a dornului. Căruciorul de instalare se deplasează cu ajutorul șurubului 5 astfel încât să fie pe aceeași axă cu țeava în înălțime.

Orez. 102. Dispozitive pentru montarea flanselor:

A- cap sudat, b- sudate plat; 1 - pin de control 2 - surub dublu
3, 6 - manere, 4 - carucior de instalare, 5 - surub, 7 - role de ghidare 8 - dorn

Dacă flanșa nu este înclinată sau cantitatea de înclinare este acceptabilă, asamblarea finală a conexiunii se realizează cu instalarea garniturilor. Garniturile moi (din paronit, carton, azbest) sunt umezite cu apă înainte de instalare și frecate pe ambele părți cu grafit uscat. Este imposibil să lubrifiați garniturile cu mastice sau grafit diluat în ulei, deoarece masticul și uleiul ard pe oglinzile cu flanșă și le strice suprafața.

Etanșeitatea îmbinării cu flanșă depinde în mare măsură nu numai de curățenia suprafeței oglinzilor cu flanșă, de calitatea și dimensiunile garniturii, ci și de asamblarea și strângerea atentă și pricepută a piulițelor. Înainte de a asambla îmbinările cu flanșă cu o buză și o priză, asigurați-vă că buza unei flanșe intră liber în mufa flanșei care se împerechează cu aceasta, iar garnitura nu are decalaje într-o direcție sau alta.

Asamblarea țevilor cu flanșe libere pe un inel sudat sau țeavă cu flanșă nu diferă de cele de mai sus și se rezumă în principal la pregătirea capătului țevii.

Nu este permisă corectarea alinierii greșite a flanșelor în timpul montării lor prin strângerea șuruburilor sau știfturilor, precum și eliminarea golurilor prin instalarea de garnituri de pană. Această tensiune provoacă o comprimare unilaterală a garniturii și o întindere inacceptabilă a șuruburilor sau știfturilor, drept urmare conexiunea se slăbește. Șuruburile sau știfturile prea strânse se pot rupe în timpul funcționării.

Piulițele conexiunilor cu flanșă cu garnituri paronite sunt strânse folosind metoda bypass-ului transversal. Mai întâi, o pereche de șuruburi situate opus este strânsă, apoi a doua pereche, care este la un unghi de 90 ° față de prima. Treptat, prin strângerea transversală a piulițelor, toate șuruburile sunt strânse. Cu această secvență de strângere a piulițelor, nu se formează distorsiuni în conexiunile cu flanșe.

Piulițele cu distanțiere metalice sunt strânse conform metodei de bypass circular, adică, cu o bypass circular de trei sau patru ori, toate piulițele sunt strânse uniform. Piulițele racordului cu flanșă se strâng cu chei cu clichet manuale și mecanizate. Uneltele electrice includ chei electrice sau pneumatice. Uniformitatea strângerii și cantitatea de interferență la rece a știfturilor de conectare cu flanșe și a capacelor supapelor de pe conducte presiune ridicata control cu ​​chei dinamometrice - prin măsurarea alungirii bolțului în timpul strângerii. Dimensiunea permisă a tensiunii la rece a crampoanelor este în intervalul de la 0,03 la 0,15 mm pentru fiecare 100 mm lungimea pinului.