фланец lff что значит
Поверхность фланцев
Расположение уплотнительного кольца или прокладки зависит от формы и исполнения поверхности фланца.
С выступом (RF)
Фланец с выступающей поверхностью является одним из самых распространенных типов фланцев. Из названия ясно, что характерной особенностью данного типа является выступающая центральная часть поверхности фланца.
Параметры и размеры определяются по стандарту ASME B16.5 при помощи класса давления и диаметра.
м фланца (RF) является фокусировка большого давления на меньшую площадь прокладки, которое увеличивает предельное давление соединения.
Плоская поверхность (FF)
У фланца с плоской поверхностью вся поверхность фланца имеет одну высоту и находится в одной плоскости с болтовым соединением. Фланцы с плоской поверхностью используются в сочетании с литым фланцем или фитингом, но никогда не соединяются с фланцем с выступом.
Фланец с пазом под кольцевое уплотнение (RTJ — Ring Type Joint)
В поверхности фланцев RTJ прорезаны один или несколько рядов кольцевых пазов для наиболее герметичного взаимодействия между фланцами или фланцем и фитингом.
В соединениях данного типа используются в основном металлические уплотнительные кольца. Сочетание данного вида фланца и металлического уплотнения понижает уровень дополнительных нагрузок на прокладку и увеличивает уровень герметизации в соединении.
Фланцы типа RTJ используются в условиях высокого давления (класс давления 600 и выше) и высоких температур (от 427° C).
Фланец с поверхностью Шип-паз (T & G — Tongue-and-Groove)
Фланцы типа Шип-Паз сделаны следующим образом:
В поверхности одного из фланца находится выступающая часть (шип), а в парном фланце выточен паз.
Наиболее часто используются в крышках насосов и крышках вентилей.
Фланец с поверхностью выемка-впадина (M & F — Male-and-Female)
Ключевой особенностью данного соединения является точное совпадение выемки и впадины. На одном фланце выточена выемка (папа), которая вставляется во впадину на парном фланце (мама). При этом глубина выемки либо равна, либо меньше, чем выступающая часть, это необходимо для того, чтобы не возник контакт между металлом фланцев при сжатии прокладки. Глубина выемки, как правило, не более чем на 1/16” больше чем высота выступа.
Важно: основные поверхности фланцев типа RTJ, T&G, M&F — никогда не соединяются.
Преимущества и недостатки T & G и M & F фланцев
Преимущества:
Повышенные герметизирующие свойства, более точно место положение и точная фокусировка сжатия уплотнительного материала, использование более подходящих специализированных уплотнений и материалов.
Недостатки:
Наличие в продаже и стоимость. Стандартная поверхность фланца более распространена и используется для клапанов, фланцев и уплотнительных материалов, в то время как, фланцы со специальными поверхностями подчиняются ряду жестких правил при монтаже трубопровода.
Виды фланцев ASME/ANSI. Отличие фланцев стальных ASME B 16.5 и фланцев ANSI B 16.47
Виды фланцев ANSI/ASME
Исполнение уплотнительной поверхности фланцев ANSI/ASME:
Соотношение обозначений фланцевых исполнений:
Диаметр в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм):
Давление (PN) Class в барах (1 бар = 0,1 МПа):
Размеры фланцев по ASME/ANSI B 16.5
Размеры фланцев ANSI / ASME B 16.5 в мм:
Пример условного обозначения фланцев ANSI/ASME B 16.5 при заказе
Обозначения фланцев по стандарту ASME B 16.5-2003:
Фланец 20“ SO Class 600 RF ст.15Х5М (аналог ASME A182Gr.F5)
Фланец 2″ RTJ WN Class1500 ст.20 (аналог ASME А105)
Фланец 4″ BL Class 600 ст.12Х18Н10Т (аналог ASME F182Gr.F304)
Изготовление фланцев воротниковых регламентируется государственным стандартом ГОСТ. Заказ на эти изделия вы можете сделать в ПК «Комплектация Машиностроения».
Типы фланцев
Концепция классификации фланцев ясна и очевидна. Фланец класса 300 может работать при больших давлениях, чем фланец класса 150, потому что фланец класса 300 имеет большее количество металла и выдерживает большие давления. Однако, есть ряд факторов, которые могут повлиять на предельное давление фланца.
ПРИМЕР
Фланцы могут выдерживать различные давления при различных температурах. При росте температуры, класс давления фланца уменьшается. Например, фланец класса 150 рассчитан на давление приблизительно 270 PSIG в условиях окружающей среды, 180 PSIG при 200 °C, 150 PSIG при 315 °C, и 75 PSIG при 426 °C.
Дополнительными факторами является то, что фланцы могут быть сделаны из различных материалов, таких как: легированная сталь, литой и ковкий чугун, и т.д. Каждый материал имеет различные классы давления.
ПАРАМЕТР «ДАВЛЕНИЕ-ТЕМПЕРАТУРА»
Класс давление-температура определяет рабочее, максимально допустимое избыточное давление в барах при температуре в градусах Цельсия. Для промежуточных температур допускается линейная интерполяция. Интерполяция между классом обозначений не допускается.
Классификации по температуре-давлению
Класс Температура-Давление применим к фланцевым соединениям, который соответствует ограничениям на болтовых соединениях и прокладках, которые сделаны в соответствии с надлежащей практикой для сборки и центровки. За использование этих классов для фланцевых соединений, не удовлетворяющих этим ограничениям, обязанность ложится на пользователя.
В качестве примера, ниже вы найдете две таблицы с группами материалов в соответствии с ASTM и две другие таблицы с классом температура-давление для этих материалов в соответствии с ASME B16.5.
Материалы ASTM группы 2-1.3 | |||||||
Номинальное обозначение | Штамповка | Литье | Пластины | ||||
16Cr-12Ni-2Mo | A182 Gr.F316L | A216 Gr.WCB(1) | A515 Gr.70(1) | ||||
18Cr-13Ni-3Mo | A182 Gr.F317L | — | A516 Gr.70(1),(2) | ||||
18Cr-8Ni | A182 Gr.F304L(1) | — | A537 Cl.1(4) | ||||
ЗАМЕЧАНИЯ: | |||||||
Температура °C | 150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 |
от 29 до 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 |
Класс Температура-Давление для материалов ASTM группы 2-2.3 Рабочее давление по классам | |||||||
Температура °C | 150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 |
от 29 до 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 |
ПОВЕРХНОСТЬ ФЛАНЦА
От формы и исполнения поверхности фланца будет зависеть, где будет расположено уплотнительное кольцо или прокладка.
Поверхность с выступом, наиболее применимый тип фланца, который легко определить. Данный тип называется так, потому что поверхность прокладки выступает над поверхностью болтового соединения.
Диаметр и высота определяются по стандарту ASME B16.5 с помощью класса давления и диаметра. В классе давления до 300 Lbs высота равна, примерно 1,6 мм, а в классе давления от 400 до 2500 Lbs высота составляет около 6,4 мм. Класс давления фланца определяет высоту выступа поверхности. Предназначением (RF) фланца является концентрация большего давления на меньшую площадь прокладки, увеличивая тем самым предельное давление соединения.
Высота выступа
Для параметров определяющих высоту всех описанных в данной статье фланцев используются размеры H и B, за исключением фланца с нахлесточным соединением, это необходимо понять и запомнить следующее:
В классах давления 150 и 300 Lbs, высота выступа составляет около 1,6 мм (1/16 дюйма). Почти все поставщики фланцев этих двух классов указывают в своих брошюрах или каталогах размеры H и B, включая поверхность выступа (см. Fig.1 ниже)
В классах давления 400, 600, 900, 1500 и 2500 Lbs высота выступа равна 6,4 мм (1/4 дюйма). В этих классах многие поставщики указывают размеры H и B, не включая высоту выступа (см. Fig.2 сверху)
В этой статье вы найдете два размера. Верхний ряд размеров не включает высоту выступа, а размеры в нижнем ряду включают высоту выступа.
Кольцевые уплотнения изготовлены так, что герметизация осуществляется посредством «начальной линии контакта» или заклинивания между сопряженным фланцем и прокладкой. За счет применения давления на уплотнение через болтовую затяжку, более мягкий метал прокладки проникает в мелкодисперсную структуру более жесткого материала фланца, и создает очень плотное и эффективное уплотнение.
Наиболее используемые кольца:
Тип R-Oval согласно ASME B16.20
Подходит для фланцев ASME B16.5 класса давления от 150 до 2500.
Тип R-Octagonal согласно ASME 16.20
Улучшенная конструкция по сравнению с начальной R-Oval. Однако они могут использоваться только для плоских фланцев с пазом. Подходит для фланцев ASME B16.5 класса давления от 15 до 2500.
КОНЕЧНАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ФЛАНЦА
По коду ASME B16.5 требуется, чтобы поверхность фланца (выступ и плоская поверхность) имели определенную шероховатость, чтобы данная поверхность при совмещении с прокладкой обеспечивала уплотнение высокого качества.
Конечное рифление, концентрическое, либо в виде спирали, требует от 30 до 55 канавок на дюйм, что в результате дает шероховатость между 125 и 500 микро-дюймами. Это позволит производителям фланцев делать обработку места под прокладку металлического фланца любого класса.
Выбор типа уплотнительной поверхности фланцев
Для трубопроводов, транспортирующих вещества групп А и Б технологических объектов I категории взрывоопасности, не допускается применение фланцевых соединений с гладкой уплотнительной поверхностью за исключением случаев применения спирально-навитых прокладок.
НАИБОЛЕЕ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
Черновая обработка
Наиболее часто используемая при обработке любого фланца, потому что она подходит практически для всех обычных условий эксплуатации. При сжатии мягкая поверхность прокладки будет входить в обработанную поверхность, что поможет создать уплотнение, кроме того, возникает высокий уровень трения между соединенными частями. Конечная обработка для этих фланцев делается с помощью радиусного резца радиусом 1,6 мм при скорости подачи 0,88 мм на оборот для 12″. Для 14″ и более, обработка производится с помощью 3,2 миллиметрового радиусного резца при подаче 1,2 мм на оборот. | |
Спиральная насечка Это может быть непрерывная или фонографическая спиральная канавка, но от черновой обработки она отличается тем, что канавка получается за счет использования 90 градусного резца, который создает V-образный профиль с углом рифления 45°.
Концентрическая насечка. Как следует из названия, обработка состоит из концентрических канавок. Используется 90° резец и кольца распределяются равномерно по всей поверхности.
Гладкая поверхность. Такая обработка визуально не оставляет следов инструмента. Такие поверхности, как правило, используются для прокладок с металлической поверхностью, к примеру: с двойной оболочкой, из полосовой стали, или гофрированного металла. Гладкая поверхность помогает создать уплотнение и зависит от плоскостности противоположной поверхности. Как правило, это достигается за счет контактной поверхности прокладки, сформированной непрерывной (иногда называемой фонографической), спиральной канавкой, сделанной 0,8 миллиметровым радиусным резцом, на подаче 0,3 мм на оборот, глубиной 0,05 мм. Это приведет к шероховатости между Ra 3,2 и 6,3 микрометра (125-250 микро-дюйма)
ПРОКЛАДКИ
Для того, чтобы сделать герметичное фланцевое соединение, необходимы прокладки.
Прокладка представляет собой сжатые листы или кольца, используемые для создания водонепроницаемого соединения между двумя поверхностями. Прокладки изготавливаются для работы при экстремальных температурах и давлениях, и доступны в исполнении из металлических, полуметаллических и неметаллических материалов.
К примеру, принцип уплотнения может заключаться в сжатии прокладки между двумя фланцами. Прокладка заполняет микроскопические пространства и неровности поверхности фланцев и, затем, образует уплотнение, которое предотвращает утечки жидкостей и газов. Требуется правильная и бережная установка прокладки, для того, чтобы предотвратить утечки во фланцевом соединении.
В этой статье будут описаны прокладки соответствующие ASME B16.20 (Металлические и полуметаллические прокладки для фланцев труб) и ASME B16.21 (Неметаллические, плоские прокладки для фланцев труб)
БОЛТЫ
Для соединения двух фланцев друг с другом необходимы болты. Количество будет определяться числом отверстий во фланце, а диаметр и длина болтов зависит от типа фланца и его класса давления. Наиболее часто применяемые болты в нефтяной и химической промышленности для фланцев ASME B16.5 это шпильки. Шпилька состоит из стержня с резьбой и двух гаек. Другой доступный тип болтов это обычный болт с шестигранной головкой и одной гайкой.
Чтобы получить герметичное фланцевое соединение, необходима правильная установка прокладки, болты должны иметь необходимый момент затяжки, а общее напряжение от затяжки должно равномерно распределяться по всему фланцу.
Необходимое растяжение осуществляется за счет момента затяжки (приложение предварительной нагрузки к креплению за счет поворота его гайки).
Правильный момент затяжки болта позволяет наиболее лучшим образом использовать его упругие свойства. Чтобы хорошо выполнять свою задачу болт должен вести себя подобно пружине. Во время работы, процесс затяжки оказывает осевую, предварительную нагрузку на болт. Конечно же эта растягивающая сила равна противоположным силам сжатия, приложенным к компонентам сборки. Она может называться усилием затяжки или растягивающим усилием.
Ключом к уменьшению этих эффектов является правильная установка прокладки. При установке прокладки, необходимо объединить вместе фланцы и плавно и параллельно, с наименьшим усилием затяжки, затянуть 4 болта, следуя правильной последовательности затяжки. Это даст снижение эксплуатационных затрат и повысит безопасность.
Также важна правильная толщина прокладки. Чем толще прокладка, тем выше ее ползучесть, что, в свою очередь, может привести к потере момента затяжки. По стандарту ASME для фланцев с рифленой поверхностью, как правило, рекомендуют прокладку толщиной 1,6 мм. Более тонкие материалы могут работать при более высоких нагрузках на прокладку и, следовательно, больших внутренних давлениях.
СМАЗКА УМЕНЬШАЕТ ТРЕНИЕ
Смазка уменьшает трение во время затяжки, уменьшает срывы болта во время установки и увеличивает срок службы. Изменение коэффициента трения влияет на величину предварительного натяга, достигаемого на определенном моменте затяжки. Больший коэффициент трения приводит к меньшему преобразованию момента в предварительный натяг. Значение коэффициента трения, обеспечиваемое производителем смазки должно быть известно, чтобы точно установить требуемую величину крутящего момента.
Смазка или противозаклинивающие соединения должны наноситься и на поверхность гайки подшипника, и на наружную резьбу.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЗАТЯЖКИ Первый проход, слегка затянуть первый болт, затем следующий, находящийся напротив него, затем на четверть оборота по кругу (или 90 градусов), чтобы подтянуть третий болт и, напротив него, четвертый. Продолжайте эту последовательность до тех пор, пока не затянете все болты. При затяжке фланцев с четырьмя болтами, используйте схему крест-накрест.
ПОДГОТОВКА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ФЛАНЦА
Чтобы достичь герметичности во фланцевых соединениях, необходимо, чтобы все компоненты были точными.
Фланцы по ASME, ANSI, DIN, EN
Купить фланцы ASME, ANSI, DIN, EN, получить цены — tks@tekkos.ru
Диаметры фланцев по ASME, ANSI
Давление фланцев по ASME, ANSI
ANSI / ASME / ASTM Class | 150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 |
Ру, PN (бар) | 20 | 50 | 68 | 100 | 150 | 250 | 420 |
Типы и исполнения фланцев по ASME, ANSI
Тип фланца | Обозначение по ASME |
---|---|
Воротниковый (приварной встык) | WN — Welding Neck |
Свободный сварной (плоский) | SO — Slip On |
Глухой (заглушка) | BL — Вlind |
Резьбовой | TH — Threaded |
Переходной сварной | SW — Socket Welding |
Нахлесточный | LP — Lapped |
Соответствие исполнений фланцев по ASME и ГОСТ 33259 (ГОСТ 12820 и ГОСТ 12821).
Тип соединительной площадки | Обозначение по ASME | Обозначение по ГОСТ 12815-80 |
---|---|---|
соединительный выступ | RF | исполнение 1 (исполнение B) |
выступ | LM, SN | исполнение 2 (исполнение E) |
впадина | LF, SF | исполнение 3 (исполнение F) |
шип | LT, ST | исполнение 4, 8 (исполнение C) |
паз | LG, SG | исполнение 5, 9 (исполнение D) |
под прокладку овального сечения | RTJ | исполнение 7 (исполнение J) |
Расшифровка обозначений фланцев по ASME ANSI
Фланец 12″ WN Class 300 RF S-160 09Г2С (аналог ASME А350Gr/LF2)
12″ — диаметр (Ду 300);
WN — тип фланца воротниковый;
Class 300 — давление (Ру 5);
RF — исполнение уплотнительной поверхности соединительный выступ;
S-160 толщина стенок трубы;
09Г2С — материал.
Фланец 16“ SO Class 600 RF 15Х5М (аналог ASME A182Gr.F5)
16″ — диаметр(Ду 400);
SO — тип фланца плоский;
Class 600 — давление (Ру 10);
RF — исполнение уплотнительной поверхности соединительный выступ;
15Х5М — материал.
Фланец 1″ RTJ WN Class1500 ст.20 (аналог ASME А105)
Фланец 3/4″ BL Class 600 ст.12Х18Н10Т (аналог ASME F182Gr.F304)
3/4″ — диаметр(Ду 20);
BL — тип фланца глухой(заглушка);
Class 600 — давление (Ру 10);
ст.12Х18Н10Т — материал.
Фланцы ASME 16.5, ASME 16.47 изготовление по стандартам
Фланцы DIN EN 1092 изготовление по стандартам
Plate flanges for welding (Slip-On flanges), Flanges EN Type 01. Фланцы плоские приварные:
Weld-neck flanges, Flanges EN Type 11. Фланцы воротниковые стальные приварные встык
Hubbed slip-on flanges for welding, Flanges EN Type 12. Фланцы воротниковые стальные приварные
Lapped flanges (Lap Joint flanges), Flanges EN Type 02; Plain collars EN Type 32. Фланцы для соединения внахлест.
Loose flanges and rings for welding (Loose plate flanges with weld-on plate collar), Flanges EN Type. Свободные плоские фланцы с плоским приварным кольцом
Loose flanges and rings with neck for welding, Flanges EN Type 04. Свободный фланец с приварным встык кольцом
Hubbed threaded flanges (Threaded flanges with neck), Flanges EN Type 1. Воротниковые фланцы с резьбой
Long neck welding flanges. Фланцы приварные встык с удлинённой приварной частью