Лица на фланеца

Какво е лице на фланец?

Различни типове повърхности на фланеца се използват като контактни повърхности за поставяне на материала на уплътняващото уплътнение. ASME B16.5 и B16.47 определят различни типове облицовки на фланци, включително повдигнатата повърхност, големите мъжки и женски облицовки, които имат еднакви размери, за да осигурят относително голяма контактна площ.

Други облицовки на фланци, обхванати от тези стандарти, включват големите и малките облицовки с език и жлеб и облицовката на пръстеновидните съединения специално за метални уплътнения тип пръстеновидни съединения.

Повдигнато лице (RF)

Фланецът с повдигната повърхност е най-често срещаният тип, използван в приложенията на технологичните инсталации, и лесно се разпознава. Нарича се повдигната повърхност, тъй като уплътнителните повърхности са повдигнати над повърхността на кръга на болтовете. Този тип повърхност позволява използването на широка комбинация от дизайни на уплътнения, включително типове плоски пръстеновидни листове и метални композити, като спирално навити и двойни кожуси.

Целта на RF фланеца е да концентрира повече налягане върху по-малка площ на уплътнението и по този начин да увеличи способността за задържане на налягането на съединението. Диаметърът и височината са определени в ASME B16.5, от клас на налягане и диаметър. Степента на налягане на фланеца определя височината на повдигнатата повърхност.

Типичното лицево покритие на фланеца за фланци ASME B16.5 RF е 125 до 250 µin Ra (3 до 6 µm Ra).

Повдигната височина на лицето

За мерките за височина H и B на всички описани размери на фланците на този уебсайт, с изключение на фланеца на Lap Joint, е важно да разберете и запомните следното:

При класове на налягане 150 и 300 височината на повдигнатата повърхност е приблизително 1,6 mm (1/16 инча). В тези два класа на налягане почти всички доставчици на фланци показват в своя каталог или брошура размерите H и B, включително височината на повдигнатата повърхност. ((фиг. 1))

При класове на налягане 400, 600, 900, 1500 и 2500 височината на повдигнатата повърхност е приблизително 6,4 mm (1/4 инча). В тези класове на налягане повечето доставчици показват размерите H и B, с изключение на височината на повдигнатото лице. (фиг. 2)

Плоско лице (FF)

Фланецът с плоска повърхност има уплътнителна повърхност в същата равнина като лицевата страна на кръга на болтовете. Приложенията, използващи фланци с плоска повърхност, често са тези, при които свързващият фланец или фланцовият фитинг са направени от отливка.

Плоските челни фланци никога не трябва да се завинтват към повдигнати челни фланци. ASME B31.1 казва, че при свързване на фланци от чугун с плоска повърхност към фланци от въглеродна стомана, изпъкналата повърхност на фланеца от въглеродна стомана трябва да се отстрани и че е необходимо пълно лицево уплътнение. Това се прави, за да се предпази тънкият, малък чугунен фланец от пружиниране в пролуката, причинена от повдигнатата повърхност на фланеца от въглеродна стомана.

Пръстеновидно съединение (RTJ)

Фланците тип пръстеновидно съединение обикновено се използват при високо налягане (клас 600 и по-висок рейтинг) и/или високотемпературни услуги над 800°F (427°C). Те имат жлебове, изрязани в челата им, които уплътняват стоманени пръстени. Фланците се уплътняват, когато затегнатите болтове притискат уплътнението между фланците в жлебовете, деформирайки (или изковавайки) уплътнението, за да осъществи плътен контакт вътре в жлебовете, създавайки уплътнение метал към метал.

RTJ фланецът може да има повдигната повърхност с пръстеновиден жлеб, машинно изработен в него. Тази повдигната повърхност не служи като част от уплътняващото средство. За RTJ фланци, които уплътняват с пръстеновидни уплътнения, повдигнатите повърхности на свързаните и затегнати фланци може да се допират една до друга. В този случай компресираното уплътнение няма да понесе допълнително натоварване извън напрежението на болта, вибрациите и движението не могат допълнително да смачкат уплътнението и да намалят свързващото напрежение.

Уплътнения тип пръстен

Уплътненията тип пръстен са метални уплътнителни пръстени, подходящи за приложения при високо налягане и висока температура. Те винаги се прилагат към специални, съпътстващи фланци, които осигуряват добро, надеждно уплътнение с правилен избор на профили и материал.

Уплътненията за свързване от тип пръстен са проектирани да уплътняват чрез „първоначален контакт на линията“ или заклинване между свързващия фланец и уплътнението. Чрез прилагане на натиск върху интерфейса на уплътнението чрез силата на болта, „по-мекият“ метал на уплътнението се влива в микрофинната структура на по-твърдия материал на фланеца и създава много плътно и ефективно уплътнение.

Най-прилаганият тип е стилътRпръстен, който е произведен в съответствие с ASME B16.20, използван с фланци ASME B16.5, клас 150 до 2500. Стилните съединения тип пръстен „R“ се произвеждат както в овална, така и в осмоъгълна конфигурация.

TheОсмоъгълнапръстенът има по-висока ефективност на уплътняване от овалния и би бил предпочитаното уплътнение. Въпреки това, само овалното напречно сечение може да се използва в стария тип канал с кръгло дъно. По-новият дизайн на канала с плоско дъно ще приеме или овалното, или осмоъгълното напречно сечение.

Сглобките тип пръстен тип R са проектирани да уплътняват налягане до 6250 psi в съответствие с рейтингите на налягането ASME B16.5 и до 5000 psi.

R ОВАЛЕН

R ОСМОГЪНЕН

RX

BX

TheRXтип е подходящ за налягане до 700 бара. Този RTJ може да се запечата сам. Външните уплътнителни повърхности правят първия контакт с фланците. По-високото системно налягане води до по-високо повърхностно налягане. Тип RX е взаимозаменяем със стандартните R-модели.

TheBXтип е подходящ за много високо налягане до 1500 бара. Това пръстеновидно съединение не е взаимозаменяемо с други типове и е подходящо само за API тип BX фланци и жлебове.

Уплътнителните повърхности на жлебовете на пръстеновидните съединения трябва да бъдат гладко завършени до 63 микроинча и да нямат неприятни ръбове, следи от инструменти или дрънкане. Те уплътняват чрез първоначален контакт на линията или чрез заклинване, когато се прилагат силите на натиск. Твърдостта на пръстена винаги трябва да бъде по-малка от твърдостта на фланците.

Избор на материал

Таблицата по-долу показва най-често използваните материали за съединения тип пръстен.

език и канал (T&G)

Повърхностите на перото и жлеба на тези фланци трябва да съвпаднат. Едната страна на фланеца има повдигнат пръстен (език), машинно изработен върху повърхността на фланеца, докато свързващият фланец има съответстваща вдлъбнатина (жлеб), машинно изработена в лицето му.

Облицовките с перо и жлеб са стандартизирани както в големи, така и в малки видове. Те се различават от мъжкия и женския по това, че вътрешните диаметри на перото и жлеба не се простират в основата на фланеца, като по този начин задържат уплътнението върху вътрешния и външния диаметър. Те обикновено се намират на капаците на помпата и капаците на клапаните.

Сглобките тип "перо и жлеб" също имат предимство, тъй като са самоподравняващи се и действат като резервоар за лепилото. Шаловото съединение поддържа оста на натоварване в една линия със съединението и не изисква голяма механична обработка.

Общите повърхности на фланците като RTJ, TandG и FandM никога не трябва да се завинтват заедно. Причината за това е, че контактните повърхности не съвпадат и няма уплътнение, което да има един вид от едната страна и друг тип от другата страна.

Мъж и жена (M&F)

При този тип фланците също трябва да бъдат съчетани. Едната повърхност на фланеца има зона, която се простира отвъд нормалната повърхност на фланеца (мъжки). Другият фланец или свързващият фланец има съответстваща вдлъбнатина (женска), машинно изработена в лицето му.

Женското лице е дълбоко 3/16 инча, мъжкото лице е високо 1/4 инча и двете са гладко завършени. Външният диаметър на женското лице действа за локализиране и задържане на уплътнението. По принцип са налични 2 версии; малките M&F фланци и големите M&F фланци. Персонализирани мъжки и женски облицовки обикновено се намират на корпуса на топлообменника за канализиране и покриване на фланци.

Предимства и недостатъци на T&G и M&F фланцови повърхности

Предимства
По-добри уплътнителни свойства, по-прецизно местоположение и точна компресия на уплътнителния материал, използване на други, по-подходящи уплътнителни и специализирани уплътнителни материали (О-пръстени).

Недостатъци
Търговска наличност и цена. Нормалната повдигната повърхност е много по-разпространена и готова, както по отношение на клапани, фланци, така и уплътнителен материал. Друга сложност е, че трябва да се прилагат някои строги правила към дизайна на тръбопровода. Поръчваш ли клапаните да са женски от двете страни, или може би от едната страна, в който случай насочваш всички мъжки краища в посоката на потока или какво. Същото важи и за всяка фланцова връзка/съединителна връзка, разбира се.