Flänstyper

Som redan beskrivits tidigare är de mest använda flänstyperna ASME B16.5: Svetshals, Slip On, Socket Weld, Lap Joint, Gängad och Blindfläns. Nedan hittar du en kort beskrivning och definition av varje typ, kompletterad med en detaljerad bild.

De vanligaste flänstyperna

Svetshalsfläns

Svetshalsflänsar är lätta att känna igen vid det långa avsmalnande navet, som gradvis går över till väggtjockleken från ett rör eller koppling.

Det långa avsmalnande navet ger en viktig förstärkning för användning i flera applikationer som involverar högt tryck, minusgrader och/eller förhöjda temperaturer. Den mjuka övergången från flänstjocklek till rör- eller kopplingsväggtjocklek som åstadkommes av avsmalningen är extremt fördelaktig, under förhållanden med upprepad böjning, orsakad av linjeexpansion eller andra varierande krafter.

Dessa flänsar är borrade för att matcha innerdiametern på det passande röret eller kopplingen så att det inte finns någon begränsning av produktflödet. Detta förhindrar turbulens i leden och minskar erosion. De ger också utmärkt spänningsfördelning genom det avsmalnande navet och är lätt att röntgenfotografera för att detektera fel.

Denna flänstyp kommer att svetsas till ett rör eller koppling med en enda helgenomträngning, V-svets (buttweld).

Slip On-fläns

Den beräknade hållfastheten från en Slip On-fläns under inre tryck är i storleksordningen två tredjedelar av den för svetshalsflänsar, och deras livslängd under utmattning är ungefär en tredjedel av de senares.

Anslutningen med röret görs med 2 kälsvetsar, såväl på utsidan som även på insidan av flänsen.

X-måttet på bilden är ungefär:
Väggtjocklek på rör + 3 mm.

Detta utrymme är nödvändigt för att inte skada flänsytan under svetsprocessen.

En nackdel med flänsen är att principen alltid först måste ett rör svetsas och sedan bara en koppling. En kombination av fläns och armbåge eller fläns och tee är inte möjlig, eftersom namngivna beslag inte har en rak ände, som helt glider in i Slip On-flänsen.

Sockelsvetsfläns

Socket Weld-flänsar utvecklades ursprungligen för användning på små högtrycksrör. Deras statiska styrka är lika med Slip On-flänsar, men deras utmattningshållfasthet är 50 % större än dubbelsvetsade Slip On-flänsar.

Anslutningen med röret görs med 1 kälsvets, på utsidan av flänsen. Men innan svetsning måste ett utrymme skapas mellan fläns eller koppling och rör.

ASME B31.1 1998 127.3 Förberedelse för svetsning (E) Socket Weld Assembly säger:
Vid montering av fogen före svetsning ska röret eller röret föras in i hylsan till maximalt djup och sedan dras tillbaka ungefär 1/16″ (1,6 mm) från kontakt mellan rörets ände och hylsan.

Syftet med bottenspelet i en sockelsvets är vanligtvis att minska den restspänning vid svetsroten som kan uppstå under stelning av svetsmetallen. Bilden visar X-måttet för expansionsgapet.

Nackdelen med denna fläns är rätt gapet, som måste göras. Vid korrosiva produkter, och främst i rostfria rörsystem, kan sprickan mellan rör och fläns ge korrosionsproblem. I vissa processer är denna fläns inte heller tillåten. Jag är ingen expert på detta, men på internet hittar du mycket information om former av korrosion.

Även för denna fläns räknas, den principen alltid först måste ett rör svetsas och sedan bara en koppling.

Överlappsfogfläns

Överlappsflänsar har alla samma vanliga dimensioner som alla andra flänsar som nämns på denna sida, men den har inte en upphöjd yta, de används i kombination med en "Lap Joint Stub End".

Dessa flänsar är nästan identiska med en Slip On-fläns med undantag av en radie vid skärningspunkten mellan flänsytan och hålet för att rymma den flänsade delen av stubbänden.

Deras tryckhållningsförmåga är lite, om någon, bättre än den för Slip On-flänsar och utmattningslivslängden för monteringen är bara en tiondel av svetshalsflänsar.

De kan användas vid alla tryck och finns i en full storleksserie. Dessa flänsar glider över röret och är inte svetsade eller på annat sätt fästa vid det. Bulttrycket överförs till packningen genom trycket från flänsen mot baksidan av röröverlappet (Stub End).

Överlappsfogflänsar har vissa speciella fördelar:

• Friheten att svänga runt röret underlättar uppställningen av motsatta flänsbulthål.
• Brist på kontakt med vätskan i röret tillåter ofta användningen av billiga kolstålflänsar med korrosionsbeständiga rör.
• I system som eroderar eller korroderar snabbt kan flänsarna bärgas för återanvändning.

Stubbände

En Stub End kommer alltid att användas med en Lap Joint fläns, som en stödfläns.

Dessa flänsanslutningar används i lågtrycks- och icke-kritiska applikationer och är en billig flänsningsmetod.
I ett rörsystem av rostfritt stål kan till exempel en fläns av kolstål appliceras, eftersom de inte kommer i kontakt med produkten i röret.

Stubbändar finns i nästan alla rördiametrar. Mått och dimensionstoleranser definieras i ASME B.16.9-standarden. Lättvikts korrosionsbeständiga stubbändar (beslag) definieras i MSS SP43.

Gängad fläns

Gängade flänsar används för speciella omständigheter med deras främsta fördel är att de kan fästas på röret utan svetsning. Ibland används också en tätningssvets i samband med den gängade anslutningen.

Även om det fortfarande finns i de flesta storlekar och tryckklasser, används skruvkopplingar idag nästan uteslutande i mindre rörstorlekar.

En gängad fläns eller koppling är inte lämplig för ett rörsystem med tunn väggtjocklek, eftersom det inte är möjligt att skära gänga på ett rör. Därför måste tjockare väggtjocklek väljas...vad är tjockare?

ASME B31.3 Piping Guide säger:
Där stålrör är gängat och används för ångservice över 250 psi eller för vattenservice över 100 psi med vattentemperaturer över 220°F, ska röret vara sömlöst och ha en tjocklek som minst motsvarar schema 80 i ASME B36.10.

Blindfläns

Blindflänsar tillverkas utan hål och används för att tömma bort ändarna på rörledningar, ventiler och tryckkärlsöppningar.

Ur synvinkel av inre tryck och bultbelastning är blindflänsar, särskilt i de större storlekarna, de mest belastade flänstyperna.

De flesta av dessa spänningar är dock böjningstyper nära centrum, och eftersom det inte finns någon standard innerdiameter är dessa flänsar lämpliga för applikationer med högre trycktemperatur.