Слесарная практика ответ на вопрос фланцевые соединения

ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Фланцы служат для разъемного соединения трубопроводов, арматуры, составных корпусов аппаратов или отдельных аппаратов друг с другом. Фланец является элементом фланцевого соединения и представляет собой диск с отверстиями для крепежных болтов. Круглые диски легче изготовить, поэтому применяют главным образом круглые фланцы. Фланцы иной формы (например, прямоугольной, треугольной) применяют только тогда, когда это вызвано особыми технологическими или конструктивными условиями.
В литой и кованой аппаратуре фланцы выполняют как одно целое с корпусом аппарата. Для сварной аппаратуры и для трубопроводов фланцы изготовляют штамповкой и механической обработкой и приваривают к трубе или обечайке. В случае необходимости фланцы можно присоединить к трубе с помощью резьбы.
Конструкция и материал фланца зависят от условий, в которых он будет работать, и выбираются по ГОСТам или нормалям в соответствии с условным давлением, температурой и агрессивными свойствами среды. ГОСТы и ОСТы предусматривают также типы, размеры и условные обозначения соответствующих фланцев. Необходимо помнить, что для светлых нефтепродуктов независимо от рабочего давления среды применяют фланцы, рассчитанные на условное давление не ниже 1,6 МПа.
Конструктивно фланцы отличаются способом соединения с патрубком или с обечайкой и формой сопрягаемых поверхностей, между которыми зажимается уплотняющая прокладка. На рис. Ш-21 показаны способы приварки фланцев к патрубкам.

Рис. Ш-21. Конструкции фланцев:
а — плоские приварные; б — приварные встык; в — накидные или свободные

Рис. Ш-22. Формы поверхностей сопряжения фланцев: а — плоская; б — выступ — впадина; в — шип — паз.
Наиболее простые по конструкции плоские приварные фланцы применяют при условном давлении до 2,5 МПа и температуре до 300 °С. Фланцы приварные встык используют без ограничения давлений и температур. Накидные, или свободные, фланцы применяют при условном давлении до 2,5 МПа.
На рис. Ш-22 показаны наиболее часто применяемые формы поверхностей сопряжения фланцев. Плоская поверхность (а) с прокладкой прямоугольного сечения допускается при условном давлении до 2,5 МПа; поверхность с выступом и впадиной (б) с прокладкой прямоугольного сечения — до 4 МПа, поверхность «шип — паз» (Ь) с прокладкой прямоугольного или круглого сечения — до 6,3 МПа. При давлении выше 6,3 МПа применяют металлическую прокладку овального или восьмиугольного сечения; в этом случае на поверхностях сопрягаемых фланцев протачивают одинаковые фасонные канавки.
Если по условиям эксплуатации невозможно применять прокладки, то плотность между сопрягаемыми фланцами обеспечивается специальной обтюрацией (уплотнением) за счет придания сопрягаемым поверхностям определенной формы и их тщательной механической обработки (шлифовки). В этом случае сопрягаемые поверхности могут быть плоскими, сферическими или коническими.
Типы прокладок
Плотное соединение сопрягаемых фланцев, как правило, обеспечивается установкой между ними прокладок. Прокладка должна быть пластичной, эластичной, стойкой к данной среде, прочной в условиях эксплуатации и долговечной.
Материал и тип прокладок выбирают в зависимости от усло¬вий эксплуатации — давления, температуры, свойств среды. Размеры и формы прокладок зависят от конфигурации сопрягаемых поверхностей фланцев.
В табл. П1-6 приведены прокладочные материалы,' применяемые в аппаратостроении при различных рабочих условиях, диаметре и формах сопрягаемых поверхностей (см. рис. Ш-22).

Таблица III-6. Основные материалы прокладок и пределы их применения

На рис. Ш-23 показаны поперечные сечения наиболее рас¬пространенных прокладок. Прокладки прямоугольного сечения изготовляют из всех материалов, перечисленных в табл. Ш-7; прокладки круглого сечения — из металлов; овального, восьми¬угольного, зубчатого сечения — из сталей. Широко применяют плоские и гофрированные комбинированные прокладки, пред¬ставляющие собой асбестовый картон в оболочке из стали, алюминия, меди, латуни, никеля, монеля. Их устанавливают при температуре среды до 540 °С и давлении до 6,3 МПа. Применяют также комбинированные прокладки из металла в неметаллической оболочке. В этих случаях оболочку изготовляют из фторопластовой пленки, которая надежно заполняет все неровности уплотнительных поверхностей фланцев.
При выборе металлических и комбинированных прокладок следует учитывать возможность образования между прокладкой и фланцем гальванической пары, что может привести к

Рис. Ш-23. Поперечные сечения прокладок:
/ — плоской; 2 — круглой; 3 — гофрированной; 4, 5 — комбинированных (с металлической оболочкой); 6 — квадратной; 7-
'Таблица Ш-7. Области применения прокладок для различных сред

интенсивной электрохимической коррозии уплотняемых поверхностей.
Области применения прокладок для различных сред приведены в табл. Ш-7.
Затворы сосудов высокого давления
В зависимости от внутреннего диаметра аппарата, расчетных давления и температуры рекомендуются затворы с плоской металлической прокладкой, с двухкоиусным обтюратором и с дельта-обтюратором (рис. II1-24). Методика расчета усилий и кон-структивных размеров для затворов предусмотрена стандартом.

Рис. Ш-24. Затворы сосудов высокого давления:
а — с плоской металлической прокладкой; б — с дельтаобтюратором; в — с двухконусным обтюратором.
Работа болтов и шпилек при высоких температурах
При контакте с горячей средой фланцы нагреваются и расширяются. Температура болтов и шпилек, как правило, ниже тем¬пературы самих фланцев. В результате разности деформаций в болтах и шпильках возникает дополнительное (температурное)
напряжение at, определяемое из закона Гука.
Штуцера
Фланцевым штуцером называют короткий отрезок трубы с приваренным к нему фланцем, служащий для присоединения труб и арматуры к аппарату. С помощью штуцеров аппараты можно
соединять друг с другом непосредственно.
На рис. Ш-26 приведены два способа приварки штуцера к корпусу аппарата. Обычно применяют первый способ как наиболее простой и надежный;
Рис. Ш-25. Шпилька и гнез.до под шпильку для затворов сосудов высокого давления.

Рис. Ш-26. Способы приварки штуцера к корпусу аппарата:
а — без подрезки патрубка; б —с подрезкой патрубка заподлицо с корпусом.
Рис. Ш-27. Ориентирование фланца штуцера по отношению к корпусу аппарата.
второй способ применяют в тех случаях, когда внутри аппарата не должно быть выступающих частей.
Патрубки штуцеров рассчитывают как цилиндры. Учитывая возможность больших скоростей среды в штуцере, необходимо кроме прибавки на коррозию (которую принимают такой же, как для корпуса аппарата) предусмотреть соответствующую конкретным условиям прибавку на эрозию.
Болтовые отверстия фланцев и штуцеров не должны совпадать с плоскостями симметрии аппарата (рис. Ш-27).
Люки
Для осмотра и проведения ремонтных работ внутри аппаратов их снабжают люками с фланцевыми крышками. Размер люка должен быть таким, чтобы человек мог проникнуть через него в аппарат. На аппаратах нефтеперерабатывающих заводов в соответствии с требованиями Госгортехнадзора устанавливают круглые люки диаметром 450 мм. Круглые люки диаметром 400 мм разрешается ставить только в тех случаях, когда люк большего диаметра невозможно конструктивно разместить на аппарате. По тем же причинам для большего удобства ставят люки овальной формы, обычно размером 400X650 мм. Число люков обусловлено высотой (длиной) аппарата, возможностью доступа ко всем его внутренним поверхностям и должно быть согласовано с правилами и нормами техники безопасности при осмотре и ремонте.
Фланцевые крышки люков сварных аппаратов в основном бывают плоскими. На рис. III-28 приведены типовые конструкции люков с плоскими фланцевыми крышками. Конструкцию I применяют для условных давлений до 2,5 МПа и температур до 300 °С, конструкцию II — для условных давлений выше 2,5 МПа и температур выше 300 °С. Люки нормализованы; их размеры в зависимости от условного давления и конструкции крышки приведены в соответствующих таблицах.

С целью облегчения снятия и последующей установки тяжелой крышки применяют шарнирное соединение крышки люка с фланцем. Освобожденную от болтов крышку откидывают на шарнире за ручку, приваренную к ней. Крышки люков аппаратов, работающих без давления, не имеют шарнира; они снабжены двумя ручками. Для люков с вертикальной осью с той же целью применяют поворотный кронштейн с серьгой, устанавливаемый над аппаратом. Втулка кронштейна может кре¬питься к штуцеру, к корпусу аппарата и к патрубку (рис. Ш-29).

Рис. Ш-29. Способы крепления поворотных кронштейнов для снятия крышек
люков:
/-серьга, приваренная к крышке; 2 - винт; 3 - гайка; 4 - кронштейн; 5 - втулка.
Рис. III-30. Эллиптические фланцевые крышки:
а —с плоским фланцем; б —с фланцем, привариваемым встык.
На рис. II1-30 приведены основные типовые конструкции эллиптических фланцевых крышек. Диаметр их выбирают в соответствии с нормалями на эллиптические днища.
Список используемой литературы:

1. Адельсон С.В. – «Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии»
2. Молоканов Ю.К. – «Процессы и аппараты нефтегазопереработки»
3. Фарамазов С.А. – «Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация»
4. Генкин А.Э. – «Оборудование химических заводов»
5. Медведева О.С. – «Охрана труда и противопожарная защита в химической промышленности»

похожие статьи:

• Практическая работа 6 Тема: Выбор монтажного крана. Вариант 3
• Практическая работа 1 ООС
• Слесарная практика ответ на вопрос предохранительные клапаны
• Задвижки и заглушки
• Практическая работа по Эксплуатации оборудования и систем водоснабжения и водоотведения Тема:План присоединения водоотводящей и водопроводной сети к существующей сети.