Спецпредложения

Виды фланцевых соединений и управление ими

5 0
0
Поделиться

Соединение крепежом (болты, гайки, шпильки) корпусов деталей, снабженных специальными поясками, называется фланцевым. В машиностроении применяется много деталей, которые выполнены в виде всевозможных пластин и оболочек, соединяемых посредством фланцев

Соединение крепежом (болты, гайки, шпильки) корпусов деталей, снабженных специальными поясками, называется фланцевым. В машиностроении применяется много деталей, которые выполнены в виде всевозможных пластин и оболочек, соединяемых посредством фланцев.

Фланцы контактирующие и неконтактирующие

При расчете фланцевого соединения учитывается наличие в нем уплотнительной прокладки.

Неконтактирующий фланец

Трубопроводы, детали и сосуды, работающие под давлением, в нефтехимическом и химическом машиностроении соединяются посредством фланцев, в промежутке между которыми образуется конструктивный зазор. Внутренние контуры таких фланцев контактируют только при помощи узкой прокладки, которая при сжатии обеспечивает герметичность соединения. Вся оставшаяся поверхность фланцев не имеет взаимного контакта, поэтому затягивание крепежа ведет к изгибу фланца и прилегающей к нему области оболочки. В расчете элементов неконтактирующих фланцевых соединений применяются методы предельно-пластического и упругого анализа.

Фланцевые соединения с неприлегающими фланцами (с уплотнительной прокладкой) как правило используются в узлах и оборудовании, которые требуют повышенной степени герметизации. Такого рода соединения применяют на ответственных промышленных системах трубопроводов нефтехимических и энергогенерирующих предприятий, а также на трубопроводном транспорте.

Контактирующий фланец

Это разновидность беспрокладочного фланцевого соединения, зачастую используемая в конструкциях, где не нужна полная герметизация стыка (корпуса машин, редукторы, шатуны и пр.).

Соединения деталей посредством фланцев в энергетическом, транспортном и других отраслях машиностроения - плотно прилегающие. Такое соединение также широко используют в гидротурбиностроении при стыковке трубчатых валов гидротурбин, деталей трубопроводов ГЭС, корпусов затворов и т.д.

Затяжка крепежа в таких фланцах вызывает деформацию в направлении прилагаемого усилия и ведет к появлению контактных напряжений по привалочной поверхности фланца.

Рассчитывая напряженное состояния такого рода фланцевых соединений, следует брать во внимание контактную жесткость соединения. В связи с этим возникает важная и сложная задача: определить контактные напряжения. Площадь плотного прилегания и действующие на ней напряжения находятся в прямой зависимости от коэффициента затяга — соотношение усилий затяжки всех болтов к осевому усилию, а также от жесткости конструкции и внешних нагрузок.

Формы стыков

Использование фланцевых соединений не ограничивается привычными плоскими и воротниковыми фланцами типовых трубопроводов. В машиностроении широко используют соединения на основе фланцев, имеющих разную форму стыка и геометрию сопряжения.

Существуют соединения фланцев, имеющие стык кольцевой, полосовой, прямоугольной и других конфигураций.

Чаще всего в машиностроении применяют контактирующие симметричные и несимметричные кольцевые соединения, которые по характеру сопряжения фланцев делятся на 2 типа:

  • "А" - с конструктивным зазором и с кольцевым внутренним уплотнением;
  • "Б" - с непосредственно прилегающими торцами.

Тип А составляет стандартные трубопроводные фланцы.

К типу Б относятся соединения элементов гидротурбин и прочих аппаратов. Помимо внутреннего давления и осевых усилий, такие элементы подвергаются еще действию моментов кручения и изгиба. Внутреннее давление удерживает мягкая неметаллическая прокладка, расположенная по внутреннему контуру болтов и плотно прижатая отшлифованными фланцевыми поверхностями.

Несимметричные фланцевые соединения кольцевого типа

1-го рода

Состоят из 2-х плотно прилегающих, предварительно напряженных кольцевых фланцев, которые неодинаковы и являются внутренними или наружными продолжениями 2-х неодинаковых оболочек с малой конусностью и переменной жесткостью, при действии на них осевых усилий в совокупности с внутренним давлением. Соединенные таким образом детали, широко применяют в гидротурбиностроении и прочих отраслях машиностроения.

2-го рода

2 разных наружных фланца соединяются с оболочками различных видов: пологая коническая (сферическая) стыкуется с оболочкой малой конусности или переменной жесткости; коническая (сферическая, цилиндрическая) — с кольцевой пластиной.

Примеры таких конструктивных соединений в машиностроении: днища и крышки с корпусами резервуаров и реакторов.

3-го рода

Неодинаковые наружный и внутренний фланцы соединяют конструкцию, образованную из цилиндрических и конических оболочек.

О нашем курсе

Цифровая академия технических профессий предлагает пройти курс MECH012 «Управление фланцами», в рамках которого участники получат базовые знания, а также навыки по затяжке фланцевых болтовых соединений и ее последовательности.

Программа «Управление фланцами» предоставит участникам основные знания и навыки сборки/разборки фланцевых соединений с использованием ручной затяжки болтов. Окончив этот курс, все его участники будут отлично владеть методами обеспечения целостности фланцев трубопроводов и сосудов на технологических установках.

Поделиться

{{ count }} комментариев

Сначала интересные
Сначала новые
Подписки
Рекомендуемые статьи
Аддитивные технологии: свобода дизайна и массовая кастомизация
22.06.2021
Аддитивные технологии: свобода дизайна и массовая кастомизация
Аддитивные технологии(АТ) — это группа методов автоматизированного производства сложных трехмерных объектов на...
Как помогает промышленный интернет вещей производствам, а в чем его опасность?
22.06.2021
Как помогает промышленный интернет вещей производствам, а в чем его опасность?
Под промышленным (индустриальным) интернетом вещей (IIoT) подразумевают объединение производственных объектов...