Характеристики фланца с нахлёсточным соединением и области его применения

Сборки фланцев с нахлёсточным соединением состоят из двух независимых элементов: свободной фланцевой пластины и встык приваренного конца трубы. В отличие от цельносварных фланцев, фланцевая пластина не соединяется непосредственно с трубопроводом. Конец трубы приваривается к торцу трубопровода, а свободная фланцевая пластина может свободно вращаться вокруг этого конца. Такая уникальная конструкция обеспечивает заметные преимущества при монтаже трубопроводов и их последующем обслуживании. Вращающаяся фланцевая пластина позволяет произвольно регулировать направление отверстий под болты во время сборки. При предварительной сборке трубопроводов и их монтаже на месте рабочим не требуется точно выдерживать углы поворота концов труб; это существенно снижает сложность строительства, особенно для длинномерных сборных модулей трубопроводов и в условиях ограниченного пространства для монтажа. Ещё одно преимущество — оптимизация затрат при работе с трубопроводами из высоколегированных и нержавеющих сталей. Нахлёсточный конец контактирует с транспортируемой средой, поэтому его изготавливают из антикоррозионных металлических материалов. Свободная фланцевая пластина воспринимает лишь усилия затяжки и не контактирует с внутренней средой. Производители могут использовать недорогую углеродистую сталь для изготовления свободных фланцев, а для концов применять нержавеющую сталь. Такое сочетание материалов позволяет значительно снизить общие инженерные расходы по сравнению с полностью нержавеющими цельносварными фланцами. В процессе эксплуатации, если уплотнительные поверхности фланцев повреждены, требуется заменить только свободную фланцевую пластину, без необходимости разрезать и переплавлять трубопровод. Таким образом, объём работ по обслуживанию существенно меньше, чем при использовании сварных фланцев. Однако фланцы с нахлёсточным соединением имеют и свои ограничения. Контакт между свободной фланцевой пластиной и концом трубы образует контактную поверхность без жёсткой фиксации; при сверхвысоких давлениях и значительных вибрациях трубопровода между этими двумя элементами может возникать относительное смещение, что влияет на стабильность уплотнения. Поэтому такие фланцы не рекомендуются для трубопроводов сверхвысокого давления и систем, подверженных сильным постоянным вибрациям. Уплотнительная поверхность располагается на конце трубы, а не на свободной фланцевой пластине. При транспортировке и монтаже необходимо уделять особое внимание защите уплотнительных поверхностей конца трубы: любая царапина на этих поверхностях может привести к потере герметичности. Типичные области применения включают технологические трубопроводы из нержавеющей стали, городские тепловые сети, судовые трубопроводные системы, а также вспомогательные трубопроводы оборудования, где часто требуется сборка. В зарубежных проектах, требующих больших объёмов трубопроводов из нержавеющей стали, решения с фланцами нахлёсточного соединения широко применяются для контроля инвестиционного бюджета. Стандартные технические условия устанавливают требования к размерному соответствию между концами труб и свободными фланцами; покупатели должны обеспечить, чтобы оба компонента изготавливались по одному и тому же стандарту, чтобы избежать несоответствия при сборке.