3.5. Фланцевые соединения

С помощью фланцев осуществляются разъемные соединения аппаратов и трубопроводов. Наибольшее распространение получили фланцы плоские с гладкой уплотнительной поверхностью рис.З.7,а и фланцы, приваренные встык с уплотнительной поверхностью выступ - впадина рис.3.7,б. Плоские приварные фланцы применяют главным образом при давлениях до 1,6МПа и температуре до 300. При более высоких давлениях и температурах предпочтение отдают фланцам, приваренным встык, которые имеют утолщенную шейку, придающую фланцу большую жесткость.

Рис.3.7. Фланцевые соединения.

Выбор фланцев. Фланцы являются деталями массового изготов­ления и их выбирают либо по ГОСТу, либо по нормалям (табл.5 и 6 приложения).

Присоединительные размеры фланцев всех типов унифицированы, что обеспечивает их взаимозаменяемость. Для того чтобы не изго­товлять фланцы на любое давление и любой диаметр обечайки, весь непрерывный ряд давлений и диаметров разбит на ряд условных дав­лении и диаметров.

Ряд условных давлений установлен ГОСТом 9493-60. Некоторые из этих условных давлений, МПа(Н/мм²): 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,1; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0 и др. Если требуется выбрать фланец на давление, которого нет в ряду, то следует выбирать фланец на следующее большее давление.

С увеличением температуры механическая прочность стали понижается и допускаемые рабочие давления в аппаратах оказываются ниже условных. Иногда для аппаратов с высокой температурой среды приходится выбирать фланцы на большее условное давление. В табл.7 приложения приведены наибольшие рабочие давления в зависимости от температуры среды и материала фланца (ОСТ 26-427-79).

Рекомендуемые материалы для фланцев и крепежных деталей (болтов, гаек, шпилек) к ним приведены в табл. 7 и 8 приложения.

Ряд диаметров установлен ГОСТом 7617-67. Стандарт распростра­няется на цилиндрические сосуды и аппараты с внутренним диаметром до 2000 мм. Некоторые из этих диаметров, мм: 400; /450/; 500; 600; /650/; 700; 800; 900; 1000; 1200; /I300/; 1400; /I500/; 1600; /1700/; 1800; /I900/; 2000. Фланцы аппаратов с взрыво-, ядовито-и пожароопасными веществами рассчитываются на давление 1-1,6 МПа (Н/мм²), даже если давление в аппарате меньше. Фланцы, подобранные по ГОСТу или нормали, в расчете не нуждаются, их размеры таковы, что обеспечивается прочность и плотность соединения.

Прокладки обеспечивают герметичность фланцевого соединения. Так как прокладки изготовляют из материала более мягкого; чем ма­териал фланцев, то при затягивании соединения они деформируются и заполняют все углубления и царапины на поверхности фланцев.

Материал прокладок следует выбирать в зависимости от свойств среды (агрессивности, температуры, давления), а также с учетом типа уплотнительной поверхности.

Наиболее распространены следующие прокладочные материалы: картон, резина, паронит, асбест, фторопласт, медь, алюминий, мягкая сталь и др. Картон примеряют при низких температурах и давлениях для воды и других нейтральных сред; паронит - для горячей воды, пара и многих химических веществ; резину - для кислых сред; метал­лические прокладки - для высоких давлений (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Пределы применения покладочных материалов.

Прокладочный материал	Наибольшая температура среды,	Наибольшее давление в аппарате, Мпа (Н/мм)
Картон асбестовый	500	0,6
Асбестовый шнур прографиченый	300	0,3
Резина	65	1,0
Паронит	490	6,4
Медь	250	5,0
Алюминий	150	2,5
Сталь углеродистая (0, 10, 15)	450	Любое
Сталь ХI8Н9Т	600	Любое
Асбестоалюминевые гофрированные	500	4,0
Асбестостальные гофрированные	500	4,0

Размеры неметаллических прокладок для аппаратов в зависи­мости от условного давления и типа уплотнительной поверхности фланцев приведены в двух исполнениях: I - для фланцев (рис. 3.7,б) с поверхностью шип - паз и выступ - впадина, II - для фланцев с гладкой поверхностью (рис. 3.7,а). Размеры асбометаллических прокладок приведены в табл.II приложения.

Рис. 3.8.