20.Сен.2019

ASME B16 5 фланцы

ASME B16 5 фланцы
В США наиболее распространённым стандартом на фланцы является ANSI B16.5.
Данный стандарт, подобно отечественным ГОСТам, содержит описания типоразмеров, ориентировочных масс для фланцев разнообразных Ду и Ру.
Привычное для русского арматурщика название «фланцы воротниковые», например, звучит в ANSI B 16.5 как «Welding Neck Flange».
Изучение зарубежных стандартов на фланцы позволяет учиться на чужих ошибках и успехах.

Характеристики фланцев по американскому стандарту ASME/ANSI B16.5

Наиболее распространённым американским стандартом на стальные фланцы является ASME/ANSI B16.5 «Pipe Flanges and Flanged Fittings» (Трубные фланцы и фланцевые фитинги от NPS 1/2 до NPS 24).

Данный стандарт, подобно отечественным ГОСТам, содержит описания типоразмеров, ориентировочных масс и допусков для фланцев Ду ½″…24″ (NPS, в дюймах) и Ру классов 150…2500 (Class, в psi).

Список фланцев ASME B16.5:

Фланец стальной приварной встык (Welding Neck Flange): фланцы API, ANSI/ASME
Фланцы стальные плоские приварные (Slip-on Flanges)
Фланцы резьбовые (Threaded Flanges или Screwed Flanges)
Фланцы свободные (Lap Joint Flanges, или Lapped Flanges, или Van Stone Flanges)
Фланцы раструбные (ANSI/ASME Socket Weld Flanges)
Фланцевые заглушки (Blind Flanges ASME/ANSI)
Соединительные выступы фланцев ANSI/ASME B16.5
Фланцы ASME/ANSI B 16.5 Class 150 (PN20) из кованой стали ASTM-105

Стальные фланцы ASME/ANSI, их конструкция и обработка поверхности

Фланцы ASME/ANSI B16.5, различаются по типу конструкции.

Фланец стальной приварной встык (Welding Neck Flange): фланцы API, ANSI/ASME

Фланцы стальные приварные встык (Welding Neck flanges, воротниковые фланцы) обладают максимальным набором типоразмеров и доступны для всех диаметров и классов давлений. Фланцы воротниковые привариваются к трубе встык. Воротниковые фланцы обеспечивают устойчивость соединения к максимальным перегрузкам и обеспечивают максимальную надёжность соединения трубопровода. По этой причине наиболее актуальным является производство фланцев воротниковых. Такие фланцы обладают конструктивными преимуществами с фланцами остальных типов и применяются в самых ответственных и опасных условиях на объектах атомной энергетики, газовой и нефтехимической промышленности.

В случае особо критических условий применяются фланцы воротниковые по стандарту API 6A.

Наверх

Фланцы стальные плоские приварные (Slip-on Flanges)

Плоские фланцы (slip-on flanges, дословно переводится как «нацепляющиеся фланцы»), также стандартизованы в большинстве классов давления и величин DN, являются популярными благодаря простоте и применения. Такой кованый фланец насаживается на торец трубы и, как правило, сконструирован так, что вылет фланца за конец трубы составляет около 0,375 «(9,5 мм).

Фланцы плоские особенно интенсивно используются для трубопроводов низких давлений: Class 150 (PN 20) или Class 300 (PN 50).

Многие производители фланцев не изготавливают плоские фланцы для более высоких давлений, мотивируя это двумя причинами:

соединение между фланцем и трубой не так надёжно, как в соединение воротниковых фланцев (Weld Neck Flanges);
способ крепления плоского фланца (ASME Slip On Flange) к трубе влечёт большую восприимчивость к коррозии.

Наверх

Фланцы резьбовые (Threaded Flanges или Screwed Flanges)

Резьбовые фланцы (по номенклатуре ASNE/ANSI, Threaded или Screwed Flanges) прикрепляются к трубе при помощи резьбы, как и другие фитинги с резьбовым соединением. После навинчивания на трубу такой фланец можно приварить к ней для усиления соединения.

Хотя резьбовые фланцы ASME стандартизованы американскими нормативными документами для многих классов давлений и условных диаметров, применяются резьбовые фланцы в исключительных случаях небольших диаметров и низких классов давлений.

Наверх

Фланцы свободные (Lap Joint Flanges, или Lapped Flanges, или Van Stone Flanges)

Конструкция свободных фланцев Lap Joint Flanges подразумевает плотное прижатие концевого приварного кольца или бурта трубы. Фланцы Lapped Flanges ASME/ANSI могут свободно вращаться вокруг трубы, если они не соединены крепежом.

Фланцы ASME / ANSI Lap Joint могут использоваться на всех классах давлений и доступны в полном диапазоне размеров. Давление болтов передается на прокладку посредством фланца и уплотнительной поверхности приварного кольца.

Преимущества фланцев Lap Joint ANSI / ASME при монтаже и демонтаже

Фланцы имеют слежующие особые преимущества при монтаже и демонтаже:

свободный поворот вокруг трубы облегчает выравнивание крепежных отверстий для крепежных болтов или шпилек противоположных фланцев;
отсутствие контакта фланца с рабочей средой в трубе зачастую позволяет использовать недорогие фланцы из углеродистой стали с нержавеющими трубами;
свободные фланцы не контактируют с транспортируемой средой, следовательно, возможно повторное применение фланцев ASME / ANSI, отслуживших даже на сильно подверженных внутренней коррозии трубопроводов.

Наверх

Фланцы раструбные (ANSI/ASME Socket Weld Flanges)

Фланцы раструбные ANSI/ASME Socket Weld Flanges похожи на плоские, но имеют конструктивное углубление (гнездо) в задней части фланца, образованное небольшим воротником. При монтаже конец трубы вставляется и вваривается в гнездо фланца.

Но, соединение фланца через гнездо не так прочно, как соединение фланцев приварных встык, поэтому применение такого типа фланца всегда ограничиваются NPS 4 (DN 100) и меньших размеров, и имеют более низкие допуски давлений.

Преимуществом гнездовых фланцев ANSI / ASME является лёгкость подготовительных работ и сборки фланцевого соединения.

Наверх

Фланцевые заглушки (Blind Flanges ASME/ANSI)

Фланцевые заглушки (ASME/ANSI, API Blind Flanges) доступны для любых классов давлений и условных диаметров.

Глухие фланцы (Blind Flanges) представляют собой цельные металлические диски с соответствующими фланцам болтовыми отверстиями и уплотнительными поверхностями.

Применяются стальные фланцевые заглушки в для герметичного перекрытия участка трубопроводных систем и для быстрого доступа к внутренней поверхности трубопровода.

Наверх

Соединительные выступы фланцев ANSI/ASME B16.5

Фланцы ANSI / ASME класса 150 (PN 20) и фланцы класса 300 (PN 50) всех типов, кроме свободных фланцев, обычно снабжаются уплотнительным соединительным выступом высотой 0.06″ (1,6 мм) (которая входит в толщину фланца). Фланцы ANSI более высоких давлений оснащаются выступом в 0,25″ (6,4 мм) в дополнение к имеющейся толщине фланца.

В таком случае фланцы этих типов могут быть оснащены множеством других уплотнительных поверхностей, таких, как, выступ и впадина, шип, и паз, и т.д.

Фланцы свободные изготавливаются с плоской поверхностью, так как фланцы свободные не имеют уплотнительной поверхности.

Наверх

Фланцы ASME/ANSI B 16.5 Class 150 (PN20) из кованой стали ASTM-105

В качестве примера приведём здесь основные характеристики кованых фланцев ASME/ANSI B 16.5. В строках таблицы с белым фоном представлены характеристики фланцев в американской системе измерений (дюймы, фунты). В строках с серым фоном даны альтернативные значения в единицах измерения системы СИ (миллиметры, килограммы).

NPS	Болтовые отверстия				Диаметр воротника			Приближённая масса (вес фланцев ANSI)
DN	Кол-во отверстий	диам. болт. отв.	диам. болт. окр.	глубина гнезда	основание	верх	рад. скругл.
	H	J	K	L	M	N	r	WN	SO, Threaded, SW	Blind	LJ
½	4	0.62	2.38	0.38	1.19	0.84	0.12	2	1	1	1
15	4	16	60.3	10	30.2	21.4	3	0.9	0.5	0.5	0.5
¾	4	0.62	2.75	0.44	1.50	1.05	0.12	2	2	2	2
20	4	16	69.8	11	38.1	26.6	3	0.9	0.9	0.9	0.9
1	4	0.62	3.12	0.50	1.94	1.32	0.12	3	2	2	2
25	4	16	79.4	13	49.2	33.5	3	1.4	0.9	0.9	0.9
1¼	4	0.62	3.50	0.56	2.31	1.66	0.19	3	3	3	3
32	4	16	88.9	14	58.7	42.1	5	1.4	1.4	1.4	1.4
1½	4	0.62	3.88	0.62	2.56	1.90	0.25	4	3	4	3
40	4	16	98.4	16	65.1	48.3	61	81	1.4	1.8	1.4
2	4	0.75	4.75	0.69	3.06	2.38	0.31	6	5	5	5
50	4	20	120.6	17	77.6	60.4	8	2.7	2.3	2.3	2.3
2½	4	0.75	5.50	0.75	3.56	2.88	0.31	8	7	7	7
65	4	20	139.7	19	90.5	73.0	8	3.6	3.2	3.2	3.2
3	4	0.75	6.00	0.81	4.25	3.50	0.38	10	8	9	8
80	4	20	152.4	21	107.9	88.9	10	4.5	3.6	4.1	3.6
3½	8	0.75	7.00	—	4.81	4.00	0.38	12	11	13	11
90	8	20	177.8	—	122.2	101.6	10	5.4	5.0	5.9	5.0
4	8	0.75	7.50	—	5.31	4.50	0.44	15	13	17	13
100	8	20	190.5	—	134.9	114.3	11	6.8	5.9	7.7	5.9
5	8	0.88	8.50	—	6.44	5.56	0.44	19	15	20	15
125	8	23	215.9	—	163.5	141.3	11	8.6	6.8	9.1	6.8
6	8	0.88	9.50	—	7.56	6.63	0.50	24	19	26	19
150	8	23	241.3	—	192.1	168.3	13	10.9	8.6	11	8.6
8	8	0.88	11.75	—	9.69	8.63	0.50	39	30	45	30
200	8	23	298.4	—	246.1	219.1	13	17.7	13.6	20.4	13.6
10	12	1.00	14.25	—	12.00	10.75	0.50	52	43	70	43
250	12	26	361.9	—	304.8	273.0	13	23.6	19.5	31.8	19.5
12	12	1.00	17.00	—	14.38	12.75	0.50	80	64	110	64
300	12	26	431.8	—	365.1	323.8	13	36.3	29.0	49.9	29.0
14	12	1.12	18.75	—	15.75	14.00	0.50	110	90	140	105
350	12	29	476.2	—	400.0	355.6	13	50.0	41.0	63.5	47.6
16	16	1.12	21.25	—	18.00	16.00	0.50	140	98	180	140
400	16	29	539.7	—	457.2	406.4	13	64.0	44	5.81	81.6
18	16	1.25	22.75	—	19.88	18.00	0.50	150	130	220	160
450	16	32	577.8	—	504.8	457.2	13	68.0	59.0	99.8	72.6
20	20	1.25	25.00	—	22.0	20.0	0.50	180	165	285	195
500	20	32	635.0	—	558.8	508.0	13	81.6	75.0	129.0	88.5
24	20	1.38	29.50	—	26.12	24.00	0.50	260	220	430	275
600	20	35	749.3	—	663.6	609.6	613	118	99.8	195.0	125.0

В шапке таблице использованы следующие сокращения:

NPS — Ду фланца в дюймах,
DN — Ду фланца в миллиметрах,
H — количество отверстий под крепежные изделия;
J — диаметр отверстий для крепежа;
K — диаметр болтовой окружности;
L — глубина гнезда;
M — основание воротника воротникового и раструбного фланцев, Weld Neck, Socket Weld Flange;
N — приварной конец воротника воротникового фланца Flange Weld Neck;
r — радиус скругления раструбного фланца Socket Weld Flange;
WN — воротниковые фланцы ANSI B16.5 Weld Neck;
SO — плоские фланцы Slip On;
Threaded — резьбовые фланцы Screwed;
SW — раструбные фланцы, Socket Weld Flange;
LJ — свободные фланцы, Lap Joint Flanges.

Наверх

Заключение

Изучение зарубежных стандартов на фланцы позволяет учиться на чужих ошибках и успехах. Опыт компании «Карбон Групп», качество трубопроводной продукции и запас деталей трубопроводов на складе дает возможность качественно выполнять регулярные заказы клиентов, и поддерживать высоко конкурентоспособные цены на качественные фланцы ANSI B 16.5.

Вас также может заинтересовать Сальниковая набивка МС-500, Экстрактор для сальниковой набивки