EN 1092-1 Тип 02 Ослаблені фланцеві системи в PN16

Внутрішній монолог: Філософія слабкого зв'язку

Я споглядаю EN 1092-1 Тип 02 фланець, компонент, який, на перший погляд, здається суперечливим. Це а “Вільний тип” фланець, однак він використовується в системах тиску PN16, де жорсткість зазвичай є основною перевагою. Для чого ми відокремлюємо фланцеве кільце від частини, що утримує тиск? Я думаю про “Тип 32” або “Тип 33” приварні хомути — кінці внапуск.’ Це модульний підхід до трубопроводів. Сам фланець ніколи не торкається рідини; він сидить за коміром. Це означає, що я можу використовувати високоміцну вуглецеву сталь для фланцевого кільця, щоб витримувати навантаження на болти, в той час як манжета може бути з іншого матеріалу — можливо, дорожчої нержавіючої сталі або спеціально обробленої вуглецевої сталі — для боротьби з корозією або температурою середовища. В Abtersteel, ця гнучкість є перевагою конструкції. Візуалізую процес зварювання. Фланець не приварюємо; приварюємо хомут («заглушка») до труби. Це вирішує величезну проблему в цій галузі: вирівнювання. З фіксованим фланцем Weld Neck, перед зварюванням отвори для болтів повинні бути ідеально орієнтовані. З типом 02 Ослаблений фланець, ви спочатку приварюєте хомут, а потім ви можете обертати фланцеве кільце, щоб ідеально відповідати сполучному фланцу. Це елегантне рішення для механічної фрустрації «двох отворів».’ Але є компроміс. Шлях навантаження різний. Зусилля болта поширюється через фланцеве кільце, в задню частину коміра, а потім у прокладку. Мені потрібно дослідити «Обличчя контакту».’ і як рейтинг PN16 — 16 бар постійного тиску — підтримується без структурного посилення конічної втулки. Йдеться про сили зсуву на межі бурт-фланець.

Технічний синтез: EN 1092-1 Тип 02 Ослаблені фланцеві системи в PN16

У суворому світі європейських стандартів трубопроводів, на EN 1092-1 Тип 02 Ослаблений фланець представляє витончений відхід від монолітної архітектури конструкцій Weld Neck або Slip-On. Виробник Абтерстель, ці компоненти забезпечують відокремлене рішення для систем тиску, де простота встановлення та оптимізація матеріалів є найважливішими. Щоб зрозуміти тип 02, потрібно дивитися за сталеве кільце і на механічну синергію між фланцем і пов’язаним з ним приварним хомутом.

Відокремлена архітектура: Тип 02 і Тип 32/33

EN 1092-1 Тип 02 технічно це a “опорний фланець.” Це кільце круглої форми з отворами для болтів, але без ущільнювальної поверхні. Його єдине призначення - забезпечити механічну силу затиску. Фактичне запечатування виконує a Тип 32 (Приварний комір пластини) або a Тип 33 (Приклеєний кінець труби).

Коли інженери Abtersteel визначають цю систему, вони вирішують дві основні проблеми:

1. Матеріальна економія: В агресивному середовищі, тільки комір (який контактує з рідиною) необхідно виготовляти з дорогого сплаву. Тип 02 фланець може бути виготовлений зі стандартної вуглецевої сталі P245GH або навіть S235JR, значно зменшуючи загальну вартість володіння (TCO).

2. Свобода обертання: Тому що фланець не приварений до труби, він може обертатися 360 градусів. Це безцінно для підключення до клапанів або насосів, де орієнтація отвору під болт фіксована і не може бути відрегульована.

PN16 Динаміка тиску: Сила затиску

The PN16 позначення вказує на номінальний тиск 16 бар при температурі навколишнього середовища. У типі 02 система, навантаження болта ($F_b$) має передаватися від фланцевого кільця до манжети. Це створює точку контакту з високим напругою “на колінах” або плече коміра.

На відміну від фланця з привареною шийкою, де напруга розподіляється через конічну втулку, Тип 02 покладається на товщину кільця для запобігання “купірування” або кланяючись. Тип Abtersteel 02 Фланці для PN16 мають певну товщину ($C1$) що забезпечує рівномірний розподіл зусилля болта по всій поверхні прокладки манжети.

Дані, оптимізовані для служби PN16 відповідно до EN 1092-1 Тип 02 стандартів у Abtersteel.

Методика зварювання: З’єднання хомута з трубою

Технічна цілісність типу 02 система повністю кріпиться на зварному шві між трубою та манжетою (Тип 32 або 33). Так як сам фланець є “пухкий,” це не може сприяти міцності конструкції суглоба.

Тип 32 Зварний шов пластини

Тип 32 комір по суті є плоским кільцем. Його приварюють до труби за допомогою a подвійне кутове зварювання або a стиковий шов з повним проваром, залежно від товщини стінки та конкретних вимог коду посудини під тиском (такі як EN 13480).

• Внутрішнє зварювання: Запобігає щілинній корозії та забезпечує плавний шлях потоку.

• Зовнішній зварний шов: Забезпечує основне структурне кріплення для опору поздовжньому тиску ($F_p = P \times A$).

Тип 33 Зварний шов внапуск

Тип 33 комір має короткий “шия” або заглушка. Це приварюється до труби встик. Це технічно краще для служби PN16, оскільки дозволяє Об'ємний контроль (Рентгенографія або УЗД) зварного шва. Abtersteel рекомендує Type 33 для середовищ із високою вібрацією або систем, що піддаються термічному удару, оскільки стикове зварювання забезпечує кращий профіль втоми, ніж кутові шви, що використовуються на Type 32.

Механічний вплив і “радіус” Конфлікт

Критичною точкою руйнування в незакріплених фланцевих системах є радіус на стику манжети і труби. Тип 02 фланець має невелику фаску або радіус на своєму внутрішньому отворі для розміщення зварного шва або радіуса коміра.

Якщо радіус зварного шва більше фаски на типі 02 фланець, фланець не прилягатиме рівно до коміра. Це створює ексцентричне навантаження на болтах, що може призвести до:

1. Дроблення прокладки: Нерівномірний тиск на прокладку призводить до локалізованого збою та витоку.

2. Втома болта: Згинальний момент на болтах призводить до того, що вони руйнуються набагато нижче їх межі розтягування.

3. Розтріскування фланця: Кільце з вуглецевої сталі піддається a “допитливий” силу, для якої вона не була розроблена.

Abtersteel гарантує, що отвір типу 02 фланець оброблений з точним допуском, щоб забезпечити повний контакт із задньою частиною коміра, максимізація ефективної площі ущільнення.

Вибір матеріалу: Оптимізація та сумісність

Одна з найголовніших переваг Abtersteel EN 1092-1 Тип 02 система є розв'язкою матеріалу. У хімічній лінії PN16, рідина може знадобитися 1.4404 (316L Нержавіюча сталь). У стандартній конфігурації Weld Neck, весь масивний фланець повинен бути 316L.

У типі 02 конфігурація:

• комір (Контакт з рідиною): 1.4404 (316L) Нержавіюча сталь.

• фланець (структурна): Вуглецева сталь P245GH або S235JR (Покриті епоксидною смолою або оцинковані).

Це може призвести до a 40-60% зниження матеріальних витрат для трубопроводів великого діаметру без втрати жодного бару опору тиску.

Теплове розширення

У системах PN16, що працюють при змінних температурах, система з вільним фланцем поводиться інакше, ніж система з фіксованим фланцем. Так як фланцеве кільце не приварене, він може злегка розширюватися і звужуватися незалежно від труби. Це зменшує Тепловий стрес переноситься на стінку труби. проте, інженери повинні переконатися, що теплове розширення манжети не спричинить її зростання значно більше, ніж фланцеве кільце, які могли б “замок” складання та викликати непередбачені напруги зсуву.

Висновок: Чому варто вибрати тип Abtersteel 02 Системи?

EN 1092-1 Тип 02 Повільний фланець є “неоспіваний герой” модульних трубопроводів. Це являє собою перехід від грубої жорсткості до розробленої гнучкості. Відокремлюючи функцію ущільнення від функції механічного затискання, Abtersteel надає систему, яка є:

• Легше встановити: Відсутність проблем з вирівнюванням болтових отворів.

• Економічно ефективний: Стратегічне використання дорогих сплавів.

• Ремонтопридатний: Фланцеве кільце можна перевірити або замінити без розрізання труби.

Для служби PN16, де надійність не підлягає обговоренню, але умови встановлення часто не ідеальні, Тип 02 система пропонує технічний компроміс, який нічим не жертвує з точки зору безпеки, але отримує все з точки зору практичної користі.