Kde se používají příruby?

Přírubové spoje jsou široce používány v různých technologiích. Rozšířily se při instalaci potrubí a armatur. Přírubový výrobek přišel do Ruska z Německa. V němčině slovo Flansch znamená plochou kovovou desku s otvory pro závitové spojovací prvky – šrouby nebo svorníky s maticemi. Používá se nejen pro potrubí, nádrže a armatury, ale také pro spojování hřídelí a jiných rotačních dílů. Obvykle je příruba kulatá, ale jsou k dispozici čtvercové a trojúhelníkové výrobky. Příruba je umístěna kolmo k ose potrubí, na kterém je namontována.

Materiály pro příruby jsou litina a ocel. Litina se vyrábí odléváním při výrobě potrubních armatur. Ocelové příruby mohou být prvkem ocelové výztuže nebo vyrobené jako samostatný výrobek. Vyrábějí se kováním, ražením, odléváním i stříháním za studena z kruhových nebo plochých přířezů.

Přírubové spoje na plynárenských sítích slouží k instalaci ventilů, kohoutů, vlnovcových a čočkových kompenzátorů, regulátorů tlaku plynu, pojistných ventilů, filtrů apod. Obvykle se používají pro připojení armatur a zařízení s jmenovitým vrtáním 50 mm a více. Pro menší průměry je vhodnější použít závitové spoje.

Typy přírub

Příruby používané pro připojení armatur a zařízení k plynovodům musí odpovídat GOST R 54432 „Příruby armatur, spojovacích dílů a potrubí pro jmenovitý tlak od PN 1 do PN 200. Konstrukce, rozměry a všeobecné technické požadavky.“ Platí také GOST 33259 „Příruby armatur, spojovacích dílů a potrubí pro jmenovitý tlak do PN 250. Provedení, rozměry a všeobecné technické požadavky“. GOST 33259 byl zaveden, aby nahradil několik norem pro různé typy přírub, které byly v platnosti již několik desetiletí: GOST 12815, GOST 12816, GOST 12817, GOST 12818, GOST 12819, 12820, GOST 12821 a GOST 12822. normy jsou z roku 1980.

Základní provedení přírub:

• plochá svařovaná ocelová příruba;
• ploché ocelové příruby volné: na přivařeném kroužku, na přírubě, na přivařené svorce;
• ocelová přivařovací příruba;
• příruba tělesa ventilu.

Na rozvodných sítích plynu se používají příruby ploché svařované a na tupo svařované. Volné příruby se používají zřídka, i když umožňují snadné přizpůsobení otvorů připojeným armaturám. Jeho integrální součástí jsou příruby tělesa ventilu. Je běžnou praxí, že ventily jsou dodávány s protipřírubami namontovanými na potrubí.

Obr.1 Těsnící plochy přírub

V souladu s GOST 33259 jsou těsnicí plochy přírub vyrobeny v několika provedeních (pic.1). Tvar styčné plochy jedné příruby musí odpovídat zrcadlu druhé příruby. Čelo příruby musí být kolmé k ose potrubí. Často se na něm dělají soustředné drážky. Při utahování se do nich vtlačí těsnění, což zvyšuje těsnost spoje. Mimochodem, ve strojírenství se termín „přírubové zrcadlo“ používá také pro optické systémy. Používá se k odrazu světla v optoelektronických zařízeních: lasery, projekční systémy, dalekohledy, mikroskopy a další optická zařízení.

Ploché přivařovací příruby

Obr.2 Plochá přivařovací příruba

Ploché navařené příruby se spojovacím výstupkem (Obr). Příruby se na potrubí instalují svařováním (Obr.2,b). V tomto případě musí být příruba k potrubí přivařena dvěma svary: na vnější straně příruby a na straně těsnicích ploch. Tloušťka příruby b závisí na tlaku v plynovodu a jmenovité světlosti. S rostoucím tlakem a jmenovitým průměrem se zvětšuje tloušťka příruby.

Obr.3 Montáž příruby

Příruby se k sobě připevňují šrouby nebo svorníky, jejich počet se pohybuje od 4 do 20 kusů nebo i více v závislosti na průměru spojovaných trubek (pic.3). Vnější průměr těsnících ploch příruby D závisí na jmenovitém průměru plynovodu. Například při jmenovitém průměru potrubí 100 mm bude průměr těsnicích ploch příruby 148 mm při tlaku v plynovodu do 0,6 MPa.

Příruby límce

Obr.4 Ocelová příruba pro svařování na tupo

V některých případech se pro plynovody používají ocelové příruby svařované na tupo (obr. 4, a). Takové příruby se nazývají „límec“ kvůli charakteristickému výstupku ve tvaru komolého kužele (Obr.4,b), kterým je přivařen k trubce. Ve srovnání s plochými přírubami jsou spolehlivější, protože postupný přechod od základny límce ke stěně trubky zvyšuje pevnost součásti. Důležitou výhodou je, že pro přivaření příruby k plynovodu je použit tupý svar, který je kontrolován metodami fyzické kontroly.

Slepé příruby

Když je nutné ucpat potrubí nebo potrubí zařízení, používají se slepé příruby. Chybí jim středový otvor (rýže.5).

Obr.5 Slepá příruba (zástrčka)

V plynárenských distribučních sítích se zaslepovací příruby používají jako zátky na svařovaných armaturách dorazových systémů a zařízení pro nabíjení do plynovodů pod tlakem.

Těsnící přírubové spoje

K utěsnění přírubových spojů na plynovodech se nejčastěji používají těsnění z paronitu PMB, který je odolný oleji a benzínu. Paronit se vyrábí vulkanizací a válcováním pod tlakem směsi složené z azbestu, pryže a práškových plniv. Zajímavost: vědci objevili stopy azbestu ve starověkých chrámech, kde se používal k ochraně oltářů před ohněm a omotával se kolem pochodní. Je zmíněn v písemných pramenech starověkého Egypta, Číny a Indie.

Obr.6 Paronitová těsnění

Paronitová těsnění (pic.6) musí odpovídat GOST 481 „Paronit a těsnění z něj vyrobená. Technické podmínky“. U plynových sítí je jejich tloušťka 1 – 4 mm, neměla by být příliš velká, protože takové těsnění lze vytlačit. S tloušťkou 4-6 mm se paronitová těsnění používají v přírubách s perem nebo drážkou.

Organizace distribuující plyn nakupují hotová těsnění nebo je vyrábějí z plechu. Povrch těsnění musí být hladký bez trhlin, záhybů, otřepů a zlomů, puchýřů, dutin a cizích inkluzí.

Před montáží je nutné paronitové těsnění namočit do horké vody, namočit do vysoušecího oleje a namazat grafitem. Grafit zabraňuje přilnutí těsnění k těsnicím plochám přírub. Současně při instalaci těsnění do izolačního přírubového spoje nelze použít grafit, protože vede elektrický proud. Natírání těsnění barvou není dovoleno, pak se velmi obtížně odstraňuje z těsnicích ploch.

Paronit a těsnění z něj vyrobené musí být skladovány ve vnitřních prostorách, chráněny před přímým slunečním zářením, organickými rozpouštědly, oleji ve vzdálenosti minimálně 1 m od topných zařízení (kotle, kamna, radiátory) a při teplotě nepřesahující 35 0 C Paronit do tloušťky 2 mm lze svinout do rolí, ale při kladných teplotách.

Obr.7 Gumové těsnění

K utěsnění přírubových spojů můžete také použít pásovou pryž o tloušťce 3–5 mm a fluoroplast. Pro plynovody jsou těsnění vyrobena z pryže MBS – odolné vůči oleji a benzínu (pic.7). Jsou vyráběny v souladu s GOST 15180 „Plochá elastická těsnění. Základní parametry a rozměry.“

PTFE těsnění jsou vhodná pro použití v celé řadě systémů a průmyslových odvětví. Dokonale odolávají agresivním chemickým a tepelným vlivům, jsou odolné, nezávadné pro lidské zdraví a životní prostředí. Fluoroplast je však drahý, takže se v distribučních sítích plynu příliš nepoužívá.

Vlastnosti příruby

Jako každé technické řešení mají i přírubové spoje svá pro a proti. Mezi výhody přírubových spojů patří:

• Vhodné pro široký rozsah tlaků a jmenovitých průměrů;
• spolehlivé utěsnění spojení, a to i při vysokých tlacích a teplotách;
• možnost opakované montáže a demontáže, což umožňuje opravu a výměnu armatur a zařízení bez svařování.

Nevýhody přírubových spojů zahrnují:

• velké velikosti, zejména se zvyšujícím se jmenovitým vrtáním a tlakem. V souladu s tím zvýšená spotřeba materiálu a náklady;
• složitost montáže a demontáže, zejména při umístění ventilů do plynových vrtů, kde jsou spojovací prvky vystaveny intenzivní korozi;
• ztráta těsnosti v důsledku volného utažení, která je typická pro potrubí pracující při vibracích a změnách teploty.

Autor článku: Vershilovič Vladislav Adamovich

— Místo výkonu práce — Gazprom Gas Distribution Nizhny Novgorod LLC

— Autor populárních knih a příruček o konstrukci a provozu plynových zařízení

Absolvujte kurzy průmyslové bezpečnosti
A získat certifikaci

Držitel autorských práv: Školicí středisko „Akademie zabezpečení“
Všechna práva k článkům a dalším informačním materiálům umístěným na tomto webu náleží jeho vlastníkovi a autorům těchto článků. Jakékoli použití materiálů, včetně přetisku (částečného nebo úplného), je povoleno pouze v případě, že je uvedeno autorství (ChEI DPO „Výcvikové centrum bezpečnostní akademie“) a je vytvořen přímý aktivní hypertextový odkaz na stránku ve tvaru: „zdroj: ab -dpo.ru“, jakož i při zachování všech aktivních hypertextových odkazů obsažených ve zveřejněných materiálech. Je nepřípustné používat e-mailové adresy umístěné na stránkách webu pro zadávání do databází a provádění nepovolených hromadných rozesílání SPAMů.

Další články sekce
OSTATNÍ ČLÁNKY ODDÍLU Průmyslová bezpečnost

Co je to kotel? Co je chladicí kapalina pro kotle a jaká je její hlavní hodnota? Tento článek začíná sérii o kotlích. Z ní se dozvíte, co je to kotel, co je chladicí kapalina pro kotle a jaká je její hlavní hodnota? Dále zde najdete informace o typech páry, vlastnostech použití vody jako chladicí kapaliny a také exotických chladicích kapalinách.

Kde se používají plynové pístové jednotky? Co je podstatou procesů kogenerace a trigenerace? Co jsou kogenerační zařízení a trigenerační komplexy, kde se používají? Jak funguje plynový pístový kogenerátor? Odpovědi na tyto otázky najdete v článku.

Článek pojednává o hlavních typech elektráren pracujících na plynové spalovací motory, včetně plynových turbín a plynových pístových motorů. Jsou diskutovány výhody plynových turbín a plynáren s kombinovaným cyklem a také možnosti využití mikroturbíny pro různé energetické úkoly.

© CHOU DPO „UC „Akademie bezpečnosti“
2013-2024

Použití přírubových spojů v potrubí je způsobeno snadnou montáží a možností výměny uzavíracích ventilů nebo armatur. Tato konstrukce zajišťuje pevné spojení mezi částmi potrubí.

Přírubové spoje usnadňují následující:

• Preventivní čištění potrubí
• opravy částí potrubí
• modernizace prvků

Vizuálně je příruba součástí s plochým povrchem čtvercového nebo kulatého tvaru. Výrobek má otvory určené pro instalaci spojovacích prvků – šrouby, svorníky, podložky, matice.

V provozu potrubí se používá několik typů přírubových spojů:

• svařovaný typ
• volně se otáčející pohled
• závitový typ
• hluchá forma
• pohled od začátku do konce

Přírubové spoje se používají téměř pro všechna potrubí s různými médii. V závislosti na vlastnostech přenášeného média se volí materiály pro výrobu přírub nebo se vyrábějí kompozitní výrobky, které zvyšují odolnost kovů vůči speciálním látkám.

Komponenty přírubového spoje a normalizace

Přírubový spoj se instaluje pomocí spojovacích prvků a svařování. Spojovací sada má několik součástí:

• Příruba je kovový díl s plochým profilem se symetricky umístěnými otvory pro montáž.
• Spojovací prvky.
• Těsnění jsou těsnění spojů.

Přírubové spojovací prvky se skládají z několika prvků – svorníků nebo šroubů, podložek (rytců) a matic. Spojovací materiál je vyroben z různých materiálů a používá se pro konkrétní typ příruby s ohledem na průměr otvoru vyjádřený v milimetrech. Závitové spoje mají standardní parametry stoupání závitu. Metrický typ je vyjádřen v milimetrech, imperiální typ je vyjádřen v palcích. Požadavky na upevnění spojení jsou stanoveny regulačními dokumenty a státními normami.

Při instalaci přírub se používají následující upevňovací prvky:

• Šrouby jsou tyč se závitovým závitem na jedné části dílu a víceplošnou hlavou na druhé. Standardním parametrem je délka šroubu udávaná v milimetrech a metrický závit.
• Svorník je tyčovitá část se závity na obou koncích. Jeden závitový spoj je instalován v hlavní konstrukci, druhý díl je zajištěn maticí. V některých případech se instalace provádí instalací matic na oba konce čepu.
• Matice jsou mnohostěn s otvorem a závitovým zářezem uvnitř. Používá se pro utahování přírub pomocí šroubu. Používá se současně s instalací podložek.
• Podložka je plochý kulatý kus s otvorem, který je instalován pod maticí. Nedovolí, aby matice poškodila povlak příruby nebo uzavíracího ventilu, zajišťuje stabilní polohy upevňovacích prvků, eliminuje deformace polohy a maximální tlak. Používají se tlakové, koncové a pojistné podložky.
• Rytec je kruhově řezaná podložka se čtvercovým profilem z kalené oceli. Rytec se instaluje mezi matici a plochou podložku a je navržen tak, aby zabránil odvinutí matice.

Detaily sady přírubového připojení mají unifikované parametry, které odpovídají státním a mezinárodním normám. U nás se používá standardizace GOST, v Evropě DIN a pro řadu zemí (Japonsko, USA a další) platí americký systém ANSI/ASME.

Jasná klasifikace přírub umožňuje použití spojovacích prvků v různých zemích bez dodatečného nastavování parametrů. Rozdíly v klasifikaci symbolů v normách lze snadno vyřešit pomocí převodních tabulek.

Spolu se standardními výrobky jsou potřeba příruby s nestandardními rozměry průměru a umístěním upevňovacích prvků. Díly vyrobené na zvláštní objednávku mohou mít výstupky, dodatečné otvory nebo drážky. Výrobky jsou vyráběny podle individuálních zakázek a výkresů, což umožňuje řešit úzké technologické problémy.

Materiál pro výrobu spojovacích dílů

Hlavní prvek, příruba, je vyroben převážně z oceli (uhlíkové, nízkolegované, nerezové) a litiny (tvárný a šedý typ). Méně často se používají polypropylen, titan, hliník, bronz a mosaz. Použití polypropylenu se rozšířilo až v posledních letech. Instalace se provádí hlavně u polymerových trubek.

Požadavky na materiál (třídu) výrobku jsou dány teplotními podmínkami, tlakem v potrubí a dalšími parametry. Tabulky závislosti jakosti kovu na tlaku a přípustných teplotách jsou stanoveny normami v GOST. Ve standardním provedení se při výrobě přírub používá materiál shodný se skladbou potrubí nebo míst instalace výrobků.

Zvláštní požadavky jsou kladeny nejen na materiál pro výrobu přírub, ale také na těsnící prvky spoje. Těsnění zajišťují těsnost. K jejich výrobě se používá technická pryž s různými vlastnostmi: odolná vůči kyselinám, zásadám, olejům, benzínu a zvýšeným teplotám. Typ těsnění a materiál jsou určeny účelem potrubí a vlastnostmi připojení. Méně používanými materiály jsou poranit, fluoroplast nebo azbestová lepenka.

Výrobní technologie

K výrobě přírub se používá několik metod:

• Odstředivé lití
• Lisování nebo kování
• Řezání z válcovaného ocelového plechu pomocí laserového nástroje.
• Kování za tepla z polotovarů ve formě válcovacích kroužků.
• Polomanuální metoda na CNC strojích nebo poloautomatické soustružení a frézování.

Nejproduktivnější metodou, často používanou k výrobě sériové šarže, je ražení, prováděné v uzavřených formách – razítkách. Nejlevnější metodou je řezání dílů z ocelového plechu. Metoda vyžaduje dodatečné ultrazvukové testování na absenci dutin.

Během výrobního procesu dílů je prováděna pravidelná kontrola kvality. Výkon vedení závisí na kvalitě příruby v případě poruchy nebo nehody utrpí uživatel značné ztráty. Jedním z hlavních testů je kontrola mechanické integrity a rovnosti povrchu.

V současné době se nakupuje velké množství dováženého zařízení přizpůsobeného mezinárodním standardům. Podniky zahájily výrobu přírub „přechodového typu“, které kombinují parametry různých normalizačních systémů.

Pro ochranu přírubových spojů před vystavením agresivnímu prostředí jsou příruby potaženy speciálními materiály, které zvyšují jejich životnost. Povrchová vrstva oceli je ošetřena niklem, chromem, zinkem a dalšími materiály, které zabraňují předčasné destrukci. Druh nátěru si určuje zákazník.

Konstrukční vlastnosti přírub

V Rusku se používají 3 typy potrubních spojovacích přírub, které se liší konstrukcí. Parametry jsou stanoveny GOST. Typová klasifikace použitých ocelových přírub je zahrnuta v několika normách:

• GOST 12820-80 se používá pro ploché svařované díly. Prvek se „nasadí“ na trubku a poté se upevní svařením. Spojení je provedeno dvěma švy na křižovatce. Instalace je náročná na práci, ale poskytuje obzvláště spolehlivé spojení.
• GOST 12821-80 se používá ke standardizaci dílů svařovaných na tupo (jiný název je příruba límce). Při instalaci spoje se spojí konec trubky a límec hlavní části. Pro zajištění pevné polohy dílů se svařování provádí pomocí jediného švu.
• Pro volné díly na prstenci se používá GOST 12822-80. Součástí balení je přídavný prvek – kroužek o průměru rovném přírubě. Konstrukce se snadno instaluje, efektivně se používá na těžko dostupných místech. Tento typ připojení se používá, když jsou nutné časté opravy. Funkce instalace spočívá ve svaření prstence s volným umístěním příruby, kterou lze na potrubí snadno otáčet.

Méně často se používá standardizace GOST přijatá pro závitové příruby, izolační typy pro podvodní potrubí a další. Tyto formy potrubních spojů mají zvláštní účel a jsou vzácné.

Požadavky GOST definují vlastnosti a parametry pro každý typ příruby:

• Podmíněný průchod.

Měří se v milimetrech a udává rozdíl v průměrech spojovací části a trubky. Parametry nejsou stejné a jsou relevantní pro ocelové ploché příruby a prvky s navařeným kroužkem. Pro límcové typy spojovacích dílů nemá parametr žádný význam. Pro jmenovitý průměr se používá značka DU pomocí indexů A a B, kde písmeno A znamená průměr součásti a B znamená trubky, vyjádřené v milimetrech.

Parametr nastavuje rozdíly ve velikosti mezi spojovacími otvory. V některých případech se pro otvory používají různé parametry průměru, vyjádřené v milimetrech. Při výrobě dílů se používá standardní možnost, která se standardně používá v řádku 2.

Ukazatel vyjadřuje maximální přípustný tlak, který spoj vydrží bez netěsností nebo zničení. Parametr je ovlivněn typem dílu, materiálem výroby, průměrem, šířkou spojovací plochy. Fyzikální parametry a jejich vliv na indikátor maximálního tlaku stanoví GOST. Při použití údajů se zohledňují rozdíly v rozměru označení tlaku.

• Pracovní teplota.

Parametr je nezbytný pro určení mezní hodnoty tlaku. Při průchodu vysokoteplotních médií potrubím je třeba vzít v úvahu fyzikální vzájemnou závislost tlaku a teploty dopravované kapaliny. Lineární interpolace, ke které dochází výpočtem, ovlivňuje spojovací schopnosti přírub, které se snižují s rostoucími provozními teplotami. Normy GOST stanovují vztah mezi teplotou a tlakem pro každý typ příruby.

Technologie montáže přírubových spojů

Jedním z důležitých aspektů procesu instalace příruby je seřízení všech spojovacích prvků. Před instalací jsou přijata opatření k přípravě dílů pro instalaci.

V předběžné fázi se provádějí následující akce:

• Zkontrolujte, zda na povrchu přírub nejsou promáčkliny, škrábance a nepravidelnosti. Čištění a odmašťování povrchu dílu.
• Zkontrolujte šrouby, podložky a matice na korozi. Odstranění otřepů z oceli a předběžné nastavení na závity prvků.
• Mazací závity šroubů.

Zkušební montáž těsnění. Při opětovné instalaci se nepoužívají použitá těsnění. Pokud není možné použít nová těsnění, použije se několik starých.

Utažením šroubů pomocí specifického frekvenčního vzoru je dosaženo pevnosti spoje a těsnosti systému.

Při instalaci šroubů se používá následující schéma:

• První spojovací šrouby nejsou utaženy na plnou sílu.
• Po instalaci prvního šroubu se druhý upevňovací prvek nainstaluje na opačnou stranu.
• Ve třetí fázi je instalován šroub, který ustupuje o čtvrtinu od prvního.
• Další instalace se provádí v pořadí ve tvaru kříže.

Pokud jsou k dispozici 4 otvory pro šrouby, instalace se provádí křížem. Během procesu instalace je dosaženo rovnoměrného utažení upevňovacích prvků. Nadměrné namáhání může způsobit poškození závitového spojení nebo zlomení svorníků, podložek a šroubů. Požadovaná utahovací síla je uvedena ve specifikaci.

Při montáži a utahování dílů se používá nářadí: ruční klíč, hydraulické klíče, pneumatický utahovák. Ruční utahování spojovacích prvků vyžaduje praktickou zručnost. Po 24 hodinách technik znovu utáhne upevňovací prvky.