В чем разница между фланцем под приварку встык и плоским фланцем под приварку?

Приварной воротниковый фланец (WN) и свободный фланец (SO) — два широко используемых способа фланцевого соединения в промышленных трубопроводных системах. Они имеют очевидные различия в конструкции, методе сварки, условиях эксплуатации и эксплуатационных характеристиках.

1. Конструктивные различия

Приварной воротниковый фланец: фланец с высокой конической горловиной и труба свариваются встык (стыковой сварной шов), при этом для обеспечения провара необходимо открыть канавку. Конструкция горловины позволяет эффективно распределять напряжения и повышать прочность соединения.

Свободный воротниковый фланец: Конструкция горловины отсутствует. Фланец непосредственно надевается на внешнюю поверхность трубы и приваривается с обеих сторон внутренней и внешней стороны угловым швом (угловой шов). Монтаж прост, но прочность сварного шва относительно низкая.

2. Способ сварки

Приварной воротниковый фланец: применяется стыковая сварка, прочность сварного шва равна прочности трубы. После сварки необходимо провести неразрушающий контроль (например, рентгеновскую дефектоскопию или ультразвуковую ультразвуковую дефектоскопию) для обеспечения качества сварки.

Накидной фланец: используется угловой шов, без необходимости сварки разделкой кромок. Монтаж выполняется быстро, но прочность сварного шва уступает стыковой сварке. Подходит для применения в условиях низкого давления и некритических условий эксплуатации.

3. Условия эксплуатации

Фланец для приварки встык: подходит для работы в условиях высокого давления, высокой температуры, сильной вибрации или концентрации напряжений, например, в нефтехимической промышленности, трубопроводах высокотемпературного пара, транспортировке легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред и т. д.

Накидной фланец для приварки встык: в основном используется в условиях низкого давления, нормальной температуры и отсутствия сильной вибрации, например, в системах водоподготовки, трубопроводах воздуха или инертного газа низкого давления и т. д.

4. Эксплуатационные характеристики

Фланец для приварки встык:

Высокая прочность, прочный сварной шов и трубопровод, высокая усталостная прочность.

Хорошая герметизация, подходит для работы в тяжелых условиях.

Высокая стойкость к деформации, выдерживает большие тепловые расширения и сжатия, а также механические нагрузки. Высокие требования к монтажу, точность выравнивания, высокие затраты на сварку и испытания.

Скользящий приварной фланец:

Низкая стоимость, меньший расход материала, быстрый монтаж.

Применим в условиях ограниченного пространства, не требует резервирования большого пространства под горловину.

Слабая стойкость к деформации, длительная вибрация или перепады температур могут привести к растрескиванию сварного шва.

5. Рекомендации по выбору

Предпочтительно использовать приварные встык фланцы для трубопроводов высокого давления (PN40/класс 600 или выше), высоких температур, токсичных/легковоспламеняющихся сред, частых циклов нагрева или высокой вибрации.

Предпочтительно использовать плоские приварные фланцы для трубопроводов низкого давления (PN16/класс 150 или ниже), нормальной температуры, некритических трубопроводов или проектов с ограниченным бюджетом.

6. Меры предосторожности

Качество сварки приварных встык фланцев напрямую влияет на безопасность и должно строго проверяться в соответствии со стандартами (например, ASME B31.3).

Плоские приварные фланцы не подходят для трубопроводов с пульсирующими нагрузками или частыми перепадами температур, так как в противном случае они подвержены усталостному разрушению сварных швов.

Подводя итог, можно сказать, что фланцы под приварку встык превосходят по прочности и надежности, но стоят дороже; плоские приварные фланцы экономичны, но имеют ограниченную область применения. При выборе необходимо учитывать давление, температуру, характеристики среды и стоимость.