Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie Rohrleitungen und Anlagen sicher verbunden werden? Dieser Artikel befasst sich mit sechs wichtigen Arten von Rohrflanschen, von Flachschweiß- bis zu Integralflanschen. Sie erfahren etwas über ihre einzigartigen Konstruktionen, Anwendungen sowie die Vor- und Nachteile der einzelnen Flansche. Erfahren Sie, wie Sie den richtigen Flansch auswählen, um Sicherheit, Effizienz und Zuverlässigkeit in Ihren Projekten zu gewährleisten. Tauchen Sie ein und gewinnen Sie Einblicke in die Verbesserung Ihrer industriellen Verbindungen!
Als Flachschweißflansch bezeichnet man einen Flansch, der mit einem Behälter oder einer Rohrleitung durch eine Kehlnaht. Er gehört zur Kategorie der willkürlichen Flansche. Bei der Konstruktion wird geprüft, ob es sich um einen festen oder losen Flansch handelt, je nach dem Grad der Integrität des Flanschrings und des Anschlusses an den geraden Zylinderabschnitt. Der Flanschring ist in zwei Ausführungen erhältlich: mit Hals und ohne Hals.
Im Vergleich zum Vorschweißflansch ist der Flachschweißen Flansch hat eine einfachere Struktur und geringere Materialkosten, aber seine Steifigkeit und Dichtungsleistung sind schlechter. Flachschweißflansche werden häufig für den Anschluss von Behältern und Rohrleitungen mit mittlerem und niedrigem Druck verwendet.
Grundsätze und Merkmale
Das Thema Flachschweißflansch war schon immer ein Thema, das die Produktionskosten oder den wirtschaftlichen Nutzen von Unternehmen und Betrieben beeinflusst. Daher wird das Dichtungsprinzip von Flachschweißflanschen ständig verbessert und perfektioniert.
Der größte Konstruktionsfehler von Flachschweißflanschen besteht jedoch darin, dass sie keine Leckagefreiheit garantieren können. Dies liegt an seinem Konstruktionsmangel: Die Verbindung ist dynamisch, und periodische Belastungen wie thermische Ausdehnung und Schwankungen führen zu Bewegungen zwischen den Flanschflächen, die die Funktion des Flansches beeinträchtigen und letztlich seine Integrität gefährden, was zu Leckagen führt.
Kein Produkt kann völlig fehlerfrei sein, aber die Unternehmen versuchen, die Mängel ihrer Produkte zu minimieren. Bei der Herstellung von Flachschweißflanschen ist das Unternehmen daher bestrebt, die Leistung des Produkts so weit wie möglich zu verbessern, um seine Effizienz zu maximieren.
Die Merkmale des flachen Schweißflansches sind nicht nur die Platzersparnis und das geringere Gewicht, sondern, was noch wichtiger ist, die Dichtigkeit der Verbindung und die gute Dichtungsleistung.
Der Grund für die Verkleinerung des Kompaktflansches ist die Verringerung des Durchmessers des Dichtungselements, wodurch sich die Querschnittsfläche der Dichtungsfläche verringert.
Zweitens wurde die Flanschdichtung durch einen Dichtungsring ersetzt, um die Übereinstimmung der Dichtungsflächen zu gewährleisten. Dadurch ist nur noch ein geringer Druck zum Anziehen der Dichtflächen erforderlich.
Da der erforderliche Druck sinkt, können auch die Größe und die Anzahl der Schrauben entsprechend reduziert werden, was zu einem neuen Produkt mit geringen Abmessungen und geringem Gewicht führt (Verringerung des Gewichts herkömmlicher Flansche von 70% auf 80%).
Daher ist der flache Schweißflansch ein relativ hochwertiges Flanschprodukt, das sowohl die Qualität als auch den Platzbedarf reduziert und eine wichtige Rolle in industriellen Anwendungen gespielt hat.
Das Dichtungsprinzip von Flachschweißflanschen besteht darin, dass die beiden Dichtflächen der Bolzen die Flanschdichtung zusammendrücken und eine Dichtung bilden, was jedoch auch zur Zerstörung der Dichtung führt. Um die Dichtung aufrechtzuerhalten, muss eine große Schraubenkraft aufrechterhalten werden, was bedeutet, dass die Schrauben größer gemacht werden müssen.
Und größere Schrauben erfordern größere Muttern, was bedeutet, dass größere Schrauben erforderlich sind, um die Voraussetzungen für das Anziehen der Muttern zu schaffen. Je größer jedoch der Schraubendurchmesser ist, desto mehr wird sich der entsprechende Flansch verbiegen, und die einzige Lösung besteht darin, die Wandstärke des Flanschteils zu erhöhen. Die gesamte Vorrichtung erfordert eine enorme Größe und ein hohes Gewicht, was in Offshore-Umgebungen zu einem besonderen Problem wird, da das Gewicht immer die größte Rolle spielt.
Darüber hinaus ist ein flacher Schweißflansch im Grunde eine unwirksame Dichtung, die 50% der Schraubenkraft benötigt, um die Dichtung zusammenzudrücken, so dass nur 50% der Kraft übrig bleiben, um den Druck aufrechtzuerhalten.
Ein Vorschweißflansch ist eine Art von Rohrverschraubung, die einen Flansch mit einem Hals und einem kreisförmigen Rohrübergang umfasst, der zur Verbindung mit dem Rohr verschweißt wird.
Vorschweißflansche lassen sich nicht so leicht verformen und bieten eine gute Abdichtung, weshalb sie in verschiedenen Anwendungen weit verbreitet sind. Sie haben entsprechende Anforderungen an Steifigkeit und Elastizität sowie eine angemessene Dickenreduzierung für den Schweißübergang.
Der Abstand zwischen der Schweißnaht und der Verbindungsfläche ist groß, was die Verbindungsfläche vor Verformung durch die Schweißtemperatur. Sie haben eine relativ komplexe konische Struktur und eignen sich für Pipelines oder Hochtemperatur-, Hochdruck- und Niedertemperatur-Rohrleitungen, die erheblichen Druck- oder Temperaturschwankungen unterliegen.
Sie werden typischerweise für die Verbindung von Rohrleitungen und Armaturen mit einem PN von mehr als 2,5 MPa verwendet und werden auch für den Transport von teuren, brennbaren und explosiven Medien eingesetzt.
Schweißmuffenflansch bezieht sich auf eine Art des Flansches bei dem das Ende eines Rohres in eine Stufe im Inneren des Flansches eingeführt und dann an der Innen- und Außenseite des Rohrendes verschweißt wird. Es gibt zwei Arten, eine mit und eine ohne Hals.
Der Schweißmuffenflansch mit Hals hat eine gute Steifigkeit, eine geringe Schweißverformung und eine bessere Dichtungsleistung und kann bei einem Druck zwischen 1,0 und 10,0 MPa verwendet werden. Der Flanschtyp B, der in Containern verwendet wird, gehört ebenfalls zu den Schweißmuffenflanschen und wird dort eingesetzt, wo hohe Anforderungen an die Dichtigkeit gestellt werden.
Bei der Konstruktion kann der Schweißmuffenflansch nach der Integralflanschmethode geprüft werden.
Als Aufsteckflansch bezeichnet man einen Flanschtyp, der auf das Ende eines Behälters oder einer Rohrleitung aufgesteckt wird. Flansche sind Bauteile, die zum Verbinden von Wellen verwendet werden, vor allem zum Verbinden von Rohren; es gibt auch Flansche, die an Einlass- und Auslassanschlüssen von Geräten verwendet werden, um zwei Geräte zu verbinden.
Aufsteckflansche gehören zur Kategorie der Losflansche. Der vorstehende Rand kann hergestellt werden durch Flanschen, direktes Drehen oder Schweißen eines separaten Rings.
Der Vorteil von Aufsteckflanschen besteht darin, dass sie kein zusätzliches Drehmoment auf den Behälter oder die Rohrleitung ausüben, wenn sich der Flansch verformt. Dadurch sind sie leicht herzustellen und können aus anderen Materialien als der Behälter oder die Rohrleitung gefertigt werden, wodurch teure Metalle eingespart werden können.
Der Nachteil ist, dass die Flanschdicke relativ groß ist. Aufsteckflansche sind für Situationen geeignet, in denen der Behälter oder die Rohrleitung mit spröden Materialien ausgekleidet ist und der Druck nicht hoch ist.
Ein Gewindeflansch ist ein Flansch, der über ein Gewinde mit einer Rohrleitung verbunden ist. Während des Konstruktionsprozesses kann er als Losflansch behandelt werden.
Der Vorteil dieses Flanschtyps ist, dass er nicht geschweißt werden muss und das zusätzliche Drehmoment, das durch die Verformung des Flansches auf den Zylinder oder die Rohrleitung entsteht, minimal ist.
Der Nachteil ist jedoch, dass Flansche mit Gewinde eine größere Dicke haben, was sie teurer macht. Gewindeflansche eignen sich für den Anschluss von Hochdruck-Rohrleitungen.
Prinzip der Umsetzung
Gewindeflansche sind eine Art von nicht geschweißten Flanschen, bei denen das innere Loch des Flansches in ein Rohrgewinde gefräst und mit einem Gewinderohr verbunden wird, um eine Verbindung herzustellen.
Im Vergleich zu Schweißflanschen, wie z. B. Aufsteckflanschen oder stumpfgeschweißten Flanschen, haben Gewindeflansche den Vorteil, dass sie leicht zu installieren und zu warten sind. Sie können in Rohrleitungen eingesetzt werden, in denen das Schweißen nicht erlaubt ist. Legierter Stahl Flansche haben eine ausreichende Festigkeit, sind aber nicht leicht zu schweißen oder haben eine schlechte Schweißleistung, so dass stattdessen Gewindeflansche verwendet werden können.
Es wird jedoch nicht empfohlen, Gewindeflansche unter Bedingungen zu verwenden, bei denen sich die Temperatur der Rohrleitung schnell ändert oder die Temperatur über 260℃ oder unter -45℃ liegt, um Leckagen zu vermeiden.
"Integralflansch" ist eine Art Flanschverbindungsmethode und eine Art von halsgeschweißtem Stahlrohrflansch. Als Material für Integralflansche werden u.a. Kohlenstoffstahl, Edelstahl und legierter Stahl verwendet. In verschiedenen nationalen Normen wird die Bezeichnung "IF" für Integralflansche verwendet. Sie werden üblicherweise in Hochdruckrohrleitungen verwendet und in der Regel im Gießverfahren hergestellt.
Bei den Flanschtypen steht die Bezeichnung "IF" für Integralflansche. Die Dichtfläche von Integralflanschen ist in der Regel hochgezogen (RF), aber wenn sie in Umgebungen mit hohem Brand-, Explosions- oder Gefahrenrisiko eingesetzt werden, können andere Arten der Abdichtung Anstelle von RF können auch Oberflächen wie MFM (male-and-female) oder TG (tongue-and-groove) gewählt werden.
Wie unterscheidet man zwischen Vorschweißflanschen und Integralflanschen?
Sowohl Vorschweißflansche als auch Integralflansche werden durch Schweißen verbunden und haben einen langen Hals. Wie können wir Vorschweißflansche und Integralflansche anhand ihres Aussehens und ihrer Verwendung unterscheiden?
Das Ende eines integralen Flansches ist optisch dicker als das eines Flansches mit Vorschweißung. Mit Ausnahme von PN1.6MPa und DN450 oder höher ist der Innendurchmesser eines integralen Flansches derselbe wie sein Nenndurchmesser. Der Hals eines integralen Flansches ist höher, und seine Wandstärke ist relativ dicker, was man deutlich sehen kann, wenn man sich auf die Norm für Flansche mit Vorschweißung bezieht.
Ein Integralflansch ist ein Flansch, der mit einem Gerät wie einer Armatur verbunden ist, wobei der Flansch und die Armatur eine Einheit bilden und nicht durch Schweißen verbunden sind. Integralflansche werden in der Regel im Anlagenbau und nur selten im Rohrleitungsbau verwendet.
Vorgeschweißte Flansche hingegen werden in Verbindung mit Ausrüstungen wie Ventilen und Pumpen verwendet und direkt an die Rohrleitung geschweißt. Die Größe der Endschnittstelle von Vorschweißflanschen entspricht dem Außendurchmesser und der Wandstärke der entsprechenden Rohrleitung, so dass sie für eine direkte Schweißverbindung geeignet sind.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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