Co to jest połączenie kołnierzowe? Typy połączeń kołnierzowych. Połączenia kołnierzowe w przemyśle

W przemyśle często stosuje się połączenia kołnierzowe. Oni muszą zapewnić szczelność i wytrzymałość zbieranych konstrukcji. Rola jakości połączenia ważna, bo kruchy więź może prowadzić do dużych strat i grozić niebezpieczeństwem serwisantom. Głównym elementem połączenia jest kołnierz. Ten szczegół jest metalowy dysk i zapewnia trwałe i szczelne dzielony połączenie. Swoje zastosowanie kołnierz znalazł w branży transportu rurociąg, gospodarki komunalnej. Dzięki zastosowaniu różnych materiałów do jego produkcji, staje się niemal uniwersalnym elementem armatury konstrukcji.

Rodzaje kołnierzy

Dla rurociągów technologicznych opracowana duża ilość wzorów tej części. Wszystkie połączenia kołnierzowe składają się z następujących elementów ó kołnierzy, uszczelek, elementów złącznych. Głównym zadaniem, które spoczywa na ten węzeł – połączenie części rurociągu lub przystąpienie do rur dodatkowego sprzętu. Kołnierze są podzielone na rodzaje w zależności od różnych parametrów. W projekcie dzielą się na:

• Stałe;
• Temat.

Różnica polega na tym, że całe kołnierze wraz z obudową przechodzą odpowiednio te same obciążenia. Produkowane są one w połączeniu z armaturą w procesie odlewania lub tłoczenia, także połączenie można wykonać za pomocą spawania. Co do wolnych, są to dysk, który jest przymocowany do приваренному kołnierza lub отбортованному krawędzi rury. U obu gatunków są zarówno wady, jak i zalety. Kołnierze luźne wygodne w montażu, ich konstrukcja pozwala łatwo łączyć otwory pod kołki. Wadą jest mniejsza trwałość i sztywność niż w przypadku pełnych kołnierzy.

Podział kołnierzy zgodne z przeznaczeniem:

• Dla rurociągów i armatury. Połączenia kołnierzowe rurociągów tego typu są używane do wszystkich typów i branż rurowego, transportu i gospodarki komunalnej.
• Do naczyń i urządzeń, takie połączenia są stosowane do destylacji ropy naftowej, sprzętu, systemów теплообеспечения, a także pojemników pod rezerwację.

Normy

Wszystkie kołnierze są podzielone na kilka rodzajów w zależności od Gost i wykonanie:

1. Aluminiowe kołnierze wykonane są jako całość z obudową. Odlewamy mogą ze stali lub żeliwa.
2. Stalowe kołnierze, które mają gwint na szyjce. Ten typ ma dość ograniczone zastosowanie i jest używany głównie do rurociągów z niskim ciśnieniem.
3. Воротниковые kołnierze. Stanowią produkt ze stali, która zdobyte spawaniem tyłek. Zastosowanie воротниковых kołnierzy polega na połączeniu rur z wysokim i średnim ciśnieniem. Zaletą tego typu polega na prostocie montażu i paliwa. W porównaniu z kołnierzami płaskimi przyłączami do spawania, które przyjrzymy się kolejnym punktem, one obniżają pracochłonność produkcji średnio o 20% i zakres prac spawania dwa razy.
4. Kołnierze płaskie do spawania. Są one produkowane ze stali i stosuje się takie połączenia kołnierzowe dla rurociągów technologicznych.
5. Kołnierze Luźne. Ten gatunek ma swoje własne cechy i dzieli się na trzy podgatunki:

• Z буртом, mają one zastosowanie do rurociągów z mediami agresywnymi, od działania których ustalający chroni sam kołnierz;
• Na отбортованной rurze;
• Na приварном pierścieniu, są one stosowane dla rur z metali nieżelaznych ó miedzi i jej stopów, aluminium oraz stali nierdzewnej;

Ustawienia połączenia

1. Kształt połączenia kołnierzowego. Kołnierze mogą być: okrągłe, owalne lub prostokątne.
2. Warunkowe. Jego rozmiar jest zgodny z wewnętrznym przekroju kołnierza, przez który będzie przebiegać środa.
3. Wykonanie konstrukcji. Ten parametr reguluje połączenia kołnierzowe, GOST 12815-80 zawiera 9 różnych kategorii wykonania.
4. Ciśnienie. Połączenia mogą wytrzymać maksymalnie warunkowe ciśnienie, to zależy od wersji i wymiarów geometrycznych kołnierza. Ta opcja jest także dostępna z podstawowymi przepisami.
5. Materiał. Do produkcji używana jest żeliwo, stal węglowa, stopowa, stal nierdzewna. Materiał jest wybierany zgodnie z środowiskiem zastosowania. Mogą być stosowane również i kosztowne metale.

Электроизолирующее połączenie

Izolacyjna kołnierzowe ma wiele różnic od innych gatunków i bierze na siebie zadanie przeszkody przepływu prądu elektrycznego, a także ochrony od korozji. Większość rurociągów ułożonych pod ziemią, gdzie możliwa jest prawdopodobieństwo występowania prądów błądzących. W ogóle one nie niosą niebezpieczeństwa całym rurociągu na wlocie, ale bardzoniebezpieczne w miejscu wyjścia. To oddziaływanie może prowadzić do zniszczenia metalu, pęknięć i wycieków transportowanej cieczy lub gazu, izolujący kołnierzowe zapewnia niezbędne bezpieczeństwo. Składa się ono z kołnierzy, specjalnych izolowanych uszczelek, tulei i łączników. Stosuje się takie połączenie w następujących przypadkach:

• Na granicy rurociągu i przeniesienie go od dostawcy do konsumenta;
• Gdy kołnierzowe rur zapewnia połączenie różnych materiałów, z których są one wykonane;
• Na przewodach, które ułożone w zakresie źródeł prądów błądzących;
• Na wyjściu obszarze sieci przesyłowej, która łączy się z неизолированным rurociągiem;
• Na lądowych odcinkach stacje benzynowe.

Inne typy połączeń kołnierzowych

• Pomiarowe połączenia kołnierzowe. Zapewniają dokowanie sieci rurociągów z dodatkowym wyposażeniem i urządzeniami pomiarowymi.
• Połączenia, pracujące pod dużym ciśnieniem. Takie węzły są narażone na zmienne obciążenia od pracujących maszyn. Dlatego aby zapewnić gęstość i wytrzymałość, a także trwałość, należy przestrzegać szereg technologicznych niuansów przy montażu. Wkręcenie szpilek odbywa się stopniowo w kółko i w określonej kolejności. Połączenia kołnierzowe mogą stać się bardziej wytrzymałe dzięki zastosowaniu линзового rodzaju uszczelki. Aby wykorzystać ten rodzaj uszczelek, wstępnie należy przeszlifować powierzchnię i uszczelek, rur bezpośrednio. Najlepszym rozwiązaniem dla tego rodzaju służą gwintowane połączenia kołnierzowe. Również może być używany wraz z линзовой uszczelnieniem, płaska, metalowa.
  Maksymalna gęstość połączenia kołnierzowego jest za pomocą takich materiałów do uszczelek płaskich, takich jak miedź lub aluminium.

• Kołnierzowy zamek. To połączenie konstrukcji w pełni zgodny z фланцевому, różnica polega na tym, że zamiast zwykłych łączników ó śrub i szpilek, służy specjalna konstrukcja w postaci taśmy, która kompresuje kołnierze i ciągnie za pomocą śrub. W takich związkach otwory średnicy kołnierza brakuje. Taki widok świetnie sprawdza się w węzłach, które wymagają szybkiego i okresowe zakończenia połączenia. Wykorzystać można w tym przypadku płaskie do spawania kołnierzowe lub spawane tyłek.

łączniki Kołnierzowe

Do montażu połączeń kołnierzowych koniecznie potrzebny jest łącznik. Do mocowania rur stosuje się takie małe elementy złączne: śruby, nakrętki, szpilki i tkaniny. Tak jak połączenia kołnierzowe rurociągów - jest to dość odpowiedzialna konstrukcja do montażu spełniać wymagania zgodnie z następującymi parametrami:

1. Środa. Może być agresywny i nie. Opierając się na tym parametrze środowiska, wybiera się elementy złączne. Dla agresywnych środowisk pierwszeństwo nierdzewnej o właściwościach antykorozyjnych. Możliwe jest również zastosowanie specjalnych powłok ochronnych, uniemożliwiających korozji.
2. Temperatura. Odgrywa tu rolę temperatura cieczy lub gazu, który będzie transportowany w tej części rurociągu, a także temperatury otoczenia. Każdy materiał ma zakres temperatury pracy, zgodnie z którym wybierany jest produkt. Jeśli środowisko nie przekracza –30 ºC, możliwe jest zastosowanie zwykłych gatunków stali, dla niskich temperatur stosuje się na zimno marki.
3. Ciśnienie. Im wyższa wartość ciśnienia roboczego, tym bardziej się wysokimi parametrami powinien charakteryzować się materiał, z którego wykonane są śruby dwustronne do połączeń kołnierzowych.
4. Wskaźniki elementów złącznych: rodzaj gwintu, krok, długość.
5. Materiał. Stal, z której korzystają w produkcji łączników do połączeń kołnierzowych można sklasyfikować w czterech kategoriach:

• Stal węglowa stal ogólnego przeznaczenia, temperatura pracy nie powinna przekraczać wartość 200 ºc, a maksymalna średnica ó 48 mm;
• Stal węglowa, stosowana dla produktów o podwyższonej dokładności temperatura pracy niemoże być powyżej wartości 300 ºZ;
• Stal stal węglowa z podwyższoną jakością, montażowe wyroby z tego materiału mogą być eksploatowane w temperaturze powyżej 450 ºZ;
• Stopów stali, które posiadają теплоустойчивыми i właściwościach antykorozyjnych.

Ograniczenia stosowania łączników

Wybór elementów złącznych wynika z powyższych parametrach, ale istnieją pewne ograniczenia:

1. Łączniki, działający przy ciśnieniu roboczym do 25 kg/cm, nie są ograniczone wyborem rodzaju produktu. Co do ciśnienia, która przekracza tę liczbę, mogą być używane tylko śruby dwustronne do połączeń kołnierzowych, zastosowanie śrub jest zabronione.
2. Marka stały się dla pary «spinkaónakrętka» można wybrać zarówno tej samej, jak i różnej. Jeśli używany jest jeden materiał, wytrzymałość nakrętki powinna być niższa od wytrzymałości szpilki na 20 jednostek.

Istnieje specjalny GOST śruby dwustronne do połączeń kołnierzowych, zgodnie z którym wybierane są nominalne wymiary danego produktu. Wybór wielkości zależy od ciśnienia roboczego, który będzie narażona na kołek.

Uszczelki

Ten element wchodzi w białym kołnierzowe, aby zapewnić odpowiednią gęstość między kołnierzami. Uszczelki dzielą się na różne rodzaje w niektórych parametrów. W zależności od materiału, z którego są wykonane, rozróżnia kategorie:

• Metalowe;
• Niemetalowe;
• Połączone.

Dystrybucja uszczelek na sprężystości:

• Elastyczny;
• Dyski.

Ta właściwość określa materiał, z którego wykonane są uszczelki do połączeń kołnierzowych. Elastyczne są z połączonych i niemetalicznych gatunków. Twarde uszczelki w większości stanowią metalowe, a także niemetalowe, pochodzące z takich materiałów, jak włókno, twarda guma, паронит itp.

Cechy Konstrukcyjne uszczelek

Na tej podstawie uszczelki do połączeń kołnierzowych dzielą się na:

• Płaskie (mogą być metalowe, niemetalicznych i łączonymi), stosuje się je w połączeniu z płaskimi powierzchniami. Średnica wewnętrzna uszczelek płaskich musi być większa od średnicy rury na 1-3 mm.
• Линзовые uszczelki wykonane są z stali węglowych i stopowych, mogą być zarówno sztywnych, jak i elastycznych.
• Owalne zapewniają niezawodne uszczelnienie, przy tym obciążenie śruby dość umiarkowane. Kontakt amortyzacji produktu odbywa się na zewnątrz i wewnątrz okręgu z kołnierzem. Materiałem do tych uszczelek służy stali węglowej lub ze stali nierdzewnej.
• Wkładki Faliste mogą być zarówno metalowych, jak i niemetalicznych. Są one wykonane z cienkiego arkusza miedzi, stali miękkiej, jako niemetalowego materiału jest używany асбестовый karton lub papier. Średnica odpowiada średnicy kołnierza, a zewnętrzny regulowany w śrub.
• Spiralne są jędrne uszczelek. Taka uszczelka składa się z trzech elementów ó spirali części i dwóch ograniczających pierścieni.
• Zębate, uszczelki, materiałem do tych uszczelek służy малоуглеродистая lub stal stopowa. Izolowane połączenie kołnierzowe z tym typem uszczelek może pracować w temperaturach nie przekraczających 480 ºC.

Obliczanie połączeń kołnierzowych

Po określeniu rodzaju kołnierza, w zależności od jego przeznaczenia, rodzaju podkładki produktu, a także materiałów, z których produkt jest wytwarzany będzie, konstruktorami wybierane są wymagane wymiary części na podstawie specjalnych tabel. Są one przedstawione w odpowiednich Odwiedziny. Mimo, że kołnierze są standardowymi elementami, bardzo często występuje potrzeba w konstruowaniu indywidualnego produktu. System obliczania zawiera następujące opcje:

1. Obliczanie odkształceń plastycznych w oparciu o tulei, dotyczy to związków, pracujących przy małych temperaturach i ciśnieniach.
2. Księgowość zewnętrznego momentu zginającego, wynikającego z obciążenia śruby. Ten parametr określa właściwości wytrzymałościowe kołnierza.
3. Obliczanie pojawiających się napięć, szczególnie dotyczy to produktów, które pochodzą spawaniem.
4. Wybór kroku śrub, nieprawidłowo zdefiniowany parametr ten może powodować ugięcie pierścieni kołnierza między śrubami.

Obliczanie połączeń kołnierzowych powinien wziąć pod uwagę rodzaj obciążenia. Możliwe są dwa warianty ó w pierwszym przypadku obciążenie śrub jest przekazywana na uszczelkę, w drugiej – idzie równomierne rozłożenie obciążenia pomiędzy kołem i szyną pierścieniem.