Asamblari cu flanse

Asamblari cu flanse

1. Aspecte generale

Forma talerului

flanse rotunde;

flanse patrate;

flanse ovale;

flanse triunghiulare;

Forma sectiunii flansei

flanse plate;

flanse cu gât;

Procedeul de fabricare

flanse turnate;

flanse forjate;

flanse sudate;

Modul de asamblare

flanse asamblate prin sudare;

flanse asamblate prin mandrinare sau filetare;

flanse libere;

Natura mediului tehnologic

flanse normale;

flanse captusite anticoroziv;

Forma suprafetei de etansare

flansa cu suprafata plana;

cu suprafata înclinata-tronconica;

Flansele plate (Fig..a)

Sunt flansele cele mai simple, usor realizabile si cu un consum relativ mic de material. Sunt limitate însa ca domeniu de utilizare, din punctul de vedere al presiunii maxime de utilizare. Uzual se construiesc flanse plate cu diametru nominal cuprins în intervalul :

D_max = 1000.2100 mm pentru presiune maxima de utilizare în intervalul p_max = 2,5.1 MPa.

Flansele plate cu nervuri (Fig. .b)

Sunt flanse care permit extinderea domeniului de utilizare a flanselor plate la diametre si presiuni mai mari; domeniul de utilizare fiind caracterizat prin : D_max = 2100 mm pentru p_max 1,6 MPa . Prin prezenta nervurilor, creste rigiditatea flansei si scade sageata de încovoiere dintre suruburile de strângere, asigurându-se si etanseitatea corespunzatoare.

Pentru diametre si presiuni mai mari decât cele prezentate, ambele tipuri de flanse plate necesita grosimi foarte mari, devin neeconomice si greu de utilizat. Din acest motiv se recomanda utilizarea altor tipuri de flanse, spre exemplu flanse cu gât.

Flansele cu gât (Fig..c)

Sunt flanse cu rezistenta si rigiditate mare. Datorita gâtului care mareste atât rezistenta cât si rigiditatea flansei, în aceleasi conditii de exploatare, grosimea talerului flansei este mai mica decât la flansele plate. Un dezavantaj major al acestor flanse, este consumul relativ ridicat de material. De aceea în cazul executarii acestor flanse din oteluri înalt aliate inoxidabile, care sunt scumpe, se recomanda realizarea lor în constructie placata conform STAS 8815/6-82 (Fig. 7.39.a) si nu în constructie masiva monobloc.

Flansele libere (Fig. ..e)

Sunt utilizate în situatiile când este necesara o economie de material înalt aliat sau se realizeaza asamblari între elemente constructive din materiale fragile (sticla, material ceramic, etc.), sau materiale neferoase (aluminiu, cupru, etc.). Aceste flanse sunt în general demontabile. Flansele libere nu sunt asamblate în mod unitar cu racordul, deci acesta nu preia sarcinile rezultate din strângerea asamblarii. Din acest motiv flansele libere sunt mult mai solicitate si în aceleasi conditii de utilizare au grosimi mai mari decât celelalte flanse. Domeniul de utilizare al acestor flanse este inferior domeniului de utilizarea al celorlalte flanse.

Flansele speciale (Fig. ..f)

Pentru utilajele emailate este foarte important ca flansele sa fie rigide iar solicitarea de încovoiere a talerului, realizata la strângerea asamblarii, sa fie cât mai mica. În acest mod este protejat de la distrugerea prin fisurare, stratul de email care este casant si se evita atacul chimic al mediului coroziv asupra materialului de baza. Din acest motiv flansele pentru utilaje emailate au latime mica, în comparatie cu celelalte tipuri de flanse, iar strângerea lor se realizeaza cu un sistem special de agrafe de fixare .

2. Etanseitatea asamblarilor cu flanse

Etanseitatea asamblarilor cu flanse se poate considera ca fiind capacitatea acestor asamblari de a asigura separarea permanenta si completa a mediului tehnologic de cel ambiant, atât la montaj cât si în exploatare. Este o proprietate deosebit de importanta atât pentru siguranta instalatilor cât si pentru desfasurarea procesului tehnologic în parametri de caliate si randamentul proiectat. În principiu etanseitatea asamblarii cu flanse depinde de trei grupari de factori :

s s_a s s s_a s s s_a s s s_a . (14)

Verificarea flanselor prin Metodele teoretice aproximative

tensiunea de încovoiere pentru talerul flansei,

, (15)

tensiunea de încovoiere pentru gâtul flansei,

, (16)

în care, M_no, M_mn sunt momentele încovoietoare în cele doua sectiuni, W_no, W_mn sunt modulele de rezistenta ale sectiunilor iar este rezistenta admisibila la încovoiere a materialului flanselor. Un calcul complet de verificare al întregii asamblari cu flanse, cuprinde si verificarea garniturii si a suruburilor. Verificarea garniturii se poate realiza conform celor mentionate anterior (vezi relatiile precedente) iar verificarea suruburilor, la montaj si în exploatare, se poate realiza conform celor prezentate în paragraful referitor la asamblarile suruburi si flanse .

Observatii

Verificarea asamblarilor cu flanse se realizeaza în mod normal în toate situatiile caracteristice de functionare: la montaj, pentru starea de exploatare si pentru probele de presiune.

Deoarece între flanse si suruburile de strângere exista un gradient de temperatura, pentru situatiile în care acesta are valori importante, se recomanda a se lua în consideratie în calculele de verificare tendinta de dilatare diferita prin reformularea fortei de comprimare a garniturii.

Pe parcursul unor regimuri tranzitorii importante (încalziri sau raciri) temperaturile flanselor si a suruburilor evolueaza diferit. De regula durata regimului tranzitoriu pentru suruburi este mai mare decât durata regimului tranzitoriu pentru flanse. În astfel de situatii forta totala de strângere în exploatare F_e se va calcula cu relatia:

, (17)

unde F_e este forta de strângere în exploatare iar este forta de strângere pe garnitura în regimul tranzitoriu si se va calcula pe baza celor recomandate de literatura de specilitate.