Типы уплотнительных поверхностей фланцев для измерительных приборов: RF, FF, RJ, MFM, TG

Типы уплотнительных поверхностей фланцев для измерительных приборов: RF, FF, RJ, MFM, TG

Фланцевые соединения широко используются в химической контрольно-измерительной аппаратуре, в частности, в датчиках давления/перепада давления, расходомерах, уровнемерах, регулирующих клапанах, клапанах отбора проб и многом другом. Тип уплотнительной поверхности фланца напрямую определяет выбор прокладки и надежность герметизации. В данной статье рассматриваются пять наиболее распространенных типов уплотнительных поверхностей, широко используемых в химической контрольно-измерительной аппаратуре: FF (плоская поверхность), RF (выступающая поверхность), MFM (мужская и женская), TG (пазово-язычковое соединение), RJ (кольцевое соединение), а также соответствующие сценарии применения в приборах.

1. Стандартные размеры и типы фланцев для измерительных приборов.

Соединительные фланцы для приборов в основном соответствуют следующим техническим требованиям:

ANSI/ASME B16.5 (американский стандарт, класс 150 / 300 / 600 / 900 / 1500 / 2500)

EN 1092-1 (Европейский стандарт, серия PN)

DIN (немецкий стандарт, постепенно заменяемый стандартами EN)

GB/T 9112~9124 (Китайский национальный стандарт, основанный на стандартах ISO и EN)

Для измерительных приборов широко используются фланцы малого диаметра: 1/2", 1", 1½", 2". К этой категории относятся также копланарные фланцы, интегрированные в корпуса датчиков перепада давления. В приборах с частичной фиксацией используются размеры фланцев, указанные в стандарте EN 61518 (Стандарт на подключение технологического оборудования для измерения и контроля технологических процессов), которые в основном соответствуют общим стандартам на фланцы.

2. Пять типов уплотнительных поверхностей (с точки зрения применения в измерительных приборах)

2.1 FF – Плоская лицевая панель

Области применения: отбор проб через клапаны и соединения манометров на трубопроводах для сжатого воздуха, воды и пара низкого давления с низким номинальным давлением (≤класс 150 / PN16). Обычно используются с чугунными клапанами или фланцевыми приборами с футеровкой.

Требования к прокладке: Цельнометаллические плоские неметаллические прокладки, покрывающие всю поверхность фланца.

Примечание: фланцы FF нельзя соединять с фланцами RF, иначе прокладка будет испытывать неравномерное сжатие и вызовет утечку.

2.2 RF – Приподнятое лицо

Применимые сценарии использования приборов: Наиболее распространенный тип соединения на химических заводах. Большинство датчиков, расходомеров и регулирующих клапанов оснащены разъемами RF, охватывающими диапазон давлений от класса 150 до класса 900 (PN16~PN160).

Требования к прокладке: универсальные спирально-навитые прокладки (с внутренним кольцом или без него), металлические зубчатые прокладки и прокладки с тефлоновым покрытием. Прокладка должна быть точно отцентрирована на выступающем гребне без смещения во время установки.

Важное напоминание: небольшие ВЧ-фланцы в местах отбора проб давления из передатчика часто остаются без внимания. В качестве сменных прокладок следует использовать спирально намотанные прокладки соответствующего размера; использование самодельных резиновых прокладок запрещено.

2.3 MFM – Мужское и женское лицо

Области применения: регулирующие клапаны и фланцы с диафрагмами, оснащенные поверхностями MFM для повышения герметичности при среднем и высоком давлении (классы 300–900) или в токсичных, взрывоопасных средах.

Требования к прокладке: Плоские неметаллические или металлические прокладки, установленные внутри углубления, с наружным диаметром немного меньшим, чем размер канавки.

Совет по установке: Мужской фланец должен идеально совпадать с женским; несовпадение приведет к нарушению герметичности. Большинство производителей приборов наносят на внешние края фланцев маркировку "M" (мужской) и "F" (женский) для идентификации.

2.4 TG – Лицевая сторона с пазовым соединением

Области применения приборов: соединения трубопроводов приборов в условиях высокого вакуума, высокотоксичных сред (фосген, фтороводород) или высокотемпературного пара высокого давления. TG обеспечивает превосходную герметизацию по сравнению с MFM, однако выступ язычка подвержен повреждениям при разборке. Поэтому TG редко устанавливается на стандартных приборах, а применяется только для фланцев с отверстиями в особых условиях и корневых клапанов приборов.

Требования к прокладке: цельнометаллические кольцевые прокладки или изготовленные на заказ плоские прокладки, установленные в канавке.

2.5 RJ – Поверхность кольцевого соединения

Применимые приборы: приборы (датчики давления, расходомеры с диафрагмой), установленные на трубопроводах высокого давления для природного газа, установках гидрогенизации и паропроводах сверхвысокого давления, с номинальным давлением 600–2500.

Требования к прокладке: овальные или восьмиугольные металлические кольцевые прокладки (из мягкого чугуна, нержавеющей стали, хромомолибденовой стали и т. д.).

Важные замечания: фланцы RJ не могут соединяться с другими типами уплотнительных поверхностей. Канавка кольцевого соединения должна оставаться чистой и без царапин. Момент предварительной затяжки болтов для фланцев RJ должен рассчитываться в соответствии со стандартными спецификациями; чрезмерная затяжка приведет к необратимому повреждению канавки фланца.

3. Распространенные ошибки при установке уплотнений фланцев приборов.

❌ Ошибка 1: Использование полнолицевых прокладок FF на фланцах RF

Внутренняя часть прокладки испытывает чрезмерное давление, в то время как внешний край остается без опоры, что приводит к частым утечкам. Во фланцах радиочастотных приборов необходимо использовать спирально намотанные прокладки соответствующего размера или прокладки с внутренним кольцом, усиленные герметиком.

❌ Ошибка 2: Случайная замена оригинальных прокладок фланца прибора

Производители измерительных приборов поставляют соответствующие прокладки из идентичного материала в качестве стандартных принадлежностей. Обычные резиновые прокладки не должны заменять заводские оригинальные, особенно в условиях высоких температур и высокого давления.

❌ Ошибка 3: Пренебрежение очисткой трапециевидных канавок перед сборкой лицевой поверхности RJ.

Твердые частицы, застрявшие в канавках кольцевого соединения, создают неровные вмятины на металлических кольцевых прокладках и приводят к необратимым повреждениям канавок, вызывая постоянную утечку. Перед установкой тщательно очистите поверхность безворсовой тканью и растворителем.

❌ Ошибка 4: Несоответствие фланцев разных классов давления или стандартов.

Фланцы класса 150 и PN16 обладают схожей устойчивостью к давлению, но различаются размерами отверстий для болтов и высотой уплотнительного выступа, и их нельзя соединять силой. Необходимо уточнить единые стандарты для фланцев при закупке приборов.

4. Быстрые методы идентификации уплотнительных поверхностей фланцев приборов непосредственно на месте эксплуатации.

Проверьте таблички с техническими характеристиками или маркировку на фланцах: на фланцах квалифицированных приборов выгравирован стандартный код, номинальное давление и тип уплотнительной поверхности, например, "ASME B16.5 Class 300 RF".

Визуальный осмотр профиля поверхности: RF имеет выступающий гребень; FF полностью плоская; RJ имеет внутреннюю трапециевидную кольцевую канавку; MFM имеет парные выпуклые и вогнутые платформы; TG имеет высокий прямоугольный выступ.

Измерьте диаметр уплотнительной поверхности: для фланцев приборов малого диаметра (1/2"~2") наружные диаметры выступающих ребер RF соответствуют установленным стандартным размерам; тип можно проверить с помощью измерения штангенциркулем и инженерных чертежей.Проверьте наличие прокладок на складе: большой запас спирально-навитых прокладок указывает на преобладание радиочастотных поверхностей на объекте; имеющиеся на складе металлические кольцевые прокладки соответствуют существующим фланцам RJ.

5. Основные монтажные характеристики фланцев для приборов

�� Выбор прокладок: Подбирайте прокладки строго в соответствии с типом уплотнительной поверхности и условиями эксплуатации (температура, давление, коррозионная стойкость среды); никогда не используйте приблизительные альтернативы.

�� Контроль момента затяжки болтов: Используйте динамометрические ключи и затягивайте болты до значений момента затяжки, указанных на заводе или в стандартной комплектации. Чрезмерная затяжка деформирует фланцы или повреждает прокладки; недостаточная затяжка приводит к недостаточному предварительному натяжению и утечке.

�� Центрирование фланцев: Обеспечьте идеальное выравнивание фланцев трубопровода и прибора во время монтажа. Принудительная затяжка создает дополнительное механическое напряжение, ухудшая герметичность и точность измерений прибора.

�� Правила повторного использования прокладок: Спирально-навитые прокладки и металлические кольцевые прокладки являются расходными материалами одноразового использования. После каждой разборки заменяйте их новыми прокладками.

6. Резюме

✔ Более 90% фланцев приборов имеют рельефные поверхности, выполненные методом радиочастотной обработки, в сочетании со спирально намотанными прокладками.

✔ Для работы в условиях высокого давления и воздействия токсичных сред требуются фланцы MFM или RJ; перед сборкой убедитесь в соответствии уплотнительных поверхностей.

✔ Запрещено перекрестное соединение различных уплотнительных поверхностей; прокладки должны полностью соответствовать техническим характеристикам фланца.

✔ Перед установкой очистите уплотнительные поверхности, затяните болты с заданным моментом затяжки и замените прокладки после каждой разборки.