En rør "flange" er en metalring, typisk svejset til enden af et rør, med huller boret parallelt med rørets midterlinje for at rumme mange bolte:
Inden boltene spændes, skabes tryktætte flangesamlinger ved at placere en donutformet pakning mellem flangeparrene. Pakninger er lavet af blødere materialer end flangematerialer. Pakningen vil blive "knust" mellem to flanger for at tætne alle potentielle lækageveje.
Her er et fotografi af en Rosemount magnetisk flowmåler monteret med 4-boltflangefittings:
En nøje inspektion af flangeforbindelserne afslører mellemrummet mellem flangefladerne forårsaget af pakningsmaterialet "sandwich" mellem flangeparrene.
På det følgende billede er to enorme rørflangekoblinger synlige i hver ende af et ret kort "spole"-rørstykke. Det enorme antal tappe, der holder hver flangesæt sammen, giver en indikator for trykket af væsken indeni, som i dette tilfælde overstiger 1,000 PSI!
I lighed med flowmålerflangerne set ovenfor viser mellemrummene mellem flangeringfladerne den plads, der optages af pakningen, der danner en tryktæt forsegling mellem flangeoverfladerne.
En populær metode til at installere en sådan flangepakning er kun at installere halvdelen af boltene (i hullerne under rørets midterlinje), slippe pakningen mellem flangerne, indsætte de resterende bolte og derefter spænde alle bolte til de passende tilspændingsmomenter:
Flenger varierer i deres tætningsdesign og nødvendige pakningsmateriale. Et af de mest udbredte flange "face" designs i USA er den hævede flade (RF) flange, som er beregnet til at tætne mod en pakning via en række koncentriske riller skåret på flangens flade. Disse riller skaber en tætningsoverflade med en væsentlig længere lækagevej, end hvis fladerne var glatte, hvilket modvirker lækage af tryksat procesvæske.
En anden slags flangeflade er kendt som en ringformet samling (RTJ). I dette design passer en unik metalring ind i en rille, der er skåret ind i siderne på begge flanger, der komprimerer og fylder rillen, når flangerne er ordentligt strammet. RTJ-flanger bruges ofte i højtrykssituationer, hvor det er vanskeligere at kontrollere lækage. For at opnå tilstrækkelig tætning skal RTJ-flangeriller være fuldstændig fri for fremmedmateriale og velformede (ikke deformerede).
ANSI (American National Standards Institute) standard 16.5 definerer et system med "trykklasser" for klassificeringsflanger i USA. Disse trykklasser er identificeret med tal efterfulgt af "pund", "lb" eller "#." Almindelige ANSI-trykklasser inkluderer 150#, 300#, 400#, 600#, 900#, 1500# og 2500#. Det er bemærkelsesværdigt, at disse klassenumre ikke umiddelbart svarer til trykklassificeringer i PSI, men de skaleres med tryk (f.eks. vil en 600# flange have en højere trykklassificering end en 300# flange, alt andet lige). Ikke kun afhænger trykklassificeringer af flangens "klasse", men også af arbejdstemperaturen, da metaller har en tendens til at blive mere skøre ved højere temperaturer. Oprindeligt var ANSI-klassebetegnelserne baseret på damplinjeserviceklassificeringerne for disse flanger. En 250# flange, for eksempel, blev klassificeret som sådan, fordi den var beregnet til brug i rørsystemer med mættet damp ved 250 PSI (og 400 grader Fahrenheit).
Med fremskridt inden for metallurgi blev disse flanger i stand til at modstå større tryk ved højere temperaturer, men den oprindelige "pund" rating forblev uændret. Denne situation kan sammenlignes med "tonnage"-vurderingen af amerikanske lette lastbiler: en "et-tons" lastbil er i stand til at trække væsentligt mere end 2,000 pund fragt. Betegnelsen "et ton" refererer til et specifikt design, der engang blev certificeret til omkring 2,000 pund, men som på grund af fremskridt inden for metallurgi og fremstilling nu er i stand til at bære betydeligt mere end den kapacitet.
For at fungere korrekt skal rørflanger og komponenter have matchende flangeklassifikationer og diametre. For eksempel kan en kontrolventil med et flangehus klassificeret som en 4-tommer ANSI klasse 300# rørflange kun tilsluttes en anden 4-tommer ANSI klasse 300# rørflange. Hvis uoverensstemmende trykklasseflanger kobles sammen, vil rørsystemets fysiske integritet blive kompromitteret. Derudover skal passende pakningstyper vælges, så de stemmer overens med trykklassen for de sammenpassede flanger. Hvert flangekryds skal således ses som et helt system, med dets integritet kun garanteret, hvis alle dets komponenter er designet til at arbejde sammen.
Når du spænder boltene, der forbinder to flanger sammen, er det afgørende at fordele bolttrykket ligeligt, så ingen sektion af flangen modtager væsentligt mere tryk end nogen anden placering. I en perfekt verden vil du samtidig stramme alle bolte til den samme momentgrænse. På grund af umuligheden af at opnå dette med en enkelt skruenøgle, er det bedste valg at stramme møtrikkerne sekventielt i stadier med stigende drejningsmoment. Følgende diagram illustrerer en drejningsmomentsekvens (numrene angiver den rækkefølge, hvori boltene skal spændes):
Ved at bruge en enkelt skruenøgle vil du anvende et foreløbigt moment på hver bolt i den afbildede rækkefølge. Derefter ville tilspændingsoperationen blive gentaget med øget drejningsmoment i yderligere cyklusser, indtil alle bolte var blevet spændt til den specificerede drejningsmomentværdi. Observer, hvordan drejningsmomentsekvensen skifter hen over flangens fire kvadranter, og sørg for, at flangerne knuses lige meget, når hver bolt gradvist spændes. Kryddrejningsmoment er den fælles betegnelse for denne teknik med vekslende kvadranter rundt om cirklen.
Der er specialiserede skruenøgler kaldet momentnøgler til måling af drejningsmoment påført under tilspænding
Når man har at gøre med rørforbindelser med flange, er det vigtigt at fjerne boltene på den fjerne side. I essentielle højtryksapplikationer overvåges den faktiske strækning af hver flangebolt som en direkte indikator for boltekraften. En bestemt bolt, der markedsføres under varemærket Rotabolt, har sin egen belastningsindikator, som gør det muligt for mekanikeren at afgøre, om bolten er blevet strammet tilstrækkeligt uanset det anvendte værktøj. af flangen, inden du løsner boltene r røret for først at løsne flangebolte på den modsatte side, hvis der er noget tryk inde i røret, bør det lække der først, udlufte væk fra dig.på den side af flangen, der er tættest på dig. Dette er blot en forholdsregel mod, at procesvæske sprøjter over dit ansigt eller krop i tilfælde af trykopbygning i et flangerør. Ved at nå ove
En unik egenskab ved flangerørforbindelser er evnen til at indsætte en blank metalplade kendt som en blind over eller mellem flangefladerne og dermed blokere flow. Dette er fordelagtigt, når et rør skal blokeres semi-permanent, såsom når en rørdel er blevet taget ud af drift, eller når en rørsektion skal lukkes af sikkerhedsmæssige årsager under vedligeholdelsesoperationer.
For at installere en persienne skal flangesamlingen være beskadiget, derefter skal flangerne lirkes fra hinanden for at skabe den passende plads. Efter at erstatningspakninger og persiennen er blevet placeret, kan flangeboltene geninstalleres og tilspændes til den specificerede værdi. Her er et billede af en rullegardin i rustfrit stål (ikke monteret på et rør) med to svejsede løftetapper, der er tydeligt synlige for at hjælpe med at håndtere denne tunge hardware:
I applikationer, hvor "blænding" forekommer hyppigt, kan der installeres en permanent type persienne kendt som en brillegardin for at lette opgaven. Et brillegardin består af en standard blindplade, der er forbundet med en kort flig til en ring med samme diameter, hvis omrids ligner et par briller:
Rørsystemet kan designes og konstrueres med persiennens tykkelse i tankerne, idet flange-til-flange-gabet forbliver konstant i både "åben" og "blændet" tilstand. Dette er især nyttigt i ekstremt store rørsystemer, fordi den nødvendige kraft til at adskille tidligere sammenkoblede flangeflader kan være ret stor.
Følgende billede viser en brillegardin placeret sådan, at den gulmalede "blinde" halvdel er blotlagt, og den "åbne" halvdel er klemt ind mellem rørflangerne for at tillade strømning gennem røret:
Dette følgende billede viser et brillegardin sat i den modsatte retning, hvor den "åbne" halvdel er blottet og den "blinde" halvdel begrænser væskestrømmen via røret:
