Обзор присоединения к процессу и уплотнительных поверхностей
При выборе приборов E+H присоединение к процессу является ключевым звеном, обеспечивающим надёжное сопряжение прибора с трубопроводом или оборудованием. Основные способы соединения делятся на две большие категории: фланцевое соединение и резьбовое соединение. Фланцевое соединение применяется для среднего и высокого давления, больших диаметров; резьбовое соединение — для низкого давления и малых диаметров. Правильный выбор стандарта и типоразмера соединения напрямую влияет на герметичность, эффективность монтажа и безопасность системы.
Разбор основных фланцевых стандартов
ASME B16.5 — американский стандарт фланцев
ASME B16.5 — стандарт трубопроводных фланцев, разработанный Американским обществом инженеров-механиков, широко применяемый на североамериканском рынке и в глобальных дюймовых системах. Его обозначение обычно включает номинальный диаметр, класс давления, тип уплотнительной поверхности и материал.
- Класс давления (Class): представляет максимальное рабочее давление при базовой температуре, например Class 150, 300, 2500 и т.д.
- Номинальный диаметр (NPS): номинальный диаметр дюймовой трубопроводной системы, не фактический наружный диаметр, непосредственно определяет размеры соединения.
- Тип уплотнительной поверхности: RF (выступающая поверхность) — наиболее универсальная; FF (плоская) — для низкого давления и легковоспламеняющихся/взрывоопасных сред; RTJ (поверхность под кольцевое соединение) — для высокого давления и высоких температур.
Например: ASME B16.5, NPS 2, Class 300, RF, 316L SS означает номинальный диаметр 2 дюйма, класс давления 300, уплотнительная поверхность RF, материал — нержавеющая сталь 316L.
EN 1092-1 — европейский стандарт фланцев
EN 1092-1 — стандарт фланцев, разработанный Европейским союзом, применяемый в Европе и в сценариях с использованием европейской системы стандартов. Типы фланцев разнообразны, наиболее распространённые:
- Тип A: плоский приварной фланец, уплотнительная поверхность FF, для низкого давления и нормальной температуры.
- Тип B1/B2: фланец с шейкой под приварку/стыковую приварку, уплотнительная поверхность RF, у B2 шейка толще, давление немного выше.
- Типы C/D/E/F: соответствуют специальным способам соединения — под приварку в раструб, резьбовому, большому диаметру и т.д.
HG/T — китайский национальный стандарт фланцев
HG/T 20592 эквивалентен стандарту EN, применяется в отечественных проектах с европейской системой; HG/T 20615 эквивалентен ASME B16.5, применяется в отечественных проектах с американской системой. У обоих уплотнительная поверхность RF (выступающая), могут использоваться соответственно с европейскими и американскими прокладками.
Другие региональные стандарты
- JIS B2220: японский стандарт фланцев, классы давления 10K/20K/30K, для подключения к оборудованию японского производства.
- AS4087 / AS2129 Table E: австралийский стандарт фланцев.
Разбор основных резьбовых стандартов
ASME B1.20.1 — американский стандарт резьбы
Этот стандарт охватывает коническую трубную резьбу NPT и цилиндрическую трубную резьбу NPSM, является наиболее распространённым стандартом резьбы в Северной Америке и дюймовых системах.
- Резьба NPT: коническая трубная резьба 60°, конусность 1:16, герметизация за счёт металл-металлического сжатия, для малых диаметров и низкого давления.
- Резьба NPSM: цилиндрическая механическая резьба 60°, сама по себе не обеспечивает герметичность, требуется прокладка.
ISO 228 — британский стандарт резьбы
Резьба G по ISO 228 — негерметичная цилиндрическая трубная резьба, угол профиля 55°, герметизация зависит от прокладки или герметика, применяется в Европе и некоторых регионах Азии для низкого давления.
DIN 13 — немецкий стандарт резьбы
DIN 13 — стандарт метрической обычной резьбы, разработанный Немецким институтом стандартизации, угол профиля 60°, цилиндрическая, обозначается как номинальный диаметр × шаг (например, M12×1.5). Делится на крупный и мелкий шаг, мелкий шаг обеспечивает лучшую герметичность.
Специальные функциональные компоненты и соединения
Изоляторы и сепараторы
- Изолятор: используется для изоляции агрессивных, вязких сред от датчика прибора, например мембранный разделитель.
- Сепаратор: используется для фильтрации примесей в потоке или разделения газожидкостных фаз, например газожидкостный сепаратор, нефтеводяной сепаратор.
Адаптеры и удлинительные фланцы
- Адаптер: для преобразования типа интерфейса, например NPT1/4 в UNF7/16.
- Удлинительный фланец: корпус фланца удлинён, для случаев, когда есть расстояние между интерфейсом оборудования и трубопроводом, делится на европейский тип B1 и американский тип RF.
Зажимная мембранная коробка и мембранное соединение
Зажимная мембранная коробка закрепляется болтами между оборудованием и трубопроводом, применяется в случаях частой замены мембраны. Мембранное соединение интегрирует мембранное уплотнение в интерфейсе, предотвращает утечку или загрязнение среды, применяется для агрессивных, высоковязких или санитарных сред.
Ключ выбора: соответствие стандартов
Соединительные детали разных стандартов не взаимозаменяемы напрямую, при выборе необходимо учесть следующие три пункта:
- Региональный стандарт: Северная Америка — ASME/NPT, Европа/Китай — EN/ISO228(G)/DIN13.
- Размеры: для фланцев — «номинальный диаметр + класс давления», для резьбы — «спецификация».
- Требования к герметичности: высокое давление — коническая резьба (NPT), низкое давление — цилиндрическая резьба (G) + прокладка, фланцы — RF выступающая поверхность + соответствующая прокладка.
Подробный разбор параметров присоединения к процессу
Спецификация дюймовых фланцев
Формат: код + NPS + Cl. + материал + длина удлинения (опционально). Например: NPS 1-1/2, Cl.300, 316/316L, длина удлинения 2". Где NPS — дюймовый номинальный диаметр, Cl. — класс давления, 316/316L — коррозионностойкий материал, длина удлинения — для случаев с расстоянием.
Спецификация метрических фланцев
Формат: код + DN + PN + материал + длина удлинения (опционально). Например: DN25, PN10-40, 316L, длина удлинения 50 мм. DN — метрический номинальный диаметр, PN — класс давления, 316L — низкоуглеродистая нержавеющая сталь, длина удлинения — для европейской системы.
Спецификация резьбового интерфейса
Формат: код + тип резьбы + способ монтажа + материал + диаметр отверстия (опционально). Например: G1/2, монтаж заподлицо, 316L, диаметр отверстия 11.4 мм. G1/2 — негерметичная цилиндрическая трубная резьба по ISO228, герметизация зависит от торцевой прокладки.
Специальные герметичные компоненты
Формат: код + тип конструкции + размер/давление + материал + способ герметизации. Например: зажимная мембранная коробка, мембранный, hole 11.4mm, separator, соединение RC1/4. Зажимная мембранная коробка крепится болтами, мембранный тип имеет встроенную мембрану из нержавеющей стали 316L, блокирующую контакт со средой.
Таблица быстрого поиска ключевых параметров
| Тип параметра | Пример | Описание |
|---|---|---|
| Резьбовая спецификация | NPT1/4-18 | Американская коническая трубная резьба, номинал 1/4 дюйма, 18 ниток на дюйм |
| Резьбовая спецификация | UNF7/16-20 | Американская унифицированная мелкая резьба, наружный диаметр 7/16 дюйма, 20 ниток на дюйм |
| Резьбовая спецификация | RC1/4" | Британская коническая трубная резьба, номинал 1/4 дюйма |
| Стандарт давления | IEC61518 | Присоединительные размеры приборов измерения перепада давления и фланцевых отсечных устройств |
| Класс давления | PN160 = M10 | Номинальное давление 16 МПа, болт M10 |
| Класс давления | PN420 = M12 | Номинальное давление 42 МПа, болт M12 |
| Управление потоком | 2x клапан сброса/дренажа | 2 малых клапана для сброса воздуха или дренажа |
| Управление потоком | sv = боковой дренаж | Направление открытия клапана сброса/дренажа — сбоку прибора |
| Крепёжное соединение | 4x крепёжных винта | 4 винта для фиксации прибора |
| Крепёжное соединение | Глухой фланец LP | Фланец для закрытия трубопровода/интерфейса оборудования, низкое давление |
| Специальная адаптация | Подходит для мембранного уплотнения | Совместим с мембранным уплотнением, изоляция агрессивных/высоковязких сред |
| Специальная адаптация | Без крепёжных винтов/клапана сброса | Прибор по умолчанию не комплектуется этими деталями |
Заключение
При выборе присоединения к процессу для приборов E+H необходимо строго соблюдать принцип соответствия стандартов: подтвердить региональный стандарт, размеры и требования к герметичности. Для фланцевого соединения учитывать номинальный диаметр, класс давления и тип уплотнительной поверхности; для резьбового — стандарт резьбы и способ герметизации. В особых условиях можно использовать удлинительные фланцы, адаптеры, изоляторы или мембранные уплотнения. Правильный выбор обеспечивает долгосрочную стабильную работу прибора и снижает риск утечек.