фланец клапан представляет собой особый тип клапана, в котором выступающая поверхность, обычно имеющая форму кромки или кольца на конце фитинга клапана, сопрягается с канавкой на лицевой стороне, к которой он прикрепляется. Это придает соединению клапана повышенную прочность в трубопроводах, работающих в тяжелых условиях, например, используемых в химической и нефтяной промышленности. Наглядные иллюстрации того, как выглядит гребень, обычно можно увидеть на колесах железнодорожных вагонов или городских троллейбусов, где стальная кромка или гребень колеса входит в канавку на пути, по которому оно движется. Размеры фланцев и соединения изготавливаются в соответствии с одним из нескольких основных стандартов, в том числе Британским стандартом (BS), принятым на основе европейского стандарта (EN) 1092 в июне 2007 г., которому Американское общество инженеров-механиков (ASME) также соответствует. Фланцевый клапан также может быть изготовлен в соответствии с аналогичными спецификациями Американского национального института стандартов (ANSI), широко используемыми в США.
Типы фланцев, широко используемые в промышленных условиях, обычно имеют одну из пяти доминирующих форм, включая фланцы с наружной и внутренней резьбой (M&F), с выступом (RF), кольцевым соединением (RTJ), плоским торцом (FF) и Конструкции с шипом и канавкой (T&G). Также существует несколько основных типов моделей фланцевых клапанов, в которых используются эти формы фланцев, включая шаровые краны, поворотные затворы, обратные клапаны и задвижки/шлюзовые клапаны. Фланцевые фитинги также изготавливаются из одного из четырех основных металлов, включая сталь, чугун, алюминий или медь . Основная цель, которую выполняет фланцевое соединение в любой конструкции фланцевого клапана, заключается в том, что оно увеличивает площадь сопрягаемых поверхностей, что повышает прочность на разрыв материала, из которого состоит соединение. Как внутренний, так и внешний диаметр поверхности фланца точно измеряются, чтобы измерить эту прочность и оценить клапан.
Фланцевая система RF считается наиболее распространенной моделью, в которой кольцо возвышается над плоской круглой поверхностью соединительной пластины, которая привинчена к ряду трубопроводов. Размеры фланцев в конструкции RF прямо пропорциональны давлению, на которое рассчитан фланцевый фитинг, например, модель фланца ASME B16.5 имеет высоту фланца 1,6 миллиметра (0,063 или 1/16 дюйма), который может выдерживать объемное давление до 136 кг (300 фунтов). Более высокий выступающий фланец RF на 6,4 мм (0,25 дюйма) рассчитан на уровень давления до 1134 кг (2500 фунтов). Установка фланцевого клапана RF также включает в себя спирально-навитую прокладку из нержавеющей стали, которая размещается внутри трубы, где фланцевый клапан сопрягается с пазовым соединением на противоположном фитинге. Эта прокладка намотана вместе с графитовой и тефлоновой лентой, которая усиливает прочность соединения фланцевого клапана и трубное соединение в целом.
Другие типы фланцев используются для очень специфических целей. Фланцевый клапан FF имеет плоскую поверхность, изготовленную из менее гибкого, но прочного материала, обычно из чугуна. Фланцы FF, такие как ASME B31.1, должны специально подгоняться к облицовке из углеродистой стали и соединениям или хрупким природа железного фланца может сломаться.
Конструкции фланцев с кольцевым соединением являются одними из самых сложных и в некоторых случаях используют уплотнительные кольца или прокладки из стали, которые предотвращают фактический физический контакт фланца с соединением. Сломанный фланцевый клапан может легко произойти, если техник раздавит прокладку при затягивании соединения, поскольку некоторые фланцы RTJ предназначены для контакта с противоположной поверхностью, а другие — нет. Конструкция RTJ в основном используется в приложениях с высоким давлением и повышенной температурой.
Хотя конструкции фланцев часто выглядят очень похожими, а фланец ANSI может очень напоминать фланец ASME при визуальном осмотре, их нельзя смешивать и подбирать. Если фитинги фланцевых клапанов конструкции RTJ, T&G или F&M скреплены болтами, контактные поверхности не будут точно совпадать, и клапан выйдет из строя. По состоянию на 2011 год также не существует прокладок с разными настройками фланцев на каждой стороне, таких как F&M с одной и RTJ с другой, поэтому опасные утечки могут возникать и из-за неработающих прокладок в неисправном узле.
