Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Фланец трубопроводный — разъёмный соединительный элемент в виде диска или кольца с равномерно расположенными отверстиями под крепёж, предназначенный для стыковки секций трубопровода, подключения арматуры и оборудования. Фланцевое соединение обеспечивает герметичность при давлениях до PN 400 (400 бар); в специальных криогенных и жаропрочных исполнениях — в диапазоне температур от −196 до +600 °C. Правильный выбор типа, стандарта и уплотнительной поверхности напрямую определяет надёжность системы и межремонтный ресурс.
Согласно ГОСТ 24856-2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения», фланец — деталь трубопровода, арматуры или оборудования в форме диска (кольца) с равномерно расположенными крепёжными отверстиями. Два фланца стягиваются болтами или шпильками; между уплотнительными поверхностями устанавливается прокладка, обеспечивающая герметичность стыка.
Конструктивно фланец состоит из трёх зон: уплотнительная зона (обработанная поверхность под прокладку — исполнений A, B, C, D, E, RTJ по ГОСТ 33259-2015), крепёжная зона (отверстия под болты или шпильки) и присоединительная зона (приварной торец или резьба для соединения с трубой). Конкретная геометрия определяется типом фланца и применяемым стандартом.
Ключевые параметры фланца: DN (номинальный диаметр прохода) по ГОСТ 26349-84, PN (номинальное давление, выражается в барах — PN 16 соответствует 16 бар), тип уплотнительной поверхности, марка стали, ряд присоединительных размеров и применяемый стандарт.
Действующий стандарт ГОСТ 33259-2015 устанавливает шесть типов стальных и чугунных фланцев. Ниже подробно рассмотрены три основных типа, наиболее востребованных в промышленности.
Наиболее распространённый тип. Труба вставляется в отверстие фланца и приваривается двумя угловыми швами — изнутри и снаружи. По ГОСТ 33259-2015 изготавливается в диапазоне DN 10–2400, номинальное давление PN 1–25 (1–25 бар). Применяется для типовых промышленных трубопроводов с умеренными параметрами среды. Применим только при температуре не ниже минус 40 °C.
Имеет коническую «шейку» (воротник), которая плавно переходит в тело трубы и стыкуется с ней одним стыковым сварным швом. Такая конструкция снижает концентрацию напряжений в зоне шва. По ГОСТ 33259-2015 изготавливается в диапазоне DN 10–4000, номинальное давление PN 1–250 (1–250 бар). Воротниковые фланцы предпочтительны при высоком давлении, цикличных нагрузках и повышенных температурах.
Составная конструкция: приварное кольцо приваривается к трубе двумя угловыми швами, а свободный фланец надевается поверх кольца и может свободно вращаться вокруг трубы. По ГОСТ 33259-2015 — DN 10–600, PN 1–25. Преимущества: фланец не контактирует с рабочей средой, что позволяет выполнить кольцо из коррозионностойкой стали, а сам фланец — из углеродистой. Свободное вращение фланца упрощает совмещение крепёжных отверстий при монтаже в стеснённых условиях. Применим при температуре не ниже минус 40 °C.
Действующий межгосударственный стандарт «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250». Введён в действие с 1 апреля 2016 г. взамен восьми ранее действовавших стандартов серии ГОСТ 12815–12822. Охватывает типоразмеры DN 10–4000 и давления PN 1–250 (1–250 бар). Устанавливает конструкцию, размеры, допуски, рекомендуемые марки стали (Ст20, 09Г2С, 12Х18Н10Т и другие), исполнения уплотнительных поверхностей и требования к маркировке. Разработан с учётом положений международного стандарта ISO 7005-1:2011.
Европейский стандарт «Фланцы и их соединения. Круглые фланцы для труб, арматуры, фитингов и принадлежностей, обозначаемые по PN». Охватывает стальные фланцы в диапазоне PN 2,5–400 (2,5–400 бар) и DN 10–4000. Стандарт определяет типы фланцев и их уплотнительных поверхностей, размеры, допуски, материалы и давленческо-температурные характеристики. Действующая редакция 2018 года заменила версию 2007+A1:2013.
Американский стандарт на фланцы и фитинги трубопроводов NPS 1/2 — 24 (DN 15–600). Давление обозначается через классы: Class 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500. В отличие от системы PN, класс давления по ASME привязан к материалу и рабочей температуре: например, фланец Class 300 из стали группы 1.1 (ASTM A105) при температуре до 38 °C рассчитан на 51,1 бар; при повышении температуры допустимое давление снижается согласно таблицам стандарта. Class 2500 из той же группы при той же температуре допускает около 420 бар. Стандарт де-факто обязателен для проектов, реализуемых по API 600, API 608 и другим нефтегазовым нормам.
Наиболее распространённый тип. Уплотнительная поверхность приподнята над плоскостью фланца. По ASME B16.5 высота выступа составляет около 1,6 мм (0,06 дюйма) для Class 150 и Class 300; для Class 400 и выше — около 6,4 мм (0,25 дюйма). В метрическом исполнении стандарта эти значения приводятся как 2 мм и 7 мм соответственно. Выступ концентрирует усилие затяжки на меньшей площади, что повышает удельное давление на прокладку. Применяется с мягкими и полумягкими прокладками. В ГОСТ 33259-2015 аналогом служат исполнения B (выступ) и C (впадина).
Уплотнительная поверхность совпадает с общей плоскостью фланца. Применяется при соединении стального фланца с фланцем из хрупкого материала — серого чугуна или неметаллов (стекло, PTFE-облицованные детали). Плоская поверхность исключает изгибающую нагрузку и растрескивание ответного фланца. В ГОСТ 33259-2015 соответствует исполнению A (применяется для PN 1, 2,5 и 6). Фланцы FF и RF не являются взаимозаменяемыми без специальных мер по выбору прокладки.
Кольцевая канавка овального или восьмиугольного профиля под металлическое уплотнительное кольцо. Материал кольца — мягкая углеродистая сталь, нержавеющая сталь или жаропрочный сплав (Inconel 625). Геометрия канавок и колец стандартизована по ASME B16.20. Обеспечивает максимальную герметичность при высоких давлениях и температурах; применяется в нефтегазовой отрасли, в устьевом оборудовании скважин и теплообменниках высокого давления. В ГОСТ 33259-2015 соответствует исполнению RTJ.
Прокладка — ключевой элемент герметичности стыка. Основным российским стандартом на плоские эластичные прокладки для фланцевой арматуры является ГОСТ 15180-86, который распространяется на прокладки из паронита, резины и фторопласта-4 для фланцев на условное давление от 0,1 до 20 МПа. Выбор типа и материала прокладки определяется четырьмя факторами: формой уплотнительной поверхности, рабочим давлением, температурой среды и её химической агрессивностью.
Момент затяжки болтов (шпилек) фланцевого соединения рассчитывается с учётом давления среды, эффективной площади прокладки, минимального удельного давления уплотнения и диаметра крепёжного элемента. Методика расчёта регламентируется ГОСТ Р 52857.4-2007 «Нормы и методы расчёта на прочность. Расчёт на прочность и герметичность фланцевых соединений». Затяжку производят крест-накрест в 3–4 прохода с постепенным увеличением момента до расчётного значения.
Фланцевые соединения применяются во всех отраслях, где трубопроводные системы требуют периодической разборки для технического обслуживания, замены оборудования или контроля.
Фланец трубопроводный — ответственный конструктивный элемент, правильный выбор которого определяет надёжность всей системы. Для типовых промышленных трубопроводов с умеренными параметрами среды оптимален плоский фланец тип 01 по ГОСТ 33259-2015 (DN 10–2400, PN 1–25). Высоконагруженные и критические участки — нефтегаз, энергетика, высокие давления — требуют воротниковых фланцев тип 11 (DN 10–4000, PN 1–250) с уплотнением RF или RTJ. При работе с коррозионными средами рационален свободный фланец на кольце тип 02. Выбор стандарта — ГОСТ 33259-2015, EN 1092-1:2018 или ASME B16.5 — определяется нормативной базой проекта и требованиями заказчика; при этом присоединительные размеры большинства типоразмеров в системах PN совместимы между собой.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.