Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Выбор между фланцевым и резьбовым соединением труб определяет разборность узла, предельные диаметр и давление, способ герметизации и трудоёмкость дальнейшего обслуживания. Оба относятся к разъёмным соединениям трубопроводов, но лежат в разных нишах: резьбовое компактно и незаменимо на малых проходах, фланцевое перекрывает весь диапазон диаметров и давлений и допускает многократную разборку без повреждения смежных элементов.
Ниже разобраны конструкция и нормативная база обоих типов, диапазоны номинального диаметра DN и номинального давления PN, принципы уплотнения, вопросы разборки и обслуживания, а также критерии, по которым проектировщик и снабженец делают выбор в пользу того или другого решения.
Трубопровод собирают из неразъёмных участков (сварка, пайка) и разъёмных узлов, которые можно вскрыть для ревизии, замены арматуры или очистки без разрушения деталей. Резьбовое и фланцевое соединения — два основных разъёмных решения. Их роль одинакова: обеспечить механическую прочность стыка и герметичность при заданных давлении и температуре среды. Отличаются они способом передачи усилия и уплотнения.
В резьбовом соединении герметичность и прочность создаёт сама резьбовая пара с уплотнительным материалом в витках; во фланцевом — предварительно затянутый крепёж, который прижимает две фланцевые тарелки к прокладке. Отсюда вытекают все практические различия: доступный диапазон типоразмеров, поведение при разборке, ремонтопригодность и чувствительность к перекосам.
Резьба герметизирует за счёт натяга в витках и уплотнителя; фланец — за счёт нормированного усилия крепежа на прокладке. Это ключ ко всем остальным различиям.
Резьбовое соединение труб выполняют трубной резьбой — цилиндрической или конической. Профиль обеих трубных резьб дюймовый, с углом при вершине 55°. Их геометрию и допуски задают два действующих стандарта основных норм взаимозаменяемости.
Трубную цилиндрическую резьбу нормирует ГОСТ 6357-81, трубную коническую (с конусностью 1:16) — ГОСТ 6211-81. Конические соединения самоуплотняются за счёт натяга по конусу, поэтому распространены там, где важна герметичность без длинного свинчивания. Ниже — обозначения, применяемые в чертежах и спецификациях.
Классический носитель резьбового соединения — стальные водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262-75 с нарезанной или накатанной цилиндрической резьбой; их выпускают лёгкой, обыкновенной и усиленной серий с условным проходом от 6 до 150 мм. Стык труб между собой и с арматурой собирают на фитингах: муфтах, угольниках, тройниках, сгонах, контргайках, футорках.
Соединительные части из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой нормирует ГОСТ 8944-75 (резьба по ГОСТ 6357-81, класс точности В); стальные соединительные части на давление 1,6 МПа — ГОСТ 8965-75 и связанные с ним стандарты на конкретные детали. По справочным данным соединительные части из ковкого чугуна применяют для воды и пара с температурой не выше 175 °С; практический потолок по давлению и диаметру задают стандарт на конкретную деталь и параметры среды.
Резьба, нарезанная на трубе, уменьшает толщину стенки в зоне витков. Поэтому на трубах ВГП резьбу и соответствующие ей фитинги подбирают по стандарту на трубу и деталь, а не «универсально»: занижение серии трубы под нарезку недопустимо.
Фланцевое соединение образует пара фланцев, прокладка между их уплотнительными поверхностями и комплект крепежа (шпильки или болты с гайками). Прочность стыка и усилие обжатия прокладки создаёт затяжка крепежа; герметичность — прокладка, работающая под этим усилием.
Базовый стандарт — ГОСТ 33259-2015 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250». Он действует с 1 апреля 2016 года взамен комплекса ГОСТ 12815-80 — ГОСТ 12822-80 и учитывает основные нормативные положения ISO 7005. Предшествовавший ему национальный ГОСТ Р 54432-2011 отменён (с 1 апреля 2017 года); конструкцию, размеры и технические требования к фланцам задаёт именно ГОСТ 33259-2015. Давления номинальные, пробные и рабочие для фланцев принимают по ГОСТ 356-80.
ГОСТ 33259-2015 выделяет шесть типов фланцев: тип 01 — плоский приварной; тип 02 — свободный на приварном кольце; тип 03 — свободный на отбортовке; тип 04 — свободный на хомуте под приварку; тип 11 — приварной встык (воротниковый); тип 21 — фланец корпуса арматуры. Плоский приварной крепят угловым швом по контуру, воротниковый — стыковым швом по торцу трубы, что обеспечивает более плавную передачу нагрузки.
По условиям применения плоские фланцы (типы 01–04) допускаются при температуре рабочей среды не выше 300 °С; типы 01 и 02 — дополнительно только при температуре не ниже минус 40 °С. При номинальном давлении свыше PN 25 независимо от температуры, а также при температуре среды выше 300 °С независимо от давления применяют приварные встык фланцы типа 11. Крепление болтами допускается до PN 25 включительно и в диапазоне температур от минус 40 до 300 °С; за этими пределами применяют шпильки.
Форма уплотнительной поверхности выбирается по параметрам и опасности среды. Стандарт закрепляет буквенные исполнения:
Плоские эластичные прокладки для фланцев нормирует ГОСТ 15180-86: он охватывает прокладки из паронита, резины, картона, фторопласта-4, фторопластового уплотнительного материала (ФУМ) и композиций на их основе, на условное давление от 0,1 до 20,0 МПа и условный проход от 10 до 3000 мм. Кроме эластичных, ГОСТ 33259-2015 допускает металлические (в том числе зубчатые) прокладки, спирально-навитые (СНП), прокладки на основе терморасширенного графита (ТРГ), а также линзовые (под исполнение K) и овального либо восьмиугольного сечения (под исполнение J) — их выбирают под более высокие давления и температуры.
F ≈ p · π · D² / 4
p
D
F ≈ 1,6·10⁶ · 3,14 · 0,1² / 4 ≈ 1,26·10⁴ Н ≈ 12,6 кН
Номинальный диаметр DN (условный проход) выбирают из ряда по ГОСТ 28338-89, номинальное давление PN — из ряда по ГОСТ 26349-84; соотношение номинального, пробного и рабочего давлений при разных температурах устанавливает ГОСТ 356-80. DN — безразмерный параметр, приблизительно равный внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода в миллиметрах; PN — наибольшее избыточное давление при 20 °С, при котором допустима длительная работа.
Здесь и лежит основное различие двух соединений по области применения. Резьбовые соединения на трубной резьбе практичны на малых проходах; на больших диаметрах нарезка теряет смысл технологически, а прочность стыка падает. Фланцы перекрывают весь ряд DN и поднимаются по давлению до высоких ступеней PN, вплоть до PN 250 по ГОСТ 33259-2015.
Из ряда DN нельзя назначать промежуточные значения: если расчётный внутренний диаметр не совпадает с рядом, его округляют до ближайшей ступени (например, 45 мм — до DN 40 или DN 50). Аналогично PN выбирают ближайшей ступенью ряда, не ниже рабочего давления с учётом температуры.
Способ создания герметичности — принципиальное различие. В резьбовом соединении зазоры в витках заполняет уплотнитель, в цилиндрической резьбе он несёт основную герметизирующую функцию; в конической часть герметичности даёт натяг по конусу.
Для трубной резьбы применяют льняную прядь (сантехнический лён) с уплотнительной пастой, фторопластовую уплотнительную ленту (ФУМ), полимерные нити и анаэробные герметики. Волокнистые материалы разбухают во влажной среде и заполняют витки; паста защищает лён от гниения и облегчает последующую разборку. Выбор зависит от среды и температуры: лента и лён имеют разные диапазоны стойкости и по-разному ведут себя при многократной пересборке.
Во фланцевом соединении герметичность обеспечивает прокладка, обжатая нормированным усилием крепежа. Материал и тип прокладки подбирают под давление, температуру и агрессивность среды: паронит и резина — для умеренных условий, фторопласт и ФУМ — для химически стойких линий, металлические линзовые и овальные — для высоких давлений. Диапазон применения плоских эластичных прокладок задаёт ГОСТ 15180-86.
Здесь фланцевое соединение имеет заметное преимущество на ответственных линиях. Фланец вскрывают, отвернув крепёж; после замены прокладки соединение собирают заново без вмешательства в смежные участки. Это удобно для арматуры, требующей периодической ревизии, и для узлов, которые вскрывают по регламенту.
Резьбовое соединение при затянутой в одну сторону резьбе не позволяет разъединить участок «на месте» без вращения самой трубы. Задачу решает сгон — участок с длинной резьбой, контргайкой и муфтой: он даёт разборный стык на резьбовой линии. Компенсирующие сгоны устанавливают, в частности, у нагревательных приборов, чтобы прибор можно было снять, не разбирая всю подводку.
Выбор между фланцевым и резьбовым соединением сводится к сопоставлению DN, PN, температуры и требований к обслуживанию. Общий порядок принятия решения:
Резьба выигрывает компактностью и скоростью монтажа на малых проходах; фланец — универсальностью по DN и PN и удобством ревизии.
Частые проблемы — избыток уплотнителя (расклинивает и деформирует фитинг), перетяжка тонкостенной трубы с заниженной серией, смешение цилиндрической и конической резьбы без учёта их сопряжения, отсутствие разборного узла на линии, которую придётся вскрывать. Рекомендация: подбирать трубу и фитинг по стандарту, дозировать уплотнитель, закладывать сгон там, где нужна разборка.
Типичные ошибки — несоответствие исполнения уплотнительной поверхности типу прокладки, неравномерная затяжка крепежа (перекос и раскрытие стыка), перекос фланцев при монтаже, повторное использование обжатой прокладки. Рекомендация: затягивать крепёж крест-накрест в несколько проходов, соблюдать соосность, при каждой разборке ставить новую прокладку и контролировать состояние уплотнительных поверхностей.
Способом передачи усилия и уплотнения. В резьбовом герметичность создаёт резьбовая пара с уплотнителем в витках; во фланцевом — прокладка, обжатая затянутым крепежом. Отсюда различия по диапазону DN и PN, разборности и удобству обслуживания.
Фланцевое соединение перекрывает высокие ступени PN — по ГОСТ 33259-2015 вплоть до PN 250, с подбором исполнения уплотнительной поверхности и типа прокладки. Резьбовые соединения на трубной резьбе применяют преимущественно при умеренных давлениях и малых проходах.
Оцените DN, рабочее давление, температуру и потребность в разборке. Малые проходы при умеренном давлении — резьба; средние и крупные диаметры, высокие PN, частая ревизия арматуры — фланец. DN назначают из ряда ГОСТ 28338-89, PN — из ряда ГОСТ 26349-84.
Льняной прядью с уплотнительной пастой, фторопластовой лентой (ФУМ), полимерными нитями или анаэробными герметиками. Выбор зависит от среды и температуры и от того, предполагается ли многократная разборка.
G — трубная цилиндрическая резьба по ГОСТ 6357-81. R — наружная коническая, Rc — внутренняя коническая, Rp — внутренняя цилиндрическая по ГОСТ 6211-81 (конусность конической резьбы 1:16, угол профиля 55°).
Через сгон — участок с длинной резьбой, контргайкой и муфтой. Отвернув контргайку и сдвинув муфту, стык раскрывают без вращения самой трубы. Компенсирующие сгоны ставят, например, у нагревательных приборов.
Как правило, нет: обжатая прокладка теряет упругость, и повторная герметичность не гарантирована. При каждой разборке рекомендуется устанавливать новую прокладку и проверять состояние уплотнительных поверхностей.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.