Фланцы

Фланец - что это

Это деталь - элемент изделия имеющий плоскую поверхность, по периметру которой, имеются отверстия для прижатия этой плоской части изделия к другой - ответной части, к которой должна герметично присоединяться эта деталь. Фланец в трубопроводной арматуре имеет форму кольца - диска с отверстием приблизительно равным проходному диаметру Ду/Dn трубы или арматуры. По кольцу равномерно и равноудаленно от центра кольца и от друг друга имеются отверстия, через которые при помощи резьбовых шпилек или болтов происходит прижатие фланца трубы к фланцу трубопроводной арматуры. Соответственно от Ду зависит внешний и внутренний диаметр фланца, а от применяемого давления Ру/Pn толщина фланца и размер и кол-во отверстий.

Еще фланцы классифицируются по типу присоединения к трубе

 и исполнению рабочей (уплотнительной) поверхности

Назначение фланцев

Фланцевое соединение позволяет быстро и без разрушения монтировать и демонтировать запорную арматуру, насосы, технологические отрезки труб и прочее технологическое оборудования. Например для демонтажа шарового крана от Ду15 до Ду300 достаточно одного рабочего с набором мех.инструмента, позволяющего открутить болты и гайки М30.

Область применения включает ЖКХ, сельское, транспортное хозяйство, практически все сферы промышленности. Фланцевое соединение состоит из пары фланцев, закрепленных гайками, с уплотнительной прокладкой между ними. Его отличает простота сборки, возможность замены деталей, прочность стыковки. Оно упрощает: ремонтные работы; профилактическую чистку; обновление трубопроводных элементов. Разнообразие материалов обеспечивает широкую эксплуатацию фитинга. Климатические условия, транспортируемые вещества (нефть, газ, жидкости, агрессивные среды) могут быть почти любыми.

Так же, как и отводы стальные, отводы жаростойкие нержавеющие, переходы, тройники стальные, заглушки стальные, сгоны, бочата, резьбы, отрезки труб, скобы и отступы, стальные фланцы представляют из себя класс стальных фитингов в форме плоского или выпуклого кольца, у которого по всей площади сечения имеются небольшие отверстия для герметичного соединения фланца с трубами или иными элементами трубопроводной системы с помощью болтов или шпилек.

До 2015 года стандарты стальных фланцев регулировались в основном двумя гостами 12820-80(фланцы плоские) и 12821-80(фланцы вортниковые). А также общим гостом 12815-80. Сейчас действует национальный стандарт РФ «ГОСТ 33259-2015 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования»,

который заменил ранее применяемые ГОСТы:

• ГОСТ 12815-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей;
• ГОСТ 12816-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Общие технические требования;
• ГОСТ 12817-80. Фланцы литые из серого чугуна на Ру от 0,1 до 1,6 МПа (от 1 до 16 кгс/см2). Конструкция и размеры;
• ГОСТ 12818-80. Фланцы литые из ковкого чугуна на Ру от 1,6 до 4,0 МПа (от 16 до 40 кгс/см2). Конструкция и размеры;
• ГОСТ 12819-80. Фланцы литые стальные на Ру от 1,6 до 20,0 МПа (от 16 до 200 кгс/см2). Конструкция и размеры;
• ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные на Pу от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры;
• ГОСТ 12821-80. Фланцы стальные приварные встык на Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Конструкция и размеры;
• ГОСТ 12822-80. Фланцы стальные свободные на приварном кольце на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры.

Основные отличия:

① Обозначения диаметра и давления латинскими буквами. В ГОСТ 12815 Dу и Ру, в ГОСТ 33259 - DN, PN                                                    

② Увеличилось количество типоразмеров и добавились фланцы PN 250                                                                                                                

③ Все фланцы теперь в одном ГОСТе. Отличие - по типу: 01 - плоские; 02 - свободные; 11 - воротниковые                                                 

④ Исполнения уплотнительной поверхности имеют буквенные, а не цифровые обозначения                                                                          

⑤ Появился новый тип исполнения - плоскость тип А (без " зеркала" ). Только PN 1; 2,5 и 6                                                                             

Ряды фланцев поменяли местами. Ранее приоритетным был ряд 2, теперь приоритетный - ряд 1.

⑥ Геометрия по Ряду 1 ГОСТ 33259 совпадает с геометрией по Ряду 2 ГОСТ 12815                                                                                             

⑦ По ГОСТ 33259 не допускается изготовления фланцев методом литья (кроме фланцев арматуры!)                                                         

⑧ В ГОСТ 33259 впервые указаны рекомендуемые марки стали для фланцев и крепежных элементов                                                      

⑨ В ГОСТ 33259 впервые регламентирована методика приемки фланцев через понятие Группы контроля

Всего пять групп контроля (I - минимальный контроль, V - максимальный контроль) в зависимости от диаметра, давления и среды. Группа контроля указывается в маркировке фланца!

⑩ При t ниже минус 40 градусов впервые регламентировано применение только шпилек в качестве крепеж

⑪ Два геометрических параметра b и h из ГОСТ 12815 в ГОСТ 33259 объединены в один параметр - b

В ГОСТ 33259 допускается отклонение по параметру b только в большую сторону                                                                                            

⑫ Маркировка фланцев по ГОСТ 33259 в дополнение к ГОСТ 12815 содержит следующие обязательные

элементы : тип фланца; номер ряда; тип исполнения уплотнительной поверхности; номер группы контроля                                               

По своей конструкции фланцы подразделяются на:

• плоские сварные;
• воротниковые;
• свободные на приварном кольце;
• глухие.

Первый вид фланцев наиболее распространенный. Они незаменимы при присоединении к трубопроводу запорно-регулирующей арматуры (задвижки, клапаны, шаровые краны, затворы, вентили, и т.д.). Фланцы присоединяются к трубе и по задней стенке происходит сварка.

Второй – имеет форму воротника или юбки. Приваривается к трубе встык, и надёжно фиксирует все присоединенные к ним элементы трубопровода, включая насосы, тепловое оборудование и различные резервуары. Способен выдерживать большое давление.

Третий тип используется в труднодосягаемых местах трубопровода и при проведение регулярного ремонта.

Последний вид стальных фланцев позволяет перекрывать какие-либо ветви трубопровода.

Производится этот класс фитингов из нержавеющей стали марок 10Х17Н13M2T, 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т. Наибольшей популярностью пользуются фланцы из стали 12Х18Н10Т, т.к. она обладает наибольшей твердостью, прочностью, коррозийной стойкостью, пластичностью, упругостью и наилучшей свариваемостью.

При выборе фланца из какой-либо марки стали необходимо учитывать:

• температурный режим, при котором будет использоваться трубопровод;
• тип перемещаемой среды;
• значения давления.

Выпускаются такие элементы трубопровода методом литья с дальнейшей механической обработкой или кузнечнопрессовым способом с финальной обработкой на токарном станке.

Применяются стальные фланцы в пищевой промышленности, при построении водо-, газо- и нефтепровода, при конструировании и ремонта канализационной системы и во многих других сферах человеческой деятельности.

Стандарты и характеристики фланцев