Фланец - классика трубопроводных соединений

Фланец - одна из самых востребованных деталей, применяемых для монтажа трубопровода, которая нашла широкое применение в самых различных отраслях промышленности.
В этой статье мы вкратце рассмотрим основные конструктивные и технологическиехарактеристики фланцев.

Наибольшее распространение на территории как России, так и стран СНГ получили три основных стандарта стальных фланцев, это:
- плоский приварной, изготовленный по ГОСТ 12820-80;
- приварной встык (ГОСТ 12821-80);
- свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80).

Все перечисленные виды фланцев служат для монтажа трубопроводной арматуры и оборудования. Так, фланец плоский приварной при монтаже "насаживается" на трубу и закрепляется по окружности трубы двумя сварными швами.

Фланец приварной встык по сравнению с плоским приварным фланцем соединяется одним сварным швом, так, чтобы торец трубы был соединен с "воротником" фланца. Это существенно сокращает временные затраты и делает проще саму работу.

Свободный фланец на приварном кольце, по сути, состоит из двух элементов - непосредственно фланца и кольца того же условного диаметра и давления. Монтаж таких фланцев наиболее удобен, ведь к трубе приваривается не сам фланец, а только кольцо, а это делает стыковку болтовых отверстий более удобной. Еще один плюс в возможности экономии при подборе свободных фланцев под нержавеющую трубу - в данном случае из нержавейки может быть только кольцо, а сам фланец - из обычной углеродистой стали.

Следует отметить, что помимо перечисленных стандартных конструкций фланцев, есть и нестандартные, которые изготавливаются в индивидуальном порядке по чертежам и требованиям заказчика.

Основные конструктивные особенности фланцев характеризуют:
- Dу (условный диаметр прохода), в миллиметрах.
- Ру (словное давление), в кгс/см2.
- Тип исполнения (1-9), который определяет вид поверхности под прокладку.
- Материал, из которого изготовлен фланец.

Теперь рассмотрим технологические, то есть связанные с особенностями производства, характеристики:

Сегодня можно встретить задвижки и клапаны, имеющие в качестве присоединительного узла квадратный фланец. Действительно, согласно ГОСТ 12815-80 возможны как круглые, так и квадратные фланцы, но последние допустимы при давлении Ру до 4 МПа. 

Важным параметром трубопроводной арматуры и фланцев в частности является условный проход. Это не внешний диаметр трубы, а то сечение, по которому протекает среда. 

Фланцы ряда 1 и 2 отличаются количеством отверстий под крепежные болты, а также диаметром этих отверстий. Так, когда фланец на Ду 80мм и Ру 10кгс/см2 ряда 1 будет иметь восемь крепежных отверстий диаметром 18 мм, то ряд 2 будет иметь только 4 крепежных отверстия. 

Условное давление, которое может выдержать фланцевое соединение - не менее важная характеристика, которая зависит от размеров фланца и типа уплотнительной поверхности. Так, когда фланец плоский приварной и фланец свободный на приварном кольце ограничивается давлением до 25 кгс/см2, фланцу приварном встык «по зубам» давление до 200 кгс/см2.

Материал, из которого изготовлен фланец, является еще одной конструктивной характеристикой. Фланцы могут изготавливаться из углеродистых и легированных сталей (в том числе и из нержавеющих). Наиболее популярными марками стали для изготовления фланцев являются: сталь20, 15Х5М, 09Г2С, 12Х18Н10Т и др. Марка стали подбирается исходя из рабочей температуры, условное давление, типа транспортируемой среды.