Виды стальных фланцев и их применение

Стальные фланцы применяют для создания разъемных соединений трубопроводов, арматуры и оборудования. Конструкция фланца зависит от способа присоединения к трубе, номинального диаметра DN, номинального давления PN, температуры и условий эксплуатации.

Основные конструкции фланцев для трубопроводов и арматуры устанавливает ГОСТ 33259-2015. На практике наиболее востребованы плоские приварные, свободные на приварном кольце и приварные встык фланцы.

Какие бывают стальные фланцы

По ГОСТ 33259-2015 стальные фланцы различаются по конструкции и способу присоединения к трубопроводу.

Плоские приварные фланцы тип 01

Плоский приварной фланец типа 01 представляет собой диск с центральным отверстием под трубу и отверстиями под болты или шпильки. При монтаже труба проходит внутрь фланца, после чего соединение выполняют сваркой.

Такая конструкция широко применяется на технологических и общепромышленных трубопроводах благодаря сравнительно простому монтажу.

Размеры и конструкцию плоских стальных фланцев типа 01 устанавливает ГОСТ 33259-2015.

Свободные фланцы типов 02, 03 и 04

У свободных фланцев сам фланец не приваривается непосредственно к трубе. Он работает совместно с приварным кольцом, отбортованным концом трубы или другим присоединительным элементом.

Наиболее распространен тип 02 — свободный фланец на приварном кольце. Такая конструкция удобна при монтаже, поскольку фланец можно поворачивать относительно трубы и совмещать отверстия под крепеж уже при сборке соединения.

Свободные фланцы на приварном кольце применяются в трубопроводных системах, где важны удобство монтажа и возможность облегчить совмещение ответных частей соединения.

Воротниковые фланцы тип 11

Фланец типа 11 приваривается к трубе встык. Его характерная особенность — переходная коническая часть, благодаря которой нагрузка от фланцевого соединения более плавно передается на стенку трубы.

Такая конструкция применяется при повышенных давлениях и температурах, а также в условиях, где требования к надежности соединения выше.

ГОСТ 33259-2015 предусматривает применение фланцев типа 11 при номинальных давлениях вплоть до PN 250 в зависимости от DN и исполнения. Для трубопроводов с PN выше 25 или рабочей температурой выше 300 °C стандарт устанавливает применение стальных приварных встык фланцев типа 11.

В каталоге представлены воротниковые фланцы для трубопроводных соединений.

Чем плоский фланец отличается от воротникового

Основное различие заключается в способе соединения с трубой и распределении нагрузки.

Ограничения для плоских фланцев

ГОСТ 33259-2015 устанавливает отдельные ограничения для плоских фланцев типов 01, 02, 03 и 04. Их применяют при температуре рабочей среды не выше 300 °C в пределах номинального давления, установленного стандартом для соответствующего размера.

Плоские фланцы не предназначены для трубопроводов с выраженными циклическими изменениями давления и температуры при числе циклов от 2000 за срок службы, а также для условий, вызывающих коррозионное растрескивание.

Если номинальное давление трубопровода превышает PN 25 или рабочая температура выше 300 °C, применяется фланец типа 11.

Исполнения уплотнительной поверхности

Помимо типа самого фланца при подборе учитывают исполнение его уплотнительной поверхности. Она определяет форму контакта между ответными фланцами и применяемой прокладкой.

ГОСТ 33259-2015 предусматривает различные исполнения уплотнительных поверхностей. Подходящее исполнение выбирают в зависимости от номинального давления, рабочей среды, конструкции оборудования и типа уплотнительного материала.

Для герметизации соединения применяются фланцевые прокладки. Материал и конструкцию прокладки подбирают по температуре, давлению, рабочей среде и исполнению уплотнительной поверхности.

Как выбрать стальной фланец

Для правильного выбора недостаточно определить только наружный диаметр трубы. При заказе учитывают несколько параметров:

• тип фланца;
• номинальный диаметр DN;
• номинальное давление PN;
• наружный диаметр и толщину стенки присоединяемой трубы;
• рабочую температуру;
• характер рабочей среды;
• исполнение уплотнительной поверхности;
• марку стали;
• требования к контролю и технической документации.

Например, условное обозначение фланца по ГОСТ 33259 включает DN, PN, тип конструкции, ряд, исполнение уплотнительной поверхности и материал.

Материалы стальных фланцев

Марка стали подбирается с учетом температуры, давления, состава рабочей среды и условий эксплуатации. Для изготовления применяют углеродистые, низколегированные, легированные и коррозионно-стойкие стали.

Использовать только название материала без оценки условий эксплуатации неправильно. Для ответственных трубопроводов выбор марки стали должен соответствовать проектной и нормативной документации.

Фланцы для сосудов и аппаратов

Фланцы трубопроводов и фланцы сосудов и аппаратов относятся к разным группам изделий и могут изготавливаться по разным нормативным документам. Поэтому при заказе важно определить назначение соединения.

Для технологического оборудования отдельно представлены фланцы сосудов и аппаратов.