Фланец - элемент трубопровода, предназначенный для монтажа отдельных его частей и для присоединения оборудования к трубопроводу.

Области применения.

Фланцевые соединения применяется при монтаже трубопроводов и оборудования практически во всех отраслях. Материалы, из которых изготавливаются фланцы, очень разнообразны, что позволяет использовать данную продукцию практически в любых условиях окружающей среды и среды проходящей по трубопроводу.

Особенности и характеристики фланцев.

1. Фланцы различают по конструктивным исполнениям.
На территории Российской Федерации и стран СНГ наибольшее распространение получили три фланцевых стандарта:
— ГОСТ 12820-80 - фланец стальной плоский приварной.
— ГОСТ 12821-80 - фланец стальной приварной встык.
— ГОСТ 12822-80 - фланец стальной свободный на приварном кольце.

Фланцы по упомянутым выше стандартам, предназначены для соединения трубопроводной арматуры и оборудования.

При монтаже фланец стальной плоский приварной "надевается" на трубу и приваривается двумя сварными швами по окружности трубы.

Фланец стальной приварной встык предусматривает только один соединительный сварной шов (при этом необходимо соединить встыкторец трубы и "воротник" фланца).

Стальной свободный фланец на приварном кольце состоит из двух частей - фланца и кольца. Фланец и кольцо должны быть одного условного диаметра и давления. Данные фланцы отличаются удобством монтажа, т. к. к трубе приваривается только кольцо, а сам фланец остается свободным, что обеспечивает легкую стыковку болтовых отверстий свободного фланца с болтовыми отверстиями фланца арматуры или оборудования без поворота трубы. Они часто используются при монтаже трубопроводной арматуры и оборудования в труднодоступном месте или при частом ремонте (проверке) фланцевых соединений (например, в химической промышленности).

К конструктивным особенностям также относятся:
— Условный проход. Обозначается как Ду и измеряется в мм.
— Условное давление. Обозначается как Ру и измеряется в кгс/см2.
— Исполнение с 1 по 9. Определяет вид поверхности под прокладку.
— Материал (представлен российскими марками стали).

2. Технологические характеристики фланцев.
Эти характеристики связаны с особенностями производства (из каких заготовок и по каким технологиям выполняется фланец).

Круглые и квадратные фланцы. В настоящее время выпускается небольшое количество задвижек, клапанов и т. п. трубопроводной арматуры, имеющей в качестве присоединительного узла квадратный фланец. Поэтому в соответствии с ГОСТ 12815-80 до давления условного Ру 4 МПа (40 кгс/см2) предусмотрены по конструкции фланцы как круглые, так и квадратные.

Условный проход. Его обозначения и особенности.
Условный проход не является внешним диаметром трубы, а обозначает проход (сечение), по которому протекает среда через фланцевое соединение. Для фланцев стальных плоских приварных и стальных свободных на приварном кольце на диаметры условного прохода Ду 100, 125 и 150 возможны три их конструкции под различные наружные диаметры трубы. При заказе фланцев с условным проходом 100, 125 или 150 необходимо указывать букву, которая соответствует требуемому диаметру трубы.

Давление. Одной из важных особенностей является условное давление, которое может выдержать фланцевое соединение. Показатели по давлению зависят от геометрических размеров фланца и исполнения уплотнительной поверхности. Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80) и фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) выдерживают давление до 25 кгс/см2, а фланец стальной приварной встык (ГОСТ 12821-80) выдерживает давление до 200 кгс/см2.

Данный показатель может выражаться в различных единицах измерения: кгс/см2, Па, МПа, атм, бар. Единицей измерения при производстве и обозначении фланцев является кгс/см2.

Исполнения фланца.
В соответствии с требованиями ГОСТ существует девять исполнений поверхности фланца. Для свободного фланца различные исполнения возможны только у приварного кольца. Поэтому при подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры, кроме условных прохода и давления, необходимо указывать исполнение уплотнительной поверхности.

При условных давлениях Ру свыше 2,5 МПа (25 кгс/см2) для обеспечения большей герметичности системы чаще используются исполнения уплотнительной поверхности фланца 2,3,4,5,6 и 7.

Фланцы различных исполнений между собой соединяются следующим образом:
Исполнение 1 (с соединительным выступом) с исполнением V,
Исполнение 2 (с выступом) с исполнением 3 (с впадиной);
Исполнение 4 (с шипом) с исполнением 5 (с пазом);
Исполнение 6 (под линзовую прокладку) с исполнением 6;
Исполнение 7 (под прокладку овального сечения) с исполнением 7;
Исполнение 8 (с шипом) с исполнением 9 (с пазом) с обязательным использованием фторопластовой прокладки.

Марки материала

Фланцы могут изготавливаться из углеродистых и легированных сталей, а также из нержавеющих сталей. В настоящее время для изготовления фланцев используют большое количество марок стали, наибольшее распространение из которых получили ст.20, ст.09Г2С, ст.15Х5М ИСТ.12Х18Н10Т.

Марки стали подбираются с учетом использования фланцев на данную рабочую температуру, условное давление и транспортируемую среду в трубопроводе. Требования на марку стали фланца в зависимости от рабочего давления и температуры среды приведены в ГОСТ 12816-80.

Конструкция и размеры фланцев стальных плоских приварных - ГОСТ 12820-80

Таблицы для подбора фланцев, согласно их геометрических и конструктивных параметров.