Фланец виды, размеры и маркировка фланцев и их чертежи

Таблица размеров фланцев для трубопроводов

Главная > Новости > Подробный гид: фланцы ГОСТ 12820 80, 12821 80, 12822 80, Р 54432 2011, 33259-2015

21 января 2019
Подробный гид: фланцы ГОСТ 12820 80, 12821 80, 12822 80, Р 54432 2011, 33259-2015

Фланец — это деталь для герметичного соединения труб и другого оборудования в системе ЖКХ и нефтепереработки. Соединения и узлы труб при этом остаются ремонтопригодными. Правильный выбор такого элемента конструкции как фланец зависит напрямую от двух факторов: наружного диаметра и давления внутри системы.

Фланцевое соединение – это два расположенных параллельно одинаковых фланца, между которыми находится уплотнительное кольцо, изготовленное из какого-либо материала. Это может быть сталь, плотная резина, паронитовая либо графитовая прокладка.

Сегодня существует множество видов фланцев. Основные из которых: фланцы ГОСТ 12820 80, 12821 80, 12822 80, Р 54432 2011, 33259-2015.

Где применяются фланцы

Фланцы используются в самой разной промышленности: в химической, пищевой, винно-водочной, металлургической, в топливно-энергетических комплексах, в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Любая промышленность, где используются трубопроводы, не может обойтись без фланцев. Фланцы соединяют отдельные участки трубопровода и благодаря фланцевым соединениям трубопровод может иметь изгибы.

Для разных видов труб и участков трубопровода используются разные виды фланцев — плоские, воротниковые, заглушки.

Фланцы ГОСТ 12820 80

Фланцы 12820 80 ГОСТ сегодня заменены на номер ГОСТ 33259-2015 тип 1.

Фланцы этого ГОСТа относятся к стальным, плоским, приварным элементам. Они надеваются на концы труб, которые будут соединены, и привариваются двумя сварными швами по всей окружности трубы. Один из швов делается для присоединения к стыковочной втулке фланца к трубе.

Второй шов варится на конце трубы. Эти фланцы имеют достаточно небольшой вес, что упрощает их монтаж и уменьшает общий вес труб.

Кроме особенности крепления, разные фланцы имеют разную способность выдерживать давление разной силы в трубах. Фланцы ГОСТ 12820 80 выдерживают давление до 25 кгс/см2. В зависимости от способности к разной силы давлению фланцы имеют разное исполнение.

Для фланцев по ГОСТ 12820 80 существует исполнение 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9.

Фланцы исполнения 6 и 7 выполняются по ГОСТ 12821-80 (заменен на ГОСТ 33259-2015 тип 11) и применяются при давлении выше 63 кгс/см2.

Для обеспечения герметичности лучше использовать фланцы исполнения 2, 3. 4. 5. Фланцы выдерживают температуру от — 70 С до 450 С.

Материалы изготовления фланцев тоже подбираются в зависимости от поставленных перед соединительным элементом задач. Для этого используется большое количество марок стали. Например, сталь 12Х18Н10Т с химическим составом по ГОСТ5632-2014.

Фланцы 12821 80 ГОСТ

Фланцы воротниковые 12821 80 ГОСТ относятся к приварным элементом, которые используются для соединения частей трубопроводов разного назначения. Фланцы облегчают монтаж и сборку всего трубопровода, они выдерживают температуру от -253 до +600°С.

Для надежности всего трубопровода

Фланцы воротниковые 12821 80 ГОСТ обеспечивают герметичность всей конструкции трубопровода. Конусообразный выступ (воротник) снижает напряжение во всей детали, что делает конструкцию более надежной.

Монтаж воротниковых фланцев имеет свои особенности. При сборке конструкции трубопровода данные фланцы необходимо предварительно стыковать, а не насаживать на трубу. Фланцы соединяются между собой шпильками и болтами, к трубопроводу привариваются газо- и электросваркой.

Исполнения фланцев ГОСТ 12821 80

Фланцы изготавливаются в 9 исполнениях. Исполнение 1 применяется чаще всего. Но для работы трубопроводов, где используется давление выше 16 атм. (1,6 МПа), используются фланцы исполнения 2-9. Также фланцы 12821 ГОСТ исполнения 2-9 подходят для трубопроводов, работающих с кислотно-щелочными средами.

Фланцы всех девяти исполнений называются воротниковыми, так как имеют симметричный выступ в форме усеченного конуса. Строение данных фланцев 12821 80 ГОСТ позволяет использовать их для крепления труб, в которых среды находятся под высоким давлением.

Исполнение

• Фланцы 1-2 исполнения — фланцы с соединительным выступом;
• Фланцы 3 исполнения — фланцы с впадиной;
• Фланцы 4 исполнения — с шипом;
• Фланцы 5 исполнения — с пазом;
• Фланцы 6 исполнения — имеют углубление для линзового уплотнения;
• Фланцы 7 исполнения — изготавливаются под уплотнительную прокладку овального сечения;
• Фланцы 8 исполнения — имеют шип для фторопластовой прокладки;
• Фланцы 9 исполнения — с пазом под фторопластовую прокладку.

Марки стали для фланцев ГОСТ 12821 80

Фланцы разного исполнения делаются из следующих марок стали:

• сталь марки Ст3сп ГОСТ 380-94;
• сталь 20, 25 по ГОСТ 1050-2013;
• сталь 09Г2С по ГОСТ 19281-2014;
• сталь 10Г2 по ГОСТ 1050-2013;
• сталь 15Х5М по ГОСТ 20072-74;
• сталь 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-2014;
• сталь 15Х18Н12С4ТЮ(типа ЭИ-654) по ГОСТ 5632-2014;
• а также сталь 06ХН28МДТ(типа ЭИ-945) ГОСТ 5632-2014, 10Х17Н13М3Т ГОСТ 5632-2014.

Преимущества фланцев воротниковых приварных 12821 80 ГОСТ

Данные фланцы делают быстрым монтаж и демонтаж отдельных частей трубопровода. Данные фланцы могут быть многоразовыми, так как с ними возможен демонтаж без резки трубы.

Фланцы ГОСТ 12822 80

Фланцы ГОСТ 12822 80 (заменен на ГОСТ 33259-2015 тип 02) относятся к стальным свободным крепежным деталям трубопровода, они используются для соединения труб в труднодоступных местах и для монтажа частей трубопровода, которые требуют частого ремонта. Фланец ГОСТ 12822 80 состоит из двух частей: из самого фланца и кольца, которое приваривается к трубе.

Фланцы стальные свободные используются в разных трубопроводах: в химической и нефтегазовой промышленности, в системах жилищно-коммунального хозяйства. Возможно их применение в соединительных частях машин, приборов, патрубков, различных аппаратов и резервуаров.

Кольцо и фланец имеют одинаковый диаметр и выдерживают одинаковое давление.

Допустимое рабочее давление в трубопроводе, в которых при монтаже используются фланцы ГОСТ 12822 80: Ру от 0,1 до 2,5 Мпа (от 1 до 25 кгс/см²). Рабочая температура сред может колебаться от -253°С до 600°С. Данные фланцы изготавливаются из марок стали Ст.20,12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, AISI 304, AISI 321, AISI 316L, AISI 316Ti. Выпускаются в исполнении: 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9.

В некоторых случаях для таких фланцев изготавливается кольцо с уплотнительной поверхностью.

Способы изготовления фланцев и колец: ковка, штамповка, метод кислородной и плазменно-дуговой резки, допускаются и другие способы изготовления.

Преимущества фланцев ГОСТ 12822 80

Особенности крепления фланцев (кольцо приваривается, а фланец просто надевается на трубу) обеспечивают удобную работу с частями и легкий монтаж трубопровода.

1. Фланцы ГОСТ 12822 80 можно использовать для трубопроводов, которые подвержены коррозии. В этом случае заменяются только фланцы, а части трубопровода, еще не подверженные коррозии, нет.
2. Фланцы ГОСТ 12822 80 легко крепить за счет их свободного вращения, это позволяет выровнять отверстия для болтов фланца, который находится на противоположном конце трубы.
3. Фланцы ГОСТ 12822 80 не соприкасаются со средами трубопровода, поэтому не подвергаются коррозии, а значит, возможно их повторное использование даже после замены труб.

Для заказа фланцев ГОСТ 12822 80 необходимо указать следующие показатели:

• наружный диаметр,
• условный проход
• условное давление
• марку стали изготовления
• номер исполнения

Фланцы ГОСТ Р 54432 2011

Настоящий стандарт ГОСТ Р 54432 2011 — Национальный стандарт Российской Федерации. Он распространяется на присоединительные фланцы трубопроводной арматуры, служит для присоединения патрубков, резервуаров, различных аппаратов и рассчитаны на номинальное давление от PN1 до PN200.

• Фланцы для сосудов – широко применяются для ремонта и прокладки трубопроводов. Это могут быть как трубопроводы ЖКХ, так и трубопроводы для транспортировки сырой нефти, газа и для сооружения различных резервуаров и емкостей;
• Фланцы для аппаратов применяются для монтажа, ремонта и конструирования теплообменного оборудования и различных приборов.

Технические требования к фланцам ГОСТ Р 54432 2011

Качественные арматурные фланцы должны выдерживать номинальное, рабочее и пробное давление. В отверстиях, предусмотренных для крепления деталей, допускается насечка резьбы. В арматурных фланцах должны быть предусмотрены уплотнительные кольца из плотного эластичного материала. Изменения допускаются лишь по требованию заказчика.

• Литые фланцы производятся из серого и ковкого чугуна ГОСТ 12817-80 и ГОСТ 12818-80 соответственно. Они должны выдерживать давление от 1,6 до 4,0 Мпа, а также перепады температуры от -30 до + 400 °С.

• Фланцы соединительных частей различных приборов, машин, патрубков и резервуаров изготавливаются и путем литья из стали (ГОСТ 12819-80). Должны выдерживать давление от 1,6 до 20,0 Мпа, а также перепады температуры от -235 до +600 °.

Типы фланцев

По своему назначению, все фланцы можно разделить на несколько типов:

• Стальные плоские приварные фланцы – ГОСТ 33259-2015 тип 1, соответствуют отмененному ГОСТ 12820-80;
• Стальные приварные в стык — ГОСТ 33259-2015 тип 11, соответствуют отмененному ГОСТ 12821-80;
• Стальные плоские приварные фланцы сосудов и аппаратов соответствуют ГОСТ 28759.2-90;
• Стальные плоские приварные в стык фланцы сосудов и аппаратов — ГОСТ 28759.3-90.
• Стальной свободный на отбортовке;
• Фланец стальной свободный на хомуте под приварку.

Сталь и чугун для производства фланцев ГОСТ Р 54432 2011

Фланцы производят из высокоуглеродистых, легированных, нержавеющих сталей, а также чугуна. В наши дни для производства фланцев используется огромное количество различных марок стали. Наиболее распространенными из них являются ст.20, СТ.09Г2С, ст.15Х5М ст.12Х18Н10Т.

Заказ фланцев по чертежам

Чаще всего фланцы изготавливают парами, состоящими из фланца и контрфланца. В конструкции присутствуют прокладочные материалы и изделия для крепежа.

Процесс производства должен проходить в соответствии с установленными нормами по ГОСТУ Российской Федерации. В случае, когда необходимо произвести изготовление фланцев на заказ, требуется проведение специальных расчетов и изготовление чертежей.

Иногда фланцы нужны для трубопровода с нестандартными характеристиками или требованиями. Например, когда по трубам протекают агрессивные жидкости или уровень давления в трубе очень высокий. Именно для таких случаев может понадобится изготовление фланцев под заказ по уникальным требованиям.

Технологии изготовления

Технология производства и выбор исполнения фланцевого соединения зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться тот или иной элемент, и параметров работы системы трубопровода.

Сегодня есть несколько технологий, которые используются для производства соединений. Например, литье, ковка, газовая резка, гибка из стального проката и горячая штамповка.

В соответствии с текущим ГОСТом есть девять вариантов, которые могут быть использованы при выборе исполнения фланца. Каждый из них отличается в зависимости от формы или размера поверхности стыка. Самая простая конструкция и установка у плоских приварных фланцев из стали. К другим видам предъявляют особые требования, которые обусловлены их сферой применения.

Изготовление по чертежам

Правильный подбор материалов остается одним из главных условий по дальнейшей правильной работе фланцевого соединения. Сейчас для изготовления используют стальные сплавы (легированные, углеродистые и нержавеющие). Все эти виды могут быть использованы в самых разных областях хозяйства.

Процесс изготовления в обязательном порядке осуществляется на оборудовании с высоким классом точности и дополнительном контроле.

В процессе изготовления фланцев должны быть учтены:

• Назначение трубопроводной системы;
• Транспортируемая среда и требования к нагрузкам;
• Химический состав материала, который используется для изготовления;
• Геометрические параметры;
• Требования к качеству и надежности соединений.

В результате испытаний на сопротивление разрыву, текучести и ударной вязкости определяют механические свойства, которые соответствуют той или иной паре фланцев.

Компания ООО “МК НХТС” готова произвести готовые фланцевые соединения по вашему индивидуальному заказу. Вся продукция будет соответствовать текущим нормам и ГОСТам. Специалисты нашей компании имеют большой опыт производства фланцев по чертежам заказчика и гарантируют, что произведенная продукция будет соответствовать всем нормативным требованиям.

Фланец виды, размеры и маркировка фланцев и их чертежи

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.

Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Фланец исполнения 9

Соединительный элемент с пазом под уплотнитель из фторопласта изготавливают по нормам ГОСТ 22512-77. Документация регламентирует размеры, вес, технические требования:

Читайте также: Сшитый полиэтилен Рехау: особенности, характеристики, монтаж за 6 шагов

• рабочее давление: не более 6,4 МПа.
• условный проход: до 300 мм;
• диаметр кольцевой выемки: от 18 до 500 мм.

Материал прокладки прочный и эластичный. Устройства предназначены для работы с высокоагрессивными потоками. Монтируют арматуру методом сварки, исключая течь транспортируемых веществ.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

• круглая (редко квадратная) форма;
• наличие маленьких отверстий по всему периметру;
• плоская конструкция;
• наличие центрального основного отверстия.

Пример чертежа
Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Таблицы фланцев

Таблица размеров фланцев воротниковых ГОСТ 12821-80

Таблица размеров и веса фланцев плоских приварных ГОСТ 12820-80

DoD2DzdzDwdoКол-во отверстийВес,

Таблица размеров и диаметров фланцев прижимных

DoD2DzdzDwdoКол-во отверстийВес,

Наша компания реализует различные типы фланцев с доставкой по СПб, Ленобласти и в другие регионы. С ассортиментом продукции можно ознакомиться в специальном разделе. Для получения более подробной информации свяжитесь с менеджером компании по телефону +7 (812) 458-84-02(03).

Читайте также: Внутренняя и двусторонняя антикоррозийная изоляция

Где применяют фланцы?

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

• сборка гражданских центральных трубопроводов;
• сборка газопроводов;
• монтаж бытовых систем водоснабжения;
• установка теплотрасс;
• сборка промышленных систем и коммуникаций.

Фланцевое соединение
Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Накидной фланец

Установленная прочность такого типа фланца под воздействием давления, находящегося внутри изделия, равняется двум третьим от показателя прочности изделия, имеющего приварную горловину (воротник). Продолжительность службы накидного продукта также значительно меньше воротникового.

Состыковка труб происходит в двух сварных швах, расположенных по углам на наружной поверхности, а также на внутренней поверхности изделия.

Между концом трубы и внешним концом фланца имеется трехмиллиметровое расстояние. Оно не допускает повреждение поверхности изделия в момент проведения сварочных работ.

Основные типы фланцев

Первая классификация, по которой можно разделить все виды – конструктивная. Согласно ей, существуют такие основные типы:

1. Плоский приварной – выглядит, как металлическое кольцо с отверстиями по диаметру. Крепится к трубе за счет двух сварных швов по окружности.
2. Воротниковый – кроме отверстий по диаметру также оснащен юбкой под приварку. Простой в монтаже, так как фиксируется одним сварным швом.
3. Свободный на приварном кольце – состоит из двух элементов: фланца и кольца с одинаковым диаметром и давлением. Кольцо фиксируется на трубе при помощи сварки, а фланец остается свободным, что обеспечивает удобство монтажа.

Разновидности изделий из стали
Указанные типы фланцев применяются для стыковки трубопроводной арматуры и оборудования. Конкретнее определить область, где применяется деталь, поможет материал ее изготовления.

Резьбовой фланец

Данный продукт предназначен для специфических обстоятельств. Его главное достоинство заключается в том, что его можно зафиксировать на трубе без применения сварочных работ. В некоторых случаях сварка применяется в комплекте с нарезным соединением.

Рекомендуем: Виды арматуры

Эти типы фланцев довольно часто применяются в трубах с небольшими размерами. Однако данное изделие не годится для трубопроводов, выполненных из тонких труб, поскольку их тонкие стенки нет возможности оснастить резьбой.

Из чего производят деталь?

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

1. Сталь 20 – самое применяемое сырье. Это углеродистая сталь, детали из нее применяются для сборки арматуры на магистралях, где внешняя температура не ниже –40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов.
2. Сталь 09г2с – сталь из сплавов никеля, хрома и молибдена, предназначенная для осуществления сварки. Изделия из данного материала могут эксплуатироваться при внешней температуре от –70 градусов.
3. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из данного материала могут использоваться в агрессивной среде, например со щелочами и кислотами. Допустимая температура от – 196 градусов до +350 градусов.
4. 10Х17Н13М2Т – коррозийно-стойкая обыкновенная сталь. Крепления из нее эксплуатируются в особо экстремальных условиях, ведь она сохраняет стойкость к коррозии под напряжением. Рабочие температуры от -196 до +600 градусов.
5. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия имеют высокое сопротивление к окислению при показателях +600-650 градусов.

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Полипропиленовый фланец

Читайте также: Муфты термоусаживаемые для изоляции стыков труб ППУ

Кроме стали и пропилена используют чугун двух видов – ковкий и серый. Детали из ковкого чугуна используются при рабочих температурах от -30 до +400 градусов, а из серого чугуна – при температуре от -15 до +300 градусов.

Свободно вращающийся фланец

Фланец, способный свободно вращаться, обладает размерами идентичными с прочими фланцами. Но у него отсутствует выпуклая поверхность. Благодаря этому все другие фланцы принято применять в комплекте с этой моделью.

Они отличаются от накидных фланцев размером радиуса стыка, расположенного на внешней стенке изделия и радиуса отверстий, предназначенных для фиксации элементов фланца, не имеющего буртика.

Их возможности держать требуемый показатель давления не слишком мощные, а срок эксплуатации в десять раз меньше этого показателя воротникового продукта.

Фланцы способны беспрепятственно двигаться вдоль трубы. Их не требуется приваривать или фиксировать каким-либо приемом. Давление, имеющееся в стыках болтов, отправляется на специальную прокладочную систему под давлением изделия.

Такой вид фланца обладает некоторыми достоинствами. Его способность свободно перемещаться вдоль трубы упрощает устройство выемок, предназначенных для болтов.

Невозможность взаимодействия с жидкими веществами в трубопроводе дает возможность применять этот бюджетный фланец, сделанный из качественной стали с добавлением углерода в дуэте с коррозийноустойчивыми трубами.

Классы давления фланцев

Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр. Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».

Чертеж фланца с различными обозначениями

Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:

• 150 psi — 1,03 МПа;
• 300 psi — 2,07 МПа;
• 400 psi — 2,76 МПа;
• 600 psi — 4,14 МПа;
• 900 psi — 6,21 МПа;
• 1500 psi — 10,34 МПа;
• 2000 psi — 13,79 МПа;
• 3000 psi — 20,68 МПа.

В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.

Фланец исполнения 3

Изделия третьего исполнения с впадиной содержат углубления, предназначенные для присоединения дисков, обладающих первой и второй формой геометрии поверхностей.

Глубина вытачки не превышает высоту выступающей части ответного фланца. Такая конструкция позволяет избежать трения металла и/или металлического уплотнителя при затягивании крепежных единиц.

Устройства применяют при транспортировке потоков разной степени агрессивности, в системах, работающих при давлении не более 20 МПа. Температура рабочих жидкостей во время эксплуатации должна находиться в пределах от -253 до +600⁰C.

Типы поверхностей

Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:

• A – плоскость;
• B – соединительный выступ;
• F – впадина;
• E – выступ;
• D, M – паз;
• С, L – шип;
• K – для линзовой прокладки;
• J – для прокладки овального сечения.

Типы исполнения поверхностей
Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.

Фланец исполнения 6

Трубодетали под линзовую прокладку производят по предписаниям отраслевых стандартов, устанавливающих наружный диаметр, условный проход, массу, другие требования.

Сферическая форма и скошенные углы уплотнителя при стягивании болтов (шпилек) трансформируются в плоскую полоску. Она способна самоуплотняться в результате давления, возникающего после обжатия.

Жесткие и компенсирующие линзы применяют в сферах промышленности:

• химической;
• нефтехимической.

Высота выступа

Если взглянуть на чертеж стального фланца, то он имеет несколько параметров, в том числе и высоту выступа. Она обозначается буквами H и B, измерить ее можно во всех типах изделий, кроме того, который имеет нахлесточное соединение. Следует запомнить следующее:

• модели с классом давления 150 и 300 будут иметь высоту выступа 1,6 мм;
• модели с классом давления 400, 600,900,1500 и 2000 имеют высоту выступа 6,4 мм.

С выступом и впадиной
В первом случае поставщиками и производителями деталей учитывается поверхность выступа, во втором случае поверхность выступа не входит в указанный параметр. В брошюрах к деталям эти показатели могут указываться в дюймах, где 1,6 мм это 1/16 дюйма, а 6,4 мм – ¼ дюйма.

Фланец исполнения 2

Чертежи, размеры стыковочных поверхностей трубодеталей второго типа устанавливают отраслевые стандарты. В соответствии с нормами ГОСТ арматура располагает выступом, на который укладывают металлические или неметаллические прокладочные материалы, повышающие плотность прижатия элементов. Выпуклость возвышается над местом, предназначенным для болтового крепления.

Стальные детали бывают плоскими и приварными встык. Они позволяют концентрировать большее давление на меньшую площадь уплотнителя, повышая предельную нагрузку соединения.

Величины, определяющие высоту деталей, указаны в проектно-нормативной документации и зависят от диаметра.

Читайте также: Запорный проходной вентиль-клапан в г. Москва

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200. Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически. Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления. Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг. Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.

Типы фланцевых конструкций

По конструкции и способу соединения c корпусом аппарата различают следующие основные типы фланцев:

Рис. 2 Типы фланцевых соединений

На территории Российской Федерации наибольшее распространение получили три следующих фланцевых стандарта:

По ГОСТ 12820-80 — фланец стальной плоский приварной.

По ГОСТ 12821-80 — фланец стальной приварной встык.

По ГОСТ 12822-80 — фланец стальной свободный на приварном кольце.

Таблица 1. Варианты исполнения фланцевых соединений.

1.1 Плоские приварные фланцы (рис. 3) являются самыми простыми по своей конструкции.

Их широко применяют на стальных аппаратах и трубопроводах. Плоские приварные фланцы представляют собой плоские кольца, приваренные к краю обечайки по её периметру. Они также могут изготавливаться с защитным кольцом (рис. 4) в целях экономии конструкционного материала. Этот тип фланца применяется при следующих условиях: Ру.=0,1 – 2,5 МПа, температура рабочей среды — до 300 °С.

Рис. 3. Плоский приварной фланец

Рис. 4. Плоский приварной фланец с защитным кольцом

1.2 Фланцы воротниковые имеют несколько конструктивных разновидностей.

Фланцы приварные воротниковые обладают более высокой жесткостью и прочностью. Они применяются при давлениях до 20 МПа.

Наиболее распространены фланцы кованые и приварные встык, широко применяемые на стальных сварных аппаратах. Приварные встык фланцы (рис. 5) имеют конические втулки-шейки. Втулка фланца приваривается стыковым швом к обечайке и значительно увеличивает прочность фланца. Если аппарат изготовлен из дорогостоящей легированной стали, то такой фланец в целях экономии конструкционного материала делают с защитным кольцом (рис. 5). Этот тип фланцев применяется при следующих условиях: Ру.= 1,6 – 6,4 МПа, температура рабочей среды — до 300 °С.

Рис. 5. Фланец приварной с шейкой

На чугунных и стальных литых аппаратах делают воротниковые фланцы, отлитые заодно с корпусом аппарата.

Находят применение фланцы, сваренные из двух частей: тарелки и втулки (шейки).

Рис. 6 – Фланец, сваренный из двух частей

На аппаратах и трубопроводах из кислотостойкой стали фланец иногда выполняют из углеродистой стали и защищают его накладками из кислотостойкой стали.

Рис. 7 – Фланец, защищенный накладками из кислотостойкой стали

1 – кислотостойкая сталь; 2 – углеродистая сталь

1.3 Фланцы стальные свободные на приварном кольце могут быть выполнены в нескольких вариантах. Этот тип фланца применяется при: Ру.=0,1 – 2,5 МПа, температура рабочей среды — до 300 °С

Стальные свободные фланцы на отбортовке применяют на аппаратах из мягких цветных металлов (алюминия, меди и др.), а также из некоторых пластмасс, поддающихся отбортовке. Их также используют при необходимости максимально сэкономить конструкционный материал, например титан или высоколегированную сталь. Фланцы на отбортовке применяют для условного давления до 0,6 МПа.

Рис. 8 – Фланец свободный на отбортовке

Фланцы на утолщении (бурте) устанавливают на аппаратах из стекла, керамики и пластмасс, не поддающихся пластической деформации (например, фаолита — кислотоупорной термореактивной пластмассы), а также в тех случаях, когда считают нежелательным сварку патрубка из высоколегированной стали с фланцем, изготовленным из углеродистой стали. Фланцы с буртом, укрепленные шейкой, применяют для весьма значительных давлений – до 10 МПа.

Рис. 9 – Фланец на утолщении (бурте)

1.4 Фланцы на резьбе применяют на трубопроводах высокого давления, где сварка нежелательна, а также там, где есть необходимость снимать фланец для разборки узла.

Рис. 10 – Фланец на резьбе

1.5 Свободные разборные фланцы применяют для соединений трубопроводов и аппаратов из стекла, керамики и других хрупких материалов.

Они выполняются в двух вариантах:

Фланцы разъемные из двух частей. Изготавливают такие фланцы из ковкого чугуна. Обе половины стягиваются болтами.

Рис. 11 – Фланец разъемный из двух частей

• Фланцы с разъемным кольцом. Этот вид фланцев дешевле и удобнее в монтаже/демонтаже, чем разъемные, но менее компактный.

Рис. 12 – Фланец с разъемным кольцом

1 – кольцо из двух половин

1.6 Фланцы со стяжными скобами применяют для эмалированных аппаратов, чтобы уменьшить массу и улучшить температурный режим при обжиге эмали. Такое соединение выдерживает давление до 0,5 – 0,6 МПа. Скобы устанавливают с очень малым шагом (почти вплотную).

Рис. 12 – Фланец со стяжной скобой

Читайте также: Кровать из профильной трубы своими руками, чертежи каркаса

Как производится фланцевое соединение?

Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:

1. Для состыковки двух элементов применяются плоские детали, имеющие в центре отверстие, куда вставляется торец трубы.
2. По периметру кольца размещены отверстия – в них вставляются крепежные элементы: болты или шпильки с гайками.
3. Место соединение будет разъемным, чтобы оно было герметичным используют уплотнительные прокладки. Фланцевое соединение призвано стыковать две трубы или присоединять трубу к емкости, оснащенной вводящим патрубком с фланцем.

Наглядный пример фланцевого соединения
Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:

• ручной ключ;
• накидной ключ;
• пневматический гаечный ударный ключ;
• гидравлический динамометрический ключ;
• болтовой натяжитель гидравлического типа.

Состыковка на трубах
Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого. Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.

Советы от мастеров

Существует ряд полезных рекомендаций от профессиональных мастеров, которые помогут с первого раза справиться с фланцевым соединением:

1. Если детали имеют по 4 отверстия, то затягивать болты необходимо накрест.
2. Поверхностную часть конструкции необходимо обязательно обезжирить и проверить на предмет коррозии и ржавчины.
3. Рекомендуется использовать только новые уплотнительные прокладки, при этом устанавливать их нужно строго по центру.
4. Сила затяжки болтов должна быть равномерной – только так можно обеспечить надежное и герметичное фланцевое соединение.

Соединенные трубы с фланцами
Чтобы в будущем снять фланец используются специальные станки, которые помогают расточить его и разжать болты. Извлечь детали вручную затруднительно, поэтому применяются пневматические инструменты.

Соединение труб с помощью фланцев является удобным и надежным видом состыковки двух деталей. Оно помогает в будущем осуществить ремонт трубопровода путем изъятия соединительных элементов, тогда как сварка не позволит осуществить данную процедуру. Подбирается он в точном соответствии с условиями работы, температурой и диаметром трубы.

Раструбный фланец

Сначала раструбный фланец был адресован малогабаритным трубам, внутри которых имелось высокое давление. Статистическая прочность подобных изделий равна идентичным показателям накидных фланцев. Зато они способны прослужить в два раза дольше, чем накидные изделия.

Раструбный фланец соединяется с трубой посредством шва с одним углом, расположенным на наружной поверхности фланца. Чтобы осуществить сварку, необходимо заранее сформировать пространство, отделяющее фланец от трубы.

Рекомендуем: Нержавеющая лента: виды, применение

Минусом раструбного вида фланца считается высокая степень вероятности разрыва. В изделиях, подверженных коррозийным процессам, например, в трубах, выполненных из нержавейки, зазоры, разделяющие трубу и фланец, способны спровоцировать появление коррозии. При некоторых работах применение данного вида фланца также не разрешается.

Стали, используемые при производстве изделий

При выпуске фланцевых элементов используется.

• Сталь 20. Материал для продукции широкого назначения. Сырье отличается доступной стоимостью и простотой обработки.
• Сталь 09Г2С. Данный тип металла оптимален для сварки. Он устойчив к коррозии, обладает высокой механической прочностью.
• 12Х18Н10Т. Продукция с повышенным содержанием никеля и хрома. Сталь невосприимчива к температурным перепадам, применяется на ответственных и опасных объектах.
• 15Х5М. Жаропрочная сталь с малым содержанием легирующих элементов. Достоинства сырья — значительный эксплуатационный ресурс и стойкость к окислению.

Представленные марки являются традиционными. При изготовлении нетиповых изделий может использоваться иная сталь.

Виды фланцев

Наиболее используемые типы фланцев в нефтяной и химической промышленности:

• Воротниковый фланец
• Сквозной фланец
• Раструбный фланец
• Свободный фланец
• Резьбовой фланец
• Глухой фланец

Все типы, кроме свободного фланца, имеют поверхность с соединительным выступом.

Специальные фланцы

Кроме наиболее часто используемых стандартных фланцев, существует ряд специальных фланцев, таких как:

• Выпускной фланец
• Фланец с длинной приварной горловиной
• Велдофланец/Нипофланец
• Расширяющий фланец
• Переходной фланец

Литейные сплавы для производства деталей трубопроводов

Технологичность литейных сплавов определяется совокупностью характеристик, отражающих склонность сплавов к образованию тех или иных дефектов в отливках, а так же однородностью состава сплава и определенным кристаллическим строением отливки фланца.

Литейными свойствами сплавов называются технологические характеристики, которые непосредственно влияют на качество отливок, например, отливок фланцев. Эти свойства определяют возможность при регламентируемых параметрах получать бездефектные отливки различными способами литья с заданной конфигурацией, необходимыми точностью размеров и шероховатостью поверхности. Заготовки воротниковых фланцев, полученные методом электрошлакового литья, отличаются приближенными к готовому изделию геометрическими размерами заготовки, а так же шероховатостью поверхности воротниковой части фланца, которая зачастую не требует дальнейшей механической обработки.

Литейные сплавы, в отличие от деформируемых, должны обладать комплексом литейных свойств:

• хорошей жидкотекучестью, особенно при изготовлении тонкостенных отливов;
• небольшой объемной усадкой в жидком состоянии, особенно при изготовлении массивных отливок фланцев больших условных диаметров;
• малой линейной усадкой при затвердевании и в твердом состоянии, особенно для отливок фланцев с затрудненной усадкой, склонных к образованию трещин. При изготовлении отливок фланцев на центробежной машине появление трещин при усадке по внутреннему диаметру является негативным фактором, ведущим к дополнительному расходу металла;
• минимальной ликвацией;
• малой склонностью к растворению газов.

Отливки фланцев изготавливаются из сплавов на основе стали, цветных и тугоплавких металлов. Мы рассмотрим сплавы, нашедшие наибольшее применение для производства фланцев.

Стали для литья фланцев

Литейные стали, используемые для производства фланцев: 15Х5М, 13ХФА, 20С, 20А, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, ВТ 1-0, 09ГСФ, 15Х1М1Ф, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 3, 10, 20, 09Г2С, 120ФА, 18ХГТ, 30Х13, 10Г2, 12Х1МФ, 17Г1С, 30ХГСА, 35ХГСЛ, 5Х18Н12С4ТЮ, 06ХН28МДТ и др.

В ГОСТ 977-88 «Отливки стальные» предусмотрены следующие группы литейных сталей:

1. конструкционные нелегированные: 15Л-60Л;
2. конструкционные легированные: 20ГЛ, 20ГСЛ, 30ХГСФЛ и другие;
3. легированные со специальными свойствами:
   -мартенсивного класса 20Х13Л (коррозионностойкие); 15Х5М (жаростойкие); 20Х12ВНМФЛ (жаропрочные) ; быстрорежущие
4. -мартенситно-ферритного класса 15Х13Л (коррозионно-стойкие);
5. -ферритного класса 15Х25ТЛ (коррозионно-стойкая);
6. -аустенитно-мартенситного класса 08Х15Н4ДМЛ (коррозионно-стойкие);
7. -аустенитно-ферритного класса 10Х18Н3Г3Д2Л (коррозионностойкие), 20х20н14с2Л (жаростойкая);
8. -аустенитного класса 10х18Н9Л, 12Х18Н10ТЛ, 08Х18Н10ТЛ, 10Х17Н13М2ТЛ (коррозионностойкие).

Буква Л в конце марки сталей обозначает способ ее получения – литейная.

Примеры условного обозначения стали для отливок: 20Л ГОСТ 977-88, 12Х18Н10ТЛ ГОСТ 977-88.

Примеры условного обозначения сталей для отливок, предназначенных для фланцев, подлежащих приемке заказчика: 20Л К20 ГОСТ 977-88, 12Х18Н10Т КТ10 ГОСТ 977-88. Индексы К и КТ являются условными обозначениями категорий прочности. Следующие за ними числа показывают значения требуемого предела текучести σ0,2. Индекс К присваивается материалу в отожженном, нормализованном или отпущенном состоянии. Индекс КТ – после закалки и отпуска.

В ГОСТ 21357-87 «Отливки из хладостойкой и износостойкой стали» приводятся марки, химический состав, механические свойства и области применения хладостойких и износостойких сталей, предназначенных для изготовления литых деталей трубопроводов, работающих в условиях низких температур. В указанном ГОСТ приведены данные о 15 марках сталей, например, следующая: сталь 09Г2С ГОСТ 21357-87.

В отличие от ГОСТ 977-88, в ГОСТ 21357-87 регламентировано меньшее содержание серы и фосфора во всех сталях не более 0,020% S и 0,020% Р. Вследствие этого механические свойства указанных сталей выше.

Литейные свойства хладостойких сталей аналогичны литейным свойствам углеродистых и низколегированных сталей. Нет различий и в технологии изготовления отливок фланцев. Особенности имеют место только в технологии выплавки. Они заключаются в глубоком раскислении стали комплексными раскислителями, модифицировании редкоземельными металлами и микролегировании молибденом, а так же в применении специальной термической обработки. При этом происходит глобулиризация неметаллических включений и значительное уменьшение их содержание. Молибден оказывает гомогенизирующее воздействие на фосфор, углерод и другие элементы, содержащиеся в стали.

Литейные сплавы цветных металлов

Литейные титановые сплавы

Титан и его сплавы обладают замечательной совокупностью свойств, которые выгодно отличают их от остальных сплавов. Это высокая прочность при малой плотности. Титановые сплавы отличаются высокой химической стойкостью при температуре 300…500°C . Во влажном воздухе, морской воде и азотной кислоте они противостоят коррозии не хуже коррозионно-стойких сталей лучших марок, а в соляной кислоте – во много раз лучше. Указанные свойства титановых сплавов определяют широкое использование титановых фланцев и крепежных изделий в судостроительной, химической и других отраслях промышленности. К недостаткам титановых сплавов относятся плохая обрабатываемость резанием, более высокая стоимость получения титана по сравнению с производством стали.

Среди литейных сплавов на основе титана можно выделить: ВТ1Л; ВТ3Л; ВТ5Л; ВТ 14Л; ВТ202Л. По составу они аналогичны соответствующим деформируемым сплавам.

Материалы для фланцев

Трубные фланцы изготавливаются из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, чугун, алюминий, латунь, бронза, пластик и т. д., Но наиболее часто используемым материалом является кованая углеродистая сталь с обработанными поверхностями.

Кроме того, фланцы, такие как фитинги и трубы, для специальных целей иногда внутренне снабжаются слоями материалов совершенно другого качества, чем сами фланцы, которые представляют собой «фланцы с накладками».

Материал фланца, в основном, задается при выборе трубы, в большинстве случаев фланец выполнен из того же материала, что и труба.

Все фланцы, обсуждаемые на этом сайте, подпадают под стандарты ASME и ASTM, если не указано иное. ASME B16.5 описывает размеры, допуски на размеры и т.д., а также ASTM — различные качества материала.

Достоинства фланцев

Фланцевые соединения обладают множеством преимуществ:

• Простота сборки. Фланцы скрепляются болтами. Их протяжка осуществляется вручную.
• Высокая герметичность. Детали плотно прилегают друг к другу. Фланцевый узел сохраняет эксплуатационные качества на протяжении всего срока службы.
• Практичность. Изделия не требуют ухода. Достаточно регулярного визуального осмотра.

Продукция используется при прокладке новых и ремонте существующих трубопроводов.

Фланцы

Предприятие-изготовитель: ООО «Лискимонтажконструкция»

Наиболее распространенным типом присоединения запорной, регулирующей арматуры, фильтров и другого технологического оборудования к трубопроводам является фланцевое соединение. Преимущества: возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, надежность герметизации стыков и возможность их подтяжки, большая прочность и пригодность для очень широкого диапазона давлений и проходов.

Недостатки: возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со временем, значительная трудоемкость сборки и разборки, большие размеры и вес, особенно с ростом давления и условного прохода.

Фланцевые соединения трубопроводов и арматуры на условные давления от PN 1 до PN 200 стандартизированы ГОСТ 54432-2011.

Фланцы, применяемые для присоединения к газопроводам арматуры, оборудования и приборов, должны соответствовать ГОСТ 54432-2011.

Рис. 1.1. Типы фланцев

Примечание. Фланцы типа 21 являются элементом арматуры, оборудования или соединительных частей трубопроводов и отдельно не изготавливаются.

Типы фланцев приведены на рис. 1.1, а исполнение уплотнительных поверхностей на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Исполнения уплотнительных поверхностей

Примечание. Уплотнительные поверхности исполнений L и M используют под фторопластовые прокладки.

Применяемость фланцев номинального диаметра DN в зависимости от номинального давления PN для каждого типа фланцев приведена в таб. 1.1

Таблица 1.1. Применяемость фланцев

Тип 04. Фланцы стальные свободные на отбортовке и на хомуте под приварку

На рис. 1.3 и в таб. 1.2 приведены размеры уплотнительной поверхности фланцев в зависимости от исполнения.

Рис. 1.3. Размеры уплотнительных поверхностей фланцев на номинальное давление PN 10, PN 16, PN 25

Таблица 1.2. Размеры уплотнительных поверхностей фланцев на номинальное давление PN1, PN2,5, PN6, PN10, PN16, PN25 по ГОСТ 54432-2011

Рис. 1.4. Стальной плоский приварной фланец (тип 01) и схема монтажа. Рис. 1.5. Фланец стальной свободный на приварном кольце (тип 02) и схема монтажа

Рис. 1.6. Cтальные свободные фланцы (типы 03 и 04) схема монтажа. Рис. 1.7. Фланец стальной приварной (тип 11)

Рис. 1.8. Литой стальной фланец корпуса арматуры

Таблица 1.3. Размеры плоских приварных стальных фланцев, тип 01 по ГОСТ 54432-2011

* Диаметр расточки задает заказчик. Примечания: 1. Размер с1 может уточняться в зависимости от технологии сварки и размера трубы. 2. Фланцы должны изготавливаться с уплотнительными поверхностями исполнений А, В, С, D, Е, F, L и М.

Таблица 1.4. Размеры стальных фланцев приварных встык, тип 11 по ГОСТ 54432-2011

* Размер задается заказчиком.

Примечание. Фланцы должны изготавливаться с уплотнительными поверхностями исполнений:

• – А, В — для фланцев на РN ≤ 63;
• – С, D, Е, F, J, К, L, М — для всех PN.

Допускается изготавливать фланцы всех исполнений (кроме фланцев по ряду 2), имеющие четыре отверстия под шпильки (болты), квадратными на номинальное давление не более PN 40. Размеры квадратных фланцев приведены на рис. 1.9 и в таб. 1.5. Перечень материалов, применяемых для изготовления фланцев приведен в таб. 1.6, расчетная масса фланцев — в таб. 1.7.

Все фланцы, кроме типа 21, должны маркироваться следующим образом:

• товарный знак завода-изготовителя;
• DN;
• PN;
• номер типа фланца;
• номер размерного ряда (1 или 2);
• исполнение уплотнительной поверхности согласно рис. 1.2;
• марка материала фланца;
• группа контроля.

Пример маркировки стального приварного встык фланца DN 50 на PN 10, тип 11, ряд 1, исполнение M, из стали 25 по группе контроля IV:

Товарный знак изготовителя — 50-10-11-1-М- Ст 25-IV.

Для фланцев с группой контроля V дополнительно маркируется заводской номер.

В таб. 1.8 и в таб. 1.9 приводятся сравнительные обозначения фланцев и исполнений уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12817-80 – ГОСТ 12822-80 и по национальному стандарту ГОСТ Р 54432-2011.

Учитывая постояное увеличение применения в России оборудования иностраного производства, габаритные чертежи фланцев по стандарту ASME/ANSI приведены на рис. 1.10, а размеры и масса фланцев — в таб. 1.10.

Рис. 1.9. Размеры квадратных фланцев, D и D1 — в соответствии с ГОСТ 54432-2011

Таблица 1.5. Размер B квадратных фланцев, мм

Таблица 1.6. Рекомендуемые материалы для изготовления фланцев

Таблица 1.7. Расчетная масса фланцев

Таблица 1.8. Структура обозначения фланцев

Рис. 1.10. Габаритные чертежи фланцев по стандарту ASME/ANSI

Таблица 1.9. Структура обозначений исполнений уплотнительных поверхностей

Таблица 1.10. Размеры и масса фланцев по стандарту ASME/ANSI, габаритные чертежи смотри на рис. 1.10

* Для фланцев приварных встык диаметр горловины примерно соответствует наружному диаметру трубы.

** Изготавливаются по специальному требованию.

*** Перевод в кг/см2 получается делением на переводной коэффициент k~15.

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Назначение фланцев

Соединительные элементы фланцевого типа востребованы при:

• прокладке трубопроводов горячего и холодного водоснабжения;
• сборке отопительных систем;
• прокладке газовых магистралей;
• сборке промышленных линий.

Фланцы задействуются при подключении подающего оборудования. Они устанавливаются со стороны насоса и трубопровода. Такое решение упрощает ремонт и замену установки.

Назначениеизделий прописывается в их паспорте или нормативной документации. Паспорт содержит сведения о классе фланца, его рабочих размерах и серийном номере.

Таблицы размеров плоских стальных фланцев по ГОСТ

1) Данный сервис позволяет в режиме Он-лайн определить присоединительные размеры, размеры уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-80, конструкцию и размеры по ГОСТ 12820-80 стальных плоских приварных фланцев трубопроводов и соединительных частей, а также присоединительных фланцев арматуры, соединительных частей машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров на условное давление от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см 2 ) и температуру среды от 203 до 573 К (от минус 70 до плюс 300 °С). 2) Конструкция и размеры фланцев по ГОСТ 12820-80. 3) Типы и основные параметры фланцев, присоединительные размеры, размеры и исполнения уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-20. 4) Он-лайн программа работает в тестовом режиме! Просьба в отзывах оставлять свои комментарии и пожелания. ВАЖНО: 5) Используя данный сервис Вы подтверждаете, что используете программу на свой страх и риск исключительно в ознакомительных целей. Администрация ресурса ответственности за результаты расчета не несет. Назначение программы – предварительный выбор размеров фланцев для последующего самостоятельного выбора фланцев по ГОСТ 12815-80, ГОСТ 12820-80.

Использовать сварные швы на элементах трубопровода не всегда удобно. В некоторых местах требуется установка дополнительных изделий – задвижек, насосов. Тогда на помощь приходит фланец – специальная деталь, предназначенная для соединения труб там, где сварка не подходит. Они классифицируются по размерам, материалам изготовления, типу поверхности и другим критериям.

Фланец – определение понятия

Согласно справочнику терминологии, фланец – это плоская деталь с отверстиями, выступающая соединительной частью труб. В отверстия детали крепятся шпильки, болты и другие крепежи, помогающие зафиксировать ее на трубопроводе. Размеры фланцев соответствуют диаметру определенной трубы, поэтому зачастую производитель заранее оснащает трубу таким элементом.

Разновидность фланцаф

Главное требование к соединению труб – герметичность: этот критерий как раз обеспечивает фланец. Он надежно стягивает детали, наделяет соединение надежностью, прочностью, возможностью использования в широком температурном диапазоне. Если осуществлять своевременное техническое обслуживание, фланцевое соединение прослужит долгие годы. Данный вид детали изготавливается согласно ГОСТ, поэтому к нему предъявляют особые требования.

Читайте также: Дрова и уголь против топливных брикетов: выявляем сильнейшего

Таблица размеров фланцев плоских приварных по ГОСТ 12820-80 (2.5 МПа)

В данной таблице приведены габаритные размеры фланцев, изготовленных по ГОСТ 12820. Они имеют Ду от 10 до 800 мм и предназначены для трубопроводных систем с давлением 2,5 МПа.

Конструктивные особенности фланцев

На сегодня фланцевое соединение труб является одним из самых популярных и простых соединений, позволяющих быстро и надежно состыковать детали. Это обусловлено конструктивными особенностями:

• круглая (редко квадратная) форма;
• наличие маленьких отверстий по всему периметру;
• плоская конструкция;
• наличие центрального основного отверстия.

Пример чертежа

Деталь пользуется спросом при сборке трубопровода из-за простоты и скорости работы. Пользователю необходимо вставить фланец на трубу нужного диаметра, после чего прикрутить к такому же приспособлению на другой трубе, если осуществляется состыковка двух деталей. Зачастую производители труб уже оборудуют изделие фланцем на конце, что упрощает работу. Ремонт фланцев требуется тогда, когда на поверхности присутствуют дефекты или нарушена герметизация стыка.

Где применяют фланцы?

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

• сборка гражданских центральных трубопроводов;
• сборка газопроводов;
• монтаж бытовых систем водоснабжения;
• установка теплотрасс;
• сборка промышленных систем и коммуникаций.

Фланцевое соединение

Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Из чего производят деталь?

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

1. Сталь 20 – самое применяемое сырье. Это углеродистая сталь, детали из нее применяются для сборки арматуры на магистралях, где внешняя температура не ниже –40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов.
2. Сталь 09г2с – сталь из сплавов никеля, хрома и молибдена, предназначенная для осуществления сварки. Изделия из данного материала могут эксплуатироваться при внешней температуре от –70 градусов.
3. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из данного материала могут использоваться в агрессивной среде, например со щелочами и кислотами. Допустимая температура от – 196 градусов до +350 градусов.
4. 10Х17Н13М2Т – коррозийно-стойкая обыкновенная сталь. Крепления из нее эксплуатируются в особо экстремальных условиях, ведь она сохраняет стойкость к коррозии под напряжением. Рабочие температуры от -196 до +600 градусов.
5. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия имеют высокое сопротивление к окислению при показателях +600-650 градусов.

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Полипропиленовый фланец

Кроме стали и пропилена используют чугун двух видов – ковкий и серый. Детали из ковкого чугуна используются при рабочих температурах от -30 до +400 градусов, а из серого чугуна – при температуре от -15 до +300 градусов.

Таблица размеров фланцев плоских приварных по ГОСТ 12820-80 (1.6 МПа)

В этой таблице представлены габаритные размеры фланцев, изготовленных по ГОСТ 12820. Они имеют Ду от 10 до 1200 мм и предназначены для трубопроводных систем с давлением 1,6 Мпа

Классы давления фланцев

Детали, изготавливаемые согласно стандартам Asme (Asni) всегда характеризуются рядом параметров. Одним из таких параметров является номинальное давление. При этом диаметр изделия должен соответствовать его давлению согласно установленным образцам. Условный диаметр обозначается комбинацией букв «ДУ» или «DN», после чего стоит цифра, характеризующая сам диаметр. Условное давление измеряется в «РУ» или «PN».

Чертеж фланца с различными обозначениями

Классы давления американской системы соответствуют переводу в МПа:

Читайте также: (+122 фото) Как закрыть батарею отопления: идеи и вид в интерьере

• 150 psi — 1,03 МПа;
• 300 psi — 2,07 МПа;
• 400 psi — 2,76 МПа;
• 600 psi — 4,14 МПа;
• 900 psi — 6,21 МПа;
• 1500 psi — 10,34 МПа;
• 2000 psi — 13,79 МПа;
• 3000 psi — 20,68 МПа.

В переводе с МПа каждый класс будет указывать на давление фланца в кгс/см². От класса давления зависит, где будет использоваться выбранная деталь.

Таблица размеров фланцев плоских приварных по ГОСТ 12820-80 (1 МПа)

В этой таблице представлены габаритные размеры фланцев, изготовленных по ГОСТ 12820. Они имеют Ду от 10 до 1600 мм и предназначены для трубопроводных систем с давлением 1 Мпа.

Типы поверхностей

Данный вид соединительного крепежа можно также поделить согласно типу поверхности уплотнения. Они бывают:

• A – плоскость;
• B – соединительный выступ;
• F – впадина;
• E – выступ;
• D, M – паз;
• С, L – шип;
• K – для линзовой прокладки;
• J – для прокладки овального сечения.

Типы исполнения поверхностей

Данные виды ГОСТ были приняты недавно, при этом отмечается, что тип поверхности С, L, а также E выпускаются только по требованию заказчика и не являются штампованными.

Геометрия и удельный вес изделий

Важным параметром, определяющим геометрию, является условный проход изделий. Как уже отмечалось, он обозначается буквами «ДУ» и имеет показатели от 10 до 200. Это касается выбора необходимой детали: когда пользователь знает Ду, все остальные габариты приписываются фланцу автоматически. Например, у модели Ду 50 высота отступа будет равна 57-59; Ду 80 этот показатель составляет 89-91, а Ду 100 – 108-110, где первая цифра говорит о внутреннем диаметре трубы или патрубка, а вторая – о внешнем диаметре.

Чертеж плоского фланца

Еще один важный показатель – вес фланцев. Он зависит не только от объемов, размеров и высоты, но и от его геометрии, материала изготовления. Стоит привести пример: фланец по ГОСТ 12820-80 с Ду 100 плоского типа имеет вес 2,85 кг, тогда как фланец такого же диаметра, но воротникового типа по ГОСТ 12821-80 имеет вес 4,4 кг. Из этого следует, что воротниковые фланцы имеют большую массу, чем плоские детали.

Таблица размеров фланцев плоских приварных по ГОСТ 12820-80 (0.6 МПа)

В данной таблице приведены габаритные размеры фланцев, изготовленных по ГОСТ 12820. Они имеют Ду от 10 до 1600 мм и предназначены для трубопроводных систем с давлением 0,6 МПа.

Как производится фланцевое соединение?

Когда необходимо соединить две детали трубопровода используется приварка стального фланца к трубе. Такая фиксация называется фланцевым соединением и в будущем дает возможность разобрать трубопровод, чтобы выполнить ремонт. Чтобы понять, как происходит сборка, необходимо подробно рассмотреть процесс:

1. Для состыковки двух элементов применяются плоские детали, имеющие в центре отверстие, куда вставляется торец трубы.
2. По периметру кольца размещены отверстия – в них вставляются крепежные элементы: болты или шпильки с гайками.
3. Место соединение будет разъемным, чтобы оно было герметичным используют уплотнительные прокладки. Фланцевое соединение призвано стыковать две трубы или присоединять трубу к емкости, оснащенной вводящим патрубком с фланцем.

Наглядный пример фланцевого соединения

Фланец можно сделать своими руками – такая деталь отлично подойдет на точило для станка по заточке предметов.

Инструменты для производства соединения

Чтобы самостоятельно осуществить соединение двух деталей трубы, необходимо подготовить инструменты. В основном это оборудование, предназначенное для закручивания болтовых соединений по окружности фланцев:

• ручной ключ;
• накидной ключ;
• пневматический гаечный ударный ключ;
• гидравлический динамометрический ключ;
• болтовой натяжитель гидравлического типа.

Состыковка на трубах

Кроме этого потребуется специальная смазка, которая наносится на обе поверхности, чтобы избежать трения деталей и обеспечить легкость крутящего момента. Последовательность работы проста: сначала закручивают первый болт, потом переходят к закрутке того, который находится по диагонали на 180 градусов от первого. Далее переходят к болту, расположенному под углом 90 градусов от второго, а от него – к противоположному.

Источник https://mk-nhts.ru/news/podrobnyij-gid-flanczyi-gost-12820-80-12821-80-12822-80-r-54432-2011-33259-2015.html

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/vidy-flancev.html

Источник https://masterfibre03.ru/otoplenie-i-radiatory/boltovoe-soedinenie-flancev-truboprovodov.html