Блог2

Фланцы в строительстве и промышленности: виды, стандарты, применение

Фланцы в строительстве и промышленности: виды, стандарты, применение

Неверно выбранный фланец срывает пуск, вызывает течи и сокращает срок службы узла. В этой статье рассмотрим виды фланцев, действующие стандарты, области применения, размеры, правила выбора и особенности монтажа.

Навигация по теме

  • Виды и типы фланцев
  • Стандарты и нормативные документы
  • Размеры и основные параметры
  • Уплотнительные поверхности
  • Области применения
  • Выбор и совместимость
  • Монтаж и типичные ошибки

Размеры и параметры

Размерный ряд фланца определяется по DN или NPS, класс давления обозначается как PN либо Class, а схема отверстий зависит от применяемого стандарта.

В метрической системе используются параметры ГОСТ 33259-2015, где DN связан с наружными размерами изделия и расположением отверстий. В дюймовой системе применяется ANSI B16.5, где Class определяется температурными характеристиками материала.

Плоское приварное присоединение

Плоские приварные фланцы применяют при умеренных давлениях и температурах, когда важны простота монтажа, доступная стоимость и ремонтопригодность.

Обычно используются фланцы по ГОСТ 12820 или тип 01 по ГОСТ 33259. Они хорошо подходят для теплосетей, систем водоснабжения и индивидуальных тепловых пунктов.

Приварка встык — воротниковое присоединение

Воротниковые фланцы выбирают для высоких давлений и температур, где требуется максимальная герметичность и длительный срок службы.

Фланцы по ГОСТ 12821 или тип 11 по ГОСТ 33259 имеют конический переход, который снижает концентрацию напряжений и увеличивает ресурс соединения.

Свободное фланцевое присоединение

Свободные фланцы используют на трубопроводах из нержавеющей стали, пластика и в случаях, когда требуется быстрое совмещение отверстий.

Тип 21 по ГОСТ 33259 значительно облегчает монтаж и снижает риск повреждения защитных покрытий.

Фланцевое присоединение как часть корпуса

Интегральные фланцы являются частью корпуса насосов, клапанов и другой трубопроводной арматуры. В этом случае вся трубопроводная обвязка должна соответствовать одному стандарту.

Что означает исполнение фланца

Исполнение определяет тип уплотнительной поверхности, материал изготовления, схему отверстий и дополнительные параметры изделия.

В маркировке обычно указываются RF, FF или RTJ, материал, класс давления и стандарт изготовления.

Обозначения RF и RTJ

RF — наиболее универсальная поверхность под мягкие и комбинированные прокладки.

RTJ — кольцевая поверхность под металлические уплотнительные кольца для высоких температур и давлений.

FF применяется преимущественно совместно с чугунной арматурой и мягкими прокладками.

Совместимость по типу фланца

Совместимость определяется совпадением стандарта, диаметра, сверловки и класса давления.

Непосредственно совмещать ГОСТ 33259 и ANSI B16.5 нельзя — используются специальные переходные решения.

Совместимость по исполнению уплотнительной поверхности

RF нельзя соединять с FF без специальных переходных прокладок, а RTJ совместим только с RTJ соответствующего профиля.

Какие существуют виды фланцев?

Наиболее распространенные конструкции:

Тип фланца Способ присоединения Рабочее давление Преимущества Недостатки Стандарты
Плоский приварной Сварка по торцу трубы PN 6–40 Низкая стоимость, простой монтаж Чувствителен к изгибам ГОСТ 12820, ГОСТ 33259
Воротниковый Сварка встык PN 16–160 Высокая герметичность Более высокая стоимость ГОСТ 12821, ГОСТ 33259, ANSI B16.5
Свободный На приварном кольце PN 6–25 Удобный монтаж Ограничения по давлению ГОСТ 33259
Резьбовой Резьбовое соединение Низкое и среднее давление Без сварки Не любит вибрации ANSI B16.5, ISO 7005
Глухой Болтовое соединение По классу трубопровода Полная отсечка Не пропускает поток ГОСТ 33259, ANSI B16.5

Какие стандарты применяются для фланцев

В России используются ГОСТ 33259-2015, ГОСТ 12820 и ГОСТ 12821. Для международных проектов применяются ANSI B16.5 и ISO 7005.

Где применяются фланцы

Фланцевые соединения используются в строительстве, энергетике, нефтегазовой отрасли, химической промышленности, металлургии, пищевом производстве, ЖКХ и инженерных коммуникациях.

Чем отличаются плоские приварные фланцы от воротниковых

  • Воротниковые лучше распределяют нагрузки.
  • Плоские проще и дешевле в монтаже.
  • Воротниковые рассчитаны на более высокие температуры и давление.
  • Плоские чаще используются в системах отопления и водоснабжения.

Типы уплотнительных поверхностей

Поверхность Мягкие прокладки Спирально-навитые Графитовые RTJ-кольца
RF Да Да Да Нет
FF Да Редко Редко Нет
RTJ Нет Нет Нет Да
M&F, TG По согласованию Да Да Нет

Материалы и маркировка

Маркировка содержит DN или NPS, PN или Class, стандарт изготовления, материал, исполнение поверхности и номер партии.

Наиболее распространенные материалы — углеродистая, низколегированная и нержавеющая сталь, а также специальные сплавы для агрессивных сред.

Критерии выбора

  • Рабочая среда.
  • Температура.
  • Рабочее давление.
  • Стандарт изготовления.
  • Материал.
  • Тип уплотнительной поверхности.
  • Прокладки и крепеж.

Монтаж фланцевых соединений

Перед сборкой необходимо очистить поверхности, установить новую прокладку, проверить центровку, смазать резьбу и выполнять затяжку болтов крест-накрест с контролем момента.

Типичные ошибки

  • Повторное использование прокладки.
  • Соединение RF и FF.
  • Перекос фланцев.
  • Разная длина болтов.
  • Затяжка без смазки резьбы.

Чек-лист перед покупкой

  • Проверить геометрию.
  • Проверить маркировку.
  • Осмотреть уплотнительную поверхность.
  • Проверить комплектность крепежа.
  • Оценить состояние металла.

Выбор по отрасли

  • Теплосети — плоские RF.
  • Нефтехимия — воротниковые RF или RTJ.
  • Пищевая промышленность — свободные нержавеющие.
  • Судостроение — коррозионностойкие сплавы.
  • Энергетика — воротниковые RTJ.

Что в итоге

Фланец — один из ключевых элементов трубопроводных систем. Правильный выбор стандарта, материала, типа соединения и уплотнительной поверхности обеспечивает герметичность, надежность и длительный срок эксплуатации оборудования.

Вопросы и ответы

Можно ли соединять фланцы ГОСТ и ANSI?

Без специальных переходников делать это нельзя.

Почему RTJ используют на высоких давлениях?

Кольцевое металлическое уплотнение обеспечивает максимальную герметичность.

Какие ошибки чаще всего вызывают протечки?

Перекос, неправильная прокладка, перетяжка болтов и загрязнение поверхностей.

Когда применяют резьбовые фланцы?

Преимущественно на трубопроводах небольшого диаметра с невысокими нагрузками.

Где используются компенсаторы?

На трубопроводах с температурными деформациями и вибрацией.

Можно ли использовать спирально-навитую прокладку на FF?

Как правило, нет. Для FF применяют мягкие прокладки.