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:

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

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.