Фланцы приварные стальные плоские, воротниковые, свободные

И так для чего нужен фланец? А его назначение в том, чтобы организовать фланцевое соединение. Допустим есть два участка трубы и их можно конечно сварить между собой, но тогда это будет жесткое неразъемное соединение, а для того чтобы организовать быстроразъемное фланцевое соединение и применяют фланцы, которые наваривают на концы труб и стягивают болтами с гайками или шпильками с гайками, как на фото ниже.

Сам фланец представляет из себя плоское кольцо или иногда делают в виде квадрата или прямоугольника с отверстием посередине для вставки конца трубы и несколькими равномерно расположенными ближе к внешнему диаметру отверстиями в которые вставляются болты или шпильки, на них накручиваются гайки и два фланца стягиваются между собой. Для герметизации соединения между фланцами ложится прокладка из специальной резины или другого материала для этих целей, например фторопласта. Кстати от вида прокладок бывают и разные исполнения, правильней будет конечно на разных типах и разные прокладки.

Сами по себе трубы между собой стыкуются часто, но больше нужно соединять какие либо аппараты или устройства, например теплообменные аппараты с участком трубопровода по которому подводится какая либо среда. Например посмотрите на фото ниже там находится маслоохладитель мб 25-37 и на концах хорошо видны два фланца цифра 1, которые приварены к патрубкам и на них дополнительно находятся ответные фланцы цифра 2 прикрученные болтами с гайками, это такой комплект поставки при изготовлении теплообменника. Ответные фланцы и нужны заказчику, чтобы организовать соединение аппарата с участком трубопровода.

Допустим заказчик заказал изготовление теплообменника, привез его на место, установил и нужно его подключить. Для этого к аппарату подводят трубопроводы, на концы труб наваривают плоские стальные ответные фланцы идущие в комплекте и соединяют фланец на охладителе и на конце трубы болтами или шпильками не забыв конечно положить между ними прокладку для герметичности. Удобно! Т.к. возникает переодически например для ремонта или профилактики необходимость останавливать работу устройства и разбирать его. На этом маслоохладители имеются четыре плоских стальных фланца. Два для подвода и отвода охлаждающей воды и два для подвода и вывода охлаждаемого масла.

Точно так же присоединяются к различным технологическим емкостям участки трубопроводов. Фланцы 1 и 2 относятся к виду фланцев арматуры, соединительных частей и трубопроводов.

Таким образом можно сказать, что фланцы нужны для организации подключения или присоединения участка трубопровода к различным технологическим аппаратам и устройствам: теплообменникам, емкостям и т.д., для подвода и отвода сред, а так же для стыковки между собой участков трубы.

Идем дальше. Цифрой 3 на рисунке обозначен то же фланец, но уже относится к типу для сосудов и аппаратов. Вот и проявляются уже различия.

Различия, виды и типы фланцев

Какого вида, где использоваться, из какого материала изготовлен, при каких условиях должен работать тот или иной фланец регламентируется государственными стандартами или по просту ГОСТ-ами. Можно выявить два существенных типа фланцев: для арматуры и для сосудов и аппаратов.

Типы фланцев

• для арматуры, соединительных частей и трубопроводов.  Ру от 0.1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см²). ГОСТ 12815-80 cкачать -word, pdf.
  
• для сосудов и аппаратов. ГОСТ 28759.1(2,3,4)-90. Скачать ГОСТ 28759.1, 2, 3, 4.
  

Т.е. первые используют для соединения частей трубопроводов с патрубками, как на примере выше с мб 25-37, просто для присоединения труб, а вторые для изготовления и стыковки частей аппаратов. Например на фото мб 25-37 видны фланцы 3, которые стыкуют водяную камеру маслоохладителя с корпусом. Маслоохладитель, как раз и относится к теплообменным аппаратам и сосудам работающим под давлением.

Идем дальше. Мы выяснили, что первое отличие фланцев это, то для чего они предназначены рассмотрев два выше указанных госта. И далее уже внутри каждого ГОСТ имеются различные виды фланцев в зависимости от многих факторов их применения, назначения, изготовления. Смотрим.

Виды фланцев в зависимости от ГОСТ

ГОСТ 12815-80 содержит в себе виды фланцев:

• литые из серого чугуна по ГОСТ 12817-80 —  фланцы литой арматуры, соединительных частей, машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров из серого чугуна на условное давление Ру от 0,1 до 1,6 МПа и температуру среды от минус 15 до плюс 300 °С.
  
  
• литые из ковкого чугуна по ГОСТ 12818-80 — фланцы литой арматуры, соединительных частей, машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров из ковкого чугуна на условное давление Ру от 1,6 до 4,0 МПа и температуру среды от минус 30 до плюс 400 °С.
  
  
• литые стальные по ГОСТ 12819-80 — литая стальная арматура, соединительных частей, машин, приборов, патрубков, аппаратов и резервуаров на условное давление Ру от 1,6 до 20,0 МПа и температуру среды от минус 253 до плюс 600 °С. ГОСТ 12819-80 скачать бесплатно — word, pdf.
  
  
• стальные плоские приварные по ГОСТ 12820-80 — стандарт на стальные плоские приварные фланцы трубопроводов и соединительных частей, а также на присоединительные фланцы арматуры, соединительных частей машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров на условное давление Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2) и температуру среды от 203 до 573 К (от минус 70 до плюс 300 °С). ГОСТ 12820-80 скачать бесплатно — word, pdf. Цену фланцев по этому ГОСту 12820-80 можно посмотреть в прайс-листе на трубопроводную арматуру.
  
  
  
  Дополнительно скажу, что по этому же госту изготавливают фланцы глухие стальные. Как он выглядит можно на фото сверхув левом верхнем углу или чуть ниже. По сути это фланцевая заглушка.
  
  
  
  
• стальные приварные встык — воротниковые по ГОСТ 12821-80 — стальные приварные фланцы трубопроводов и соединительных частей, а также на присоединительные фланцы арматуры, соединительных частей машин, приборов, патрубков, аппаратов и резервуаров на условное давление Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2) и температуру среды от 20 до 873 К (от минус 253 до плюс 600 °С). ГОСТ 12821-80 скачать можно в формате: word или pdf. Там же можно посмотреть чертежи и все размеры фланцев. Если вам нужно посмотреть цену и купить фланцы по ГОСТ 12821-80скачайте прайс-лист на трубопроводную арматуру или обратитесь в наш отдел сбыта.
  
  Здесь отмечу, что в отличии от вышеуказанных возможно применение фланцевого соединения при более высоком давлении и при более низкой и высокой температуре. Это их основные различия применения. 
  
  
  
  
• стальные свободные на приварном кольце по ГОСТ 12822-80 — стальные свободные на приварном кольце фланцы трубопроводов и соединительных частей машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2) и температуру среды от 243 до 573 К (от минус 30 до плюс 300 °С).

Для более подробного ознакомления нужно конечно пройти в соответствующий гост.

ГОСТ 28759.1-90 — фланцы сосудов и аппаратов:

• стальные плоские приварные по ГОСТ 28759.2-90 — для сосудов и аппаратов диаметром от 400 до 4000 мм с условным давлением от 0,3 до 1,6 МПа при температуре рабочей среды от минус 70°С до плюс 300°С, предназначенных для работы в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.
  
  
• стальные приварные встык — воротниковые по ГОСТ 28759.3-90 — фланцы для сосудов и аппаратов с внутренним диаметром от 400 до 4000 мм и наружным базовым размером (днища, трубы) от 426 до 720 мм с условным давлением от 0,6 до 6,3 МПа, при температуре рабочей среды от минус 70°С до плюс 540°С, предназначенные для работы в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
  
  
• стальные приварные встык под прокладку восьмиугольного сечения по ГОСТ 28759.4-90 — фланцы сосудов и аппаратов диаметром от 400 до 1600 мм с условным давлением от 6,3 до 16,0 МПа при температуре рабочей среды от минус 70°С до плюс 540°С, предназначенные для работы в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.  

Теперь становится понятным каких типов бывают фланцы и на какие виды делятся в зависимости от назначения. Все технические характеристики, чертежи, конструкцию и размеры фланцев можно посмотреть пройдя по ссылкам вверху или выбрать соответствующий ГОСТ внизу статьи. Идем разбираться дальше.

Исполнения фланцев

Фланцевое исполнение это по сути конструкция или вид торцевой поверхности фланцев между которыми и создается фланцевое соединение. И здесь так же геометрия поверхностей регламентируется гост. Рассмотрим на примере.

ГОСТ 12815-80 содержит 9 исполнений:

1. исполнение 1 — имеется соединительный выступ под углом 45 ⁰ как фаска, кстати самое распространенное.
2. исполнение 2 — так же с выступом но под углом 90 ⁰.
3. исполнение 3 — с выступом под 45 ⁰ плюс впадина, выборка изнутри.
4. исполнение 4 — фланца с шипом, так же, как и предыдущее только выступ 90 ⁰.
5. исполнение 5 — с пазом. Имеет вид кольцевой выборки.
6. исполнение 6 — под линзовую прокладку. Имеет внутреннюю фаску.
7. исполнение 7 — под прокладку овального сечения. Канавка овальной формы на торцевой поверхности.
8. исполнение 8 и 9 — исполнение 8 так же, как и 4-е, а девятое, как 5-е. Чем они отличаются не понял разницы. Буду рад есликто напишет в комментариях к данной статье.

ГОСТ 28759.2-90 содержит 15 исполнений, а 28759.3-90 — двенадцать. Перечислять их нет смысла, поэтому прошу пройти по ссылкам этим ГОСТ-ов и подробненько все посмотреть, как они выглядят и т.д. 

Геометрические размеры и вес фланцев

Очень важные параметры, как на этапе конструирования аппаратов, емкостей и т.д., так и на этапе эксплуатации и ремонта, в том числе и закупок, ведь нужно знать какую деталь купить. Поэтому очень важно знать какие присоединительные и габаритные размеры имеются у тех или иных фланцев. Размеров очень много но основной это Ду условный проход. На нем и основан выбор Фланца плоского при покупке, так и при конструировании. Давайте немного подробней.

Условный проход фланцев 

Допустим имеются две трубы которые стыкуются между собой или патрубок на теплообменнике или какой-либо емкости. У труб и у патрубка есть наружный диаметр и иногда полагают, что он должен соответствовать в обозначении внутреннему диаметру фланца, но это не так. Например ду100 соответствует наружный диаметр трубы 108 мм или 114 мм, кстати по статистике яндекса чаше всего ищут фланец ду 100, а при ду 125  диаметр трубы 133 или 140 мм, для ду 150 выбирают трубу с диаметром 152, 159 или 168 мм в зависимости от исполнения и от буквы А, Б, В указанной в таблице ГОСТа.