Фланец плоский приварной: конструкция и применение в трубопроводных системах
Плоский приварной фланец тип фланцевого соединения, предназначенный для монтажа на трубопроводах с невысоким рабочим давлением. Присоединение к трубе выполняется угловым сварным швом с двух сторон: по наружной кромке и со стороны внутреннего отверстия. Такая схема обеспечивает герметичность стыка при умеренных механических нагрузках и температуре транспортируемой среды.
Конструктивно плоский фланец представляет собой кольцевую заготовку с центральным отверстием под трубопровод и равномерно расположенными крепежными отверстиями по периметру. Уплотнение стыка достигается установкой прокладки между двумя сопрягаемыми фланцами с последующей затяжкой шпилек или болтов. В отличие от фланцев с воротниковым переходом, плоские модификации не имеют конической ступицы, что снижает их жесткость и ограничивает область применения.
Технические параметры и исполнение
Плоские приварные фланцы изготавливаются по ГОСТ 12820-80 и ГОСТ 33259-2015. Основные геометрические характеристики включают наружный диаметр, толщину диска, диаметр и количество крепежных отверстий, диаметр центральной окружности. Присоединительные размеры стандартизированы для обеспечения взаимозаменяемости с ответными элементами трубопроводной арматуры.
Материал изготовления определяет рабочие параметры фланца. Углеродистые стали марок Ст3, 20, 09Г2С применяются для общепромышленных трубопроводов с температурой среды от 30 до +300 C. Нержавеющие стали 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т используются в агрессивных средах и на объектах пищевой, химической промышленности. Для условий низких температур (до 70 C) применяются хладостойкие стали.
Рабочее давление для плоских приварных фланцев ограничено значением 16 бар (1,6 МПа) при температуре до 100 C. С повышением температуры допустимое давление снижается: при 200 C до 14 бар, при 300 C до 12 бар. Указанные ограничения обусловлены меньшей жесткостью соединения по сравнению с фланцами приварными встык.
Типовые размеры и масса
| Ду, мм | Наружный диаметр, мм | Толщина диска, мм | Количество отверстий | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 165 | 19 | 4 | 2,6 |
| 100 | 220 | 23 | 8 | 5,0 |
| 150 | 285 | 25 | 8 | 8,0 |
Области применения
Плоские приварные фланцы востребованы при строительстве и ремонте технологических трубопроводов с рабочим давлением до 16 бар. Основные сферы использования:
- системы холодного и горячего водоснабжения жилых и промышленных объектов;
- тепловые сети с температурой теплоносителя до 150 C;
- технологические обвязки насосного и компрессорного оборудования;
- воздуховоды и газопроводы низкого давления;
- системы пожаротушения и оборотного водоснабжения;
- нефтехимические производства с неагрессивными средами.
Монтаж плоского фланца не требует специальной подготовки кромки трубы, что сокращает время сварочных работ. Соединение применяется преимущественно на трубопроводах с условным проходом от 15 до 600 мм. Для магистральных трубопроводов с высоким давлением и знакопеременными нагрузками рекомендуется использовать фланцы приварные встык, обладающие большей несущей способностью.
Особенности выбора и эксплуатации
При подборе плоского приварного фланца учитываются условный проход, рабочее давление, температура среды, тип прокладочного материала. Для агрессивных сред применяются фланцы из нержавеющей стали с уплотнительными поверхностями исполнения А (с риской) или Б (с выступом). Для стандартных условий достаточно гладкой уплотнительной поверхности.
Сварка фланца выполняется сплошным швом по всей окружности. Перед монтажом проверяется соосность отверстий и перпендикулярность плоскости фланца оси трубопровода. Затяжка крепежа производится равномерно в диагональной последовательности для исключения перекосов и деформации уплотнительной поверхности.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем плоский приварной фланец отличается от фланца приварного встык?
Плоский фланец приваривается угловым швом к гладкому торцу трубы, тогда как фланец встык имеет коническую ступицу и соединяется стыковым сварным швом. Конструкция встык обеспечивает более высокую жесткость и допускает рабочее давление до 25 МПа, тогда как плоский фланец ограничен давлением 16 бар.
Какие прокладки применяются с плоскими фланцами?
Для плоских фланцев используются паронитовые прокладки (температура до 450 C), фторопластовые (до 200 C), резиновые (до 80 C) и спирально-навитые прокладки для ответственных сред. Выбор определяется температурой, давлением и химической активностью транспортируемой среды.
Допускается ли установка плоского фланца на трубопровод с давлением выше 16 бар?
Не рекомендуется. При превышении рабочего давления возрастает риск деформации фланца и разгерметизации соединения. Для давлений свыше 16 бар следует применять фланцы приварные встык или фланцы с воротником.
Какой стандарт регламентирует размеры плоских приварных фланцев?
Основные размеры и технические требования установлены ГОСТ 12820-80 и ГОСТ 33259-2015. Для импортного оборудования применяются стандарты DIN EN 1092-1 и ANSI B16.5, которые отличаются присоединительными размерами и классами давления.
