Глухой фланец: назначение, конструкция и технические параметры
Глухой фланец это плоская круглая деталь без центрального отверстия, предназначенная для герметичного перекрытия торцевых участков трубопроводов, запорной арматуры, корпусов насосов и ёмкостного оборудования. В отличие от плоских или воротниковых фланцев, глухие модификации не участвуют в соединении двух участков труб, а выполняют функцию заглушки, воспринимающей осевые нагрузки от рабочей среды и внешних механических воздействий.
Изделия изготавливаются методом штамповки, ковки или механической обработки из круглого проката. Рабочая поверхность уплотнительного пояса обрабатывается по классу шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 мкм, что обеспечивает надёжное прилегание прокладочного материала при монтаже. Присоединительные размеры нормируются ГОСТ 12820-80, ГОСТ 33259-2015 и EN 1092-1, что позволяет применять детали в системах, собранных по отечественным и европейским стандартам.
Конструктивные исполнения и материалы
По типу уплотнительной поверхности глухие фланцы разделяют на исполнения с гладкой уплотнительной поверхностью (тип А и Б), с выступом (тип В), с шипом (тип Г), с впадиной (тип Д) и под линзовую прокладку (тип Ж). Выбор исполнения определяется рабочим давлением и требованиями к герметичности фланцевого разъёма. Для агрессивных сред и высоких давлений применяются уплотнительные поверхности типа шип-впадина, обеспечивающие центрирование прокладки и исключающие её выдавливание.
Материал корпуса подбирается по условиям эксплуатации:
- сталь 20, 09Г2С для общепромышленных трубопроводов с температурой среды от 40 до +425 C;
- сталь 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т для коррозионно-активных сред в химической и пищевой промышленности;
- сталь 15Х5М, 12Х1МФ для энергетического оборудования с температурой пара до +550 C;
- сталь 40Х, 40ХН для гидравлических систем высокого давления до 25 МПа.
Геометрические параметры и рабочие характеристики
Номинальный диаметр глухих фланцев охватывает диапазон от Ду 15 до Ду 1400 мм. Толщина диска варьируется от 12 до 120 мм в зависимости от условного прохода и рабочего давления. Количество крепёжных отверстий и их диаметр соответствуют ряду размеров по ГОСТ 12820-80: от 4 отверстий под болты М12 на Ду 15 до 32 отверстий под шпильки М36 на Ду 1400 при давлении PN 25.
Рабочее давление для исполнений из углеродистой стали составляет от 0,1 до 25 МПа (PN 1,0PN 25). Для фланцев из нержавеющих сталей допустимое давление ограничено температурным фактором: при +20 C до 20 МПа, при +350 C до 12 МПа. Испытательное давление при опрессовке принимается с коэффициентом 1,25 от рабочего.
| Ду, мм | PN, МПа | Наружный диаметр, мм | Толщина, мм | Количество отверстий |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,6 | 165 | 19 | 4 |
| 100 | 2,5 | 235 | 24 | 8 |
| 200 | 1,6 | 340 | 30 | 12 |
| 400 | 1,0 | 565 | 40 | 16 |
Области применения
Глухие фланцы востребованы при монтаже и ремонте технологических трубопроводов на объектах нефтегазового комплекса, в системах водоснабжения и теплоснабжения, на компрессорных и насосных станциях. Они применяются для временной изоляции участков сети при проведении гидравлических испытаний, для заглушки неиспользуемых штуцеров на корпусах аппаратов, а также в качестве постоянных элементов при проектировании расширительных возможностей трубопроводной обвязки.
В энергетике глухие фланцы устанавливаются на паропроводах и питательных трубопроводах котельных установок для отключения оборудования на период ревизии. В химическом производстве детали из коррозионностойких сталей монтируются на линиях транспортировки кислот, щелочей и органических растворителей. В системах пожаротушения заглушки применяются для опрессовки и последующей консервации сухих трубопроводов.
Монтажные особенности
Установка глухого фланца выполняется с применением прокладок из паронита, фторопласта или спирально-навитых материалов. Крепёж затягивается крест-накрест динамометрическим ключом с контролем момента затяжки. Для фланцев с условным проходом свыше Ду 300 рекомендуется использовать шпильки с двумя гайками и усиленными шайбами для равномерного распределения нагрузки по окружности.
При выборе глухого фланца необходимо учитывать температурные деформации трубопровода: при значительных перепадах температур следует предусматривать компенсацию осевых усилий, передаваемых на заглушку. Для подземных трубопроводов и морских платформ применяются фланцы с дополнительным антикоррозионным покрытием или из низколегированных сталей с повышенной стойкостью к сероводородному растрескиванию.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем глухой фланец отличается от заглушки?
Глухой фланец имеет присоединительные размеры по стандартам фланцевых соединений и монтируется на ответный фланец трубопровода или арматуры. Заглушка может быть плоской, без крепёжных отверстий, и устанавливается между двумя фланцами с зажатием болтами.
Какое давление выдерживает глухой фланец из стали 20?
Для фланцев из стали 20 рабочее давление составляет от 1,0 до 25 МПа в зависимости от условного прохода и толщины диска. При температуре среды до +200 C допускается полное рабочее давление, при +400 C снижение до 70% от номинального.
Можно ли использовать глухой фланец многократно?
Да, при условии отсутствия деформаций уплотнительной поверхности, коррозионных повреждений и усталостных трещин. Перед повторным монтажом необходимо проверить геометрию и шероховатость уплотнительного пояса.
Какой стандарт применяется для глухих фланцев?
В России действуют ГОСТ 12820-80 для фланцев на Ру до 25 МПа и ГОСТ 33259-2015 для арматурных фланцев. Для экспортных проектов используется EN 1092-1, для американских стандартов ASME B16.5.
