Фланцы стальные плоские приварные ГОСТ 12820-80: конструкция, исполнение и применение
Фланцы стальные ГОСТ 12820-80 — плоские приварные детали трубопроводных соединений, присоединяемые к трубе кольцевым угловым швом с наружной стороны. Стандарт распространяется на фланцы номинальным давлением от 0,1 до 2,5 МПа (Ру10, Ру16, Ру25) при температуре рабочей среды до 300 C. Конструкция не имеет выступа под прокладку: уплотнительная поверхность — плоская, с двумя кольцевыми канавками под прокладку на исполнении 2. Такое решение снижает трудоёмкость сварки и центровки при монтаже, но ограничивает применение по давлению и циклическим нагрузкам.
Конструктивное исполнение и присоединительные размеры
Фланец ГОСТ 12820-80 состоит из диска с центральным отверстием под трубу, крепёжного пояса с отверстиями под шпильки или болты и уплотнительной поверхности. Исполнение 1 — без канавок, исполнение 2 — с двумя кольцевыми канавками под паронитовую или резиновую прокладку. Приварка выполняется двумя угловыми швами: наружным по торцу диска и внутренним по отверстию. Высота катета шва назначается по толщине стенки трубы и рабочему давлению.
Присоединительные размеры привязаны к условному проходу DN и давлению Ру. Диаметр болтовой окружности, число и диаметр отверстий, толщина диска и высота пояса нормируются таблицами стандарта. Отклонения по соосности отверстий и торцовому биению регламентированы — они влияют на собираемость фланцевого соединения и герметичность стыка.
| DN | Ру, МПа | Наружный диаметр, мм | Число отверстий | Диаметр отверстия, мм |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,6 | 160 | 4 | 18 |
| 100 | 1,6 | 220 | 8 | 18 |
| 150 | 1,6 | 285 | 8 | 22 |
| 200 | 1,6 | 340 | 12 | 22 |
| 300 | 1,6 | 445 | 12 | 22 |
Материалы и условия эксплуатации
Фланцы изготавливают из конструкционных и низколегированных сталей. Выбор марки определяется температурой среды, агрессивностью и категорией трубопровода:
- Сталь 20, 20К — трубопроводы пара, горячей воды, газопроводы общего назначения при температуре до 300 C.
- Сталь 09Г2С — технологические трубопроводы нефтегазовой отрасли, работа при отрицательных температурах до –40 C.
- Сталь 15Х5М — установки нефтепереработки, среды с повышенной коррозионной активностью.
- Сталь 12Х18Н10Т — пищевые, химические и криогенные линии, агрессивные среды.
- Сталь 17ГС, 17Г1С — магистральные газопроводы и системы теплоснабжения.
Заготовки получают ковкой, штамповкой или резкой из листа с последующей механической обработкой. Для ответственных узлов применяют ультразвуковой контроль и проверку твёрдости. Сварное соединение фланец–труба рассчитывается на прочность с учётом изгибающих моментов от веса арматуры и температурных деформаций.
Области применения
Фланцы ГОСТ 12820-80 устанавливают на трубопроводах водоснабжения, тепловых сетей, систем отопления и вентиляции, в технологических обвязках насосных агрегатов, теплообменников, ёмкостного оборудования. Типовые узлы — присоединение запорной арматуры (задвижек, клапанов), монтаж участков трубопроводов, подключение контрольно-измерительных приборов и датчиков давления.
Ограничения по применению связаны с плоской уплотнительной поверхностью: при высоких давлениях и знакопеременных нагрузках предпочтительны фланцы с выступом или воротником по ГОСТ 12821-80. Для сред с температурой выше 300 C и давлением свыше 2,5 МПа деталь не применяется.
Монтаж и контроль соединения
Перед приваркой проверяют перпендикулярность торца фланца к оси трубы, совпадение отверстий под крепёж и чистоту уплотнительных поверхностей. Затяжку болтов выполняют крест-накрест в несколько проходов для равномерного обжатия прокладки. Контроль герметичности — гидравлические или пневматические испытания на пробное давление по нормам для конкретной категории трубопровода.
Вопросы и ответы
Чем фланец ГОСТ 12820-80 отличается от ГОСТ 12821-80?
ГОСТ 12820-80 описывает плоские приварные фланцы с плоской уплотнительной поверхностью, ГОСТ 12821-80 — приварные встык с выступом или воротником. Первые применяют при Ру до 2,5 МПа, вторые — при высоких давлениях и циклических нагрузках.
Какие прокладки используют с исполнением 2?
Исполнение 2 имеет две кольцевые канавки под паронитовые, резиновые или асбестовые прокладки. Канавки фиксируют прокладку при монтаже и снижают риск её выдавливания при затяжке.
При какой температуре допускается эксплуатация?
Для углеродистых сталей (20, 20К) — до 300 C, для низколегированных (09Г2С) — до 300 C с сохранением свойств при отрицательных температурах до –40 C, для легированных и нержавеющих — по расчёту на конкретную среду.
Как проверяют качество сварного шва фланец–труба?
Применяют визуально-измерительный контроль, ультразвуковую или радиографическую дефектоскопию для ответственных участков, а также гидравлические испытания собранного узла на пробное давление.
