Фланцы стальные ГОСТ 12821-80: исполнение 1, арматурные и корпусные соединения
Фланцы стальные ГОСТ 12821-80 — плоские приварные детали трубопроводной арматуры и корпусного оборудования, изготовляемые по исполнению 1 с присоединительными размерами под прокладку и уплотнительную поверхность. Стандарт распространяется на фланцы номинальным давлением PN 0,6–20,0 МПа (6–200 кгс/см) и номинальным диаметром DN 15–2400 мм. Конструкция исполнения 1 предусматривает гладкую уплотнительную поверхность без выступа и впадины, что определяет область применения — системы с паронитовыми, резиновыми и фторопластовыми прокладками при умеренных параметрах среды.
В отличие от фланцев по ГОСТ 12820-80 (исполнение 2–9), детали исполнения 1 не имеют канавки под линзовую или овальную прокладку и не применяются в соединениях на металлических уплотнениях высокого давления. Присоединительный размер — наружный диаметр D, диаметр болтовой окружности D, число и диаметр отверстий d — полностью унифицирован с ответными фланцами арматуры по ГОСТ 12815-80, что обеспечивает взаимозаменяемость при монтаже.
Конструктивные параметры и материалы
Фланец исполнения 1 представляет собой диск с цилиндрическим или коническим переходом под приварку к трубе. Высота H и толщина h регламентированы в зависимости от DN и PN. Уплотнительная поверхность обрабатывается до шероховатости Ra 20–80 мкм в зависимости от класса герметичности. Материал исполнения определяется условиями эксплуатации:
- Сталь 20, 20Л — для трубопроводов пара и горячей воды с температурой до 300 C;
- Сталь 09Г2С — для технологических трубопроводов нефтегазовой отрасли при –40…+425 C;
- Сталь 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т — для агрессивных сред в химическом и нефтехимическом производстве;
- Сталь 15Х5М, 12МХ — для установок каталитического крекинга и нефтепереработки;
- Сталь 16ГС, 17ГС — для магистральных газопроводов и систем транспорта газа.
Приварка фланца к трубе выполняется стыковым или угловым швом в зависимости от исполнения кромки. Для DN до 200 мм применяется ручная дуговая сварка покрытыми электродами, для DN свыше 400 мм — автоматическая сварка под флюсом. Контроль шва — радиографический или ультразвуковой по ГОСТ 3242-79.
Типоразмерный ряд и рабочие параметры
| DN, мм | PN, МПа | Наружный диаметр D, мм | Диаметр болтовой окружности D, мм | Число отверстий, шт |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,6 | 160 | 125 | 4 |
| 100 | 1,6 | 220 | 180 | 8 |
| 200 | 2,5 | 360 | 310 | 12 |
| 400 | 1,6 | 580 | 525 | 16 |
| 800 | 1,0 | 1020 | 950 | 24 |
Рабочее давление фланца зависит от температуры среды: при 200 C допускается снижение PN на 10–15 %, при 400 C — на 25–30 % относительно номинала. Для систем с гидроударом и вибрацией применяются фланцы с увеличенной толщиной h и дополнительным усилением сварного шва.
Области применения
- Тепловые пункты и котельные — обвязка насосного оборудования, запорной арматуры, теплообменников;
- Нефтеперекачивающие станции — соединения насосно-компрессорных агрегатов и фильтров;
- Химические производства — трубопроводы кислот, щелочей, растворителей в реакторных отделениях;
- Водоснабжение и водоотведение — магистральные и распределительные сети, насосные станции;
- Газораспределительные пункты — узлы редуцирования и учета газа.
Вопросы и ответы
Чем фланец ГОСТ 12821-80 отличается от ГОСТ 12820-80?
ГОСТ 12821-80 регламентирует фланцы исполнения 1 с гладкой уплотнительной поверхностью под мягкие прокладки, тогда как ГОСТ 12820-80 охватывает исполнения 2–9 с канавками под металлические и комбинированные уплотнения. Фланцы по ГОСТ 12821-80 применяются при PN до 20 МПа, по ГОСТ 12820-80 — при более высоких давлениях.
Какие прокладки используются с фланцами исполнения 1?
Паронит по ГОСТ 481-80, резина техническая, фторопласт-4, асбестовый картон. Толщина прокладки — 2–3 мм для DN до 200 мм, 3–5 мм для DN свыше 400 мм. Уплотнение устанавливается без канавки, центрирование обеспечивается болтами.
Какой материал выбрать для фланцев в системе с температурой 350 C?
Для 350 C применяются стали 12МХ, 15Х5М или 09Г2С в зависимости от агрессивности среды. Сталь 20 ограничена 300 C, 12Х18Н10Т — 600 C, но требует учета межкристаллитной коррозии при сварке.
Как проверяется герметичность соединения с фланцами ГОСТ 12821-80?
Гидравлические испытания при 1,5 PN, пневматические — при 1,25 PN с выдержкой не менее 10 минут. Контроль обмыливанием или течеискателем. Для ответственных систем — акустико-эмиссионный метод.
