Фланец плоский приварной ГОСТ 12820-80 в Минске


Фланец плоский приварной ГОСТ 12820-80: конструкция и применение

Фланец плоский приварной ГОСТ 12820-80 — это стандартизированный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для соединения труб, запорной и регулирующей аппаратуры, а также для присоединения технологического оборудования к трубопроводным системам. Конструктивно изделие представляет собой плоское кольцо с центральным отверстием и равномерно расположенными крепежными отверстиями по периметру. Присоединение к трубопроводу выполняется угловым сварным швом с двух сторон — по внутренней кромке и по наружному торцу, что обеспечивает герметичность и механическую прочность узла.

В отличие от фланцев с воротниковым переходом или резьбовых модификаций, плоский приварной фланец не имеет выступающей ступицы, что упрощает его механическую обработку и снижает металлоемкость конструкции. Однако отсутствие втулки ограничивает область применения соединения: такие фланцы не рекомендуются для систем, подверженных значительным изгибающим нагрузкам, вибрации или циклическим температурным деформациям. Основное назначение — стационарные трубопроводы с невысокими требованиями к жесткости узла.

Конструктивные параметры и размерный ряд

ГОСТ 12820-80 регламентирует исполнения фланцев по типу уплотнительной поверхности: с соединительным выступом (исполнение 1), с впадиной (исполнение 2), с шипом (исполнение 3) и с пазом (исполнение 4). Наибольшее распространение в промышленности получило исполнение 1 — с гладкой уплотнительной поверхностью и выступающей кольцевой площадкой, на которую устанавливается прокладка.

Норматив устанавливает размерные ряды для условных проходов от Ду 10 до Ду 2000 мм. Для каждого типоразмера определены:

  • наружный диаметр фланца D, зависящий от условного давления;
  • диаметр и количество крепежных отверстий;
  • диаметр болтовой окружности;
  • толщина диска b;
  • диаметр и высота выступа под прокладку.

Рабочее давление для фланцев по ГОСТ 12820-80 ограничено значениями Ру 0,25–2,5 МПа (2,5–25 кгс/см). При более высоких параметрах среды применяются фланцы с воротниковой конструкцией по ГОСТ 12821-80, способные воспринимать повышенные нагрузки.

Материалы изготовления и условия эксплуатации

Выбор материала фланца определяется условиями эксплуатации трубопровода: составом транспортируемой среды, рабочим давлением и температурой. Для общепромышленных систем используются углеродистые стали, для агрессивных сред — коррозионностойкие сплавы.

МатериалМаркаРабочая средаТемпература, CДавление, МПа
Углеродистая стальСт3сп, 20Вода, пар, нейтральные газы–30…+300до 2,5
Низколегированная сталь09Г2С, 16ГСНефтепродукты, углеводороды–70…+350до 2,5
Коррозионностойкая сталь12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2ТКислоты, щелочи, агрессивные среды–60…+450до 1,6

Для трубопроводов, работающих при отрицательных температурах, применяются стали с гарантированной ударной вязкостью. Фланцы из низколегированной стали 09Г2С сохраняют пластичность до –70 C, что позволяет использовать их в системах северного исполнения и на объектах криогенной инфраструктуры.

Технология монтажа и требования к сварке

Сварка плоского фланца выполняется встык с предварительной разделкой кромок под углом 45 с притуплением. Катет углового шва должен составлять не менее 0,5 толщины стенки трубы, но не менее 6 мм для трубопроводов с условным проходом свыше 100 мм. Перед сваркой необходимо выверить перпендикулярность плоскости фланца относительно оси трубопровода — отклонение не должно превышать 1 на каждые 100 мм диаметра.

При монтаже фланцевых соединений на магистральных трубопроводах с температурой транспортируемой среды выше 100 C рекомендуется применять прокладки из паронита ПОН или спирально-навитые прокладки с внутренним ограничительным кольцом. Для сред с высокой проникающей способностью (углеводороды, сжиженные газы) используются прокладки из терморасширенного графита с металлической оболочкой.

Отрасли применения

Фланцы плоские приварные по ГОСТ 12820-80 востребованы при строительстве и ремонте технологических трубопроводов в различных секторах промышленности:

  • системы водоснабжения и теплоснабжения — узлы врезки насосного оборудования, запорной арматуры, измерительных комплексов;
  • нефтегазовая отрасль — обвязка резервуарных парков, технологические трубопроводы с давлением до 2,5 МПа;
  • химические производства — трубопроводы для транспортировки реагентов при условии применения коррозионностойких сталей;
  • пищевая промышленность — линии подачи воды, пара, инертных газов;
  • системы пожаротушения и хозяйственно-питьевого водопровода.

При заказе фланцев необходимо указывать условный проход, условное давление, исполнение уплотнительной поверхности и марку стали. Для трубопроводов с агрессивными средами дополнительно согласовывается тип прокладочного материала и способ контроля сварных соединений — визуальный измерительный контроль, ультразвуковая дефектоскопия или радиографический метод.

Вопросы и ответы

Чем отличается фланец плоский приварной от воротникового?

Плоский фланец не имеет конической ступицы и приваривается угловым швом непосредственно к трубе. Воротниковый фланец оснащен переходной втулкой, которая приваривается встык, что обеспечивает более равномерное распределение напряжений и допускает работу при более высоких давлениях.

Какое максимальное рабочее давление допускает ГОСТ 12820-80?

Норматив распространяется на фланцы с условным давлением от 0,25 до 2,5 МПа. Для трубопроводов с более высокими параметрами среды применяются фланцы по ГОСТ 12821-80 (воротниковые) или ГОСТ 12822-80 (свободные на приварном кольце).

Какие прокладки используются с плоскими фланцами?

Для сред без агрессивных компонентов применяются паронитовые прокладки ПОН, для высокотемпературных сред — спирально-навитые прокладки, для пищевых и фармацевтических производств — прокладки из фторопласта или EPDM-резины.

Можно ли использовать плоские фланцы на трубопроводах с вибрацией?

Не рекомендуется. Отсутствие ступицы делает узел чувствительным к знакопеременным нагрузкам. Для компрессорных установок, насосных станций и трубопроводов, подверженных вибрации, следует применять воротниковые фланцы с усиленной конструкцией.