Фланец плоский приварной из стали 3: конструкция, параметры и применение
Фланец плоский приварной из стали марки Ст3 — деталь трубопроводной арматуры с плоской уплотнительной поверхностью и цилиндрическим пояском под стыковую сварку. Исполнение регламентируется ГОСТ 12820-80 (ряд исполнений 1–9) и ГОСТ 33259-2015. Материал — углеродистая сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380-2005, чаще всего Ст3сп5 и Ст3пс5. Деталь не имеет конической втулки, что снижает массу и стоимость по сравнению с фланцем воротниковым, но ограничивает область применения по условному давлению.
Конструктивные особенности и присоединительные размеры
Плоский приварной фланец центрируется по наружному диаметру трубы и фиксируется угловым сварным швом снаружи. Внутренний диаметр пояска соответствует наружному диаметру присоединяемой трубы. Уплотнительная поверхность выполняется в исполнениях: гладкая (исполнение 1), с выступом (2), с впадиной (3), под прокладку овального или восьмиугольного сечения (4–5), под линзовую прокладку (6). Крепёжные отверстия — цилиндрические под болты или шпильки, число и диаметр зависят от DN и PN.
Сталь 3 обеспечивает предел текучести не менее 245 МПа для толщин до 20 мм и временное сопротивление 370–490 МПа. Допустимая рабочая температура среды — от –40 C до +300 C в зависимости от исполнения и наличия термообработки. При температурах выше +200 C наблюдается ползучесть, что требует пересчёта допускаемых напряжений.
Технические параметры
| DN | PN, МПа | Наружный диаметр, мм | Диаметр болтовой окружности, мм | Число отверстий |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,6 | 160 | 125 | 4 |
| 100 | 1,6 | 220 | 180 | 8 |
| 150 | 1,6 | 285 | 240 | 8 |
| 200 | 1,0 | 295 | 255 | 8 |
| 300 | 1,0 | 410 | 370 | 12 |
Материал и механические свойства
Сталь 3 поставляется в виде листа, полосы или поковки. Химический состав: углерод 0,14–0,22 %, кремний 0,15–0,30 % (для спокойной), марганец 0,40–0,65 %, сера не более 0,050 %, фосфор не более 0,040 %. Свариваемость удовлетворительная без предварительного подогрева при толщине до 36 мм. Для ответственных узлов применяют Ст3сп5 с гарантией ударной вязкости при –20 C.
- Предел прочности — 370–490 МПа
- Предел текучести — не менее 245 МПа
- Относительное удлинение — не менее 21 %
- Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 39 Дж/см
- Твёрдость — 120–160 HB
Области применения
Фланцы плоские приварные из стали 3 устанавливаются в трубопроводах систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а также в технологических линиях с неагрессивными и слабоагрессивными средами. Типовые объекты: насосные станции, тепловые пункты, компрессорные установки, ёмкостное оборудование, воздуховоды систем аспирации.
- Трубопроводы горячей и холодной воды с рабочим давлением до 1,6 МПа
- Системы парового отопления низкого давления
- Технологические трубопроводы нефтебаз и складов ГСМ
- Воздуховоды и газоходы вентиляционных систем
- Присоединение запорной арматуры: задвижек, клапанов, кранов
- Фланцевые соединения теплообменников и фильтров
Монтаж и сварка
Установка выполняется с совмещением оси фланца с осью трубы. Перекос не должен превышать 1 для DN до 200 и 0,5 для DN свыше 200. Сварной шов — угловой, катет определяется толщиной стенки трубы и фланца. После сварки проводится контроль герметичности гидравлическим или пневматическим испытанием. Для сред с температурой выше +200 C рекомендуется термообработка сварного соединения.
Вопросы и ответы
Какое максимальное давление выдерживает фланец плоский приварной из стали 3?
Стандартный ряд по ГОСТ 12820-80 предусматривает PN до 2,5 МПа. При этом допускаемое рабочее давление снижается с ростом температуры: при +300 C для PN 1,6 МПа допускаемое давление составляет около 1,2 МПа.
Чем отличается фланец плоский приварной от воротникового?
Плоский фланец не имеет конической втулки, передающей усилие на трубу. Воротниковый фланец применяется при высоких давлениях и циклических нагрузках, тогда как плоский приварной из стали 3 предназначен для трубопроводов низкого и среднего давления.
Можно ли использовать фланец из стали 3 при отрицательных температурах?
Да, при температуре до –40 C для спокойной стали Ст3сп5 с гарантированной ударной вязкостью. Для кипящей стали Ст3кп нижний предел ограничен –20 C.
Какой стандарт регламентирует размеры фланца плоского приварного?
Основной стандарт — ГОСТ 12820-80. Также применяется ГОСТ 33259-2015, гармонизированный с EN 1092-1. При заказе указывают DN, PN, исполнение уплотнительной поверхности и марку стали.
