Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Воротниковые фланцы ГОСТ 12821-80: исполнение 1–9, ряды давлений PN 0,6–20 МПа
Воротниковые фланцы по ГОСТ 12821-80 — детали трубопроводной арматуры с конической втулкой (воротником), переходящей в плоский опорный бурт под болтовое соединение. Воротник обеспечивает плавный переход от трубы к фланцу и перераспределение изгибающих напряжений, что критично при знакопеременных нагрузках и температурных деформациях. Стандарт распространяется на фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов с номинальными давлениями PN 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0; 16,0 и 20,0 МПа и температурами среды от –70 C до +600 C в зависимости от марки стали.
Исполнения и геометрия
ГОСТ 12821-80 нормирует девять исполнений, различающихся конструкцией уплотнительной поверхности и способом присоединения:
- исполнение 1 — с гладкой уплотнительной поверхностью под прокладку, DN 10–200 мм;
- исполнение 2 — с выступом, ответная деталь имеет впадину;
- исполнение 3 — с впадиной под выступ ответного фланца;
- исполнение 4 — под прокладку овального или восьмиугольного сечения (линзовые и овальные);
- исполнение 5 — с шипом под паз;
- исполнение 6 — с пазом;
- исполнение 7 — под линзовую прокладку;
- исполнение 8 — с гладкой поверхностью под приварку «встык»;
- исполнение 9 — с уплотнительной поверхностью под фторопластовую прокладку.
Присоединительный размер — диаметр окружности болтовых отверстий и их количество — определяется DN и PN. Для PN 1,6 МПа и DN 100 мм характерно 4 отверстия 18 мм на окружности 158 мм; для PN 10,0 МПа и DN 100 мм — 8 отверстий 22 мм на 190 мм. Толщина воротника h и высота H увеличиваются с ростом давления: при переходе с PN 1,6 на PN 10,0 для DN 100 мм масса фланца возрастает с 4,4 до 11,8 кг.
Материалы и условия эксплуатации
Фланцы изготовляют из углеродистых, низколегированных, легированных и коррозионностойких сталей. Выбор марки определяется рабочей средой, температурой и давлением:
- сталь 20, 20Л — пар, вода, нефтепродукты, температура до +300 C;
- 09Г2С, 16ГС — низкотемпературные и северные исполнения до –60 C;
- 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т — агрессивные среды, пищевые и фармацевтические линии;
- 15Х5М, 12МХ — высокотемпературные паропроводы до +570 C;
- 20ЮЧ, 15ГС — специальные исполнения для газовой и нефтехимической отраслей.
Приварка воротника к трубе выполняется по ГОСТ 16037-80; контроль шва — радиографический или ультразвуковой. Фланцы применяются в запорной и регулирующей арматуре, насосных агрегатах, теплообменниках, аппаратах колонного типа, трубопроводах ТЭЦ и АЭС, системах транспорта природного газа.
| DN, мм | PN, МПа | Исполнение | Материал | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,6 | 1 | Сталь 20 | 1,6 |
| 100 | 2,5 | 2 | 09Г2С | 5,9 |
| 150 | 4,0 | 4 | 12Х18Н10Т | 14,2 |
| 200 | 10,0 | 5 | 15Х5М | 38,5 |
| 300 | 16,0 | 8 | 16ГС | 92,0 |
Контроль и маркировка
Каждый фланец маркируется с указанием DN, PN, марки стали и номера плавки. Твёрдость и химический состав подтверждаются сертификатом качества. Для ответственных узлов проводится неразрушающий контроль: капиллярная дефектоскопия уплотнительных поверхностей, замер твёрдости по Бринеллю, ультразвуковая толщинометрия воротника. Отклонение от перпендикулярности уплотнительной поверхности к оси не должно превышать 0,2 мм на 100 мм диаметра.
Вопросы и ответы
Чем воротниковый фланец ГОСТ 12821-80 отличается от плоского по ГОСТ 12820-80?
Воротниковый фланец имеет коническую втулку, которая приваривается к трубе встык и воспринимает изгибающие моменты, тогда как плоский фланец приваривается угловым швом и применяется при PN до 2,5 МПа. Воротниковые допускают PN до 20,0 МПа и знакопеременные нагрузки.
Какое исполнение выбрать для пара высокого давления?
Для пара с PN 10,0–20,0 МПа и температурой до +570 C применяют исполнение 5 (шип) или 4 (под линзовую прокладку) из стали 15Х5М или 12МХ. Гладкие исполнения 1 и 2 при таких параметрах не обеспечивают герметичность.
Допускается ли замена стали 20 на 09Г2С без пересчёта?
Да, 09Г2С имеет более высокие прочностные характеристики и хладостойкость до –60 C, поэтому замена допустима при сохранении PN и DN. Обратная замена требует проверки расчёта на прочность при отрицательных температурах.
Как контролируется качество сварного шва воротника?
Шов выполняется по ГОСТ 16037-80, контролируется радиографическим методом по ГОСТ 7512-82 или ультразвуковым по ГОСТ 14782-86. Для PN выше 10,0 МПа объём контроля — не менее 100 % длины шва.