Фланцы приварные стальные плоские, воротниковые, свободные

представляют собой деталь дисковой формы с центральным отверстием для прохождения внутренней среды. По периметру расположены равноудаленные отверстия для крепежа. Исполнение фланца наносят в маркировку:
Рис. 1: Маркировка фланца, расположение исполнений
Историческая справка.

До 2021 года существовала серия ГОСТов группы 12815-12822 и все типы фланцев имели разный ГОСТ. В настоящее время, фланцы изготавливают по ГОСТ 33259-2015. Основные отличия.

Фланцевое соединение

И так для чего нужен фланец? А его назначение в том, чтобы организовать фланцевое соединение. Допустим есть два участка трубы и их можно конечно сварить между собой, но тогда это будет жесткое неразъемное соединение, а для того чтобы организовать быстроразъемное фланцевое соединение и применяют фланцы, которые наваривают на концы труб и стягивают болтами с гайками или шпильками с гайками, как на фото ниже.

Сам фланец представляет из себя плоское кольцо или иногда делают в виде квадрата или прямоугольника с отверстием посередине для вставки конца трубы и несколькими равномерно расположенными ближе к внешнему диаметру отверстиями в которые вставляются болты или шпильки, на них накручиваются гайки и два фланца стягиваются между собой. Для герметизации соединения между фланцами ложится прокладка из специальной резины или другого материала для этих целей, например фторопласта. Кстати от вида прокладок бывают и разные исполнения, правильней будет конечно на разных типах и разные прокладки.

Сами по себе трубы между собой стыкуются часто, но больше нужно соединять какие либо аппараты или устройства, например теплообменные аппараты с участком трубопровода по которому подводится какая либо среда. Например посмотрите на фото ниже там находится маслоохладитель мб 25-37 и на концах хорошо видны два фланца цифра 1, которые приварены к патрубкам и на них дополнительно находятся ответные фланцы цифра 2 прикрученные болтами с гайками, это такой комплект поставки при изготовлении теплообменника. Ответные фланцы и нужны заказчику, чтобы организовать соединение аппарата с участком трубопровода.

Допустим заказчик заказал изготовление теплообменника, привез его на место, установил и нужно его подключить. Для этого к аппарату подводят трубопроводы, на концы труб наваривают плоские стальные ответные фланцы идущие в комплекте и соединяют фланец на охладителе и на конце трубы болтами или шпильками не забыв конечно положить между ними прокладку для герметичности. Удобно! Т.к. возникает переодически например для ремонта или профилактики необходимость останавливать работу устройства и разбирать его. На этом маслоохладители имеются четыре плоских стальных фланца. Два для подвода и отвода охлаждающей воды и два для подвода и вывода охлаждаемого масла.

Точно так же присоединяются к различным технологическим емкостям участки трубопроводов. Фланцы 1 и 2 относятся к виду фланцев арматуры, соединительных частей и трубопроводов.

Таким образом можно сказать, что фланцы нужны для организации подключения или присоединения участка трубопровода

к различным технологическим аппаратам и устройствам: теплообменникам, емкостям и т.д., для подвода и отвода сред, а так же для стыковки между собой участков трубы.

Идем дальше. Цифрой 3 на рисунке обозначен то же фланец, но уже относится к типу для сосудов и аппаратов. Вот и проявляются уже различия.

Различия, виды и типы фланцев

Какого вида, где использоваться, из какого материала изготовлен, при каких условиях должен работать тот или иной фланец регламентируется государственными стандартами или по просту ГОСТ-ами. Можно выявить два существенных типа фланцев: для арматуры и для сосудов и аппаратов

.

Типы фланцев

• для арматуры, соединительных частей и трубопроводов. Ру от 0.1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). ГОСТ 12815-80 cкачать -, .
• для сосудов и аппаратов. ГОСТ 28759.1(2,3,4)-90. Скачать ГОСТ 28759.1, 2, 3, 4.

Т.е. первые используют для соединения частей трубопроводов с патрубками, как на примере выше с мб 25-37, просто для присоединения труб, а вторые для изготовления и стыковки частей аппаратов. Например на фото мб 25-37 видны фланцы 3, которые стыкуют водяную камеру маслоохладителя с корпусом. Маслоохладитель, как раз и относится к теплообменным аппаратам и сосудам работающим под давлением.

Идем дальше. Мы выяснили, что первое отличие фланцев это, то для чего они предназначены рассмотрев два выше указанных госта. И далее уже внутри каждого ГОСТ имеются различные виды фланцев в зависимости от многих факторов их применения, назначения, изготовления. Смотрим.

Виды фланцев в зависимости от ГОСТ

ГОСТ 12815-80 содержит в себе виды фланцев

:

• литые из серого чугуна по ГОСТ 12817-80 — фланцы литой арматуры, соединительных частей, машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров из серого чугуна на условное давление Ру от 0,1 до 1,6 МПа и температуру среды от минус 15 до плюс 300 °С.
• литые из ковкого чугуна по ГОСТ 12818-80 — фланцы литой арматуры, соединительных частей, машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров из ковкого чугуна на условное давление Ру от 1,6 до 4,0 МПа и температуру среды от минус 30 до плюс 400 °С.
• литые стальные по ГОСТ 12819-80 — литая стальная арматура, соединительных частей, машин, приборов, патрубков, аппаратов и резервуаров на условное давление Ру от 1,6 до 20,0 МПа и температуру среды от минус 253 до плюс 600 °С. ГОСТ 12819-80 скачать бесплатно — , .
• стальные плоские приварные по ГОСТ 12820-80 — стандарт на стальные плоские приварные фланцы трубопроводов и соединительных частей, а также на присоединительные фланцы арматуры, соединительных частей машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров на условное давление Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2) и температуру среды от 203 до 573 К (от минус 70 до плюс 300 °С). ГОСТ 12820-80 скачать бесплатно — , . Цену фланцев по этому ГОСту 12820-80 можно посмотреть в прайс-листе на трубопроводную арматуру. Дополнительно скажу, что по этому же госту изготавливают фланцы глухие стальные. Как он выглядит можно на фото сверху в левом верхнем углу или чуть ниже. По сути это фланцевая заглушка.
• стальные приварные встык — воротниковые по ГОСТ 12821-80 — стальные приварные фланцы трубопроводов и соединительных частей, а также на присоединительные фланцы арматуры, соединительных частей машин, приборов, патрубков, аппаратов и резервуаров на условное давление Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2) и температуру среды от 20 до 873 К (от минус 253 до плюс 600 °С). ГОСТ 12821-80 скачать можно в формате: или . Там же можно посмотреть чертежи и все размеры фланцев. Если вам нужно посмотреть цену и купить фланцы по ГОСТ 12821-80
  или обратитесь в наш отдел сбыта. Здесь отмечу, что в отличии от вышеуказанных возможно применение фланцевого соединения при более высоком давлении и при более низкой и высокой температуре. Это их основные различия применения.
• стальные свободные на приварном кольце по ГОСТ 12822-80 — стальные свободные на приварном кольце фланцы трубопроводов и соединительных частей машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2) и температуру среды от 243 до 573 К (от минус 30 до плюс 300 °С).

Если нужно можно ГОСТ 12822-80 скачать в формате: word или pdf. Цена на фланцы в прайс-листе.

Для более подробного ознакомления нужно конечно пройти в соответствующий гост.

ГОСТ 28759.1-90 — фланцы сосудов и аппаратов:

• стальные плоские приварные по ГОСТ 28759.2-90 — для сосудов и аппаратов диаметром от 400 до 4000 мм с условным давлением от 0,3 до 1,6 МПа при температуре рабочей среды от минус 70°С до плюс 300°С, предназначенных для работы в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.
• стальные приварные встык — воротниковые по ГОСТ 28759.3-90 — фланцы для сосудов и аппаратов с внутренним диаметром от 400 до 4000 мм и наружным базовым размером (днища, трубы) от 426 до 720 мм с условным давлением от 0,6 до 6,3 МПа, при температуре рабочей среды от минус 70°С до плюс 540°С, предназначенные для работы в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
• стальные приварные встык под прокладку восьмиугольного сечения по ГОСТ 28759.4-90 — фланцы сосудов и аппаратов диаметром от 400 до 1600 мм с условным давлением от 6,3 до 16,0 МПа при температуре рабочей среды от минус 70°С до плюс 540°С, предназначенные для работы в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Теперь становится понятным каких типов бывают фланцы и на какие виды делятся в зависимости от назначения. Все технические характеристики, чертежи, конструкцию и размеры фланцев можно посмотреть пройдя по ссылкам вверху или выбрать соответствующий ГОСТ внизу статьи. Идем разбираться дальше.

Маркировка

Разберём буквенно-числовые коды, которыми производители маркируют фланцы. Для примера возьмём такую запись:

10 40 02 1 F ГОСТ 33259-2015

Здесь 10 — DN, номинальный диаметр, 40 — PN, номинальное давление, 02 — тип, 1 — размерный ряд из таблицы, F — вид.

Мы разобрали размеры фланцев по государственному стандарту. Рассказали о видах и типах соединительных узлов. Читателям осталось сделать правильный выбор.

Исполнения фланцев

Фланцевое исполнение

это по сути конструкция или вид торцевой поверхности фланцев между которыми и создается фланцевое соединение. И здесь так же геометрия поверхностей регламентируется гост. Рассмотрим на примере.

ГОСТ 12815-80 содержит 9 исполнений:

1. исполнение 1 — имеется соединительный выступ под углом 45 0 как фаска, кстати самое распространенное.
2. исполнение 2 — так же с выступом но под углом 90 0.
3. исполнение 3 — с выступом под 45 0 плюс впадина, выборка изнутри.
4. исполнение 4 — фланца с шипом, так же, как и предыдущее только выступ 90 0.
5. исполнение 5 — с пазом. Имеет вид кольцевой выборки.
6. исполнение 6 — под линзовую прокладку. Имеет внутреннюю фаску.
7. исполнение 7 — под прокладку овального сечения. Канавка овальной формы на торцевой поверхности.
8. исполнение 8 и 9 — исполнение 8 так же, как и 4-е, а девятое, как 5-е. Чем они отличаются не понял разницы. Буду рад есликто напишет в комментариях к данной статье.

ГОСТ 28759.2-90 содержит 15 исполнений, а 28759.3-90 — двенадцать. Перечислять их нет смысла, поэтому прошу пройти по ссылкам этим ГОСТ-ов и подробненько все посмотреть, как они выглядят и т.д.

Где применяют фланцы?

*

Данный тип применяется для сборки трубопровода, монтаж любого фланца происходит только при наличии трубы соответствующего диаметра. Можно выделить несколько областей применения детали:

• сборка гражданских центральных трубопроводов;
• сборка газопроводов;
• монтаж бытовых систем водоснабжения;
• установка теплотрасс;
• сборка промышленных систем и коммуникаций.

Фланцевое соединение
Данные детали могут быть элементами трубы, вала, фитинга или корпусной детали. Это универсальное изделие, которое при соединении с другой деталью способно обеспечить герметичность. Элемент выдерживает высокую температуру и давление, поэтому данный вид крепления можно использовать в газопроводах и водопроводах. Параметры, по которым подбирают – размеры, форма уплотнительной поверхности, а также способ крепления.

Геометрические размеры и вес фланцев

Очень важные параметры, как на этапе конструирования аппаратов, емкостей и т.д., так и на этапе эксплуатации и ремонта, в том числе и закупок, ведь нужно знать какую деталь купить. Поэтому очень важно знать какие присоединительные и габаритные размеры

имеются у тех или иных фланцев. Размеров очень много но основной это Ду условный проход. На нем и основан выбор фланца при покупке, так и при конструировании. Давайте немного подробней.

Условный проход фланцев

Допустим имеются две трубы которые стыкуются между собой или патрубок на теплообменнике или какой-либо емкости. У труб и у патрубка есть наружный диаметр и иногда полагают, что он должен соответствовать в обозначении внутреннему диаметру фланца, но это не так. Например ду100 соответствует наружный диаметр трубы 108 мм или 114 мм, кстати по статистике яндекса чаше всего ищут фланец ду 100, а при ду 125 диаметр трубы 133 или 140 мм, для ду 150 выбирают трубу с диаметром 152, 159 или 168 мм в зависимости от исполнения и от буквы А, Б, В указанной в таблице ГОСТа. Когда делается заказ рядом с обозначением фланца обязательно указывается буква, если ее нет, то считается, что выбрана буква А.

Такая зависимость есть у плоских и фланцев с приварным кольцом, у воротниковых — встык такого нет. Если зайдет в ГОСТ-ы все подробно увидите.

Условный проход фланцев является основополагающим параметром от которого зависят все основные геометрические размеры. Т.е. зная величину условного прохода фланцев

все остальные присваиваются автоматически, кроме одного ньюанса под названием ряд.

Ряды фланцев

Их всего два 1-й и 2-й, но они влияют на габаритные размеры. В зависимости какой ряд фланцев 1 или два

зависят такие размеры, как:

• диаметры D3, D4, D5, D6.
• d — диаметр отверстий под шпильки или болты.
• n — количество этих крепежных отверстий.
• h1 — высота выступа и глубина шипа.
• h2 — глубина паза.
• h3 — глубина паза овального сечения.
• номинальный диаметров болтов или шпилек.

Ряды фланцев

Все другие присоединительные или габаритные размеры зависят только от условного прохода. Фланцы должны в соответствии с гост изготавливаться по предпочтительному ряду 2 если не указан 1.

Все размеры на чертежах и в таблицах в зависимости от условного прохода и ряда можно посмотреть в ГОСТ-ах.

Вес или масса фланцев

Еще одна важная величина, это масса фланцев

, скорее с практической точки зрения, например для определения веса всей партии, если есть другие варианты прошу поставить ваши комментарии в конце этого материала, буду очень благодарен. Эту величину так же можно найти в таблицах нужного ГОСТа.

Вот мы и познакомились с основными с моей точки зрения геометрическими и условными размерами и величинами фланцев. А все остальные можно найти и посмотреть в гост, их уже определяли различными прочностными расчетами сопромата. С размерами понятно, но так как фланец стальной и произведен из какого-то металла, которых марок очень много, соответственно встанет вопрос: «А из какого металла или марки стали делают фланцы и как выбрать нужный при необходимости, или как выбрать марку стали, чугуна и сплава фланцев»?

Технологии изготовления

Технология производства и выбор исполнения фланцевого соединения зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться тот или иной элемент, и параметров работы системы трубопровода.

Сегодня есть несколько технологий, которые используются для производства соединений. Например, литье, ковка, газовая резка, гибка из стального проката и горячая штамповка.

В соответствии с текущим ГОСТом есть девять вариантов, которые могут быть использованы при выборе исполнения фланца. Каждый из них отличается в зависимости от формы или размера поверхности стыка. Самая простая конструкция и установка у плоских приварных фланцев из стали. К другим видам предъявляют особые требования, которые обусловлены их сферой применения.

Материалы или марки стали, чугуна или сплавов фланцев

Для того, чтобы подобрать материал из которого делают фланцы

существует ГОСТ 12816-80 и в нем есть одна замечательная таблица увидев которую становится все понятно. Допустим нас интересует воротниковый фланец или по-другому стальной приварной встык по госту 12821-80. Первое на, что обращаем внимание это условное давление при котором он работает. Допустим оно составляет 150 кгс/см2 или Ру 15МПа. Смотрим где оно находится, находим, что во второй колонке и второй части в диапазоне от 0.1 до 20 МПа, т.к. первая часть нам не подходит 0.1 до 10 МПа.

Далее смотрим температурный режим работы, например от -40 0С до +450 0С и находим, что нам подходит фланец из нержавейки 12х18н9т, хотя сейчас используется 12х18н10т, как самая распространенная марка нержавейки, а шпильки, болты и гайки и стали марки 20х13 коррозионно-стойкой жаропрочной, используемой в энергетическом машиностроении. Вот и вся наука.

Есть много разных марок сталей и сплавов, но самыми ходовыми являются ст20, ст3, 09г2с, 12х18н10т и 15хм, как наиболее часто применяемые для изготовления фланцев т.к. таких рабочих условий гораздо больше. Есть конечно специфические марки, но и условий где они должны работать очень мало. Стоит отметить, что есть много арматуры из чугуна литейного или ковкого, поэтому и фланцы применяют из соответствующих марок чугуна СЧ 15 и КЧ 30. Все остальные материалы если нужно смотрим в гост 12816-80. Можно и скачать.

Из чего производят деталь?

В промышленности используются стальные фланцы, однако сталь, из которой изготавливают деталь, также бывает разной. Маркировка стальных фланцев будет определять, в каких условиях лучше использовать данную деталь:

1. Сталь 20 – самое применяемое сырье. Это углеродистая сталь, детали из нее применяются для сборки арматуры на магистралях, где внешняя температура не ниже –40 градусов, а внутренние показатели не выше +475 градусов.
2. Сталь 09г2с – сталь из сплавов никеля, хрома и молибдена, предназначенная для осуществления сварки. Изделия из данного материала могут эксплуатироваться при внешней температуре от –70 градусов.
3. 12Х18Н10Т – криогенная сталь. Детали из данного материала могут использоваться в агрессивной среде, например со щелочами и кислотами. Допустимая температура от – 196 градусов до +350 градусов.
4. 10Х17Н13М2Т – коррозийно-стойкая обыкновенная сталь. Крепления из нее эксплуатируются в особо экстремальных условиях, ведь она сохраняет стойкость к коррозии под напряжением. Рабочие температуры от -196 до +600 градусов.
5. 15Х5М – низколегированная жаропрочная сталь. Такие изделия имеют высокое сопротивление к окислению при показателях +600-650 градусов.

Данные марки являются самыми используемыми, однако кроме них производители применяют другое сырье. Существуют полипропиленовые модели – они предназначены для стыковки полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой. Рабочая температура у такого материала значительно ниже — +80 градусов. К ним в комплекте могут продавать бурт под фланец – специальную деталь для создания фланцевого соединения из полипропилена.

Особенности соединения труб или патрубков с фланцем

Здесь я расскажу о особенностях стыковки трубопровода или патрубков аппаратов или емкостей непосредственно с самим фланцем. Т.к. самые распространенные это стальные приварные плоские, стальные приварные встык или воротниковые и стальные свободные на приварном кольце, то на них и остановимся.

Соединение стальных плоских приварных фланцев с трубой или патрубком

Труба при монтаже вставляется во фланец и обваривается двумя швами, одним внутри и другим снаружи по торцевой поверхности. Самое трудоемкое соединение, т.к. нужно сделать два сварных шва и для совмещения отверстий придется крутить трубу.

Соединение стальных приварных фланцев встык — воротниковых

Для монтажа конец трубы торцом прислоняется к торцу фланца или так называемому воротнику, почему их и назвали воротниковые, тот что конусом и обваривается всего одним сварным швом. Значительно быстрее и проще.

Соединение стальных свободных фланцев на приварном кольце

Здесь берется труба на нее одевается сам фланец , далее труба вставляется в кольцо и обваривается. Точно так же и другая часть соединения. Получается, что к трубам приварены только кольца, а фланцы свободно вращаются на трубах или патрубках. Далее концы подводятся друг к другу, вращая фланцы добиваются совпадения отверстий по контуру и вставляются шпильки или болты и все стягивается гайками. Чрезвычайно удобно, т.к. нет необходимости вращать трубу или добиваться точного совпадения отверстий до сварки, что не всегда получится. Очень практично в труднодоступных местах или там где требуется частая проверка фланцевого соединения, например в химической промышленности. Может быть и дешевле т.к. допускается применить только кольцо из нержавейки, а сам фланец из обычной углеродистой стали 3 или стали 20.

Вот мы и рассмотрели, как стыкуются самые распространенные виды фланцев и теперь хотелось бы показать, как правильно нужно их обозначать.

Обозначение фланцев

Обозначение плоских приварных фланцев

Фланец 1-450-10 ст. 20 ГОСТ 12820-80 — так обозначается обычный плоский фланец исполнения 1 (с соеденительным выступом) с условным проходом 450 мм рассчитанный на условное давление 10 кгс/см2 или 1 МПа сделанный из стали 20.

И если фланец квадратный, с Ду 1200 из стали 3, то: Фланец квадратный 1-1200-10 ст. 3 ГОСТ 12820-80.

Когда заказываются фланцы с условным проходом Ду 100, 125 и 150 м, то указывается буква соответствующего диаметра трубы.

При заказе фланцев исполнения шип-паз под фторопластовые прокладки после цифр условного давления ставится буква Ф.

Обозначение воротниковых фланцев — приварных встык

Фланец 1-1000-100 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80 — воротниковый фланец исполнения 1, условный проход Дц 1000 мм, Ру 10 МПа или 100 кгс/см2, из нержавейки.

Фланец квадратный 1-800-10 ст. 12х18н10т ГОСТ 12821-80 — если квадратный. И здесь Ду 800, а Ру 1 Мпа.

И если исполнение шип-паз, то добавляется буква Ф.

Обозначение свободных фланцев

Фланец 125-6 ст.3сп ГОСТ 12822-80 — Ду 125, Ру 0,6 МПа, сталь 3 сп.

Фланец квадратный 400-6 ст. 15хн ГОСТ 12822-80. Здесь условный проход 400 мм и сталь 15ХМ.

Т.к. в паре используется приварное кольцо, то оно обозначается так:

Кольцо 1-400-6 ст. 15ХМ ГОСТ 12822-80 — исполнение 1, Ду 400 мм.

При заказе диаметров 100, 125, 150 нужно добавить букву какую вам нужно. А при заказе фланце под фторопластовые прокладки шип-паз добавляется буква Ф.

Вот мы и рассмотрели, как обозначаются основные виды фланцев

и можно перейти к следующему вопросу, думаю очень важному. А он о том, а как же купить фланцы, где посмотреть цену, а может быть и посмотреть прайс с ассортиментом, наличием и ценами.

Как купить стальные приварные фланцы, цены и прайс лист

Для того, чтобы посмотреть цену на любой фланец плоский, воротниковый, свободный или ответный можно запросить прайс лист в отделе сбыта по телефону+7(351)735-95-75 или электронной почтой Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .Так же по указанным координатам можно направить заявку и получить наилучшие цены

, так как стоимость меняется и не всегда прайс быстро обновляется, выписать счет и купить. Можно организовать отправку товара. Цену на фланцы можно посмотреть посетив страницу прайс-лист на трубопроводную арматуру. Его можно скачать в удобном для вас формате себе на компьютер и держать всегда под рукой. Там же находится стоимость задвижек, вентилей, отводов, кранов и другой арматуры.