Фланец плоский приварной — соединительный элемент трубопроводной системы. Деталь устанавливают на место, чтобы иметь разъемный стык для проведения профилактики (выполнения переналадки, затягивания крепежа) и ремонта сопрягаемых деталей.
Когда подбирают ассортимент, начинают с определения размеров, максимального давления, критической температуры и формы уплотнительной поверхности.
Плоскоцилиндрические конструкции ценят за ремонтопригодность, простой монтаж и прочность соединения.
Назначение плоского приварного фланца
Переходное кольцо используют при соединении труб, секций, валов, емкостей, сосудов, резервуаров, патрубков, КИП и другого производственного оборудования.
Температурный режим эксплуатации: от -70 до +450 0C, в зависимости от марки стали. Металлическое кольцо устанавливают на трубу и приваривают двумя швами по окружности. Чтобы состыковать части магистрали, детали соединяют за плоские фланцы с помощью крепежа.
Максимальное рабочее давление — 25 кгс/cм2. Если превысить предельно распирающее усилие — Pу — приварной фланец сорвет с места.
Герметичность стыка обеспечивают за счет прокладок, которые устанавливают между двумя стальными кольцами. Узел затягивают шпильками, болтами, шайбами. Когда прилагают сжимающее усилие, прокладку расплющивают.
Чтобы упростить задачу потребителю, специализированные предприятия принимают заявки на трубы с предустановленными плоскими приварными фланцами.
Плотность прилегания деталей стыка зависит от факторов:
- характеристик рабочей среды;
- давления в системе;
- требований технологического процесса.
Чтобы обеспечить заданные параметры, выпускают плоские кольца с впадиной, шипом, пазом и выступом.
Форма уплотнительной поверхности зависит от вида используемой прокладки. В ГОСТ перечислены девять конфигураций. Самое популярное исполнение — с соединительным выступом. Прочие разновидности предназначены для особых условий работы: с агрессивными веществами, газом, при высоких или низких температурах. Менее востребованы зубчатые прокладки.
В регламенте РФ № 12820-80 перечислены требования к конструкциям, размерам и характеристикам трубопроводной арматуры. Высоким качеством славится продукция, изготовленная по немецким стандартам: DIN 2573 и DIN 2576.
В 2015 году разработчики РФ пересмотрели требования к плоскому приварному фланцу. В документе № 33259-2015 изделие обозначено как тип №1. Перечень требований старого и нового ГОСТ отличаются
Характеристики и конструкции плоских приварных фланцев
Свойства соединительных колец определяются выбором материала и способом производства. В соответствии со стандартом, различают цельные и сборные (сварные) изделия. Плоскую приварную арматуру производят методами:
- штамповки из листового материала;
- ковки из литых заготовок;
- формирования деталей плазменно-дуговой или кислородной резкой;
- гибкой из полосового проката, последующей сваркой и рихтовкой.
Каждому методу соответствуют свои значения предельного рабочего давления, температуры эксплуатации, герметичности, шероховатости, квалитетов. По согласованию с заказчиком, изделия изготавливают другими методами.
Размеры плоских приварных фланцев
Внешний вид деталей — плоскоцилиндрические диски с центральным проходным отверстием. Верхняя и нижняя плоскости параллельны. Чтобы равномерно распределить усилия при затягивании крепежа, монтажные отверстия располагают на одинаковом расстоянии от центра (независимо от конфигурации опорной плоскости).
Внутренние и внешние края слегка закруглены: радиус зависит от соотношения основных размеров. Если деталь собрана из нескольких частей, в месте расположения сварного шва, выполняют фаски: угол наклона равен 55±30.
В ГОСТ № 12820-80 размещены пять таблиц, в которых представлены значения рабочего давления (Pу) и основных размеров:
- условного прохода — Dу;
- диаметров: dн и dв;
- ширины (толщины) основания — b;
- массы изделий (параметр распределен по трем столбцам: с впадиной, обычным и соединительным выступом).
Таблица ниже показывает максимальные и минимальные значения параметров. Последняя колонка — масса самых тяжелых деталей — с соединительным выступом.
| Pу | Dу | dн | dв | b | Вес |
| 1-2,5 | 10-2400 | 14-2420 | 15-2420 | 8-41 | 0,25-237,22 |
| 6,0 | 10-1600 | 14-1620 | 15-1620 | 10-48 | 0,31-203,05 |
| 10,0 | 10-1600 | 14-1620 | 15-1620 | 10-70 | 0,43-422,65 |
| 16,0 | 10-1200 | 14-1220 | 15-1220 | 12-71 | 0,54-297,78 |
| 25,0 | 10-800 | 14-820 | 15-820 | 14-63 | 0,63-181,43 |
| кгс/см2 | мм | кг |
Предельные отклонения размеров штампованных деталей соответствуют полю допуска h14 (по нормативу № 7505-89). Требования к соединительным кольцам, которые прошли гибку, сварку и рихтовку, — классу точности T4 (№ 7505-89).
Поставка приварных конструкций
Производители принимают заказы на изготовление плоских приварных фланцев под заказ. К заявке прилагают чертеж и техническое обоснование с расчетами, которые подтверждают безопасность эксплуатации трубопровода. Нестандартные соединительные кольца применяют в случаях:
- прокладки магистралей, работающих со сверхвысоким давлением;
- транспортировки рабочей среды, которая представляет особую угрозу для людей и окружающего пространства.
Производители принимают заявки на поставку комплектов, состоящих из фланца, контрфланца и прокладки.
Популярные марки стали
Для изготовления плоских приварных колец применяют сплавы обыкновенного качества, нержавейку, легированные составы.
| Примеры марок стали | Предельная температура эксплуатации. 0С |
| Min | Max |
| Ст20, Ст25 Ст3сп | -30 | +300 |
| 12Х18Н9Т, 15Х5М | -40 |
| 10Г2, 09Г2С | -70 |
Кроме стали, для производства соединительных колец используют чугуны.
Маркировка продукции
Стандартная форма основания изделия — окружность. ГОСТ допускает изготавливать кольца с опорной поверхностью — прямоугольник со скругленными углами.
В первом случае деталь обозначают таким образом: «Фланец 1-100-10 09Г2С ГОСТ 19281-89». Расшифровка:
- исполнение — 1 (то есть, с соединительным выступом);
- условный диаметр: Dу = 100;
- предельное рабочее давление: Pу = 10 кгс/см2;
- марка и ГОСТ стали.
Если у плоского приварного кольца другое основание, маркировку начинают со словосочетания «Фланец квадратный».
При использовании конструкций с шипом и пазом, после «Ту» ставят букву «Ф». Кириллический символ указывает на необходимость использования фторопластового уплотнителя.
Преимущества плоских приварных фланцев
Благодаря доступности, прочности и легкости монтажа, стальные диски используют повсеместно. При сборке производственного узла изделие насаживают на трубопровод: внешний диаметр отвода соизмерим с отверстием стального диска. Если при работе нарушается герметичность стыка, быстро откручивают крепеж.
Плоский приварной фланец ценят за универсальность и длительную эксплуатацию. Стенки изделия не соприкасаются со щелочами, кислотами, солями и прочими факторами риска. Когда труба приходит в негодность, ее заменяют.
Соединительное кольцо легко поставить на место и зафиксировать. Чтобы совместить отверстия, которые находятся на противоположных концах, основание детали свободно поворачивают.
Изделия позволяют экономить на комплектующих частях. Плоские приварные фланцы из «черной» стали устанавливают на трубопроводах с агрессивной рабочей средой. Когда коррозия разъедает поверхность, заменяют соединительные элементы с дефектами на новые.
Когда специалист знает, что стоит за той или иной характеристикой, не составляет труда подобрать ассортимент.
