Фланцевые соединения трубопроводов: виды, параметры и выбор

Важно разобраться в характеристиках фланцевых соединений, чтобы подобрать вариант, который будет отвечать всем необходимым требованиям. Далее особенности данных приспособлений, как и их параметры, рассмотрены подробнее.

Подробнее о конструкции

В типовом узле участвуют два сопрягаемых фланца, прокладка и крепеж. При затяжке шпилек или болтов создается усилие, необходимое для плотного прилегания прокладки.

Фланец передает нагрузку от крепежа к соединяемым элементам. Прокладка компенсирует микронеровности поверхностей, что обеспечивает требуемую герметичность.

На результат влияют:

• материал фланцев;

• размеры и конструкция;

• тип уплотнительной поверхности;

• материал прокладки;

• форма прокладки;

• класс или номинальное давление;

• температура рабочей среды;

• правильность затяжки крепежа.

Несовместимость хотя бы одного из этих параметров с проектными значениями приведет к утечке либо перегрузке соединения.

Основные типы фланцев

В промышленности используют несколько вариантов фланца. Среди основных:

1. Плоские приварные. Фланец устанавливается на трубу с последующей приваркой. Конструкция геометрически проста, ее легко изготовить и установить. Данный вариант применяют в трубопроводах с умеренными требованиями к нагрузкам.

2. Воротниковые приварные встык. Оснащены конической горловиной, привариваемой к трубе встык. Данная конструкция обеспечивает более плавный переход между трубой и фланцем, что снижает напряжения.

3. Резьбовые. Соединяются с трубой с помощью внутренней резьбы без сварного шва. Их используют там, где конструкция трубопровода допускает такой способ монтажа.

Конкретный тип выбирают исходя из условий эксплуатации, что указывается в требованиях проекта.

Что такое DN

DN – условное обозначение номинального размера трубопроводного соединения. Параметр используется для унификации элементов трубопроводов.

При этом DN не следует воспринимать как точный фактический внутренний диаметр трубы или отверстия фланца. Реальные размеры зависят от конкретной конструкции.

Что означает PN

PN обозначает номинальное давление, используемое для классификации трубопроводной арматуры и соединительных деталей.

При этом PN нельзя трактовать как универсальное максимальное рабочее давление при любой температуре. Допустимые параметры зависят от материала.

При повышении температуры допустимое давление для некоторых материалов снижается. Поэтому подбор должен выполняться с учетом реальных условий эксплуатации.

Почему одинаковые DN и PN еще не гарантируют совместимость

У двух изделий могут совпадать условный проход и номинальное давление, но отличаться:

• исполнение;

• наружный диаметр;

• диаметр окружности расположения отверстий;

• количество отверстий;

• диаметр крепежных отверстий;

• тип уплотнительной поверхности;

• толщина фланца;

• стандарт изготовления.

Поэтому перед заменой изделия необходимо сопоставлять полный набор параметров.

Российские и зарубежные стандарты

Для фланцевой продукции в России актуален ГОСТ 33259-2015, устанавливающий требования к стальным элементам для трубопроводов, арматуры и оборудования. В документе перечислены все основные факторы, которым следуют производители.

Для импортного оборудования более актуальны ASME, DIN EN и другие стандарты. Их обозначения не всегда совпадают с российскими. При проектировании узла лучше проводить фактические замеры.

Уплотнительные поверхности фланцев

От конструкции уплотнительной поверхности зависит выбор прокладки для герметичности соединения. Форма контактной зоны определяет, каким образом она будет сжиматься между фланцами при затяжке крепежа.

При подборе важно учитывать сразу несколько параметров:

• тип уплотнительной поверхности;

• материал и конструкцию прокладки;

• рабочее давление;

• температуру среды;

• свойства транспортируемой среды.

Фланцы с разными типами уплотнительных поверхностей не следует соединять без проверки совместимости. Даже при одинаковых DN и PN форма контактной зоны будет отличаться, поэтому прокладка не обеспечит расчетное прилегание.

Особое внимание уделяется состоянию поверхности. Задиры, коррозия, механические повреждения или загрязнения в зоне уплотнения приведут к потере герметичности после сборки.

Повторное использование прокладки после разборки соединения требует предварительной оценки. Для многих типов уплотнений обязательна установка нового компонента, так как предыдущий теряет первоначальные характеристики.

Как подобрать фланец

Перед заказом следует подготовить технические данные. В зависимости от задачи понадобятся:

• DN и PN;

• марка стали;

• тип фланца;

• исполнение;

• тип уплотнительной поверхности;

• наружный диаметр;

• диаметр и количество крепежных отверстий;

• рабочая температура;

• назначение изделия;

• нормативный документ или чертеж.

Для нестандартной продукции наиболее надежным источником информации остается техническая документация. По чертежу производитель может определить необходимые размеры, материал и технологические требования.

Производство фланцев на заказ

ООО «ЗКЗ» изготавливает стальные фланцы с учетом технических требований заказчика. При необходимости производство включает механическую обработку, контроль геометрии и проверку характеристик металла. Заказ оформляется по стандарту либо по чертежу заказчика.

Предприятие обеспечивает документальное сопровождение продукции в соответствии с согласованными условиями заказа. Узнайте больше через форму обратной связи или по телефону: +7 (3812) 33-01-03.