Фланец стальной плоский: конструкция, размеры и применение в трубопроводных системах
Фланец стальной плоский это соединительная деталь трубопровода, выполненная в виде диска с равномерно расположенными отверстиями под крепеж. В отличие от воротниковых фланцев, плоские не имеют выступающей шейки и привариваются к трубе встык по внутреннему и наружному диаметру. Такая конструкция обеспечивает простоту монтажа и снижает стоимость соединения, что делает плоские фланцы одним из наиболее распространенных типов в системах с низким и средним давлением.
Конструктивные особенности и материалы
Плоский стальной фланец изготавливается из листового проката методом штамповки или механической обработки. Основные геометрические параметры регламентируются ГОСТ 12820-80 и включают:
- наружный диаметр D от 90 до 2130 мм;
- внутренний диаметр Dy от 10 до 2000 мм;
- толщина диска b от 10 до 60 мм;
- количество отверстий n от 4 до 36;
- диаметр отверстий d от 11 до 42 мм.
Для изготовления применяются углеродистые стали марок Ст3сп, Ст3пс, 20, 09Г2С, а также легированные стали 12Х18Н10Т для агрессивных сред. Выбор материала определяется условиями эксплуатации: рабочей температурой, давлением и химическим составом транспортируемой среды.
Технические параметры и рабочие характеристики
Фланец стальной плоский рассчитан на условное давление (Py) от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см). Рабочая температура для углеродистых сталей составляет от 30 до +300 C, для легированных от 60 до +450 C. Герметичность соединения обеспечивается установкой прокладки (паронит, фторопласт, металлическая гофрированная) между фланцами и равномерной затяжкой крепежа.
| Условный проход Dy, мм | Наружный диаметр D, мм | Толщина b, мм | Количество отверстий n | Диаметр отверстий d, мм |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 165 | 18 | 4 | 18 |
| 100 | 215 | 22 | 8 | 18 |
| 200 | 335 | 26 | 12 | 22 |
Области применения
Фланцы стальные плоские используются в трубопроводах общего назначения, где не требуется высокая механическая прочность соединения. Основные сферы применения:
- системы водоснабжения и водоотведения (холодная и горячая вода);
- тепловые сети с температурой теплоносителя до 150 C;
- технологические трубопроводы пищевой и химической промышленности (при использовании легированных сталей);
- вентиляционные и дымоходные системы низкого давления;
- обвязка насосного и компрессорного оборудования.
Монтаж и эксплуатация
Приварка плоского фланца выполняется двумя сварными швами: по внутренней и наружной кромке. Толщина шва должна составлять не менее 0,7 толщины стенки трубы. После сварки необходимо проверить плоскостность уплотнительной поверхности отклонение не должно превышать 0,2 мм на 100 мм диаметра. Затяжка болтов производится крест-накрест с усилием, соответствующим моменту затяжки для выбранного типоразмера (от 40 до 200 Нм в зависимости от диаметра).
Вопросы и ответы
Какое давление выдерживает фланец стальной плоский?
Для фланцев из углеродистой стали рабочее давление составляет от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см) в зависимости от условного прохода и толщины диска. При использовании легированных сталей возможно повышение давления до 4,0 МПа.
Чем отличается плоский фланец от воротникового?
Плоский фланец не имеет конической шейки и приваривается непосредственно к торцу трубы двумя швами. Воротниковый фланец имеет шейку, которая принимает изгибающие нагрузки, что позволяет использовать его при более высоких давлениях (до 20 МПа).
Какие прокладки применяются для плоских фланцев?
Для воды и пара паронит ПОН (толщина 13 мм), для агрессивных сред фторопласт Ф-4 (толщина 25 мм), для высоких температур металлические гофрированные прокладки из нержавеющей стали.
Какой ГОСТ регламентирует размеры плоских стальных фланцев?
Основные размеры и технические требования установлены ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные. Дополнительно применяются ГОСТ 33259-2015 и DIN 2576 для импортозамещения.