Фланец стальной воротниковый

Фланец стальной воротниковый: конструкция, размеры и применение

Фланец стальной воротниковый это тип плоского фланца с конической ступицей (воротником), который приваривается к трубопроводу встык. В отличие от плоских приварных фланцев, воротниковая конструкция обеспечивает плавный переход от стенки трубы к ступице, что снижает концентрацию напряжений в зоне сварного шва. Основное назначение соединение участков трубопроводов, арматуры и оборудования, работающих под высоким давлением и при значительных перепадах температур.

Конструктивные особенности и материалы

Воротниковый фланец изготавливается из углеродистых, низколегированных или нержавеющих сталей методом штамповки или механической обработки из поковки. Ключевой элемент коническая ступица, высота и угол наклона которой регламентируются стандартами (ГОСТ 12821-80, DIN EN 1092-1, ASME B16.5). Толщина стенки воротника обычно составляет от 6 до 30 мм в зависимости от условного прохода (DN) и давления (PN).

Геометрия воротника обеспечивает равномерное распределение нагрузки от болтового соединения на тело фланца и сварной шов. Это особенно важно при монтаже на трубопроводах с вибрацией, термическими циклами или гидроударами. Рабочая температура для стандартных исполнений из стали 20 от 40 до +425 C, для легированных марок (12Х18Н10Т, 09Г2С) от 70 до +600 C.

Типоразмеры и параметры

Фланцы стальные воротниковые выпускаются на условное давление от PN 6 до PN 250 (от 6 до 250 бар) и условный проход от DN 10 до DN 1400. Для высоконапорных систем (PN 160250) применяются усиленные воротники с увеличенной высотой ступицы. Ниже приведены типовые параметры для наиболее востребованных типоразмеров:

Области применения

Воротниковые фланцы используются в следующих отраслях и системах:

• нефтегазовый комплекс трубопроводы сырой нефти, газа, конденсата (DN 50600, PN 40160);
• химическая промышленность агрессивные среды, работающие под давлением до 250 бар;
• энергетика паропроводы ТЭС и АЭС, системы горячего водоснабжения (температура до 600 C);
• судостроение трубопроводы топливных и балластных систем;
• металлургия гидравлические системы прокатных станов и доменных печей.

Преимущества перед другими типами фланцев

По сравнению с плоскими приварными фланцами, воротниковая конструкция обеспечивает:

• повышенную циклическую прочность при переменных нагрузках (вибрация, термические расширения);
• возможность неразрушающего контроля сварного шва (ультразвуковая дефектоскопия);
• снижение риска усталостного разрушения в зоне соединения;
• применение на трубопроводах с толщиной стенки от 4 до 40 мм без дополнительных переходников.

Вопросы и ответы