Патрубок-фланец стальной: конструкция и технические характеристики
Стальной патрубок-фланец представляет собой сварной узел, состоящий из отрезка трубы и приварного фланца. Данная деталь применяется для создания разъемных соединений трубопроводов с арматурой, насосным оборудованием и технологическими аппаратами. В отличие от цельноштампованных фланцев, патрубок-фланец позволяет компенсировать отклонения по длине участка и упрощает монтаж в стесненных условиях. Изготавливается из углеродистых и низколегированных сталей марок Ст3сп, 09Г2С, 20, 12Х18Н10Т.
Конструктивные особенности и типы
Конструкция патрубка-фланца стального включает два основных элемента: цилиндрический патрубок (отрезок трубы) и фланец, приваренный к его торцу. Фланец может быть плоским (ГОСТ 12820-80) или воротниковым (ГОСТ 12821-80). Длина патрубка варьируется от 100 до 2000 мм в зависимости от проектного решения. Толщина стенки трубы выбирается по расчету на прочность и соответствует ряду от 2,0 до 12,0 мм. Приварка фланца выполняется сплошным швом с полным проваром стенки.
По способу изготовления различают:
- Патрубки-фланцы с плоским приварным фланцем для давлений до 2,5 МПа;
- Патрубки-фланцы с воротниковым фланцем для давлений от 2,5 до 16,0 МПа;
- Патрубки-фланцы с фланцем под приварку встык для магистральных трубопроводов;
- Патрубки-фланцы с фланцем свободным на приварном кольце для агрессивных сред.
Технические параметры и материалы
Основные технические характеристики стального патрубка-фланца определяются условиями эксплуатации. Рабочее давление зависит от условного прохода (DN) и температуры среды. Для углеродистых сталей при температуре до 200 C допускается давление от 0,6 до 16,0 МПа. Для низколегированных сталей 09Г2С диапазон рабочих температур расширяется от 70 до +475 C. Герметичность соединения обеспечивается прокладками из паронита, фторопласта или металлическими спирально-навитыми прокладками.
| Условный проход DN, мм | Наружный диаметр трубы, мм | Толщина стенки, мм | Рабочее давление, МПа | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 57 | 3,5 | от 1,6 до 4,0 | от 2,1 до 3,4 |
| 100 | 108 | 4,0 | от 1,0 до 2,5 | от 5,8 до 8,2 |
| 200 | 219 | 6,0 | от 0,6 до 1,6 | от 18,5 до 26,0 |
Области применения
Стальные патрубки-фланцы востребованы в системах, где требуется демонтаж оборудования без разрезки трубопровода. Основные сферы использования:
- Нефтегазовая промышленность обвязка насосных агрегатов, компрессоров, сепараторов;
- Энергетика подключение котлов, теплообменников, расширительных баков;
- Химическое производство монтаж реакторов, колонн, фильтров;
- Системы водоснабжения и канализации установка задвижек, обратных клапанов, гидрантов;
- Пищевая промышленность трубопроводы для молока, пива, растительных масел (из нержавеющей стали).
Преимущества применения
Использование патрубка-фланца стального вместо стандартного фланца дает ряд технических преимуществ. Увеличивается длина монтажного участка без дополнительных сварных швов. Снижается количество стыков, что повышает надежность трубопровода. При замене арматуры не требуется переварка участка достаточно открутить болты. Для агрессивных сред применяются патрубки-фланцы из коррозионностойких сталей 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т.
Вопросы и ответы
Чем отличается патрубок-фланец от обычного фланца?
Обычный фланец приваривается непосредственно к трубе. Патрубок-фланец включает отрезок трубы, что позволяет увеличить длину участка и упрощает позиционирование при монтаже.
Какие марки стали используются для патрубков-фланцев?
Для стандартных условий применяют Ст3сп и 20. Для низких температур и агрессивных сред 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т.
Какой тип сварного шва применяется при изготовлении?
Используется стыковой шов с полным проваром стенки трубы. Для ответственных трубопроводов выполняется контроль шва ультразвуковой дефектоскопией.
Можно ли использовать патрубок-фланец для вакуумных систем?
Да, при условии герметизации соединения. Для вакуума до 0,001 мм рт. ст. применяют фланцы с уплотнительным выступом и металлическими прокладками.