Фланцы стальные

Фланцы стальные

Для разъемного соединения элементов трубопровода используются фланцы стальные круглые. Существует классификация стальных фланцев по способу производства, номинальному диаметру, типу уплотнения и рабочим характеристикам среды (температура, давление).

На территории РФ выпуск фланцев регламентируется несколькими стандартами ГОСТ. Запас стандартных изделий всегда имеется на складах в Москве, что снижает сроки отгрузки и реализации проектов трубопроводов, соответственно.

Назначение стальных фланцев

Изначально предназначены фланцы стальные для решения нескольких задач:

• создание прочного соединения между деталями трубопровода и арматурой;
• обеспечение заданной герметичности стыка;
• получение высокой ремонтопригодности арматуры и трубопроводных элементов;
• установка заглушек для отсечения отдельных участков;
• монтаж диафрагм для изменения характеристик рабочей среды.

Фланцы всегда монтируются комплектом, в некоторых типах уплотнений отсутствует взаимозаменяемость. Например, исполнение по ГОСТ 33259-2015 типа E (выступ) используется только в паре с исполнением F (впадина), а шипы C и L можно состыковать исключительно с пазами D и M, соответственно.

Нормативные документы на изготовление стальных фланцев

С учетом нескольких технологий изготовления стальных фланцев и не одинаковых эксплуатационных условий существует несколько стандартов на выпуск этой продукции:

• ГОСТ 28759.1 – параметры и разновидности;
• ГОСТ 28759.2 – плоский фланец;
• ГОСТ 28759.3 – приварной встык (воротниковый) фланец;
• ГОСТ 28759.4 – под восьмиугольную прокладку;
• ГОСТ 28759.5 – фланцы для комплектации аппаратов и сосудов;
• РОСТ Р 54432 – под давление до 200 МПа;
• ГОСТ 33259 – фланцы для трубопроводов с давлением в пределах 250 МПа;
• ГОСТ 28759 – изолирующий фланец для подводных магистралей;
• ГОСТ9399 – резьбовые стальные для PN 20 – 100 МПа;
• ГОСТ 4433 – фланцы судовых трубопроводов;
• ГОСТ 12819 – литые фланцы.

Вся продукция этого типа сертифицируется в обязательном порядке. Стоимость фланцев из одинакового конструкционного материала, но с разными посадочными поверхностями, и произведенного не одинаковыми методами, может существенно отличаться, что следует учесть при проектировании.

Разновидности стальных фланцев

Классифицируются фланцы стальные для трубопроводов и арматуры по нескольким признака:

• наличие внутреннего проходного канала – свободные с отверстием и глухие на конце трубопровода;
• конструкция – плоский, приварной встык (воротниковый); на кольце, отбортовке или хомуте, переходные сварные, резьбовые;
• технология изготовления – литье, вырезка из листа, штамповка, ковка.

Поэтому стоимость стальных фланцев не может быть одинаковой по умолчанию.

Плоский фланец

Изначально фланцы стальные плоские выполнены без патрубка в виде шайбы, но могут иметь выступающие части на уплотнительной поверхности. Подразделяются плоские фланцы по типу конструкции на следующие модификации:

• приварной;
• на приварном кольце;
• на отбортовке;
• на хомуте.

Любой из этих фланцев может иметь несколько вариантов уплотнений;

• плоскость/плоскость;
• соединительный выступ/соединительный выступ;
• шип C/паз D;
• шип L/пах M с фторопластовой прокладкой;
• выступ E/впадина F
• исполнение J с кольцевыми канавками и резиновым кольцом, овальном в поперечном сечении;
• исполнение K с фаской под прокладку линзовую.

Фланцы диаметром 15 – 50 мм всегда стягиваются 4 болтами/шпильками. Для больших диаметров возможны варианты затяжки с 8, 12, 16, 20, 24, 28 и 32 крепежными резьбовыми элементами.

Свободный фланец

Особенностью конструкции свободного стального фланца является наличие дополнительного кольца:

• сами фланцы надеваются на тело стыкуемых труб;
• на торцы труб привариваются упорные кольца;
• фланцы стягиваются шпильками.

Подобное техническое решение позволяет соединять детали трубопроводов в труднодоступных местах и замкнутых пространствах. Повышается ремонтопригодность соединения и скорость монтажа, эксплуатационный ресурс и надежность конструкции.

Свободная посадка фланца на трубе позволяет быстро и точно подогнать соосность крепежных отверстий. Детали фланца обычно изготавливаются по технологии ковки и штамповки либо вырезаются из стального листового проката.

Плоский фланец на приварном кольце

Изначально регламентируемые стандартом ГОСТ 12822-80 фланцы стальные выпускают для давления рабочей среды 0,1 – 2,5 МПа диаметром DN 10 – 500 мм. Вариант исполнения с приварным кольцом считается классическим, применяется в трубопроводах энергетических объектов и системах ЖКХ, в химической, пищевой и нефтегазодобывающей промышленности.

Производители обеспечивают соответствие свободных стальных фланцев с приварным кольцом стандарту ГОСТ 12822. Кольца и фланцы изготавливаются из углеродистых и легированных сталей. Используются детали для диаметров 15 – 1600 мм, температур от -30°С до +300°С.

Уплотнительная поверхность переносится на кольцо, варианты ее исполнения приводятся в таблицах ГОСТ 12815 в зависимости от номинального давления рабочей среды. Например, для DN 10 – 500 мм и  PN 0,1; 0,25 и 0,6 МПа существует три варианта исполнения уплотнительной поверхности – впадина, выступ и соединительный выступ.

Вместо цельного кольца на трубы может надеваться разрезной хомут, а фланцы стальные плоские свободные крепятся аналогичным способом – шпильки, гайки.

Глухой фланец

В отличие от обычных изделий со сквозным внутренним отверстием глухие фланцы стальные выполнены из цельной металлической пластины. Ими либо завершают трубопровод, либо глушат его отдельные участки на время ремонта/профилактики.

Применяются глухие стальные фланцы для диаметров 10 – 200 мм, давления 16 МПа включительно, температурного диапазона среды от -70°С до +600°С. изготавливают глухие фланцы из сталей AISI 304 и 316L.

Резьбовой фланец

Полностью разъемное соединение деталей трубопровода обеспечивает стальной резьбовой фланец. Эти изделия наворачиваются на наружную резьбу труб, а трубопровод собирается на шпильках/гайках.

Изготавливаются стальные резьбовые фланцы из сталей 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т и 40Х по регламенту ГОСТ 9399-81. Используются для диаметров 14 – 295 мм, давления 20 – 100 МПа литьем либо методом штамповки.

Сварной переходный фланец

При монтаже арматуры иностранного производства в трубопроводы, выполненные по стандартам ГОСТ, используются фланцы стальные переходные. Поэтому существует несколько разновидностей переходных фланцев:

• АСМЕ /ГОСТ – присоеинение по первому стандарту, типоразмер для стыковки с трубой по второму;
• DIN/ГОСТ – аналогичные характеристики для немецкого стандарта;
• EN/ГОСТ – для давления 2,5 – 100 МПа, диаметры DN 10 – 1200 мм.

Последний переходный фланец может иметь несколько типов исполнения – плоский приварной, с кольцом, со втулкой под сварку, глухой, свободный втулочный, резьбовой втулочный, несъемный.

Плоский фланец

По стандарту ГОСТ 12820-80 фланцы стальные плоские в зависимости от номинального давления внутри трубопровода имеют следующий номинальный диаметр:

Плоские фланцы могут изготавливаться по разным технологиям, иметь любое конструкционное исполнение присоединительных и уплотнительных поверхностей.

Воротниковый фланец

Для обеспечения максимальной жесткости соединения и запаса надежности стыков трубопроводов промышленность выпускает фланцы стальные воротниковые. Ини имеют патрубок в месте стыковки с трубой, отлитый, откованный или выштампованный заодно с плоской частью изделия, то есть без сварки.

Фланцы приварные встык из стали, выполненные по стандарту ГОСТ 12821, в зависимости от рабочего давления имеют следующие типоразмеры:

Воротниковые фланцы выдерживают давление 20 МПа, изготавливаются из стали 09Г2С, 12Х18Н10Т и ст. 20. Для экономии бюджета строительства трубопровода созданы фланцы из недорогой углеродистой стали с приварной шейкой из легированной жаропрочной, нержавеющей или хладостойкой стали. Они применяются для присоединения арматуры в корпусе их легированной стали.

Технология изготовления

Производятся фланцы стальные из разных конструкционных материалов по не одинаковым технологиям. Для DN в пределах 2200 мм самым экономичным методом считается вырезание плоских фланцев из листовых сталей с заданными свойствами.

Резка из листовой стали

С возникновением высокопроизводительных методов лазерного, плазменного и гидравлического раскроя под высоким давлением плоские фланцы стальные стали значительно дешевле. Снизилось количество отходов и обрезков, повысилась технологичность процессов.

Одновременно с обрезкой наружного контура фланца появилась возможность изготовления отверстий под резьбовой крепеж и внутреннего сечения детали. Резкой можно изготовить фланцы любой толщины и внешних габаритов практически из любой стали. На следующем этапе заготовка нагревается и прокатывается на гибочном станке.

Ковка из колец раскатных

Изготавливаются фланцы стальные из раскатных колец по следующей технологии:

полнотелая цилиндрическая заготовка нагревается в печи;

• затем сминается прессом, штампом пробивается внутреннее отверстие;
• далее полуфабрикат помещается в раскатный станок, придающий роликами поверхностям фланца необходимую конфигурацию.

Чистовая обработка выполняется на металлорежущих станках. Технология обладает высокой производительностью, но значительный расход энергоносителя увеличивает себестоимость фланцев.

Центробежное литье

Чтобы исключить дефекты литья фланцы стальные отливают в формах, вращающихся с большой скоростью. В результате центробежных сил сталь упрочняется, полости и каверны отсутствуют изначально.

Посадочные и уплотнительные поверхности обрабатывают на станках, затем высверливаются отверстия для шпилек.

Стальные литые фланцы согласно стандарту ГОСТ 12819 в зависимости от давления рабочей среды могут иметь следующие диаметры:

Технология обладает высокой материалоемкостью и низкой производительностью. Фланцы имеют неоправданно высокую себестоимость.

Штамповка на кольце подкладном

Методом объемной штамповки получают фланцы стальные воротникового и плоского типа. Подкладное кольцо является матрицей, в которой пуансоном формируется необходимая форма изделия. Технология обладает высокой производительностью, и средней энергоемкостью.

Прокладки для фланцев

Изначально фланцы стальные предусматривают использование прокладок для обеспечения герметичности стыка. Ассортимент этих расходных элементов весьма разнообразен, их изготавливают из следующих материалов:

• спирально-навитые модификации;
• эластомеры;
• графит терморасширяющийся;
• металлографит;
• металлические зубчатые кольца.

В поперечном разрезе сечение колец может быть овальным и восьмигранным.

Предлагаем в Москве стальные фланцы по расценкам производителей. В наличии изделия стандартны размеров по любым технологиям для рабочих сред с заданными характеристиками. Наши эксперты помогут с комплектацией заказа для конкретных эксплуатационных условий, предложат прочие трубопроводные детали и арматуру.