Фланцы плоские Ду 32: технические характеристики, стандарты и применение

Фланец плоский Ду 32 представляет собой соединительную деталь трубопроводной арматуры, резервуаров или аппаратов, предназначенную для их монтажа в единую систему. Ключевая особенность плоского фланца заключается в том, что его присоединительная поверхность и отверстия под шпильки (болты) расположены в одной плоскости. Фланец с условным проходом (Ду) 32 мм, соответствующий наружному диаметру трубы приблизительно 38 мм (для стальных водогазопроводных труб), является одним из наиболее востребованных типоразмеров в системах среднего и низкого давления.

Основные стандарты и конструктивные параметры

В Российской Федерации и странах СНГ производство и применение плоских фланцев регламентируется стандартом ГОСТ 33259-2015 (ранее использовался ГОСТ 12820-80). Данный стандарт определяет конструкцию, размеры, технические требования и ряд других параметров. Для фланцев Ду 32 устанавливаются следующие ключевые характеристики:

Исполнения уплотнительных поверхностей

Согласно ГОСТ 33259-2015, плоские фланцы изготавливаются с различными типами уплотнительных поверхностей, что определяет выбор прокладки и область применения:

• Исполнение 1: С соединительным выступом. Наиболее распространенный тип. Выступ обеспечивает точную центровку прокладки и повышает надежность соединения. Применяется с мягкими (паронитовыми, резиновыми) и металлическими прокладками.
• Исполнение 2: С выступом и впадиной. Предназначено для установки овальных или линзовых металлических прокладок, используемых в системах с высокими давлениями и температурами.
• Исполнение 3: С шипом и пазом. Обеспечивает точную фиксацию фланцевой прокладки, предотвращая ее выдавливание. Применяется в ответственных соединениях.
• Исполнение 4: С пазом под линзовую прокладку. Специализированное исполнение для энергетики и химической промышленности.
• Исполнение 5: Под прокладку овального сечения. Аналогично исполнению 2, но с другими геометрическими параметрами.
• Исполнение 6, 7, 8, 9: С шипом, пазом, фрезерованной поверхностью под прокладки различных типов, включая спирально-навитые (СНП).

Материалы изготовления и марки стали

Выбор материала фланца напрямую зависит от рабочих параметров среды (давление, температура, агрессивность) и норм проектной документации. Основные марки сталей регламентированы ГОСТ 33259-2015 и другими стандартами.

Марка стали	Обозначение по ГОСТ	Основные области применения	Рабочие температуры, °C
Ст3сп, Ст3пс	ВСт3сп5	Водопровод, пар низкого давления, неагрессивные среды. Наиболее распространенный материал для общепромышленного применения.	От -40 до +425
20, 25	20, 25	Трубопроводы пара, горячей воды, нефтепродуктов. Обладает лучшими механическими свойствами по сравнению со Ст3.	От -40 до +450
09Г2С	09Г2С	Низколегированная сталь для работы при низких температурах (северное исполнение). Применяется в криогенной технике, наружных трубопроводах в холодном климате.	До -70
12Х18Н10Т	12Х18Н10Т	Коррозионно-стойкая (нержавеющая) аустенитная сталь. Для агрессивных сред: кислоты, щелочи, пищевая промышленность, объекты с высокими требованиями к чистоте среды.	От -196 до +600
10Х17Н13М2Т	10Х17Н13М2Т	Нержавеющая сталь с добавлением молибдена, повышенной стойкостью в особо агрессивных средах (например, содержащих хлориды).	До +600

Область применения в энергетике и смежных отраслях

Фланцы плоские Ду 32 находят широкое применение в системах, где рабочее давление не превышает 2.5 МПа (25 кгс/см²) при температуре от 0 до +300°C для углеродистых сталей. В энергетике их основное применение:

• Вспомогательные трубопроводы ТЭЦ и АЭС: Системы технического водоснабжения, дренажа, смазки, охлаждения механизмов.
• Системы вентиляции и кондиционирования: Присоединение воздуховодов и оборудования.
• Топливное хозяйство: Трубопроводы мазуто- и маслопроводов низкого давления.
• Химическая водоподготовка: Линии подачи реагентов, трубопроводы умягченной воды.
• Сети теплоснабжения: В качестве монтажных фланцев для подключения приборов учета, датчиков, мелкой арматуры на трубопроводах тепловых сетей (в основном, вторичных контуров).
• Промышленное строительство: Обвязка насосных агрегатов, теплообменников, фильтров, емкостей.

Важное ограничение: плоские фланцы не рекомендуется применять в системах с повышенной вибрацией, знакопеременными нагрузками, а также в условиях частых температурных деформаций, так как их конструкция менее жесткая по сравнению с приварными встык (воротниковыми) фланцами.

Монтаж и особенности установки

Монтаж плоского фланца Ду 32 осуществляется путем насадки его на торец трубы с последующим приваркой двумя сварными швами: внутренним и наружным. Это отличает его от фланца приварного встык, который приваривается одним стыковым швом. Последовательность операций:

1. Подготовка торца трубы: зачистка, снятие фаски.
2. Насадка фланца на трубу. Необходимо обеспечить соосность и перпендикулярность торца трубы плоскости фланца.
3. Предварительная прихватка в 2-3 точках для фиксации положения.
4. Выполнение двух угловых сварных швов: первый – со стороны соединения (внутренний), второй – с тыльной стороны (наружный).
5. Очистка швов от шлака и визуальный контроль качества.
6. Установка прокладки, совмещение отверстий под крепеж с ответным фланцем, установка болтов/шпилек.
7. Затяжка крепежа крест-накрест (по диагонали) динамометрическим ключом для обеспечения равномерного давления на прокладку.

Критически важным является правильный выбор крепежа (болты, шпильки, гайки), который должен соответствовать параметрам фланцевой пары по классу прочности и материалу.

Сравнение с другими типами фланцев Ду 32

Тип фланца	Стандарт	Конструктивная особенность	Преимущества	Недостатки
Плоский приварной	ГОСТ 33259-2015	Надевается на трубу и приваривается двумя швами.	Простота изготовления, низкая стоимость, удобство монтажа на трубопроводы малых диаметров.	Меньшая прочность соединения (два угловых шва), подверженность короблению при сварке, ограничение по давлению.
Приварной встык (воротниковый)	ГОСТ 33259-2015	Приваривается встык одним стыковым швом в зоне конической шейки (воротника).	Высокая прочность соединения (равнопрочность трубе), лучшее сопротивление усталости и вибрации, возможность применения для высоких давлений и температур.	Более высокая стоимость, сложность центровки при сварке, большая масса.
Свободный на приварном кольце	ГОСТ 33259-2015	Состоит из свободного фланца и приварного кольца.	Легкий монтаж и юстировка, удобство при частых разборках, защита от коррозии дорогого фланца (кольцо из нержавейки, фланец из углеродистой стали).	Высокая стоимость комплекта, большие габаритные размеры, не рекомендуется для систем с вибрацией.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается плоский фланец от приварного встык для Ду 32?

Основное отличие – в конструкции и способе монтажа. Плоский фланец надевается на трубу и приваривается двумя угловыми швами. Фланец приварной встык имеет коническую шейку и приваривается одним стыковым швом, что обеспечивает более высокую механическую прочность и стойкость к изгибающим моментам. Для ответственных трубопроводов высокого давления и температур предпочтение отдается приварным встык фланцам.

Какое максимальное давление выдерживает плоский фланец Ду 32 из стали Ст3?

Допустимое рабочее давление зависит от температуры среды и исполнения уплотнительной поверхности. Для фланца Ду 32 из стали Ст3сп5 при температуре до +300°C и исполнении 1 (с соединительным выступом) условное давление (Р_у) обычно составляет 2.5 МПа (25 кгс/см²). При понижении температуры допустимое давление может увеличиваться. Точные значения следует уточнять по таблицам ГОСТ 33259-2015 или нормативным документам (ПБ, СНиП).

Как правильно подобрать прокладку для фланцевого соединения Ду 32?

Выбор прокладки определяется исполнением уплотнительной поверхности фланца, параметрами среды и требованиями проекта. Для плоских фланцев с исполнением 1 наиболее часто применяются:

• Прокладки паронитовые марки ПОН (общего назначения) для воды, пара, инертных газов.
• Прокладки из терморасширенного графита (ТРГ) для широкого диапазона температур и сред, кроме сильных окислителей.
• Прокладки фторопластовые (ФУМ) для агрессивных химических сред.
• Металлические прокладки (овальные, восьмиугольные, линзовые) для исполнений 2, 4, 5 в системах высокого давления.

Размер прокладки должен строго соответствовать диаметру уплотнительной поверхности (D₂) фланца.

Можно ли использовать плоский фланец Ду 32 для соединения с арматурой, имеющей фланец другого стандарта (например, DIN или ANSI)?

Прямое соединение фланцев разных стандартов, как правило, невозможно из-за различий в геометрических параметрах (наружный диаметр, диаметр и количество отверстий под крепеж, толщина). Для такого соединения необходимо использовать переходные фланцы-адаптеры или переходные пластины, которые с одной стороны соответствуют ГОСТ, а с другой – DIN/ANSI. Критически важно также согласовать давление и температурный режим.

Как контролировать качество фланца при закупке?

При приемке необходимо проверить:

• Наличие маркировки на теле фланца: товарный знак производителя, условный проход (Ду), условное давление (Р_у), марку материала, номер плавки (для ответственных поставок).
• Сертификат соответствия или паспорт качества от производителя, где указаны химический состав и механические свойства материала, результаты контроля (УЗК, рентген), номер стандарта.
• Геометрические размеры (с помощью штангенциркуля, шаблонов) на соответствие ГОСТ, особенно диаметры и соосность отверстий.
• Отсутствие видимых дефектов: трещин, раковин, заусенцев, значительных вмятин.

Для особо ответственных объектов применяется входной контроль в лабораторных условиях.

Почему при затяжке фланцевого соединения крепеж нужно затягивать крест-накрест?

Затяжка крест-накрест (по диагонали) обеспечивает равномерное прижатие прокладки по всей окружности уплотнительной поверхности. Последовательная затяжка болтов по кругу приводит к перекосу фланца и неравномерному сжатию прокладки, что впоследствии вызывает утечку среды. Рекомендуется затяжку производить в несколько приемов (обычно три) с постепенным увеличением момента затяжки до расчетного значения, используя динамометрический ключ.