Фланец стальной Ду 40 представляет собой стандартизированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для герметичного соединения участков труб, присоединения оборудования (насосов, теплообменников, сосудов), а также для монтажа запорной и регулирующей арматуры. Условный проход (Ду, DN) 40 мм соответствует внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода и является одним из наиболее востребованных типоразмеров в промышленных и инженерных системах. Данная статья детально рассматривает конструктивные особенности, нормативную базу, материалы изготовления и критерии выбора фланцев данного типоразмера.
Фланцы Ду 40 изготавливаются в соответствии с различными национальными и международными стандартами, определяющими их геометрию, параметры и условия применения. Выбор стандарта обусловлен проектными требованиями, давлением в системе и регионом эксплуатации.
Данный стандарт, гармонизированный с европейскими нормами, является основным в странах СНГ для фланцев стальных плоских и приварных встык на условное давление Ру от 0,1 до 25,0 МПа. Для Ду 40 ключевыми параметрами являются:
Основные геометрические параметры фланцев Ду 40 по ГОСТ 33259-2015 для наиболее распространенных давлений:
| Условное давление, Ру (МПа) | Наружный диаметр фланца, D (мм) | Диаметр болтовой окружности, Dб (мм) | Количество и диаметр болтов/шпилек | Толщина фланца, h (мм) | Диаметр уплотнения, Dу (мм) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 (10 кгс/см²) | 150 | 110 | 4 x М16 | 18 | 66 |
| 1.6 (16 кгс/см²) | 150 | 110 | 4 x М16 | 20 | 66 |
| 2.5 (25 кгс/см²) | 150 | 110 | 4 x М16 | 22 | 66 |
| 4.0 (40 кгс/см²) | 150 | 110 | 4 x М16 | 24 | 66 |
| 6.3 (63 кгс/см²) | 150 | 110 | 4 x М16 | 28 | 66 |
Международный стандарт, широко применяемый в нефтегазовой, химической промышленности и энергетике. Классификация по номинальному давлению (Class). Для Ду 40 (ANSI 1.5″) основные параметры:
| Класс давления (Class) | Наружный диаметр фланца, OD (мм) | Диаметр болтовой окружности, BC (мм) | Количество и диаметр болтов | Толщина фланца (мм) |
|---|---|---|---|---|
| 150 | 120 | 88.9 | 4 x 0.625″ (М16) | 16.5 |
| 300 | 140 | 101.6 | 4 x 0.75″ (М20) | 22.0 |
| 600 | 165 | 123.8 | 4 x 1.0″ (М24) | 31.0 |
Материал фланца выбирается исходя из параметров рабочей среды (давление, температура, агрессивность) и должен соответствовать материалу трубопровода для предотвращения электрохимической коррозии.
Конфигурация уплотнительной поверхности определяет тип и эффективность прокладочного материала.
Выбор конкретного типа фланца осуществляется на основе технико-экономического расчета, учитывающего:
Качество монтажа напрямую влияет на герметичность и долговечность соединения. Порядок работ включает:
Данный типоразмер широко используется в различных отраслях:
Ответ: Ду 40 и DN 40 – это обозначения одного и того же параметра: условного прохода (номинального диаметра) в миллиметрах (Ду – русское обозначение, DN – международное). PN 16 – это номинальное (условное) давление, которое фланец может выдержать при температуре 20°C, выраженное в барах. Таким образом, запись «Фланец Ду 40 PN 16» означает фланец на номинальный диаметр 40 мм и номинальное давление 16 бар (1.6 МПа).
Ответ: Прямое соединение, как правило, невозможно из-за различий в геометрических параметрах: диаметре болтовой окружности (Dб/BC), количестве и диаметре крепежных отверстий, типе уплотнительной поверхности. Для такого соединения требуется переходная конструкция – переходная вставка (адаптер) или специальное переходное кольцо, что должно быть рассчитано на проектное давление и согласовано с надзорными органами.
Ответ: Выбор прокладки зависит от типа уплотнительной поверхности фланца (исполнения) и параметров среды.
Для плоской поверхности (исп.1) подходят мягкие прокладки из паронита (для воды, пара до +450°C), резины (для воды, воздуха, инертных сред) или тефлона (для агрессивных сред). Для поверхностей «выступ-впадина» (исп.2) и «шип-паз» (исп.3) используются прокладки из того же материала, но соответствующей формы. Ключевые параметры прокладки: внутренний диаметр (должен соответствовать проходу трубы), наружный диаметр (должен соответствовать Dу или размерам паза) и толщина. Все параметры регламентированы стандартами (например, ГОСТ 15180-86 для паронитовых прокладок).
Ответ: Ресурс не ограничен при условии отсутствия коррозии, механических повреждений и сохранения рабочих параметров в пределах расчетных. Основные факторы, снижающие ресурс: вибрация, термоциклирование, коррозионное растрескивание под напряжением, неправильный монтаж и эксплуатация за пределами паспортных данных. Рекомендуется периодический визуальный и инструментальный контроль состояния крепежа и герметичности соединения.
Ответ: Данная маркировка расшифровывается следующим образом:
Таким образом, это фланец приварной встык из стали 20, с уплотнительной поверхностью «выступ», на давление 1.6 МПа, изготовленный по ГОСТ 33259-2015.
Фланец стальной Ду 40, несмотря на кажущуюся простоту, является высокостандартизированным и ответственным элементом трубопроводных систем. Его корректный выбор, основанный на глубоком понимании стандартов, материалов, типов уплотнений и условий эксплуатации, является обязательным условием для создания безопасных, надежных и долговечных инженерных коммуникаций в энергетике, нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности. Профессиональный подход к проектированию, монтажу и обслуживанию фланцевых соединений исключает риски аварийных ситуаций и обеспечивает бесперебойную работу технологических объектов.