Фланцы Ду 15 Ру 16
Фланцы Ду 15 Ру 16: технические характеристики, стандарты и применение в трубопроводных системах
Фланец Ду 15 Ру 16 представляет собой стандартизированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для монтажа на трубопроводах номинальным диаметром 15 мм, рассчитанный на рабочее давление 16 кгс/см² (1,6 МПа) при температуре рабочей среды до 200°C (для стальных исполнений). Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в промышленности и энергетике для организации ответвлений, подключения контрольно-измерительных приборов, запорной и регулирующей арматуры на трубопроводах малого диаметра.
Расшифровка условного обозначения и ключевые параметры
Маркировка «Ду 15 Ру 16» содержит всю базовую информацию о присоединительных размерах и рабочих условиях фланца:
- Ду 15 (DN 15) – Номинальный диаметр (Diameter nominal). Условный проход, соответствующий внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода. В метрической системе соответствует 15 мм, в дюймовой – ½».
- Ру 16 (PN 16) – Условное давление (Pressure nominal). Максимальное избыточное рабочее давление среды при температуре 20°C, при котором обеспечивается длительная и безопасная эксплуатация соединения. Давление 16 кгс/см² эквивалентно 1,6 МПа.
- Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80, DIN 2576): Конструктивно представляет собой плоское кольцо с отверстиями под шпильки или болты. Монтаж осуществляется путем насадки фланца на трубу и приварки его двумя сварными швами по окружности трубы. Отличается простотой изготовления и монтажа.
- Фланец стальной приварной встык (воротниковый) (ГОСТ 12821-80, DIN 2635): Имеет коническую горловину для приварки встык к торцу трубы. За счет конструкции обеспечивает более высокую прочность и жесткость соединения по сравнению с плоским фланцем, оптимален для работы в условиях высоких нагрузок и температурных перепадов.
- Фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80): Состоит из двух элементов – свободного фланца и приварного кольца. Позволяет легко совмещать отверстия при монтаже, облегчает сборку и разборку соединения на труднодоступных участках, а также при частых ревизиях.
- Фланец изолирующий (фланцевая пара): Специальное исполнение, предназначенное для защиты трубопроводных систем от электрохимической коррозии (блуждающих токов). Включает вставки из диэлектрического материала (паронит, фторопласт) и изолирующие втулки/шайбы под крепеж.
- Углеродистые стали (Ст3сп, 20, 25): Наиболее распространены для работы с водой, паром, инертными газами, нефтепродуктами при температурах от -40 до +450°C.
- Легированные и нержавеющие стали (09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т): Применяются в агрессивных средах (кислоты, щелочи), а также для работы при высоких температурах или требованиях к чистоте среды (пищевая, фармацевтическая промышленность).
- Специальные сплавы и цветные металлы: (латунь, титан) – используются в специфических отраслях, например, в судостроении или химическом производстве с особо агрессивными средами.
- Теплоэнергетика: Вспомогательные линии подпитки, дренажа, воздушники в котельных и тепловых сетях.
- Водоснабжение и водоотведение: Подключение приборов учета (счетчиков воды), манометров, датчиков давления на трубопроводах малого диаметра.
- Нефтегазовая отрасль: Контрольно-измерительные линии, импульсные трубки отбора давления на технологических установках.
- Химическая промышленность: Соединения на трубопроводах подачи реагентов, технологических линиях, где требуется частая разборка для обслуживания.
- Системы вентиляции и пневмотранспорта: Соединение участков воздуховодов, работающих под избыточным давлением.
- Подготовка: Проверка геометрии фланцев, состояния уплотнительных поверхностей (не должно быть забоин, рисок). Подбор прокладки соответствующего материала и размера.
- Центровка и предварительная стяжка: Фланцы должны быть установлены строго соосно. Болты/шпильки затягиваются вручную крест-накрест для равномерного прилегания прокладки.
- Окончательная затяжка: Производится динамометрическим ключом с соблюдением момента затяжки, указанного в технологической документации. Затяжка выполняется в несколько проходов по диагональной схеме для равномерного обжатия прокладки.
- Соответствие маркировки (сталь, Ру, Ду).
- Отсутствие литейных раковин, трещин, особенно в зоне перехода горловины в диск фланца.
- Качество уплотнительной поверхности (тип исполнения: гладкая, шип-паз, выступ-впадина).
- Правильность установки прокладки (она должна лежать ровно, без перекосов).
- Признаки протечек после монтажа и опрессовки.
- Вода, пар до 200°C: Паронит ПОН.
- Нефтепродукты, масла: Маслобензостойкий паронит (МБ) или фторопласт.
- Агрессивные химические среды: Фторопласт (FKM) или прокладки из PTFE.
- Высокие температуры (свыше 450°C): Металлографитовые или спирально-навитые прокладки (Gasket).
Основные стандарты и конструктивные исполнения
Производство и геометрические параметры фланцев Ду 15 Ру 16 регламентируются рядом межгосударственных и отраслевых стандартов. Выбор стандарта определяет форму, размеры и область применения фланца.
Наиболее распространенные типы фланцев по ГОСТ и DIN:
Геометрические размеры и масса (по ГОСТ 12820-80 и 12821-80)
Точные размеры фланцев Ду 15 Ру 16 определяются чертежами соответствующих стандартов. Ниже приведены сводные таблицы основных параметров.
Таблица 1. Основные присоединительные размеры фланцев Ду 15 PN 16
| Параметр | Обозначение | Значение, мм | Примечание |
|---|---|---|---|
| Наружный диаметр фланца | D | 95 | Общий для плоских и приварных встык |
| Диаметр окружности болтов | Dб | 65 | |
| Диаметр болтовых отверстий | dб | 14 | |
| Количество отверстий | n | 4 | Стандартно |
| Диаметр условного прохода | Dу | 15 (18 для трубы) | Наружный диаметр трубы Ду 15 – 18 мм (по ГОСТ 10704-91) |
| Толщина фланца | h | 12 (плоский), 16 (воротниковый) | Может незначительно варьироваться |
| Высота/длина горловины | H/h1 | — / 40 | Для воротникового фланца |
Таблица 2. Рекомендуемый крепеж и прокладки для фланцевого соединения Ду 15 PN 16
| Элемент соединения | Тип/Материал | Размер, количество | Стандарт |
|---|---|---|---|
| Шпилька | Класс прочности 5.8, 8.8 | М12х65 мм – 4 шт. | ГОСТ 9064-75, DIN 975 |
| Гайка | Класс прочности 8 | М12 – 8 шт. | ГОСТ 5915-70, DIN 934 |
| Шайба | Стальная | 12 – 8 шт. | ГОСТ 11371-78 |
| Прокладка | Паронит ПОН, Металлографит, Фторопласт | Dвн=20 мм, Dнар=55 мм | ГОСТ 15180-86, ГОСТ 15180-86 |
Материалы изготовления и их выбор
Материал фланца выбирается исходя из параметров рабочей среды (давление, температура, агрессивность) и должен соответствовать материалу присоединяемого трубопровода.
Области применения в энергетике и промышленности
Фланцы Ду 15 Ру 16 находят широкое применение в системах низкого и среднего давления:
Монтаж фланцевого соединения Ду 15: ключевые этапы и требования
Качество монтажа напрямую влияет на герметичность и долговечность соединения.
Контроль качества и дефекты
При приемке и эксплуатации фланцев необходимо обращать внимание на:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается фланец Ду 15 Ру 16 от фланца DN ½” PN 16?
Это, по сути, одно и то же изделие. DN 15 – это метрическое обозначение номинального диаметра, а ½” – дюймовое. В большинстве современных стандартов (ГОСТ, DIN, EN) используется метрическая система DN. При заказе важно уточнять стандарт, по которому изготовлен фланец, так как, несмотря на схожесть основных параметров, размеры болтовой окружности или диаметры отверстий в стандартах ANSI/ASME могут отличаться от ГОСТ или DIN.
Можно ли использовать фланец Ру 16 для работы при давлении выше 16 кгс/см²?
Нет, без проведения специальных расчетов и экспертизы это недопустимо. Параметр Ру 16 – это номинальное давление при 20°C. С ростом температуры рабочей среды допустимое давление падает. Для работы при более высоких давлениях необходимо выбирать фланцы с более высоким номинальным давлением (например, Ру 25 или Ру 40).
Как правильно выбрать тип прокладки для фланца Ду 15 Ру 16?
Выбор зависит от среды:
Диаметр прокладки должен соответствовать уплотнительной поверхности фланца.
Что означает исполнение уплотнительной поверхности «шип-паз» (Tongue and Groove) для данного типоразмера?
Это тип конструкции, где на одном фланце выполнен выступ (шип), а на другом – соответствующая канавка (паз). Прокладка (чаще всего металлическая) помещается в паз. Такое исполнение обеспечивает высокую герметичность, точно позиционирует прокладку и применяется для сред, склонных к утечкам (токсичные, легковоспламеняющиеся), а также при высоких давлениях. Для Ду 15 Ру 16 такое исполнение возможно, но менее распространено, чем гладкое.
Требуется ли обслуживание фланцевого соединения после монтажа?
Да, рекомендуется периодический визуальный контроль на предмет протечек, особенно после циклов изменения температуры или давления. В процессе эксплуатации возможно ослабление затяжки болтов из-за ползучести материала прокладки (особенно паронитовой). Поэтому для ответственных систем часто предусматривают процедуру подтяжки соединений в ходе планово-предупредительных ремонтов.
Как отличить фланец Ру 16 от внешне похожего фланца Ру 10?
Основное внешнее отличие для одного стандарта (например, ГОСТ) – толщина (высота) фланца «h» и, в некоторых случаях, диаметр болтовой окружности. У фланца Ру 16 при том же Ду 15 толщина и масса будут больше, чем у Ру 10. Наиболее надежный способ – проверить маркировку, которая должна быть нанесена на наружной поверхности фланца (рабочее давление, марка стали, условный проход).