Фланцы Ду 25

Фланцы Ду 25: конструкция, стандарты, применение и монтаж в электроэнергетике

Фланец Ду 25 — это стандартизированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для герметичного соединения участков труб, присоединения оборудования (насосов, теплообменников, фильтров), а также монтажа приборов учета и контроля. Условный проход (Ду) 25 мм соответствует внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода и является одним из наиболее распространенных типоразмеров в системах тепло- и водоснабжения, технологических линиях среднего и низкого давления, масляных системах силового оборудования и системах пожаротушения на энергетических объектах.

Конструктивные особенности и основные параметры

Фланец Ду 25 представляет собой диск или кольцо с равномерно расположенными отверстиями для болтов или шпилек. Ключевыми параметрами, определяющими его применение, являются:

• Условный проход (Ду, DN): 25 мм.
• Условное давление (Ру, PN): Диапазон от PN6 до PN160 (6, 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160 бар). Выбор давления определяется рабочими параметрами системы.
• Исполнение уплотнительной поверхности: Определяет тип прокладки и герметичность соединения. Регламентируется ГОСТ 33259-2015 (на основе EN 1092-1).
• Материал изготовления: Углеродистые стали (Ст20, Ст3сп), легированные стали (09Г2С, 12Х18Н10Т, 15Х5М), нержавеющие стали.

Типы фланцев по конструкции

Для Ду 25 применяются все основные типы фланцев, выбор которых зависит от способа монтажа и условий эксплуатации.

• Фланец плоский приварной (ГОСТ 33259-2015 тип 01 / ГОСТ 12820-80): Надевается на трубу и приваривается двумя сварными швами по окружности. Применяется в системах с умеренными нагрузками.
• Фланец приварной встык (воротниковый) (ГОСТ 33259-2015 тип 11 / ГОСТ 12821-80): Приваривается встык одним сварным швом в зоне конической горловины. Равномерно распределяет механические нагрузки и напряжения, рекомендуется для систем высокого давления, циклических нагрузок и при перепадах температур.
• Фланец свободный на приварном кольце (ГОСТ 33259-2015 тип 02 / ГОСТ 12822-80): Состоит из свободного фланца и приварного кольца. Позволяет легко совмещать отверстия болтов при монтаже, облегчает сборку в труднодоступных местах. Экономически выгоден при использовании фланцев из дорогих материалов (нержавейка), так как кольцо изготавливается из той же стали, а свободный фланец — из углеродистой.
• Фланец резьбовой (ГОСТ 33259-2015 тип 13): Имеет внутреннюю резьбу для навинчивания на трубу без сварки. Применяется в системах, где сварка нежелательна или невозможна (взрывоопасные среды, особо чистые среды, монтаж в труднодоступных местах).

Исполнения уплотнительных поверхностей

Тип поверхности контакта с прокладкой критически важен для герметичности. Для Ду 25 актуальны следующие исполнения:

• Исполнение A (тип A): Плоская поверхность. Применяется с мягкими прокладками (паронит, резина) при давлениях до PN16.
• Исполнение B (тип B): Выступ-впадина (шип-паз). Обеспечивает точную фиксацию прокладки, предотвращает ее выдувание. Широко применяется для средних и высоких давлений (PN16-PN100) с прокладками из паронита, фторопласта, металла.

Исполнение D (тип D): Под линзовую прокладку. Используется в системах высокого давления и высоких температур (например, в трубопроводах пара).

• Исполнение E (тип E): Под прокладку овального сечения. Аналогично линзовой, применяется в высоконапорных системах.
• Исполнение F (тип F): Шип (язык).
• Исполнение G (тип G): Паз (желоб). Пары F/G используются реже, но также обеспечивают надежное уплотнение.

Материалы изготовления и выбор марки стали

Выбор материала фланца Ду 25 определяется рабочей средой, давлением, температурой и требованиями коррозионной стойкости.

Таблица 1. Материалы для фланцев Ду 25 и области их применения

Марка стали (Материал)	Стандарт обозначения	Основные характеристики и область применения
Ст20, Ст3сп	ГОСТ, Carbon steel	Углеродистые стали общего назначения. Применяются для воды, пара, инертных газов, воздуха при температурах от -40 до +425°С. Основной материал для общепромышленных систем.
09Г2С	ГОСТ, Low-alloy steel	Низколегированная сталь для работы при низких температурах (до -70°С). Применяется в северном исполнении, на наружных трубопроводах.
12Х18Н10Т	ГОСТ, AISI 321	Аустенитная нержавеющая сталь. Коррозионностойкая, жаропрочная. Применяется в системах с агрессивными средами (химически очищенная вода, некоторые масла), в пищевой и фармацевтической промышленности на энергообъектах.
15Х5М	ГОСТ	Жаропроственная легированная сталь. Применяется в трубопроводах перегретого пара с температурой до +600°С (паровые турбины, паропроводы).

Ключевые стандарты и нормативная база

Производство и применение фланцев Ду 25 регламентируется национальными и международными стандартами, что обеспечивает взаимозаменяемость и безопасность.

• ГОСТ 33259-2015: Основной действующий российский стандарт, гармонизированный с европейским EN 1092-1. Определяет типы, присоединительные размеры, ряды давлений.
• ГОСТ 12815-80: Устанавливает технические требования на фланцы арматуры и соединительных частей трубопроводов Ру от 0.1 до 20.0 МПа (от PN1 до PN200).
• ГОСТы серии 12820-12822: Устаревшие, но еще применяемые стандарты на плоские, воротниковые и свободные фланцы соответственно. Активно вытесняются ГОСТ 33259.
• ASME/ANSI B16.5: Американский стандарт. Фланцы по этому стандарту (Class 150, 300 и т.д.) имеют иные геометрические размеры и не взаимозаменяемы с фланцами ГОСТ/DIN без переходных элементов.

Применение фланцев Ду 25 в электроэнергетике

В энергетическом секторе фланцевые соединения Ду 25 являются критически важными элементами вспомогательных систем, обеспечивающих работу основного оборудования.

• Системы маслоснабжения турбин и трансформаторов: Соединение трубопроводов подвода и отвода масла к системам регулирования, смазки подшипников, маслоохладителям. Требуются фланцы из углеродистой или легированной стали, часто в исполнении «шип-паз» для обеспечения высокой герметичности.
• Системы технического водоснабжения (ТВС): Подвод воды к теплообменным аппаратам, насосам, системам охлаждения. Применяются фланцы из углеродистой стали с антикоррозионным покрытием.
• Трубопроводы сжатого воздуха: Для систем управления, пневмоприводов КРУ, продувки. Используются плоские фланцы PN10-PN16.
• Системы пожаротушения: Монтаж спринклерных и дренчерных узлов, подключение датчиков и контрольно-измерительных приборов. Герметичность соединения — ключевое требование.
• Тепловые сети ТЭЦ и АЭС: В системах низкого давления, дренажных линиях, линиях подпитки. При повышенных температурах применяются воротниковые фланцы из жаропрочных сталей.
• Подключение контрольно-измерительных приборов (КИП): Манометров, расходомеров, датчиков давления и температуры. Часто используются фланцы с резьбовым штуцером или переходные фланцы.

Монтаж фланцевого соединения Ду 25: ключевые этапы и требования

Качество монтажа напрямую влияет на надежность и долговечность соединения.

1. Подготовка: Проверка геометрии фланцев, состояния уплотнительных поверхностей (отсутствие задиров, коррозии), чистоты болтовых отверстий. Подбор прокладки, соответствующей среде, температуре и исполнению поверхности.
2. Установка прокладки: Прокладка должна быть установлена ровно, без перекосов, строго по центру фланца. Для исполнения «шип-паз» прокладка укладывается в паз.
3. Стяжка болтами (шпильками): Болты/шпильки должны быть того же класса прочности, что и фланец. Затяжка производится крестообразно (диаметрально противоположно) в несколько этапов с постепенным увеличением момента затяжки до значения, указанного в проектной документации. Использование динамометрического ключа обязательно.
4. Контроль: После монтажа и проведения гидравлических (пневматических) испытаний обязателен контроль на отсутствие течей. В процессе эксплуатации требуется периодическая подтяжка соединений, особенно в системах с циклическими температурными нагрузками.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается фланец Ду 25 PN16 от PN40?

Основное отличие — в толщине фланца и, чаще всего, в диаметре окружности расположения болтов (Дб) и диаметре болтов. Фланец PN40 рассчитан на более высокое рабочее давление и имеет большие геометрические размеры и массу. Они не являются взаимозаменяемыми без замены ответной части.

Можно ли соединить фланец по ГОСТ с фланцем по ANSI?

Непосредственное соединение невозможно из-за различий в геометрии (разный Дб, количество и диаметр отверстий). Для такого соединения необходимо использовать переходной фланец (адаптер) или переходную вставку, которая имеет исполнение по ГОСТ с одной стороны и по ANSI — с другой.

Как правильно выбрать тип прокладки для фланца Ду 25 PN40 с исполнением B?

Для исполнения «шип-паз» (B) при давлении PN40 и температуре до 450°С наиболее распространенным выбором является прокладка из паронита марки ПОН (общего назначения). Для агрессивных сред (масла, некоторые химикаты) применяется фторопласт (ФУМ). Для высоких параметров (пар) — металлические прокладки (оцинкованная сталь, медь) или графитовые.

Требуется ли обслуживание фланцевых соединений после монтажа?

Да. Особенно в системах с переменными температурными режимами. Рекомендуется проводить периодический визуальный осмотр и, при необходимости, подтяжку болтовых соединений с соблюдением момента затяжки. Периодичность регламентируется ремонтной документацией энергообъекта.

Что означает маркировка «Фланец 25-16 ст. 20 ГОСТ 33259-2015»?

Это расшифровывается как: Фланец с условным проходом 25 мм, на условное давление 16 бар (PN16), изготовленный из стали марки 20, соответствующий стандарту ГОСТ 33259-2015. Тип фланца и исполнение поверхности в этой краткой записи не указаны и требуют уточнения.

Заключение

Фланец Ду 25, несмотря на малый номинальный размер, является высокотехнологичным и ответственным элементом трубопроводных систем в электроэнергетике. Его правильный выбор, основанный на анализе рабочих параметров (давление, температура, среда), требований стандартов и условий монтажа, определяет надежность и безопасность эксплуатации всего технологического контура. Использование качественных материалов, соблюдение технологии сборки и проведение регулярного технического обслуживания фланцевых соединений — обязательные условия для безаварийной работы энергетического объекта.