Фланцы Ду 25 Ру 16

Фланцы Ду 25 Ру 16: технические характеристики, стандарты и область применения

Фланец Ду 25 Ру 16 представляет собой стандартизированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для монтажа участков труб, присоединения оборудования, приборов и другой аппаратуры. Обозначение расшифровывается следующим образом: Ду 25 – условный проход, соответствующий наружному диаметру трубы приблизительно 32 мм (для стальных водогазопроводных труб), а Ру 16 – условное давление в 1.6 МПа (≈16 кгс/см²) при температуре рабочей среды до 200°C для сталей 20 и 09Г2С. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в энергетике, ЖКХ, нефтехимической и других отраслях промышленности для систем среднего давления.

Основные стандарты и конструктивные исполнения

Производство фланцев Ду 25 регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов, определяющих их геометрию, технические требования и материалы изготовления. Выбор стандарта зависит от параметров рабочей среды и условий эксплуатации.

• ГОСТ 33259-2015 (на замену ГОСТ 12820-80): Фланцы стальные плоские приварные. Применяются для присоединения арматуры и оборудования к трубопроводам низкого и среднего давления. Монтаж осуществляется путем приварки по контуру к торцу трубы.
• ГОСТ 33259-2015 (на замену ГОСТ 12821-80): Фланцы стальные приварные встык (воротниковые). Отличаются наличием конической горловины, что обеспечивает более равномерное распределение механических напряжений и рекомендуется для систем с повышенными нагрузками, циклическими температурами и давлениями.
• ГОСТ 33259-2015 (на замену ГОСТ 12822-80): Фланцы стальные свободные на приварном кольце. Конструкция состоит из фланца и кольца, выполненных из разных марок стали (фланец – часто более дешевой). Экономически выгодны при частых разборках соединения или сложном монтаже, а также при изготовлении фланца из дорогостоящего материала.
• ГОСТ 9399-81: Фланцы стальные резьбовые. Присоединяются к трубопроводу без сварки, посредством резьбы. Применяются в основном в условиях, где сварка нежелательна или невозможна (взрывоопасные среды, особые сплавы).

Геометрические параметры и материалы изготовления

Ключевые размеры фланцев Ду 25 Ру 16 строго нормированы стандартами. Основные параметры для плоских и воротниковых фланцев по ГОСТ 33259-2015 представлены в таблице.

Основные геометрические параметры фланцев Ду 25 Ру 16 (ГОСТ 33259-2015)

Параметр	Обозначение	Значение для плоского фланца	Значение для воротникового фланца	Примечание
Условный проход	Dу	25 мм		Соответствует наружному диаметру трубы ~32 мм
Наружный диаметр фланца	D	115 мм	115 мм	Стандартный размер для данного давления
Диаметр окружности болтов	Dб	85 мм	85 мм	Определяет расположение крепежных отверстий
Диаметр болтовых отверстий	dб	14 мм	14 мм	Под болт (шпильку) М12
Количество болтов (шпилек)	n	4 шт.	4 шт.	Стандартное исполнение
Толщина фланца	h	16 мм	22 мм	Воротниковый фланец массивнее для компенсации напряжений
Высота (длина) горловины	H / h1	—	50 мм	Характерный параметр для фланца встык
Диаметр уплотнительной поверхности	Dв	66 мм	66 мм	Под прокладку исполнения 1 (с соединительным выступом)

Материалы изготовления выбираются исходя из рабочих параметров среды (давление, температура, агрессивность). Наиболее распространенные марки сталей:

• Ст20, Сталь 20: Углеродистая конструкционная сталь общего назначения. Применяется для рабочих сред: вода, пар, инертные газы при температуре от -40 до +475°C.
• 09Г2С: Низколегированная конструкционная сталь. Обладает повышенной прочностью и стойкостью к низким температурам (до -70°C). Рекомендована для северного исполнения и ответственных конструкций.
• 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т: Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали аустенитного класса. Применяются для агрессивных сред: кислоты, щелочи, растворы солей, а также в пищевой и фармацевтической промышленности.

Комплектация фланцевого соединения Ду 25 Ру 16

Герметичное фланцевое соединение формируется не только самим фланцем, но и комплектом крепежа и уплотнительных элементов.

• Крепежные изделия: Для фланцев Ду 25 Ру 16 применяются 4 болта (шпильки) М12 х (длина). Длина болта рассчитывается исходя из толщины фланцев, прокладки и гаек (обычно 65-90 мм). Класс прочности крепежа – не ниже 8.8. Шпильки предпочтительнее болтов ввиду более равномерного распределения нагрузки. Обязательно использование двух гаек на каждую шпильку.
• Прокладки: Выбор прокладки критичен для герметичности. Основные типы:
  • Паронит ПОН (ГОСТ 481-80): Универсальный материал для широкого диапазона сред (пар, вода, масла, слабые кислоты и щелочи) при температурах до +450°C.
  • Фторопласт (FKM, Viton): Для агрессивных химических сред.
  • Терморасширенный графит (ТРГ): Для высоких температур и агрессивных сред, обладает высокой компрессионной способностью.
  • Металлические прокладки (оцинкованная сталь, нержавеющая сталь): Для высоких давлений и температур. Для Ру 16 применяются редко, чаще при Ру 25 и выше.

Область применения и монтаж

Фланцы Ду 25 Ру 16 находят применение в следующих системах:

• Тепловые сети (подающие и обратные линии, врезки, обвязка теплообменного оборудования).
• Водоснабжение и канализация (насосные станции, запорная арматура, фильтры).
• Промышленные трубопроводы среднего давления (технологические линии, обвязка компрессоров, сосудов).
• Системы пожаротушения.
• Обвязка контрольно-измерительных приборов (КИП) и средств автоматизации.

Процесс монтажа включает несколько критически важных этапов:

1. Подготовка: Проверка геометрии фланцев, состояния уплотнительных поверхностей (отсутствие забоин, рисок), очистка от загрязнений и окалины.
2. Центровка: Совмещение отверстий фланцев без перекоса. Трубы должны быть соосны.
3. Установка прокладки: Прокладка размещается строго по центру, без смещения.
4. Установка крепежа: Болты/шпильки смазываются (чаще графитовой смазкой). Накручиваются гайки вручную.
5. Затяжка: Затяжка производится динамометрическим ключом крест-накрест (по диагонали) в несколько проходов для равномерного обжатия прокладки. Момент затяжки регламентируется проектной документацией и зависит от типа прокладки и крепежа (например, для болта М12 кл. 8.8 момент затяжки составляет около 90 Н·м).

Контроль качества и дефекты

При приемке и эксплуатации фланцев необходимо обращать внимание на возможные дефекты:

• Отклонения в геометрических размерах (особенно толщина, диаметры отверстий и уплотнительной поверхности).
• Наличие литейных раковин, трещин, особенно в зоне перехода горловины в диск у воротниковых фланцев.
• Качество уплотнительной поверхности (шероховатость не более Ra 12.5 для паронитовых прокладок).
• Неправильная затяжка (неравномерность, недотяг или перетяг), ведущая к протечкам или ползучести крепежа.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается фланец Ду 25 от фланца на трубу 32 мм?

Условный проход Ду 25 стандартизирован и соответствует наружному диаметру трубы 32 мм для стальных водогазопроводных труб (ВГП) по ГОСТ 3262-75. Таким образом, фланец Ду 25 предназначен именно для трубы 32 мм наружного диаметра. Для бесшовных или электросварных труб по другим стандартам наружный диаметр может незначительно отличаться, но присоединительный размер фланца (внутренний диаметр) остается рассчитанным на трубу с условным проходом 25 мм.

Можно ли использовать фланец Ру 16 для более высокого давления, например, 25 кгс/см²?

Категорически не рекомендуется. Условное давление Ру 16 указывает на максимальное допустимое рабочее давление при определенной температуре (обычно до 200°C). Использование фланца под давление, превышающее паспортное, может привести к разрушению соединения из-за недостаточной прочности фланца, крепежа или прокладки. Для давления 2.5 МПа (≈25 кгс/см²) необходимо применять фланцы, рассчитанные на Ру 25, которые имеют большую толщину, диаметр и, как правило, большее количество крепежных отверстий.

Какой фланец лучше: плоский или воротниковый?

Выбор зависит от условий эксплуатации. Плоский приварной фланец (ГОСТ 12820) проще в изготовлении и монтаже, дешевле. Рекомендован для систем с умеренными нагрузками. Приварной фланец встык (ГОСТ 12821) дороже, но его конструкция с конической горловиной обеспечивает плавное перераспределение напряжений от трубы к фланцу. Он является обязательным для применения в системах с высокими циклическими нагрузками, при частых изменениях температуры и давления, а также при работе с хрупкими материалами.

Как правильно подобрать прокладку для фланца Ду 25 Ру 16?

Выбор прокладки определяется тремя основными факторами: 1) Характер рабочей среды (вода, пар, масло, кислота, газ). 2) Температура и давление. 3) Тип уплотнительной поверхности фланца (исполнение 1 – с соединительным выступом, исполнение 2 – с выступом-впадиной и т.д.). Для стандартных условий (вода, пар до 200°C, Ру 16) наиболее распространен паронит ПОН толщиной 2-3 мм. Для агрессивных сред – фторопласт или терморасширенный графит. Размер прокладки (внутренний/наружный диаметр) должен точно соответствовать размерам уплотнительной поверхности фланца.

Какой момент затяжки болтов М12 для фланца Ду 25 Ру 16?

Момент затяжки зависит от класса прочности болта/шпильки и типа прокладки. Для стандартного случая (шпилька/болт М12, класс прочности 8.8, паронитовая прокладка) рекомендуемый момент затяжки составляет приблизительно 90 Н·м. Однако это значение является ориентировочным. Точное значение должно быть указано в проектной документации или регламенте на монтаж. Затяжка всегда производится динамометрическим ключом по схеме «крест-накрест» в несколько приемов (минимум в два прохода).

Что означает маркировка на фланце?

Стандартная маркировка включает: товарный знак или наименование производителя, условный проход (Ду 25), условное давление (Ру 16), марку стали (например, Ст20), знак направления потока (для фланцев встык – стрелка) и клеймо ОТК. Наличие четкой маркировки – обязательное требование, подтверждающее соответствие стандарту и позволяющее проследить происхождение изделия.