Фланцы Ду 350

Фланцы Ду 350: технические характеристики, стандарты и применение в трубопроводных системах

Фланец Ду 350 представляет собой стандартизированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для монтажа участков труб, присоединения оборудования, запорной и регулирующей арматуры, а также для организации ревизионных узлов. Условный диаметр (Ду) 350 мм указывает на номинальный внутренний диаметр присоединяемого трубопровода, при этом наружные диаметры и геометрические параметры фланца строго регламентированы соответствующими стандартами. Данный типоразмер широко применяется в магистральных трубопроводах, системах водоснабжения и теплоснабжения, нефтегазовой и химической промышленности, где требуется обеспечение высокой герметичности и прочности соединения при значительных рабочих давлениях и расходах среды.

Ключевые стандарты и конструктивные исполнения

Производство и применение фланцев Ду 350 в Российской Федерации и странах СНГ регулируется рядом межгосударственных и национальных стандартов. Выбор конкретного стандарта определяется условиями эксплуатации (давление, температура, характер рабочей среды) и материалом трубопровода.

• ГОСТ 33259-2015 (на замену ГОСТ 12820-80): Фланцы стальные плоские приварные. Применяются для трубопроводов с условным давлением от Ру 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см²). Монтаж осуществляется путем приварки по периметру к торцу трубы. Отличаются простотой изготовления.
• ГОСТ 33259-2015 (на замену ГОСТ 12821-80): Фланцы стальные приварные встык (воротниковые). Имеют коническую горловину, которая приваривается встык к трубе. Такая конструкция обеспечивает лучшую распределение механических напряжений и применяется для более высоких давлений (от Ру 0,1 до 20,0 МПа, от 1 до 200 кгс/см²). Являются наиболее распространенным типом для ответственных трубопроводов.
• ГОСТ 33259-2015 (на замену ГОСТ 12822-80): Фланцы стальные свободные на приварном кольце. Состоят из двух элементов: фланца и кольца, одинакового по диаметру и давлению. Кольцо приваривается к трубе, а свободный фланец остается незакрепленным, что удобно для монтажа в труднодоступных местах и системах, требующих частой разборки.
• ГОСТ 28759.4-90 (ГОСТ 28919-91): Фланцы сосудов и аппаратов стальные. Применяются для соединения люков, патрубков и крышек сосудов, работающих под давлением.
• EN 1092-1: Европейский стандарт, определяющий фланцы типов: PL (Плоские), WN (Приварные встык), BL (Свободные с приварным кольцом) и другие. Имеет отличную от ГОСТ систему обозначений давлений (PN).
• ASME/ANSI B16.5: Американский стандарт. Фланцы классов 150, 300, 600 и т.д. (соответствует номинальному давлению в фунтах на квадратный дюйм). Широко используется в международных проектах.

Основные геометрические параметры и материалы изготовления

Геометрия фланца Ду 350 по ГОСТ включает в себя комплекс взаимосвязанных размеров, обеспечивающих совместимость и герметичность соединения.

Основные параметры фланцев Ду 350 по ГОСТ 33259-2015 (выборочно для Ру 1,6 МПа)

Параметр	Обозначение	Значение для плоского фланца (пример)	Значение для фланца встык (пример)
Условный проход	Dу	350 мм	350 мм
Наружный диаметр фланца	D	495 мм	495 мм
Диаметр окружности болтов	Dб	450 мм	450 мм
Наружный диаметр трубы/горловины	Dн	377 мм (для трубы)	377 мм
Толщина фланца/высота	b / h	30 мм	46 мм (высота h)
Количество и диаметр отверстий под шпильки/болты	n × d	16 × 27 мм	16 × 27 мм
Тип уплотнительной поверхности	Исполнение	1 (выступ-впадина), 2 (шип-паз), 3 и др.	1, 2, 3 и др.

Материал изготовления фланцев выбирается исходя из параметров рабочей среды и требований стандартов. Основные марки сталей:

• Ст20, Ст3сп: Углеродистые стали общего назначения для рабочих сред (вода, пар, неагрессивные газы и жидкости) при температурах от -40 до +425°С.
• 09Г2С: Низколегированная конструкционная сталь для работы при температурах до -70°С, обладает повышенной прочностью.
• 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т: Коррозионно-стойкие (нержавеющие) аустенитные стали. Применяются для агрессивных сред в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.
• 15Х5М Жаропрочная сталь, применяемая в энергетике для трубопроводов с высокотемпературным теплоносителем (до +600°С).

Комплектация фланцевого соединения Ду 350

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

• Крепеж: Используются шпильки (ГОСТ 9066-75) или болты (ГОСТ 7798-70) с гайками. Класс прочности крепежа (например, 5.8, 8.8) должен соответствовать расчетным нагрузкам. Для фланца Ду 350 Ру 1,6 МПа, как правило, требуется 16 шпилек М24.
• Прокладки: Обеспечивают герметизацию стыка. Тип прокладки зависит от исполнения уплотнительной поверхности фланца и параметров среды:
  • Паранит (ПОН, ПМБ): Универсальный материал для воды, пара, нефтепродуктов.
  • Фторопласт-4 (PTFE): Для агрессивных химических сред.
  • Сталь 08Х13 (13Х18Н10Т) + графит: Спирально-навитые прокладки (СНП) для высоких давлений и температур.
  • Металлические линзовые или овальные прокладки: Для сверхвысоких параметров среды в энергетике.

Монтаж, контроль и эксплуатация

Правильный монтаж фланцевого соединения Ду 350 критически важен для безопасности и долговечности трубопровода. Порядок работ включает:

1. Подготовку: Проверку геометрии фланцев, состояния уплотнительных поверхностей (отсутствие забоин, рисок), очистку от загрязнений.
2. Центровку: Совмещение отверстий под шпильки без перекоса.
3. Установку прокладки: Прокладка размещается строго по центру, без смещения.
4. Затяжку крепежа: Затяжка производится динамометрическим ключом крест-накрест (по диагоналям) в несколько приемов для обеспечения равномерного давления на прокладку. Момент затяжки регламентируется проектной документацией или стандартами (например, РД 153-34.1-17-457-00 для энергетиков).

В процессе эксплуатации соединения подлежат периодическому визуальному и инструментальному контролю на предмет течей, коррозии, ослабления затяжки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается фланец Ду 350 от фланца PN16 DN350?

Ду 350 и DN350 — это обозначения одного и того же условного прохода по разным системам стандартов (ГОСТ и ISO/EN). PN16 — это номинальное давление 16 бар (1,6 МПа) по европейской классификации. Таким образом, фланец Ду 350 Ру 1,6 МПа по ГОСТ и фланец DN350 PN16 по EN 1092-1 являются аналогами по присоединительным размерам, но могут иметь различия в геометрии, исполнении уплотнительной поверхности и материалах. Прямая взаимозаменяемость требует детальной сверки чертежей.

Как правильно подобрать прокладку для фланца Ду 350 Ру 2,5 МПа?

Выбор зависит от исполнения уплотнительной поверхности фланца (по ГОСТ 33259-2015 их 9). Для исполнения 1 (с соединительным выступом) чаще всего применяется мягкая прокладка (паронит, фторопласт) соответствующего диаметра и толщины. Для исполнений 2 и 3 (шип-паз) требуется прокладка с внутренним и/или наружным ограничителем. Для высоких параметров (температура >450°С, давление >4,0 МПа) предпочтение отдается металлическим или СНП. Необходимо руководствоваться проектом или отраслевыми нормами.

Каков вес фланца Ду 350 и как он влияет на монтаж?

Вес фланца варьируется в зависимости от типа и давления. Например, плоский фланец Ду 350 Ру 1,6 весит около 35-40 кг, а приварной встык того же давления — около 55-65 кг. Значительная масса требует применения грузоподъемной техники при монтаже, а также учета весовой нагрузки на опоры трубопровода и присоединяемое оборудование. Точный вес указывается в паспорте изделия или таблицах стандартов.

Можно ли соединить фланцы из разных материалов, например, сталь 20 и 09Г2С?

Да, такое соединение допустимо, если рабочие параметры среды соответствуют характеристикам более «слабого» материала (сталь 20). Однако необходимо учитывать разный коэффициент линейного расширения и возможную электрохимическую коррозию в месте контакта разнородных металлов, особенно в присутствии электролита. В ответственных случаях рекомендуется использование фланцев из одного класса материалов.

Как часто необходимо проводить подтяжку фланцевых соединений Ду 350 на магистральном трубопроводе?

Периодичность плановой проверки и подтяжки (при необходимости) устанавливается регламентом эксплуатации. Обычно первая контрольная подтяжка выполняется после 100-200 часов работы на горячих трубопроводах из-за возможной релаксации напряжений в крепеже и прокладке. В дальнейшем осмотр проводится в соответствии с графиком планово-предупредительных ремонтов (ППР), но не реже одного раза в год. При появлении следов протечки внеплановую подтяжку выполняют немедленно.