В электротехнической и кабельной отрасли фланцы, соответствующие государственным стандартам (ГОСТ), являются критически важными компонентами для создания герметичных, механически прочных и безопасных проходов кабелей и труб через строительные конструкции. Их основное назначение – обеспечение пожарной безопасности, взрывозащиты, защиты от распространения воды, газов и агрессивных сред, а также поддержание целостности кабельных линий. Использование стандартизированных фланцев гарантирует взаимозаменяемость, надежность и соответствие требованиям нормативных документов.
Номенклатура фланцев регламентируется несколькими основными ГОСТ, каждый из которых определяет параметры для конкретных условий применения.
Данные стандарты являются базовыми для трубопроводной арматуры и широко применяются в энергетике для монтажа кабельных вводов в корпуса электрооборудования, трансформаторов, распределительных устройств (КРУ, КСО), а также для изготовления нестандартных гермовводов. Фланцы ГОСТ 12820-80 (плоские) привариваются по контуру к корпусу, а фланцы ГОСТ 12821-80 (воротниковые) – встык, что обеспечивает более высокую прочность при переменных нагрузках.
Для непосредственного уплотнения кабелей при проходе через стены, перекрытия и корпуса используются специализированные фланцевые комплекты, часто называемые кабельными гермовводами или проходками. Их конструкция базируется на фланцах по ГОСТ 12820-80, но включает в себя комплект уплотнительных элементов (сальники, манжеты, тарельчатые пружины). Нормативным документом, описывающим требования к таким изделиям, является ГОСТ Р МЭК 62444-2014 (гермовводы кабельные), однако базовые размеры фланцевой части часто берутся из указанных выше стандартов.
Хотя стандарт напрямую относится к защите трубопроводов от электрохимической коррозии, принцип изолирующего фланцевого соединения применяется и в электротехнике для обеспечения гальванической развязки участков заземления, предотвращения блуждающих токов, а также в системах катодной защиты. Фланец включает в себя изолирующие прокладки и втулки, исключающие электрический контакт между болтами и соединяемыми деталями.
При выборе фланца необходимо учитывать комплекс взаимосвязанных параметров.
| Параметр | Обозначение | Описание и примеры значений |
|---|---|---|
| Условный проход | Ду | Определяет внутренний диаметр присоединяемого трубопровода или размер отверстия под кабель. Ряд: 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400 мм и более. |
| Условное давление | Ру | Максимальное избыточное давление при температуре 20°C, при котором допустима длительная работа. Ряд: 0.1; 0.25; 0.6; 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 12.5; 16.0; 20.0 МПа (кгс/см²). |
| Исполнение уплотнительной поверхности | От 1 до 9 | Определяет тип поверхности для установки прокладки.
Наиболее распространены исполнения 1 и 2. |
| Тип крепежных отверстий | — | Количество и диаметр отверстий под шпильки или болты. Указывается в полном обозначении фланца (например, 8 отверстий под крепеж М16). |
Выбор материала фланца определяется условиями эксплуатации: давлением, температурой, агрессивностью среды, требованиями к механической прочности.
Правильный монтаж определяет надежность и долговечность соединения.
Фланец ГОСТ 12820-80 – плоский приварной, монтируется двумя сварными швами по периметру втулки. Фланец ГОСТ 12821-80 – приварной встык (воротниковый), имеет коническую горловину и приваривается одним стыковым швом, что обеспечивает лучшую работу при изгибающих моментах и перепадах температур, но дороже в изготовлении. В электротехнике плоские фланцы используются чаще для вводов в корпуса, а воротниковые – для ответственных трубных соединений систем охлаждения.
Ду80 – условный проход 80 мм. Ру16 – условное давление 16 МПа (≈160 кгс/см²). ГОСТ 12820-80 – стандарт на плоские приварные фланцы. Полное обозначение в рабочей документации также включает материал и исполнение уплотнительной поверхности, например: Фланец 1-80-16 ст. 20 ГОСТ 12820-80, где «1» – исполнение поверхности.
Для взрывоопасных зон (по ПУЭ, ГОСТ Р 51330) материал корпусных фланцев и гермовводов должен быть стойким к возможным механическим воздействиям и коррозии. Как правило, применяется сталь 20 или 09Г2С с защитным покрытием (цинкование, порошковая покраска). Ключевое требование – сертификация самого герметичного кабельного ввода (проходки) как взрывозащищенного оборудования с маркировкой Ex.
Это соединение, в котором между фланцами установлены диэлектрические прокладки (из паронита, фторопласта, пластика), а крепежные шпильки отделены от фланцев изолирующими втулками и шайбами. В энергетике применяется: для разъединения трасс заземления разных объектов (подстанция – потребитель), в системах катодной защиты трубопроводов, для предотвращения протекания блуждающих токов по кабельным лоткам и конструкциям.
Проходка кабелей через противопожарные преграды (стены, перекрытия) должна сохранять предел огнестойкости самой преграды (EI, REI 60, 90, 150 и т.д.). Используются специальные огнестойкие фланцевые комплекты с интумисцентными (вспучивающимися) материалами, огнестойкими мастиками или герметиками. Обязательно наличие технического свидетельства или протокола огневых испытаний по ГОСТ Р 53310-2009. Монтаж должен производиться строго по инструкции производителя.
Затяжка должна быть равномерной. Используется схема «крест-накрест». Момент затяжки определяется материалом болтов, диаметром, типом прокладки и указывается в паспорте оборудования или монтажной схеме. Использование динамометрического ключа обязательно для ответственных соединений. После первого цикла работы (например, прогрева) часто требуется подтяжка («дожатие»).
Фланцы, соответствующие ГОСТ, представляют собой стандартизированные, надежные и проверенные решения для широкого спектра задач в электротехнической и кабельной инфраструктуре. Правильный выбор типа фланца, его параметров (Ду, Ру, материал, исполнение), а также соблюдение технологий монтажа и затяжки являются обязательными условиями для обеспечения долговечности, герметичности и безопасности создаваемых соединений. Понимание нюансов стандартов и их применения позволяет специалистам оптимизировать проектные решения, обеспечивать соответствие требованиям нормативных документов в области пожарной и промышленной безопасности, а также минимизировать риски аварийных ситуаций на объектах энергетики.