Фланец плоский стальной приварной Ду 600 представляет собой кольцевую деталь с равномерно расположенными отверстиями для болтов (шпилек), предназначенную для соединения участков трубопроводов, присоединения к ним арматуры, оборудования, аппаратов и резервуаров. Ключевая особенность плоского фланца (по ГОСТ 12820-80, тип 01) — монтаж осуществляется путем насадки фланца на трубу с последующим приваркой двумя угловыми швами по окружности с внешней стороны трубы. Это отличает его от фланца стального приварного встык (ГОСТ 12821-80), который приваривается встык одним торцевым швом, что обеспечивает более высокую прочность соединения, особенно при переменных нагрузках.
Фланцы Ду 600 изготавливаются в соответствии с рядом межгосударственных и отраслевых стандартов, определяющих их геометрию, материалы, технические требования и условное давление.
Основные геометрические параметры фланца плоского Ду 600 по ГОСТ 12820-80 для наиболее распространенных давлений приведены в таблице.
| Условный проход, Ду (мм) | Условное давление, Ру (МПа) | Наружный диаметр фланца, D (мм) | Диаметр болтовой окружности, Dб (мм) | Диаметр отверстий под болты/шпильки, d (мм) | Количество отверстий, n (шт) | Толщина фланца, h (мм) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 600 | 0.6 (6 кгс/см²) | 755 | 715 | 30 | 24 | 30 |
| 1.0 (10 кгс/см²) | 775 | 735 | 30 | 24 | 32 | |
| 1.6 (16 кгс/см²) | 795 | 750 | 36 | 24 | 36 | |
| 2.5 (25 кгс/см²) | 825 | 780 | 36 | 28 | 40 |
Выбор марки стали для фланца Ду 600 определяется рабочими параметрами среды (давление, температура), ее агрессивностью и требованиями стандартов. Основные группы материалов:
Фланцы плоские Ду 600 применяются в магистральных и технологических трубопроводах большого диаметра в следующих отраслях:
Важное ограничение: Плоские фланцы не рекомендуется применять в системах, работающих под высоким давлением (как правило, выше 2.5 МПа для Ду 600), при циклических нагрузках, в зонах с высоким риском вибрации или в условиях возможных значительных изгибающих моментов. В таких случаях предпочтение отдается фланцам приварным встык, которые обеспечивают более высокую усталостную прочность соединения за счет конструкции сварного шва.
Для сборки узла необходимы:
Правильный монтаж критически важен для герметичности соединения.
Контроль качества включает визуальный и измерительный контроль сварных швов (возможно УЗК или капиллярный контроль), проверку параллельности фланцев после стяжки и проведение гидравлических или пневматических испытаний на герметичность собранного трубопровода.
| Тип фланца | Стандарт | Преимущества | Недостатки | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|---|---|
| Плоский приварной | ГОСТ 12820-80 | Более низкая стоимость, простота изготовления, меньшая масса. | Меньшая прочность соединения (особенно на изгиб), сложность обеспечения соосности при монтаже, необходимость двух сварных швов. | Ненапряженные трубопроводы низкого и среднего давления (водоснабжение, тепловые сети). |
| Приварной встык | ГОСТ 12821-80 | Высокая прочность и надежность, хорошее сопротивление усталости и вибрации, один сварной шов, легкая центровка. | Более высокая стоимость и металлоемкость. | Ответственные трубопроводы высокого давления, магистральные нефте- и газопроводы, системы с переменными нагрузками. |
| Свободный на приварном кольце | ГОСТ 12822-80 | Легкий монтаж и центровка, возможность поворота для совмещения отверстий, фланец из дорогой стали, кольцо — из обычной. | Более высокая стоимость, большие габариты в осевом направлении, меньшая прочность по сравнению с встык. | Трубопроводы из коррозионно-стойких сталей, частые разборки для ревизии, сложные для монтажа условия. |
Обозначение «Ду 600» указывает на условный проход (номинальный диаметр). «PN 10» (Pressure Nominal) — это номинальное давление в барах (примерно 1.0 МПа). Полное обозначение должно включать оба параметра: «Фланец 1-600-10 ГОСТ 12820-80», где 1 — исполнение поверхности, 600 — Ду, 10 — Ру в кгс/см² (аналог PN 10). Важно согласовывать и Ду, и PN/Py при подборе.
Толщина прокладки зависит от типа материала и исполнения уплотнительной поверхности. Для плоских поверхностей (исполнение 9) под мягкие прокладки (паронит, резина) толщина обычно составляет 2-3 мм. Для прокладок под выступ-впадину (исполнение 2) или шип-паз (исполнение 3) применяются металлические или СНП прокладки меньшей толщины (1.5-2.5 мм). Ключевой критерий — после затяжки прокладка должна обеспечить герметичность, не будучи раздавленной чрезмерно.
При диаметре 600 мм и большом количестве шпилек (24-28 шт.) крайне важно обеспечить равномерное прилегание фланцев по всему контуру. Ручная затяжка «на глаз» или ударным гайковертом приводит к перекосам и неравномерному обжатию прокладки, что является основной причиной протечек. Динамометрический ключ позволяет приложить к каждой гайке строго расчетное усилие в определенной последовательности, что гарантирует создание равномерного давления на прокладку.
Стандарт на фланец не регламентирует толщину стенки трубы. Однако при насадке фланца на трубу с заведомо меньшей толщиной стенки (например, тонкостенную) возникает риск деформации фланца при сварке и недостаточной прочности узла. Для труб с толщиной стенки, значительно превышающей стандартную, может потребоваться обработка (проточка) конца трубы для обеспечения правильного зазора. В ответственных случаях необходим прочностной расчет.
Фланец плоский Ду 600 является стандартизированным, экономичным и широко применяемым решением для соединения трубопроводов большого диаметра в системах с умеренными давлениями и температурами. Его корректный выбор, основанный на строгом соответствии параметрам среды (Ду, Ру, материал), и профессиональный монтаж с соблюдением всех технологических норм (сварка, затяжка крепежа) являются обязательными условиями для создания герметичного, долговечного и безопасного фланцевого соединения. Для более тяжелых условий эксплуатации следует рассматривать альтернативные типы фланцев, в первую очередь — приварные встык.