Фланцы стальные Ду 150

Добавлено 30.10.2025

Фланцы стальные Ду 150: технические характеристики, типы, применение и стандарты

Фланец стальной Ду 150 представляет собой кольцевую или дисковую деталь с равномерно расположенными отверстиями для болтов или шпилек, предназначенную для герметичного соединения труб, присоединения к ним арматуры, оборудования, аппаратов и резервуаров. Условный проход (Ду, DN) 150 мм соответствует внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода и является одним из наиболее востребованных размеров в промышленных магистралях среднего и высокого давления. Основная функция фланца – обеспечение разъемного соединения, сохраняющего прочность и герметичность в заданных условиях эксплуатации.

Основные стандарты и конструктивные типы фланцев Ду 150

Производство и применение стальных фланцев Ду 150 регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов, определяющих их геометрию, типы присоединения, рабочие параметры и материалы изготовления.

Типы фланцев по ГОСТ, ГОСТ Р, ОСТ и ASME/ANSI

Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80, ГОСТ 33259-2015). Фланец, надеваемый на трубу и привариваемый двумя угловыми швами. Отличается простотой изготовления, применяется на трубопроводах с давлением от Ру 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см²).
Фланец стальной приварной встык (воротниковый) (ГОСТ 12821-80, ГОСТ 33259-2015). Фланец с конической шейкой (воротником) для приварки встык к трубе. Конструкция обеспечивает равнопрочное соединение с трубой, оптимально для работы при высоких давлениях и температурах, а также при динамических нагрузках. Применяется для Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см²).
Фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80). Состоит из двух частей: свободного фланца и приварного кольца. Позволяет легко совмещать отверстия при монтаже, удобен для частых разборок, соединения с аппаратами и оборудования в труднодоступных местах. Применяется с Ру от 0,1 до 2,5 МПа.
Фланец для изолирующих соединений (фланец АС, АП) (ОСТ 5.5532-79, ОСТ 5.9201-79). Специализированный фланец с уступами для установки изолирующих прокладок и втулок. Предназначен для электрической изоляции участков трубопровода в целях электрохимической защиты от коррозии.
Фланцы по ASME/ANSI B16.5 (американский стандарт). Имеют обозначение по номинальному диаметру NPS 6 дюймов (соответствует примерно Ду 150) и классам давления (Class). Наиболее распространены типы: Weld Neck (аналог воротникового), Slip On (аналог плоского), Blind (заглушка).

Технические параметры и геометрические характеристики

Геометрия фланца Ду 150 строго нормирована стандартами. Ключевые параметры включают:

Условный проход (Ду, DN): 150 мм.
Наружный диаметр трубы (Dн): Для фланцев по ГОСТ на трубу Ду 150 обычно соответствует 159 мм (труба 159х4,5-8). Для фланцев ASME NPS 6 – 168,3 мм (труба 6″ SCH).
Давление условное (Ру, PN): Ряд рабочих давлений, на которые рассчитан фланец. Для Ду 150 ряд включает: 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.
Диаметр окружности болтов (Дб): Диаметр, на котором расположены центры отверстий под крепеж. Зависит от типа и давления.
Количество и диаметр отверстий под крепеж: Определяется типом фланца и Ру.
Материал исполнения: Стали марок Ст20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и др., в зависимости от среды и температуры.

Таблица 1. Сводные геометрические данные для фланцев Ду 150 по ГОСТ 12821-80 (приварных встык) и ГОСТ 12820-80 (плоских)

Условное давление, Ру (МПа)	Наружный диаметр фланца, D (мм)	Диаметр болтовой окружности, Дб (мм)	Количество и диаметр отверстий	Толщина фланца, h (мм)	Диаметр ступицы/внутренний диаметр, d (мм)
1,0	285	240	8 x Ø23	20 (плоский) / 26 (ворот.)	170 / 159
1,6	290	240	8 x Ø23	22 / 28	170 / 159
2,5	300	250	12 x Ø23	24 / 30	170 / 159
4,0	330	280	12 x Ø27	28 / 36	178 / 159
6,3	345	295	16 x Ø27	32 / 44	182 / 159
10,0	380	330	16 x Ø30	40 / 52	202 / 159

Материалы изготовления и выбор марки стали

Выбор материала фланца Ду 150 определяется параметрами рабочей среды (давление, температура, агрессивность) и требованиями стандартов.

Таблица 2. Основные марки сталей для фланцев Ду 150

Марка стали	Область применения	Предельные рабочие температуры	Стандарт (пример)
Ст20, 25	Водяные, паровые, нефтяные, топливные трубопроводы общего назначения неагрессивных сред.	От -40 до +425°C	ГОСТ 12816
09Г2С	Трубопроводы, работающие при отрицательных температурах (до -70°C). Химическая, нефтегазовая промышленность.	От -70 до +425°C	ГОСТ 12816
12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т	Агрессивные среды (кислоты, растворы), пищевая промышленность, объекты с высокими санитарными требованиями.	От -196 до +600°C	ГОСТ 12816
10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ	Особо агрессивные среды (серная, фосфорная кислоты, хлориды). Химическое и нефтехимическое производство.	До +350°C	ГОСТ 12816
15Х5М	Трубопроводы высокотемпературных сред (перегретый пар, нефтепродукты). Энергетика, нефтепереработка.	От -30 до +600°C	ГОСТ 12816

Комплектация фланцевого соединения Ду 150

Герметичное фланцевое соединение состоит из нескольких обязательных элементов:

Пара фланцев: Два идентичных фланца, приваренных к соединяемым элементам.
Крепежные изделия: Шпильки, гайки и шайбы. Для Ду 150 чаще применяются шпильки (ГОСТ 9066-75) из сталей, соответствующих фланцам. Диаметр и длина шпилек зависят от Ру.
Уплотнительная прокладка: Обеспечивает герметизацию. Тип прокладки выбирается по давлению, температуре и среде.

Типы прокладок для фланцев Ду 150:

Прокладки спирально-навитые (СНП): Металлическая лента (08Х18Н10Т, 06ХН28МДТ) с заполнителем (графит, асбест, ПТФЭ). Применяются для высоких параметров (Ру до 20 МПа, t до 600°C).
Прокладки плоские неметаллические: Из паронита, резины, фторопласта, графита. Для низких и средних давлений (до Ру 2,5 МПа).
Прокладки металлические овального или восьмигранного сечения: Для соединений высокого давления (свыше 6,3 МПа) в энергетике.
Прокладки линзовые: Для соединений в условиях высокого давления и вакуума.

Области применения фланцев Ду 150

Фланцы стальные Ду 150 находят широкое применение в отраслях, где используются трубопроводы среднего диаметра:

Теплоэнергетика и ЖКХ: Магистральные и распределительные сети теплоснабжения, трубопроводы пара и горячей воды котельных и ТЭЦ.
Нефтегазовая промышленность: Промысловые и магистральные трубопроводы для транспортировки нефти, газа, нефтепродуктов, технологические линии НПЗ.
Химическая и нефтехимическая промышленность: Технологические трубопроводы для агрессивных, токсичных и взрывоопасных сред.
Водоснабжение и водоотведение: Насосные станции, магистральные водоводы большого диаметра.
Судостроение и машиностроение: Системы судовой энергетики, трубопроводы технологического оборудования.

Монтаж и контроль фланцевых соединений Ду 150

Качество монтажа напрямую влияет на надежность соединения. Порядок работ включает:

Подготовку: Проверка геометрии фланцев, состояния уплотнительных поверхностей (не должно быть забоин, раковин), очистка от загрязнений.
Центровку и совмещение: Совмещение отверстий под крепеж без перекоса и приложения усилий.
Установку прокладки: Прокладка устанавливается ровно, без перекосов, строго по центру.
Затяжку крепежа: Затяжка производится динамометрическим ключом по определенной схеме (крест-накрест) в несколько проходов до достижения расчетного усилия. Это предотвращает перекос фланцев и обеспечивает равномерное обжатие прокладки.

Контроль осуществляется визуально, а также методами неразрушающего контроля (НК) сварных швов приварки фланца к трубе (ультразвуковой, радиографический). Проверяется отсутствие течей после опрессовки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается фланец Ду 150 от фланца DN 150 и NPS 6?

Фланец Ду 150 (условный проход по ГОСТ) и фланец DN 150 (номинальный диаметр по ISO/EN) – это, по сути, одно и то же обозначение метрического ряда. Фланец NPS 6 – это обозначение дюймового ряда по американскому стандарту ASME. Хотя они близки (примерно 150 мм), их фактические присоединительные размеры (диаметр по болтам, количество отверстий) и геометрия различны. Фланцы ГОСТ и ASME, как правило, не взаимозаменяемы без переходных элементов.

Как правильно подобрать крепеж для фланцевого соединения Ду 150 на Ру 2,5 МПа?

Для фланцев Ду 150 на Ру 2,5 МПа по ГОСТ 12821-80 требуется 12 шпилек М20. Длина шпильки рассчитывается как сумма толщины двух фланцев, высоты двух гаек, толщины прокладки и запаса на выход резьбы (обычно 2-3 нитки). Для точного подбора используют ГОСТ 9066-75. Материал крепежа (например, сталь 35) должен соответствовать материалу фланцев и условиям эксплуатации.

Какая прокладка рекомендуется для соединения фланцев Ду 150 на паре с температурой 300°C и давлением 2,4 МПа?

Для таких параметров (высокая температура, давление) плоские неметаллические прокладки (паронит) могут не подойти из-за старения материала. Оптимальным выбором будет спирально-навитая прокладка (СНП) с оболочкой из стали 08Х18Н10Т и графитовым заполнителем. Она обеспечивает надежную герметизацию, обладает компенсирующей способностью и устойчива к термическим циклам.

Можно ли использовать плоский приварной фланец вместо воротникового на трубопроводе высокого давления?

Нет, это недопустимо без соответствующего перерасчета и согласования с надзорными органами. Плоский фланец (ГОСТ 12820) имеет ограничение по максимальному давлению (как правило, до Ру 2,5 МПа) из-за конструкции соединения с трубой. Воротниковый фланец (ГОСТ 12821) рассчитан на более высокие давления (до 20 МПа) и лучше распределяет механические напряжения. Замена типа фланца влечет изменение конструкции и должно быть обосновано расчетом на прочность.

Что означает исполнение уплотнительной поверхности фланца 1, 2, 3 и т.д.?

Исполнение определяет тип поверхности, контактирующей с прокладкой. Для фланцев Ду 150 по ГОСТ 12815-80 основные исполнения:

Исполнение 1: Гладкая уплотнительная поверхность. Подходит для мягких прокладок.
Исполнение 2: Поверхность с соединительным выступом (шип-паз).
Исполнение 3: Поверхность с выступом-впадиной.
Исполнение 4: Поверхность с шипом.
Исполнение 5: Поверхность с пазом.
Исполнение 6, 8, 9: Под линзовую прокладку, овальное сечение и т.д.

Выбор исполнения зависит от типа прокладки, давления и требований к герметичности. Фланцы в паре должны иметь одинаковое исполнение.

Как маркируется фланец стальной приварной встык Ду 150 на Ру 1,6 МПа из стали 09Г2С?

Пример условного обозначения по ГОСТ 12821-80: Фланец 1-150-1,6 09Г2С ГОСТ 12821-80, где:

«1» – исполнение уплотнительной поверхности (гладкая);
«150» – условный проход Ду в мм;
«1,6» – условное давление Ру в МПа;
«09Г2С» – марка стали;
ГОСТ 12821-80 – стандарт на конструкцию и размеры.

Фланцы стальные Ду 150