Фланцы стальные плоские приварные Ду 25

Фланцы стальные плоские приварные Ду 25: конструкция, стандарты, применение и монтаж

Фланец стальной плоский приварной на условный проход (Ду) 25 мм является одним из наиболее распространенных типов соединительных элементов в трубопроводных системах для среднего и низкого давления. Его основное назначение – обеспечение герметичного и разъемного соединения участков трубопроводов, присоединения к ним арматуры (задвижек, клапанов, фильтров), приборов учета и контроля, а также подключения к оборудованию. Конструктивно это кольцевая деталь с равномерно расположенными отверстиями под крепежные шпильки или болты и центральным отверстием, соответствующим наружному диаметру трубы Ду 25. Монтаж осуществляется путем приварки фланца к торцу трубы по периметру с внешней стороны, что отличает его от фланцев приварных встык.

Конструктивные особенности и геометрические параметры

Плоский приварной фланец (тип 01 по ГОСТ 33259-2015, ранее тип 1 по ГОСТ 12820-80) характеризуется плоской кольцевой поверхностью для соединения с ответным фланцем. Ключевые геометрические параметры стандартизированы и определяются рядом нормативных документов. Для условного прохода Ду 25 основные размеры следующие.

Основные размеры и характеристики (на основе ГОСТ 33259-2015, ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12815-80):

• Условный проход (Ду, DN): 25 мм.
• Наружный диаметр трубы, на которую устанавливается фланец: 32 мм (для трубной системы ряда А) или 25 мм (для ряда Б, реже). Соответствие фланца конкретному ряду труб должно быть оговорено в документации.
• Условное давление (Ру, PN): Стандартный ряд давлений: 0.1 (1), 0.6 (6), 1.0 (10), 1.6 (16), 2.5 (25) МПа (кгс/см²). Наиболее распространены фланцы на Ру 1.6 МПа.
• Диаметр окружности расположения болтов (Dб): Зависит от давления. Например, для Ру 1.6 МПа – 85 мм.
• Количество и диаметр отверстий под крепеж: 4 отверстия диаметром 14 мм для Ру 1.6 МПа.
• Диаметр болтов/шпилек: М12 для Ру 1.6 МПа.
• Наружный диаметр фланца (D): 105 мм для Ру 1.6 МПа.
• Внутренний диаметр фланца (d): ~26-33 мм, в зависимости от исполнения уплотнительной поверхности и ряда трубы.
• Толщина соединительного выступа (b): 12 мм для Ру 1.6 МПа.
• Диаметр ступицы (d1): ~45-50 мм, зависит от стандарта.
• Высота/толщина фланца (h): ~12-16 мм, варьируется в зависимости от давления и материала.

Исполнения уплотнительных поверхностей

Для обеспечения герметичности стыка фланцы имеют различные типы уплотнительных поверхностей. Выбор исполнения зависит от рабочих параметров среды, типа прокладки и требований к надежности соединения.

• Исполнение 1 (Плоская): Гладкая поверхность без выступов. Применяется с мягкими прокладками (паронит, резина, фторопласт) в системах низкого давления (до Ру 1.6 МПа) для неагрессивных сред.
• Исполнение 2 (Выступ-впадина): Состоит из концентрического выступа на одном фланце и соответствующей впадины на другом. Фиксирует прокладку, предотвращая ее вытеснение. Применяется для более высоких давлений и вакуума.
• Исполнение 3 (Шип-паз): Аналогично исполнению 2, но с более четкой геометрией. Обеспечивает лучшую герметизацию, особенно для опасных, токсичных и легколетучих сред.
• Исполнение 4 (Под линзовую прокладку): Имеет коническую поверхность для установки линзовой прокладки. Применяется в высокотемпературных и высоконапорных системах (теплоэнергетика).
• Исполнение 5 (Под прокладку овального сечения): Аналогично исполнению 4, но для прокладок овального сечения. Характеризуется высокой герметичностью.
• Исполнение 9 (Под фторопластовую прокладку): Имеет шип для установки фторопластовой прокладки.

Для фланцев Ду 25 в системах водоснабжения, отопления и общей промышленности наиболее часто используется исполнение 1 или 2.

Материалы изготовления и марки стали

Выбор материала фланца определяется рабочими параметрами среды (давление, температура, химическая агрессивность) и регламентируется стандартами.

• Углеродистые стали обыкновенного качества: Ст3сп, Ст3пс – для рабочих сред с температурой от -30 до +300°C, неагрессивных сред (вода, пар, воздух, инертные газы).
• Качественные углеродистые и низколегированные стали: Сталь 20, 09Г2С – для температур от -40 до +425°C, повышенных нагрузок. Сталь 09Г2С применяется в северном исполнении (до -70°C).
• Легированные стали: 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ – для агрессивных сред (кислоты, щелочи), высоких температур или особых требований по коррозионной стойкости.

Области применения в энергетике и промышленности

Фланцы Ду 25 находят широкое применение в различных отраслях благодаря унификации и надежности.

• Теплоэнергетика и ЖКХ: Системы отопления (подводки к теплообменникам, насосам, задвижкам), трубопроводы горячего и холодного водоснабжения, технологические линии котельных.
• Химическая и нефтехимическая промышленность: Вспомогательные линии подачи реагентов, контрольных сред, трубопроводы низкого давления.
• Промышленная вентиляция и пневмотранспорт: Соединения воздуховодов высокого давления, системы подачи сжатого воздуха.
• Приборостроение и АСУ ТП: Подключение контрольно-измерительных приборов (манометров, расходомеров, датчиков), импульсных линий.
• Общее машиностроение: Гидравлические и смазочные системы станков и технологического оборудования.

Технология монтажа и требования к сварке

Качество фланцевого соединения напрямую зависит от правильности монтажа. Последовательность операций:

1. Подготовка: Проверка маркировки фланцев, состояния уплотнительных поверхностей (отсутствие забоин, раковин), подбор прокладки и крепежа.
2. Насадка фланца на трубу: Фланец надевается на трубу таким образом, чтобы торец трубы не выступал за плоскость соединительного выступа фланца более чем на 0.5 мм.
3. Предварительная центровка и совмещение: Собирается узел с ответным фланцем (арматурой), обеспечивается соосность отверстий под болты.
4. Прихватка и сварка: Фланец прихватывается в 2-3 точках, после чего выполняется сплошной круговой сварочный шов по внешнему контуру стыка фланца с трубой. Рекомендуется ручная дуговая сварка (РДС) или аргонодуговая сварка (для нержавеющих сталей).
5. Охлаждение и зачистка: Естественное охлаждение, удаление шлака и брызг металла с уплотнительной поверхности.
6. Сборка соединения: Установка прокладки, совмещение фланцев, монтаж болтов/шпилек. Затяжка производится крест-накрест динамометрическим ключом для обеспечения равномерного давления на прокладку.

Важно: Запрещается приваривать фланец со стороны уплотнительной поверхности, а также выполнять монтаж уже приваренного фланца с перекосом.

Сравнительная таблица параметров фланцев плоских приварных Ду 25 по ГОСТ 33259-2015 (PN 1.6 и PN 2.5)

Параметр	Обозначение	PN 1.6 (16 кгс/см²)	PN 2.5 (25 кгс/см²)
Условный проход	DN	25	25
Наружный диаметр фланца	D	105 мм	115 мм
Диаметр окружности болтов	Dб	85 мм	90 мм
Диаметр отверстий под болты	d	14 мм	14 мм
Количество отверстий	n	4	4
Диаметр болтов/шпилек	—	М12	М12
Толщина фланца	b	12 мм	14 мм
Масса (Сталь 20, исп.1), ~	—	0.65 кг	0.85 кг

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается плоский приварной фланец от фланца приварного встык?

Плоский фланец приваривается к трубе только одним швом по внешнему контуру, перпендикулярно оси трубы. Фланец приварной встык (воротниковый) имеет коническую горловину и приваривается двумя швами: стыковым к торцу трубы и угловым к ее внешней поверхности. Это делает соединение встык более прочным и стойким к изгибающим нагрузкам, что критично для систем высокого давления и температуры. Плоские фланцы проще в изготовлении и монтаже, но рассчитаны на меньшие нагрузки.

Как правильно подобрать прокладку для фланцевого соединения Ду 25 PN 16?

Выбор прокладки зависит от среды, температуры и исполнения уплотнительной поверхности. Для исполнения 1 (плоское) при температуре до 100°C и неагрессивных средах (вода) применяют паронитовые прокладки ПОН (общего назначения). Для исполнения 2 (выступ-впадина) используют прокладки из того же материала, но соответствующей геометрии. Для агрессивных сред применяют фторопластовые (ФУМ) или терморасширенный графит. Размер прокладки должен точно соответствовать размерам уплотнительной поверхности фланца.

Можно ли использовать фланец, рассчитанный на Ру 1.6 МПа, для работы при давлении 2.0 МПа?

Нет, это недопустимо. Условное давление (PN) – это максимальное избыточное рабочее давление при температуре 20°C, при котором допустима длительная эксплуатация. Использование фланца с заниженным номинальным давлением создает риск разрушения соединения, разгерметизации и аварии. Для давления 2.0 МПа необходимо выбирать фланец как минимум на PN 2.5 МПа.

Как маркируется фланец стальной плоский приварной?

Маркировка должна содержать: тип фланца (например, «Фланец 1-25-16 ст. 20»), где: «1» – исполнение уплотнительной поверхности, «25» – условный проход Ду, «16» – условное давление Ру, «ст.20» – марка стали. Также на изделие могут наноситься клеймо производителя, номер плавки (для ответственных применений) и знак соответствия стандарту.

Каковы основные причины разгерметизации фланцевого соединения Ду 25?

• Неравномерная затяжка болтов: Приводит к перекосу и неравномерному обжатию прокладки.
• Некорректный подбор или износ прокладки: Использование материала, не стойкого к среде или температуре.
• Механическое повреждение уплотнительной поверхности: Забоины, царапины, коррозия.
• Неправильная сварка: Коробление фланца от термического воздействия, попадание брызг металла на посадочное место.
• Несоответствие фланцев: Попытка стыковки фланцев разных исполнений (например, плоского с фланцем «шип-паз») или разных давлений.

Заключение

Фланец стальной плоский приварной Ду 25 представляет собой стандартизированный, надежный и экономичный элемент для создания разъемных соединений в трубопроводных системах низкого и среднего давления. Его корректная эксплуатация зависит от строгого соблюдения правил выбора (по давлению, температуре, материалу и исполнению), качества изготовления по актуальным стандартам и соблюдения технологии монтажа, особенно сварки и затяжки. Понимание конструктивных особенностей и нормативной базы позволяет специалистам энергетической и промышленной сфер обеспечивать долговечную и безопасную работу трубопроводной арматуры и систем.