Фланцы стальные плоские приварные Ду 65: технические характеристики, стандарты и применение
Фланец стальной плоский приварной Ду 65 представляет собой стандартизированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, предназначенный для монтажа разъемных соединений в трубопроводных системах, работающих под давлением. Условный проход (Ду) 65 мм соответствует наружному диаметру трубы 76 мм (по ГОСТ 33259-2015 для бесшовных труб) или 75.5 мм (для электросварных труб). Данный типоразмер широко распространен в технологических линиях, системах теплоснабжения, водоснабжения, нефтегазовой и химической промышленности, где требуется надежное и обслуживаемое соединение.
Конструктивные особенности и принцип монтажа
Плоский приварной фланец (тип 01 по ГОСТ 33259-2015, ранее тип 1 по ГОСТ 12820-80) характеризуется плоской кольцевой формой с центральным отверстием под трубу и равномерно расположенными отверстиями под шпильки или болты. Монтаж осуществляется путем насадки фланца на торец трубы и приварки его двумя сварными швами: первый – по периметру стыка в торцевой части (в раструб), второй – по внутреннему диаметру с внутренней стороны соединения. Это отличает его от фланца стального приварного встык (воротникового), который приваривается одним стыковым швом в зоне конической шейки.
Ключевые конструктивные элементы фланца Ду 65:
- Условный проход (Ду/DN): 65 мм.
- Наружный диаметр фланца (D): Варьируется в зависимости от условного давления (Py). Например, для Py 10 кгс/см² (1.0 МПа) – 185 мм, для Py 25 кгс/см² (2.5 МПа) – 205 мм.
- Диаметр окружности расположения отверстий (D1): Определяет разметку для крепежных элементов.
- Количество и диаметр отверстий под крепеж (n x d): Для Ду 65, как правило, 4 отверстия диаметром 18 мм (для Py 10) или 8 отверстий диаметром 18 мм (для Py 25-40).
- Толщина фланца (b): Также зависит от давления, увеличиваясь с его ростом.
- Диаметр условного прохода (dв): Внутренний диаметр фланца, соответствующий наружному диаметру трубы, на которую он монтируется.
- Ст20, Ст3сп/пс: Для общепромышленных трубопроводов с температурой среды от -40 до +425 °C, транспортирующих воду, пар, неагрессивные жидкости и газы.
- 09Г2С: Низколегированная сталь для работы в условиях низких температур (до -70 °C) и повышенных нагрузок.
- 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т (нержавеющие стали): Для агрессивных сред (кислоты, щелочи), пищевой и фармацевтической промышленности, систем с высокими требованиями к чистоте.
- Тепловые сети (подающие и обратные линии), системы отопления.
- Магистрали водоснабжения и канализации (на напорных участках).
- Технологические трубопроводы промышленных предприятий.
- Вспомогательные линии в энергетике (системы химводоочистки, дренажа, маслоснабжения).
- Два фланца: С идентичными параметрами (Ду, Py, исполнение поверхности).
- Крепежные изделия: Шпильки (предпочтительно) или болты с гайками по ГОСТ, DIN или другим стандартам. Для Ду 65 Py 16-40 обычно используются шпильки М16 соответствующей длины.
- Прокладка: Обеспечивает герметизацию. Тип прокладки зависит от среды и параметров:
- Паронитовая (ПОН, ПМБ) – для воды, пара, нефтепродуктов.
- Фторопластовая (Ф4) – для агрессивных сред.
- Резиновая – для холодной воды и низких давлений.
- Спирально-навитая (СНП) – для высоких давлений и температур.
- Соответствие маркировки (Ду, Py, марка стали, клеймо производителя).
- Геометрические параметры (диаметры, разметку отверстий, толщину).
- Качество механической обработки: отсутствие заусенцев, трещин, раковин на уплотнительной поверхности.
- Твердость материала (при необходимости, для ответственных систем).
Основные стандарты и технические требования
В Российской Федерации и странах СНГ основным стандартом, регламентирующим параметры плоских приварных фланцев, является ГОСТ 33259-2015 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования». Этот стандарт гармонизирован с европейскими нормами EN 1092-1. Ранее использовался ГОСТ 12820-80, данные которого актуальны, но новое производство должно соответствовать ГОСТ 33259.
Фланцы изготавливаются из различных марок стали, выбор которых определяется рабочими условиями:
Таблица размеров и параметров фланцев плоских приварных Ду 65 по ГОСТ 33259-2015 (PN 6, 10, 16, 25, 40)
| PN (Номинальное давление), бар | Наружный диаметр фланца (D), мм | Диаметр окружности болтов (D1), мм | Кол-во и диаметр отверстий (n x d) | Толщина фланца (b), мм, не менее | Диаметр ступицы (dв), мм (под трубу) | Масса (прибл.), кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 (0.6 МПа) | 180 | 145 | 4 x 18 | 18 | 76 | 2.1 |
| 10 (1.0 МПа) | 185 | 150 | 4 x 18 | 20 | 76 | 2.4 |
| 16 (1.6 МПа) | 195 | 160 | 8 x 18 | 22 | 76 | 3.1 |
| 25 (2.5 МПа) | 205 | 170 | 8 x 18 | 24 | 76 | 3.8 |
| 40 (4.0 МПа) | 215 | 180 | 8 x 18 | 26 | 76 | 4.5 |
Область применения и ограничения
Фланцы плоские приварные Ду 65 применяются в системах, где не предполагается частых разборок соединения. Основные сферы использования:
Ограничения: В сравнении с воротниковыми фланцами, плоские создают повышенную концентрацию напряжений в зоне сварки из-за отсутствия конического перехода. Поэтому их не рекомендуется применять в системах с высокими циклическими нагрузками, в зонах с повышенной вибрацией, а также для трубопроводов высокого давления (свыше PN 40) и температур (выше +450°C) в критически важных системах. В таких случаях предпочтение отдается фланцам приварным встык.
Комплектация фланцевого соединения Ду 65
Для сборки герметичного разъемного соединения необходим полный комплект элементов:
Порядок затяжки крепежа – крест-накрест (по диагонали) с использованием калиброванного инструмента (динамометрического ключа) для обеспечения равномерного усилия и предотвращения перекоса.
Контроль качества и основные дефекты
При приемке и монтаже фланцев Ду 65 необходимо проверять:
Распространенные дефекты: нарушение геометрии (овальность), несоосность отверстий, наличие литейных раковин (для литых заготовок), повреждение уплотнительной поверхности при транспортировке, несоответствие марки материала.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается плоский приварной фланец от воротникового для Ду 65?
Плоский фланец (тип 01) насаживается на трубу и приваривается двумя угловыми швами. Воротниковый (тип 11) приваривается одним стыковым швом в зоне конической шейки (воротника), что обеспечивает лучшую распределение механических напряжений и применяется для более высоких давлений, температур и в условиях вибрации.
Как правильно подобрать крепеж для фланцевого соединения Ду 65 PN 16?
Для фланцев Ду 65 PN 16 (8 отверстий диаметром 18 мм) применяются шпильки М16хL. Длина шпильки (L) рассчитывается: толщина двух фланцев (2*b) + толщина прокладки + высота двух гаек + запас на резьбу (обычно 2-3 нитки). Стандартно используются шпильки по ГОСТ 9066-75 (класс прочности 5.6, 8.8) или аналоги. Затяжка – динамометрическим ключом с усилием, указанным в нормативной документации на соединение.
Какое уплотнение рекомендуется для фланцев Ду 65 на перегретый пар с температурой 300°C?
Для перегретого пара при температуре 300°C и давлении до 2.5 МПа (PN 25) оптимальным выбором являются прокладки спирально-навитые (СНП) типа 08Х18Н10Т/графлекс или паронитовые прокладки марки ПОН (для пара). Фторопластовые и резиновые прокладки в данном случае не применяются из-за температурного ограничения.
Можно ли использовать фланец из стали 09Г2С для наружного трубопровода в условиях Крайнего Севера?
Да, сталь 09Г2С является низколегированной и предназначена для эксплуатации в условиях низких климатических температур (до -70°C), сохраняя свои механические свойства. Это предпочтительный материал для арктического исполнения.
Что означает исполнение уплотнительной поверхности «В» или «Е» для фланца Ду 65?
Исполнение определяет тип поверхности контакта с прокладкой:
Исполнение В – выступ-впадина (шип-паз). Одна соединительная деталь имеет выступ, другая – соответствующую впадину.
Исполнение Е – с шипом под линзовую прокладку или прокладку овального сечения.
Для плоских приварных фланцев наиболее распространено Исполнение А – плоская поверхность, или Исполнение В для повышенных давлений.
Как осуществляется контроль качества сварного шва при монтаже плоского фланца?
Сварные швы при монтаже фланцев относятся к категории ответственных соединений. Контроль включает визуально-измерительный контроль (ВИК) на отсутствие трещин, непроваров, подрезов, а также неразрушающий контроль – ультразвуковой (УЗК) или радиографический (РК) – в соответствии с требованиями технологической документации и нормами Ростехнадзора (например, ПБ 03-585-03).
Заключение
Фланец стальной плоский приварной Ду 65 является массовым, экономичным и надежным решением для создания разъемных соединений в широком спектре промышленных трубопроводных систем среднего давления. Корректный подбор типоразмера по давлению (PN), материала по рабочей среде и температуре, а также соблюдение технологии монтажа и затяжки – ключевые условия для обеспечения долговечности и герметичности фланцевого соединения на протяжении всего срока службы трубопровода. При проектировании новых или модернизации существующих систем необходимо руководствоваться актуальными стандартами (ГОСТ 33259-2015) и учитывать ограничения по применению данного типа фланцев.