Однією з найпоширеніших при спорудженні трубопроводів різного призначення, їх елементів, установки різної трубопровідної, у тому числі й запірної арматури, є фланцеве з'єднання.
Вона надійна, герметична і технологічна в монтажі.
Фланець – сталева пластина, що приварюється до відрізка труби або трубопровідної арматури, круглої або квадратної форми, з центральним отвором для проходження транспортованого по трубопроводу середовища та рівномірно розташованими по периметру отворами під кріплення різьбового з'єднання.
Конструктивно фланці сталеві підрозділяються на 3 стандартні типи.
ГОСТ12820-80 - Приварний плоский фланець надівається на трубу зовні і приварюється двома зварними швами по периметру.
ГОСТ12821-80 - Фланець приварний у стик має єдиний зварний шов між торцевою частиною труби і коміром фланця, що дає перевагу за часом проведення монтажних робіт. а фіксується тільки приварне кільце. Порівняно з попередніми типами, не маючи суворої фіксації, він дозволяє проводити монтаж у будь-яких, особливо важкодоступних умовах.
Фланець приварний – один з найчастіше використовуваних різновидів трубопровідної арматури, призначений для герметичного з'єднання елементів трубопроводів По суті, фланець є сталевою пластиною круглої або квадратної форми, що має отвір в центрі, що наварюється на торець труби. По кутах його (для квадратного фланця) або рівномірно по колу (для круглого) розташовані отвори, через які фланці двох ділянок трубопроводу надійно кріпляться один з одним за допомогою різьбових кріпильних деталей (болти, шпильки, гайки).
Залежно від призначення існує велика кількість стандартизованих різновидів фланців. Виготовлення фланців розрахованих на роботу в трубопровідних системах, що працюють при умовному тиску 0.1 – 20 МПа та температурах в діапазоні від -253 до +600 °С регламентовано загальними технічними вимогами ГОСТ12816-80, при цьому приєднувальні розміри, а також розміри ущільнювальних поверхонь ГОСТ12815-80.
Фланці виробляються з вуглецевих сталей звичайної якості (ГОСТ535-88) та якісних (ГОСТ1050-88), сталей підвищеної міцності (ГОСТ19281-89), легованих конструкційних (ГОСТ4543-71) та високолегованих ДЕРЖСТАНДАРТ5632-72), конкретний тип матеріалу вибирається з урахуванням вимог, пред'явлених до трубопроводу.
Застосування
Сьогодні неможливо уявити жодного трубопроводу без наявності фланцевих з'єднань. Нафто- та газопроводи, підприємства з нафтопереробки, об'єкти хімічної, харчової та переробної промисловості, енергетичні комплекси, теплоцентралі та теплотраси, системи водопостачання: скрізь, де існують трубопровідні системи, використовується цей тип з'єднання.
Відносна простота монтажу, можливість швидкого демонтажу та заміни різних ділянок трубопроводу, трубопровідної арматури (наприклад, запірної), обладнання роблять фланцеві з'єднання універсальними.
Класифікація
Фланці приварні сталеві, перш за все, класифікують за їх призначенням:
- загальне призначення;
- фланці для судин та апаратів ГОСТ28759.1-90.
За способом кріплення приварні фланці обох типів поділяються на:
- плоскі приварні: ГОСТ12820-80 для загального призначення та ГОСТ28759.2-90 для судин та апаратів;
- приварні встик (комірні) – ГОСТ12821-80 та ГОСТ28759.3-90 відповідно;
- фланці вільні на кільці приварного ГОСТ12822-80;
- фланці для судин та апаратів приварні встик під прокладку 8-ми вугільного перерізу ГОСТ28759.4-90.
Крім того, фланці приварні за ГОСТ12815-80 поділяються за типом виконання (формою ущільнювальних поверхонь). Розрізняють поверхні, що мають:
- з'єднувальний виступ;
- виступ;
- впадину;
- шип;
- паз;
- розраховані під встановлення лінзової прокладки;
- розраховані під установку прокладки з овальним перерізом;
- шип (для комірцевих);
- паз (для комірцевих).
Сортимент
Залежно від стандарту, фланці приварні виготовляються таких розмірів, крім того наведено умови експлуатації для кожного типу та варіанти виконання.
Фланці приварні плоскі:
- діаметр умовного проходу 10.0 – 2400.0 мм;
- товщина фланця 10.0 - 71.0 мм;
- температура середовища -70 - +300 °С;
- умовний тиск 0.1 – 2.5 МПа;
- варіанти виконання 1 – 5, 8, 9.
Приварний встик:
- діаметр умовного проходу 10.0 – 1600.0 мм;
- товщина фланця 8.0 - 107.0 мм;
- температура середовища -253 - +600 °С;
- умовний тиск 0.1 – 20.0 МПа;
- варіанти виконання 1 – 9.
Вільні на приварному кільці:
- діаметр умовного проходу 10.0 – 500.0 мм;
- товщина фланця 10.0 - 50.0 мм;
- температура середовища -30 - +300 °С;
- умовний тиск 0.1 – 2.5 МПа;
- варіанти виконання 1, 2, 3Б і 4, 5, 8, 9 (за погодженням).
Посудини та апарати приварні плоскі:
- діаметр умовного проходу 400.0 – 4000.0 мм;
- товщина фланця 25.0 - 145.0 мм;
- температура середовища -70 - +300 °С;
- умовний тиск 0.3 – 1.6 МПа.
Посудини та апарати приварні встик:
- діаметр умовного проходу 400.0 – 4000.0 мм;
- товщина фланця 35.0 - 155.0 мм;
- температура середовища -70 - +540 °С;
- умовний тиск 0.6 – 6.3 МПа.
Судинок та апаратів приварні встик під прокладку 8-ми вугільного перерізу:
- діаметр умовного проходу 400.0 – 4000.0 мм;
- товщина фланця 70.0 - 238.0 мм;
- температура середовища -70 - +540 °С;
- умовний тиск 6.3 – 16.0МПа.
