Стальной фланец подбирают по четырём параметрам: условный проход DN, номинальное давление PN, тип конструкции и марка стали под температуру среды. Для водопровода и отопления обычно хватает плоского приварного фланца из стали 20 на PN 10–16. Для пара, высоких давлений и перепадов температур выбирают воротниковый (приварной встык). Ответный фланец, прокладка и крепёж должны соответствовать тому же стандарту и тому же давлению.
Плоский или воротниковый: чем различаются типы
В России действует ГОСТ 33259-2015, который заменил прежние ГОСТ 12820 и 12821. В нём конструкция обозначается номером типа.
- Тип 01 — плоский приварной. Надевается на трубу и приваривается двумя угловыми швами. Дешёвый и простой в монтаже, но при вибрации и циклическом нагреве шов нагружен сильнее. Применяется в основном на низких и средних давлениях.
- Тип 11 — воротниковый. Имеет конический «воротник», стыкуется с трубой встык. Напряжения распределяются плавнее, поэтому он подходит для высоких давлений, пара и магистралей с температурными деформациями. Шов удобно контролировать радиографией или УЗК.
- Типы 02 и 04 — свободные на приварном кольце или на отбортовке. Фланец можно поворачивать, что упрощает совмещение отверстий под шпильки. Часто кольцо делают из нержавейки, а сам фланец из углеродистой стали — так экономят на дорогом металле.
Отдельно выбирают исполнение уплотнительной поверхности: соединительный выступ, пара «выступ — впадина», «шип — паз», канавка под овальную или линзовую прокладку. Соединение «шип — паз» лучше удерживает прокладку, но требует точного совпадения пары фланцев.
Давление и температура: как выбрать PN и марку стали
PN — это давление, которое фланец держит при нормальной температуре. С ростом температуры допустимое рабочее давление снижается, поэтому для горячих сред PN берут с запасом. Точные понижающие коэффициенты приведены в таблицах ГОСТ 33259.
| Марка стали | Температурный диапазон (ориентир) | Где применяют |
|---|---|---|
| Ст3сп | примерно −20…+300 °C | вода, отопление, неагрессивные среды |
| Сталь 20 | примерно −30…+425 °C | самый распространённый вариант: вода, пар, нефтепродукты |
| 09Г2С | примерно −70…+425 °C | северные районы, наружные сети, газ |
| 12Х18Н10Т | примерно −253…+600 °C | агрессивные среды, пищевые и химические производства |
Границы указаны ориентировочно: у разных производителей и в разных нормативах они немного расходятся. Для опасных производственных объектов допустимую марку определяет проект.
Перевод единиц простой: PN 16 соответствует 1,6 МПа, или примерно 16 кгс/см². Ряд давлений по ГОСТ 33259 — от PN 2,5 до PN 250.
Что проверить перед покупкой и монтажом
Первым делом сверьте стандарт. Фланец по ГОСТ и фланец по DIN/EN с одинаковыми DN и PN не всегда совпадают по диаметру окружности болтов и числу отверстий, поэтому ответную часть к импортной арматуре подбирают по её паспорту.
На фланце должна быть маркировка: DN, PN, марка стали, номер плавки или товарный знак. Без неё и без сертификата изделие не примут на объектах с техническим надзором. Размерный ряд и типы, которые поставляют как стальные фланцы спб, приведены в отраслевых каталогах. Подробнее можно узнать на сайте: стальные фланцы спб.
При монтаже шпильки затягивают крест-накрест в несколько проходов. Если затягивать по кругу, фланец перекосится, и прокладка начнёт пропускать даже при исправных деталях.
Частые вопросы
Можно ли соединить фланец PN 16 с фланцем PN 10?
Для части диаметров присоединительные размеры совпадают, и собрать такое соединение физически можно. Но рабочее давление узла ограничено меньшим значением, то есть PN 10.
Чем фланец по ГОСТ 12820 отличается от фланца по ГОСТ 33259?
ГОСТ 12820 — прежний стандарт на плоские приварные фланцы. В ГОСТ 33259 такие фланцы относятся к типу 01, основные размеры в целом сохранены, но изменились обозначения исполнений. При замене старых фланцев размеры всё же стоит сверить по таблице.
Нужно ли грунтовать или красить стальной фланец?
Фланцы из углеродистой стали поставляются с консервационным покрытием или без него, поэтому после монтажа их окрашивают вместе с трубопроводом. Нержавеющие фланцы окраска не требуется.
Какую прокладку ставить на фланец для горячей воды?
Для отопления с температурой до 150 °C обычно используют паронит ПОН или ПМБ. Для пара и более высоких температур применяют спирально-навитые или терморасширенный графит, но окончательный выбор зависит от давления и среды.