Фланцы под трубу

Фланцы под трубу применяются для создания разъёмных и герметичных соединений трубопроводов, трубопроводной арматуры, насосов, аппаратов и другого промышленного оборудования. Чтобы соединение было надёжным, фланец необходимо подобрать не только по условному проходу, но и по наружному диаметру трубы, толщине её стенки, рабочему давлению, материалу и способу присоединения.

ООО «Нефтеспецдеталь» изготавливает фланцы под стандартные и нестандартные размеры труб по ГОСТ 33259-2015, ГОСТ 12821-80, ASME B16.5, EN 1092-1 и конструкторской документации заказчика. Возможно производство единичных изделий и серийных партий из углеродистых, низколегированных, нержавеющих и специальных сталей.

Что означает «фланец под трубу»

Выражение «фланец под трубу» обычно используют, когда требуется подобрать или изготовить фланец под конкретный типоразмер трубопровода.

При подборе учитывают:

• номинальный диаметр DN или NPS;
• наружный диаметр трубы;
• толщину стенки;
• рабочее и расчётное давление;
• температуру рабочей среды;
• материал трубы и фланца;
• тип фланцевого соединения;
• конструкцию уплотнительной поверхности;
• требования нормативной и проектной документации.

Один и тот же номинальный диаметр трубы может соответствовать нескольким вариантам толщины стенки. Поэтому для приварного встык фланца недостаточно указать только DN: необходимо также знать фактический наружный диаметр и толщину стенки трубы.

Подбор фланца под диаметр трубы

Для правильного подбора желательно предоставить полные параметры трубы и соединения.

Номинальный диаметр

В российских стандартах применяется обозначение DN, в международной практике — NPS. Номинальный диаметр используется для классификации трубопровода, но не всегда совпадает с его фактическим наружным диаметром.

Наружный диаметр трубы

Фактический наружный диаметр особенно важен при изготовлении воротниковых фланцев и нестандартных изделий. Он определяет присоединительный размер и геометрию участка под сварку.

Толщина стенки

Толщина стенки влияет на внутренний диаметр трубы, геометрию сварочной кромки и плавность перехода от трубы к воротнику фланца.

Рабочее давление

Для российских и европейских стандартов обычно используется обозначение PN. В стандартах ASME применяется класс давления Class.

Нельзя подбирать фланец только по условному обозначению давления без учёта температуры и материала. Допустимые рабочие параметры определяются стандартом, проектом и расчётом трубопровода.

Рабочая температура и среда

Для воды, пара, нефти, газа, химических реагентов и других сред могут потребоваться разные материалы, уплотнения и исполнения присоединительной поверхности.

Тип соединения

По способу монтажа могут применяться:

• фланцы приварные встык;
• плоские приварные фланцы;
• резьбовые фланцы;
• свободные фланцы;
• специальные изделия по чертежу.

Какие данные нужны для подбора фланца

Чтобы подобрать или рассчитать фланец под трубу, направьте следующие сведения:

1. Стандарт фланца, если он указан в проекте.
2. Наружный диаметр трубы.
3. Толщину стенки.
4. DN или NPS.
5. PN или Class.
6. Марку материала.
7. Рабочую температуру.
8. Тип транспортируемой среды.
9. Исполнение уплотнительной поверхности.
10. Требуемое количество изделий.

Если часть параметров неизвестна, можно предоставить чертёж, спецификацию, фотографию маркировки или данные ответного оборудования.

Типы фланцев под трубу

Фланцы приварные встык

Приварные встык, или воротниковые, фланцы соединяются с трубой стыковым сварным швом. Конический воротник способствует более равномерному распределению напряжений в зоне соединения.

Такие изделия применяются:

• на трубопроводах высокого давления;
• при повышенной температуре;
• на ответственных технологических линиях;
• при циклических и вибрационных нагрузках;
• в нефтегазовой, химической и энергетической промышленности.

По ГОСТ 33259-2015 к этой группе относятся фланцы типа 11. В стандарте ASME B16.5 применяется обозначение Welding Neck, или WN.

Плоские приварные фланцы

Плоский фланец устанавливается на трубу и приваривается угловыми швами. Такая конструкция часто применяется на общепромышленных трубопроводах при умеренных нагрузках.

При подборе необходимо учитывать:

• наружный диаметр трубы;
• монтажный зазор;
• требования к сварным швам;
• рабочие параметры системы;
• соответствие материала трубы и фланца.

Резьбовые фланцы

Резьбовые соединения применяются там, где сварка ограничена требованиями эксплуатации или технологии монтажа. Конструкция и резьба должны соответствовать документации трубопровода и ответного оборудования.

Свободные фланцы

Свободные фланцы используются совместно с приварным кольцом или отбортованным концом трубы. Такое решение может облегчать монтаж и совмещение крепёжных отверстий.

Глухие фланцы и фланцевые заглушки

Глухие фланцы предназначены не для соединения двух проходных участков трубы, а для герметичного перекрытия трубопровода, аппарата или ответного патрубка.

Нестандартные фланцы под трубу

Если труба имеет нестандартный наружный диаметр, увеличенную толщину стенки или присоединительные размеры, не предусмотренные серийным стандартом, фланец изготавливается по рабочему чертежу.

Такой вариант востребован при:

• ремонте действующего оборудования;
• модернизации трубопроводов;
• замене импортных деталей;
• соединении труб разных стандартов;
• изготовлении переходных узлов;
• восстановлении изделий по образцу.

Фланцы под стальную трубу

Для стальных трубопроводов фланцы подбираются с учётом марки стали, свариваемости материалов и условий эксплуатации.

Для труб общего назначения часто применяются фланцы из стали 20. Для эксплуатации при отрицательных температурах востребованы низколегированные стали 09Г2С и 13ХФА. Для агрессивных сред используют нержавеющие и коррозионностойкие материалы.

Материал фланца не следует выбирать только по совпадению марки с трубой. Решение должно учитывать проект, технологию сварки, давление, температуру, свойства среды и требования к механическим характеристикам соединения.

Фланцы под сварку с трубой

Фланец под сварку должен соответствовать геометрии трубы и принятой технологии монтажа.

Для приварного встык соединения важны:

• наружный диаметр;
• толщина стенки;
• диаметр прохода;
• геометрия разделки кромок;
• плавность перехода;
• требования к сварному шву.

Для плоских приварных фланцев учитывают посадку на трубу, величину выступания трубы, расположение сварных швов и требования проектной документации.

При заказе желательно указывать полный размер трубы в формате:

наружный диаметр × толщина стенки

Например:

89 × 6 мм

Соответствие размеров трубы и фланца

Номинальный диаметр DN не является точным геометрическим размером. Поэтому таблицы соответствия следует использовать только для предварительного подбора.

Пример типовых сочетаний:

Эта таблица не заменяет проверку по нормативной и проектной документации. Давление PN нельзя определять только по размеру трубы: оно задаётся условиями работы системы.

Фланцы под трубу по ГОСТ 33259-2015

ГОСТ 33259-2015 устанавливает типы, присоединительные размеры и исполнения фланцев арматуры, соединительных частей и трубопроводов.

При подборе учитывают:

• тип конструкции;
• DN;
• PN;
• исполнение уплотнительной поверхности;
• материал;
• ряд присоединительных размеров;
• требования к ответной детали.

Для соединения с трубой чаще всего применяются плоские приварные и приварные встык исполнения.

Фланцы под трубу по ГОСТ 12821-80

ГОСТ 12821-80 применяется для воротниковых фланцев, привариваемых встык. Несмотря на наличие более нового ГОСТ 33259-2015, изделия по ГОСТ 12821-80 продолжают встречаться в действующей проектной документации, ремонте и реконструкции оборудования.

При заказе важно указать:

• условный проход;
• условное давление;
• исполнение;
• наружный диаметр трубы;
• толщину стенки;
• материал.

Фланцы под трубу по ASME B16.5

Для импортного оборудования и международных проектов применяются фланцы по ASME B16.5.

Основные параметры:

• NPS;
• Class;
• тип фланца;
• тип уплотнительной поверхности;
• материал по ASTM или проектной спецификации;
• размер трубы и Schedule.

Для фланцев WN необходимо указать Schedule трубы или её фактическую толщину стенки. Это требуется для согласования внутреннего прохода и сварочной кромки.

Возможные типы:

• WN — Welding Neck;
• SO — Slip-On;
• BL — Blind;
• SW — Socket Weld;
• THD — Threaded.

Фланцы по EN 1092-1

EN 1092-1 применяется в европейских проектах и при комплектации импортного оборудования. При подборе учитываются DN, PN, тип фланца, материал и обозначение уплотнительной поверхности.

Изделия по EN нельзя автоматически заменять фланцами по ГОСТ без проверки присоединительных размеров, крепёжных отверстий и поверхностей уплотнения.

Материалы для изготовления фланцев

ООО «Нефтеспецдеталь» изготавливает фланцы из различных марок сталей.

Низколегированные стали

• 09Г2С;
• 13ХФА;
• 20ЮЧ;
• другие специальные материалы.

Используются при повышенных требованиях к прочности, хладостойкости и работе на нефтегазовых объектах.

Нержавеющие стали

• 12Х18Н10Т;
• 10Х17Н13М2Т;
• AISI 304;
• AISI 316;
• другие коррозионностойкие марки.

Применяются в химической, пищевой, нефтехимической промышленности и при работе с агрессивными средами.

Как выбрать материал фланца

Материал выбирается с учётом:

• марки трубы;
• температуры эксплуатации;
• давления;
• коррозионной активности среды;
• климатического исполнения;
• требований к ударной вязкости;
• технологии сварки;
• нормативной документации проекта.

Окончательный выбор материала должен выполняться на основании проекта и технических требований, а не только по общему назначению трубопровода.

Где применяются фланцы под трубу

Нефтегазовая промышленность

• промысловые трубопроводы;
• нефтепроводы и газопроводы;
• компрессорные станции;
• установки подготовки нефти и газа;
• обвязка технологического оборудования.

Химическая и нефтехимическая промышленность

• технологические линии;
• реакторные установки;
• теплообменники;
• трубопроводы химически активных сред.

Энергетика

• паропроводы;
• тепловые сети;
• котельные;
• насосное оборудование;
• вспомогательные технологические системы.

Водоснабжение и промышленная инфраструктура

• насосные станции;
• очистные сооружения;
• оборотное водоснабжение;
• технические трубопроводы предприятий.

Машиностроение

• соединение патрубков оборудования;
• нестандартные переходные узлы;
• ремонт и модернизация производственных установок.

Производство фланцев под трубу

Производственный процесс может включать:

1. Анализ чертежа или параметров трубы.
2. Проверку стандарта и присоединительных размеров.
3. Подбор материала заготовки.
4. Разработку или проверку технологического процесса.
5. Токарную обработку.
6. Фрезерование и сверление крепёжных отверстий.
7. Формирование уплотнительной поверхности.
8. Обработку сварочной кромки.
9. Контроль геометрии и размеров.
10. Маркировку и подготовку к отгрузке.

Состав операций зависит от типа фланца, материала, размера и требований заказчика.

Контроль качества

При изготовлении могут контролироваться:

• соответствие материала;
• наружные и внутренние диаметры;
• толщина и высота фланца;
• присоединительные размеры;
• расположение крепёжных отверстий;
• геометрия воротника;
• размеры сварочной кромки;
• уплотнительная поверхность;
• соответствие чертежу и стандарту;
• маркировка изделия.

Состав контрольных операций и документации согласовывается при оформлении заказа.

Изготовление фланцев под трубу по чертежам

Предприятие принимает документацию в форматах:

• PDF;
• DWG;
• DXF;
• STEP;
• STP;
• Компас-3D;
• SolidWorks.

Также возможна работа по:

• эскизу с размерами;
• техническому заданию;
• спецификации;
• образцу изделия;
• данным ответного оборудования.

Изготовление по чертежу позволяет учесть нестандартный наружный диаметр, толщину стенки, отверстия, посадочные размеры и специальные требования к материалу.

Изготовление фланцев под нестандартную трубу

Нестандартные трубы могут отличаться:

• наружным диаметром;
• толщиной стенки;
• материалом;
• формой присоединительной части;
• требованиями к внутреннему проходу;
• стандартом изготовления.

В таких случаях возможна разработка переходного или специального фланца по документации заказчика. При отсутствии чертежа исходными данными могут служить образец, размеры трубы и параметры ответного оборудования.

Изготовление фланцев под трубу на заказ

ООО «Нефтеспецдеталь» выполняет:

• изготовление стандартных фланцев;
• производство нестандартных изделий;
• изготовление от одной штуки;
• выпуск серийных партий;
• изготовление по российским и международным стандартам;
• производство по конструкторской документации;
• изготовление взамен импортных комплектующих.

Для расчёта направьте размеры трубы, стандарт, давление, материал и требуемое количество. При наличии чертежа приложите его к заявке.

Преимущества заказа у производителя

• собственная производственная база;
• подбор изделия под фактические размеры трубы;
• работа по ГОСТ, ASME и EN;
• изготовление стандартных и нестандартных фланцев;
• обработка углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей;
• единичное и серийное производство;
• контроль размеров;
• изготовление по чертежам и образцам.

Как заказать фланец под трубу

1. Укажите наружный диаметр и толщину стенки трубы.
2. Сообщите DN или NPS.
3. Укажите PN или Class.
4. Выберите тип фланца.
5. Укажите материал и рабочую среду.
6. Приложите чертёж или спецификацию.
7. Сообщите количество изделий.

После анализа исходных данных специалисты подготовят предложение по стоимости и срокам изготовления.

Часто задаваемые вопросы

Как подобрать фланец под диаметр трубы?

Необходимо знать наружный диаметр, толщину стенки, DN или NPS, давление, стандарт и тип соединения. Для воротникового фланца особенно важна геометрия сварочной части.

Достаточно ли знать только DN трубы?

Нет. DN является номинальным обозначением и не всегда полностью определяет фактические размеры. Для точного изготовления желательно указать наружный диаметр и толщину стенки.

Можно ли определить PN по диаметру трубы?

Нет. PN зависит не только от размера, но и от конструкции фланца, материала, температуры и требований проекта.

Что указать для фланца ASME?

Необходимо указать NPS, Class, тип фланца, поверхность уплотнения, материал и Schedule трубы либо фактическую толщину стенки.

Можно ли изготовить фланец под нестандартную трубу?

Да. Возможно изготовление по чертежу, эскизу, техническому заданию или образцу.

Какие типы фланцев доступны?

Приварные встык, плоские приварные, свободные, резьбовые, глухие и специальные исполнения по документации заказчика.

Можно ли изготовить переходной фланец?

Да. Переходной фланец может использоваться для соединения оборудования и труб с разными присоединительными размерами или стандартами.

Какие материалы доступны?

Сталь 09Г2С, 13ХФА, 20ЮЧ, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, AISI 304, AISI 316 и другие материалы по технической документации.

Можно ли заказать один фланец?

Да. Возможно единичное и серийное производство.

Можно ли изготовить фланец по образцу?

Да, если образец позволяет определить необходимые геометрические и присоединительные размеры. При необходимости дополнительно разрабатывается рабочая документация.

Какие стандарты используются?

ГОСТ 33259-2015, ГОСТ 12821-80, ASME B16.5, EN 1092-1 и другие нормативные документы по согласованию.

Какой срок изготовления?

Срок зависит от размера, материала, конструкции, количества и необходимости дополнительной обработки. Он определяется после анализа заявки и документации.