Фланец

Фла́нец (от нем. Flansch) — плоская деталь квадратной, круглой или иной формы с отверстиями для болтов или шпилек, служащая для прочного (узлы длинных строительных конструкций, например, ферм, балок и др.) и герметичного соединения труб, трубопроводной арматуры, присоединения труб друг к другу, к машинам, аппаратам и ёмкостям; для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение).

Фланцы используют попарно (комплектом). Исполнение фланцев осуществляется по ГОСТ 33259-2015, оно зависит от рабочего давления, на которое рассчитывается фланец или фланцевое соединение, и от перемещаемой среды:

• Исполнение B — с соединительным выступом.
• Исполнение E — с выступом.
• Исполнение F — с впадиной.
• Исполнение C — с шипом.
• Исполнение D — с пазом.
• Исполнение K — под линзовую прокладку.
• Исполнение J — под прокладку овального сечения.
• Исполнение L — с шипом под фторопластовую прокладку.
• Исполнение M — с пазом под фторопластовую прокладку.

Фланцы различаются по типам: стальные плоские приварные (тип 01); стальные приварные встык (воротниковые фланцы) (тип 11); стальные плоские свободные на приварном кольце (тип 02); фланцы корпуса арматуры (сосудов и аппаратов) (тип 21); фланцы стальные плоские на отбортовке (тип 03); стальные плоские свободные на хомуте под приварку (тип 04).

Российские стандарты регламентируют давление среды трубопроводов и соединительных частей, а также на присоединительных фланцев арматуры, соединительных частей машин, патрубков аппаратов и резервуаров на условное давление Pу от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см²)

Распространённые способы изготовления фланцев:

• штамповка фланцев в закрытых штампах,
• ковка на подкладном кольце (штамповка),
• центробежное электрошлаковое литьё (ЦЭШЛ),
• изготовление из раскатных колец (поковки),
• плазменная (лазерная или газовая) резка из листа.

Производительным методом изготовления фланцев является штамповка фланцев в закрытых штампах, данный метод позволяет изготавливать фланцы до Ду 700 Pу 2,5 МПа. Фланцы большего диаметра изготавливаются из раскатных колец либо методам ЦЭШЛ.

Себестоимость изготовления плоских фланцев, диаметром до Ду 2200, позволяет снизить нарезка полос листового металла с последующим нагревом и прокаткой на фланцегибе. Для данного метода обязателен контроль ультразвуковой дефектоскопией сварных швов. Данная технология позволяет снизить себестоимость изготовления на 50—70 % в отличие от изготовления фланцев из цельного листа.

В последнее время в связи с переходом многих российских предприятий на оборудование, изготовленное по американским и немецким стандартам (ANSI/ASME, DIN/EN), появилась потребность в нестандартных «переходных» фланцах. На «переходных» фланцах присоединительная поверхность изготавливается по импортному стандарту, а «воротниковая» (юбочная) часть фланца — по ГОСТ (под российский размер трубопроводов).

Точные параметры всех типоразмеров фланцев в зависимости от номинального давления представлены в ГОСТ 12820-80. Основные размеры варьируются в следующих диапазонах:

• условный диаметр внутреннего отверстия: от 10 до 1000;
• наружный диаметр: от 75 мм до 1175 мм;
• толщина: от 8 мм до 25 мм;
• номинальная масса: от 0.25 кг до 52.58 кг.

Для соединения отдельных малогабаритных строительных конструкций в целые огромные структуры, например, фермы, балки и др. в узлах растянутых конструкций применяются фланцевые соединения на болтах со следующими профилями^[1]:

• открытого профиля — тавры, двутавры, парные уголки;
• замкнутого профиля — круглые и квадратные трубы.

Нормативы СНГ

• плоские фланцы — ГОСТ 33259—2015
• воротниковые фланцы — ГОСТ 33259—2015
• свободные фланцы на приварном кольце — ГОСТ 33259—2015

Фланцы сосудов и аппаратов:

• ГОСТ 28759.1—90 «Типы и параметры»
• ГОСТ 28759.2—90 «Фланцы сосудов и аппаратов плоские — конструкция и размеры»
• ГОСТ 28759.3—90 «Стальные приварные встык»
• ГОСТ 28759.4—90 «Фланцы сосудов и аппаратов под прокладку восьмиугольного сечения»
• ГОСТ Р 54432—2011 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление от PN 1 до PN 200. Конструкция, размеры и общие требования» (взамен сборника ГОСТ 12815—80 — ГОСТ 12822—80 «Фланцы арматуры, соединительных частей трубопроводов»)

Нормативы европейские и западные:

• DIN (Deutsches Institut für Normung e.V., Немецкий институт по стандартизации).
• американским стандартам ANSI/ASME B 16.5, ANSI/ASME B 16.47.

• «Рекомендации по расчёту, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций». «Госстрой СССР», «ЦНИИПроектстальконструкция им. Мельникова». М. 1989. Тираж 3035 экз.

• Вакуумный фланец