Фланцы - что это, виды, ГОСТ

Фланцы: что это такое, виды, ГОСТ и особенности применения в промышленности

Фланцы — это один из ключевых элементов трубопроводных систем, обеспечивающих надежное и герметичное соединение труб, арматуры, насосов, резервуаров и другого оборудования. Несмотря на кажущуюся простоту, фланцы играют критически важную роль в обеспечении безопасности, долговечности и эффективности промышленных коммуникаций. В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое фланцы, какие существуют их виды, какие стандарты (в том числе ГОСТ) регулируют их производство и применение, а также дадим практические рекомендации по выбору.

Что такое фланец?

Фланец — это кольцевой или дисковый элемент с отверстиями под болты, предназначенный для соединения труб, арматуры или оборудования между собой. Фланцевое соединение состоит из двух фланцев, прокладки между ними и крепежных элементов (болтов и гаек). Такое соединение позволяет легко разбирать и собирать участки трубопровода, что особенно важно при обслуживании, ремонте или модернизации систем.

Фланцы применяются в самых разных отраслях:

• нефтегазовая промышленность,
• химическая и нефтехимическая промышленность,
• теплоэнергетика,
• водоснабжение и канализация,
• пищевая и фармацевтическая промышленность.

Основные функции фланцев

1. Герметичность — предотвращение утечек транспортируемой среды (газа, жидкости, пара).
2. Механическая прочность — выдерживание давления, вибрации и температурных нагрузок.
3. Демонтаж/монтаж — возможность быстрого разъединения без повреждения трубопровода.
4. Адаптация — соединение элементов с разными диаметрами, материалами или типами соединений.

Классификация фланцев: основные виды

Фланцы классифицируются по нескольким признакам: способу присоединения к трубе, конструкции, материалу изготовления и назначению. Рассмотрим наиболее распространённые типы.

По способу присоединения к трубе

Приварные фланцы

Встык (сварные встык) — имеют конический переход (скос) и привариваются к трубе встык. Обеспечивают высокую прочность и герметичность. Применяются в системах с высоким давлением и температурой.

Внахлёст (надевные) — надеваются на трубу и привариваются только снаружи. Менее прочные, но дешевле и проще в монтаже. Используются в системах низкого и среднего давления.

Резьбовые фланцы

Соединяются с трубой по резьбе. Не требуют сварки, что удобно при монтаже в условиях, где сварка невозможна (например, взрывоопасные зоны). Однако не рекомендуются для высоких давлений и температур.

Глухие (заглушка-фланец)

Используются для герметичного перекрытия конца трубопровода. Не имеют отверстия под трубу.

Свободные фланцы на приварном кольце

Состоят из самого фланца и приварного кольца. Фланец свободно вращается вокруг кольца, что упрощает монтаж. Часто применяются в коррозионно-агрессивных средах.

По конструкции уплотнительной поверхности

• Плоские (тип А) — гладкая поверхность, используется с прокладками из паронита, резины и других мягких материалов.
• Выступ-впадина (тип В) — один фланец имеет выступ, другой — соответствующую впадину. Улучшает центровку и герметичность.
• Шип-паз (тип С) — аналогичен выступ-впадине, но с более глубоким зацеплением.
• Под линзовую прокладку (тип D) — имеет коническую выборку для металлической линзовой прокладки. Используется в высоконапорных системах.
• Под овальную или восьмигранную прокладку (тип Е) — применяется в нефтегазовой отрасли при высоких давлениях.

По материалу изготовления

• Стальные — наиболее распространённый тип. Используются углеродистые, легированные и нержавеющие стали.
• Чугунные — применяются в системах низкого давления (например, водопровод).
• Латунные и бронзовые — для агрессивных сред и пищевой промышленности.
• Титановые и никелевые — в химической и атомной промышленности.
• Пластиковые — ПВХ, ПП, ПНД — для коррозионно-стойких систем.

ГОСТы на фланцы: основные стандарты

В России и странах СНГ производство и применение фланцев регулируются государственными стандартами (ГОСТ). Ниже приведены ключевые ГОСТы, с которыми должен быть знаком каждый инженер или закупщик:

ГОСТ 33259-2015

«Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа».

Этот стандарт заменил устаревшие ГОСТ 12815–12822 и охватывает все основные типы фланцев: приварные, резьбовые, глухие и др. Устанавливает параметры:

• условное давление (Ру),
• условный проход (DN),
• типы уплотнительных поверхностей,
• размеры,
• материалы.

Другие распространённые ГОСТы

• ГОСТ 12815-80 — фланцы стальные плоские приварные (устаревший, но ещё встречается).
• ГОСТ 12820-80 — фланцы стальные плоские приварные на Ру до 2,5 МПа.
• ГОСТ 12821-80 — фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,6 до 20 МПа.
• ГОСТ 12822-80 — фланцы стальные резьбовые.
• ГОСТ 12816-80 — общие технические условия на фланцы.
• ГОСТ 17380-2001 — фланцы приварные встык для трубопроводов (аналог EN 1092-1).

Важно: При проектировании новых объектов рекомендуется использовать актуальный ГОСТ 33259-2015, так как он гармонизирован с международными стандартами (ISO, ASME).

Условное обозначение фланцев

Пример маркировки по ГОСТ 33259-2015:
Фланец 2-25-25-09Г2-01-33259

Расшифровка:

• 2 — тип фланца (приварной встык),
• 25 — условный проход DN 25 мм,
• 25 — условное давление Ру 2,5 МПа,
• 09Г2 — марка стали,
• 01 — исполнение уплотнительной поверхности (тип А — плоская),
• 33259 — номер стандарта.

Как выбрать фланец: практические рекомендации

1. Определите рабочие параметры системы:
   давление (Ру), температура, тип транспортируемой среды (агрессивность, токсичность, взрывоопасность).
2. Выберите тип фланца:
   высокое давление → приварной встык,
   низкое давление → плоский приварной или резьбовой,
   частый демонтаж → свободный на приварном кольце.
3. Учитывайте материал:
   вода, пар → углеродистая сталь,
   кислоты, щелочи → нержавеющая сталь (AISI 304, 316),
   пищевая промышленность → нержавейка с полированной поверхностью.
4. Сверьтесь с ГОСТ:
   убедитесь, что выбранный фланец соответствует действующему стандарту,
   проверьте совместимость с прокладками и крепежом.
5. Обратите внимание на сертификацию:
   для опасных производств требуется сертификат соответствия,
   в нефтегазовой отрасли — дополнительные требования по API, ASME.

Заключение

Фланцы — это не просто металлические кольца с дырками, а инженерные изделия, обеспечивающие безопасность и надежность промышленных систем. Правильный выбор фланца по типу, материалу и стандарту — залог долгой и бесперебойной работы трубопровода. Знание ГОСТов, особенно актуального ГОСТ 33259-2015, позволяет избежать ошибок при проектировании, закупке и монтаже.

Если вы занимаетесь проектированием, строительством или обслуживанием промышленных объектов, всегда обращайтесь к проверенным поставщикам и требуйте сопроводительную документацию на фланцы. Это сэкономит не только деньги, но и время — а в некоторых случаях и предотвратит аварии.