Воротниковые фланцы: описание, выбор, ГОСТ

Для соединения трубопроводной арматуры с одновременной ликвидацией концентраторов напряжения в месте стыкования необходимо использовать воротниковые фланцы. Сфера их применения довольно обширна. С их помощью организуют трубопроводы для пропуска жидкости под средним и высоким давлением, а также для транспортировки пищевых продуктов, нефти, газа и других материалов.

Соединительная арматура

Воротниковый фланец конструктивно являет собой металлическое кольцо, по краям которого расположены отверстия для шпилек и болтов, а в центре – конусообразный выступ, или воротник. Чаще всего они применяются для соединения частей трубопроводов между собой. В некоторых случаях могут использоваться как глухие заглушки.

Воротниковые фланцы обеспечивают место соединения с трубой высокой герметичностью, что повышает надежность всего трубопровода. Кроме того, подобная арматура может использоваться для стыкования элементов с разной толщиной стенок, а также с различным внутренним диаметром. При этом соединение относят к разряду многоразовых.

Главной особенностью воротникового фланца является способность передавать усилия, возникающие в месте соединения, на стенки трубы. Это одновременно снижает концентрацию напряжений на самом фланце, а также увеличивает его срок службы.

Как выбрать воротниковый фланец

Воротниковые фланцы еще иначе называют фланцами стальными приварными встык. Для того чтобы подобрать материал соединителя, которым наилучшим образом подойдет для конкретных условий работы, следует обратиться к ГОСТу 12816-80, а именно к его таблицам.

Подбор марки материала осуществляется на основании двух показателей:

• условного давления, которое варьируется в пределах от 0,1 до 20,0 Мпа;
• диапазона рабочих температур.

Воротниковые фланцы изготавливают из сталей марок Ст20, 09г2с, Ст3, 12х18н10т, а также 15хм. Они способны работать в большом диапазоне рабочих условий. Кроме того, на рынке можно встретить элементы, изготовленные из литейного или ковкого чугуна СЧ15 и КЧ30 соответственно.

Нормативные документы

Основным документом, который регламентирует производство и сферу применения всех фланцев, является ГОСТ 12815-80. В нем содержится общая для всех типов соединительной арматуры информация, а также ссылки на соответствующий каждому типу нормативный документ.

Также регламентированы сферы, где используются воротниковые фланцы (12821-80 по ГОСТу). Согласно документации, они являются приварными встык соединителями трубопроводов, а также частей машин, приборов, аппаратов, патрубков и емкостей, которые работают при условном давлении в диапазоне от 1,0 до 200 кгс/см² и температурном режиме от -253 до +600 градусов по Цельсию.

Особое место занимают фланцы воротниковые ГОСТ 28759.3-90, которые используются для сосудов и рабочего оборудования с размерами внутреннего диаметра от 4 до 40 см и с наружным базовым габаритом от 426 до 720 мм.

При этом условное давление не должно выходить за рамки от 0,6 до 6,3 Мпа, а рабочая температура быть в диапазоне от -70° до +540°С. При соблюдении этих условий соединительную арматуру можно использовать в химической, нефтехимической, пищевой отраслях промышленности.