Фланец — термин трубопроводного оборудования¶
Фланец (также допустимо написание флянец) — плоская дисковая деталь с отверстиями по окружности, применяемая для разъёмного соединения трубопроводов, трубчатых аппаратов, арматуры и других элементов трубопроводной арматуры. Соединение фланцевое осуществляется болтовыми или шпильковыми креплениями с установкой между ними прокладки, обеспечивающей герметичность стыка.
¶Этимология и правописание
Слово «фланец» пришло в русский язык из немецкого (Flansch), где, в свою очередь, оно восходит к французскому flanchis или flanc — «бок, бедро». Термин обозначает выступающую часть детали, напоминающую по форме расширенный бок.
Написание «флянец» является разговорным искажением и в профессиональной, технической и нормативной литературе не используется. Согласно «Орфографическому словарю русского языка» В. В. Лопатина и «Большому орфографическому словарю» (2012), нормативным является только вариант фланец — с буквой «а» после «ф». Сочетание «флянец» в словарях не фиксируется.
При этом в разговорной речи и в устной профессиональной традиции (особенно среди монтажников, слесарей, сварщиков) форма «флянец» встречается достаточно часто, однако в документации, чертежах, ГОСТах и технической литературе употребляется исключительно «фланец».
¶Устройство и конструкция
Фланец представляет собой кольцевую пластину (обычно круглую, реже — квадратную, овальную или специальной формы) с рядом отверстий под болты или шпильки, расположенными по окружности. Центральное отверстие фланца может быть сквозным (для пропуска среды) или глухим (для герметизации конца трубы — так называемый глухой фланец, или заглушка).
Основные элементы фланца:
- Корпус — плоская или выпуклая часть, воспринимающая нагрузки от затяжки болтов и внутреннего давления.
- Отверстия под крепёж — сквозные, рассчитанные под диаметр болтов или шпилек определённого класса прочности.
- Уплотнительная поверхность — участок, контактирующий с прокладкой; может быть плоской, с конусной фаской, с выступающим вытеснителем (male) или с впадиной (female), с соединительными пазами (ring joint).
¶Классификация
По форме и назначению фланцы подразделяются на несколько основных типов:
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Плоские сварные | Привариваются встык к торцу трубы, применяются при невысоких давлениях |
| Свободно-катушечные (насосные, втулочные) | Разъёмные, облегчают монтаж и демонтаж трубопровода |
| Стальные литые | Изготавливаются литьём, применяются для высоких давлений и больших диаметров |
| Стальные кованные | Обладают повышенной прочностью, применяются в ответственных системах |
| Глухие (заглушки) | Полностью перекрывают проход, устанавливаются на концах трубопроводов |
| Фланцы переходные | Соединяют трубы разных диаметров |
По способу присоединения различают фланцы сварные, накидные (на болтах без сварки), муфтовые и фланцы, надеваемые на шейку трубы.
¶Стандартизация и ГОСТы
В России и странах СНГ параметры фланцев стандартизированы. Основные нормативные документы:
- ГОСТ 33259-2015 — фланцы для трубопроводов арматуры, насосов и трубопроводной арматуры. Устанавливает типы, размеры, условия применения.
- ГОСТ 12820-80 — фланцы стальные плоские приварные.
- ГОСТ 12821-80 — фланцы стальные приварные втулочные.
- ГОСТ 12822-80 — фланцы стальные свободно-катушечные приварные.
- ГОСТ 33259-2015 заменил ряд более ранних стандартов и ввёл классификацию по классам давления PN ( условное давление) и DN (условный проход).
Международные аналоги — стандарты ASME B16.5 (США), DIN 2633-2638 (Германия), EN 1092-1 (Европа).
¶Материалы и изготовление
Фланцы изготавливают из углеродистых, низколегированных и легированных сталей, нержавеющих сталей (08Х18Н10, 12Х18Н10Т и др.), а также из чугуна, меди, латуни и полимерных материалов. Выбор материала определяется рабочей средой, температурой и давлением.
Способы изготовления:
- Литьё — для сложных форм и больших размеров.
- Ковка — обеспечивает плотную структуру металла и высокую прочность.
- Механическая обработка — фрезеровка, сверление отверстий, токарная обработка уплотнительных поверхностей.
¶Применение
Фланцевые соединения применяются в самых различных отраслях:
- Нефтегазовая и нефтехимическая промышленность.
- Химическое производство.
- Энергетика (тепловые электростанции, котельные).
- Водоснабжение и канализация.
- Судостроение и кораблестроение.
- Пищевая промышленность (фланцы из нержавеющих сталей).
Преимущества фланцевых соединений — разборность, возможность многократной сборки-разборки, надёжность при высоких давлениях и температурах, простота монтажа. Недостатки — увеличенные габариты и масса по сравнению с резьбовыми и муфтовыми соединениями, необходимость периодического контроля затяжки болтов.
¶Смежные понятия
Тесно связанные с фланцами элементы трубопроводной арматуры: шпильки и болты фланцевые (ГОСТ 22483-77), прокладки фланцевые (спиральные, графитовые, паронитовые, асбестовые), уплотнительные кольца.