Плоские приварные фланцы

Конструктивные особенности и применяемые материалы

Плоские приварные фланцы представляют собой диски с цилиндрической расточкой, которые фиксируются на трубе двумя угловыми швами — по внутреннему и наружному диаметру бурта. Основное отличие от воротниковых разновидностей — отсутствие конического перехода (шейки), что снижает концентрацию напряжений, но требует более точного позиционирования при сборке.

В качестве сырья используются горячекатаные листы или поковки из низкоуглеродистых и легированных марок:

• Сталь 20 — базовый вариант для сред с температурой до -40°C до +425°C, обеспечивает достаточную пластичность для сварки;
• 09Г2С — для северного исполнения (до -70°C), легирование марганцем и кремнием повышает хладостойкость;
• 12Х18Н10Т — аустенитная нержавеющая сталь для агрессивных сред и высокой коррозионной нагрузки;
• 10Х17Н13М2Т — с молибденом для сероводородосодержащих потоков.

Нормативная база и допуски геометрии

Изготовление регламентируется ГОСТ 33259-2015 (актуализированная версия, заменившая ГОСТ 12820-80) и ГОСТ 12815-80 для размеров уплотнительных поверхностей. Ключевые метрологические нормы:

• Допуск на наружный диаметр привалочной поверхности ±0.5 мм для DN до 600, ±0.8 мм для больших условных проходов;
• Толщина диска выдерживается с полем допуска h14 (например, для PN 16 и DN 100 — 18±0.43 мм);
• Перпендикулярность торца к оси отверстия — не более 0.3 мм на 100 мм радиуса;
• Шероховатость уплотнительной поверхности Ra не грубее 6.3 мкм для гладких прокладок.

Технологический процесс выпуска

Производственный цикл включает этапы:

1. Раскрой — плазменная или лазерная резка листов с припуском 5-8 мм на механическую обработку;
2. Термообработка — нормализация (для стали 20) или аустенитизация (для нержавеющих) при 920-1050°C с последующим охлаждением на воздухе для снятия внутренних напряжений;
3. Механообработка — точение посадочных поверхностей, сверление отверстий под болты по координатным схемам (строго через 90° или 45° в зависимости от числа отверстий);
4. Контроль — визуальный и измерительный (скоба, шаблон), для ответственных заказов — капиллярная дефектоскопия или ультразвуковой контроль на наличие расслоений в теле диска.

Сравнение с альтернативными типами

В отличие от раструбных вариантов, плоские приварные не требуют раздачи торца трубы, что сокращает подготовительные операции. В сравнении с воротниковыми фланцами (ГОСТ 12821):

• Менее чувствительны к изгибающим нагрузкам — допустимая осевая нагрузка на 30-40% ниже из-за отсутствия плавного перехода;
• Стоимость изготовления ниже на 15-20% за счёт меньшего расхода металла (нет шейки);
• Предпочтительны для систем с частой разборкой — швы остаются доступными для ревизии.

Условия эксплуатации и ограничения

Допустимые параметры среды коррелируют с маркой стали и толщиной диска:

• Для условного давления PN 10 (до 16 бар) толщина диска варьируется от 12 мм (DN 50) до 32 мм (DN 600);
• Максимальная температура для углеродистых сталей — +425°C (без дополнительной термостойкой окраски);
• Категорически не рекомендованы для установки на трубы с вибрацией или циклическими температурными перепадами выше 150°C — необходим переход на воротниковую модификацию.

Маркировка и документация

Каждая единица маркируется ударным способом по торцу: условное обозначение (например, Фланец 1-100-16-20 ГОСТ 33259-2015), где указаны исполнение (1 — с соединительным выступом), номинальный диаметр, давление и марка стали. К партии прилагается сертификат с результатами химсостава (спектральный анализ) и механических свойств — пределом текучести не менее 245 МПа для Ст20.

Добавлено: 24.04.2026