Воротниковые стальные фланцы отличаются от плоских наличием конусообразного выступа, привариваемого встык. За счет этого, часть давления, приходящегося на основание фланца, передается дальше на трубу, что позволяет использовать этот вид фланцев в трубопроводах с более высоким давлением.
Приварные встык фланцы ГОСТ 12821-80 используются для соединения трубопроводов и трубопроводной арматуры и имеют 9 вариантов исполнения.
Воротниковый фланец представляет собой диск с отверстиями для болтов или шпилек, на котором имеется выступ в форме усеченного конуса. Этот выступ и называется воротником, или шеей, и используется для приварки встык.
Воротниковые фланцы очень часто используются в качестве составных соединительных частей трубопроводов высокого давления, либо используются для подведения трубопроводов к емкостям, или техническим устройствам.
Нестандартные воротниковые фланцы, изготовленные по чертежу заказчика, необходимы, если требуется соединить два трубопровода, построенные по различным стандартам, либо детали трубопроводов имеют отличающиеся стандарты.
Фланец воротниковый изготавливается методом обработки литой кольцевой заготовки из конструкционной углеродистой стали, и конструкционной низколегированной стали для сварных конструкций. - фланцы воротниковые для криогенных температурных режимов, и нержавеющие воротниковые фланцы изготавливаются из коррозионно-стойких сталей 20Х13, 14Х17Н2, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 06ХН28МДТ, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 10Х11Н23Т3МР.
Применение воротниковых фланцев может быть многоразовым и позволяет разрывать соединение без резки самих труб. Воротниковый фланец используется на трубопроводах, где температура рабочей среды составляет от -253°С до +600°С, а условное давление - 0,1 - 20,0 МПа (1 - 200 кгс/см²).
Производство воротниковых фланцев регламентируется отечественным нормативно-техническим документом ГОСТ 12821-80 "Фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см²). Конструкция и размеры". Данный документ был введен взамен ГОСТ 12829-67, ГОСТ 12833-67 и ГОСТ 12835-67.
Согласно ГОСТ 12815-80, различаются 9 различных исполнений воротниковых фланцев:
PN, МПа |
Ду, мм |
D наружний, мм |
D внутренний, мм |
Толщина, мм |
D отверстий, мм |
Отверстий, шт |
Масса, кг |
---|---|---|---|---|---|---|---|
6 |
600 |
755 |
602 |
26 |
19 |
20 |
35.79 |
6 |
50 |
140 |
49 |
14 |
12 |
4 |
1.53 |
6 |
1200 |
1400 |
1192 |
33 |
23 |
32 |
111.43 |
6 |
200 |
315 |
202 |
18 |
17 |
8 |
8.37 |
6 |
80 |
185 |
78 |
18 |
13 |
4 |
2.76 |
6 |
1000 |
1175 |
992 |
30 |
21 |
28 |
73.51 |
6 |
500 |
640 |
501 |
22 |
19 |
20 |
26.63 |
6 |
1600 |
1820 |
1592 |
33 |
32 |
40 |
218.57 |
6 |
800 |
975 |
792 |
30 |
19 |
24 |
56.17 |
6 |
400 |
535 |
398 |
22 |
18 |
16 |
20.55 |
6 |
300 |
435 |
303 |
22 |
18 |
12 |
14.82 |
6 |
700 |
860 |
692 |
26 |
19 |
24 |
44.31 |
6 |
125 |
235 |
121 |
18 |
15 |
8 |
4.66 |
6 |
150 |
260 |
146 |
18 |
15 |
8 |
5.37 |
6 |
250 |
370 |
254 |
18 |
18 |
12 |
10.99 |
6 |
100 |
205 |
96 |
18 |
13 |
4 |
3.35 |
6 |
350 |
485 |
351 |
22 |
18 |
12 |
17.69 |
6 |
900 |
1075 |
892 |
30 |
21 |
24 |
66.79 |
6 |
65 |
160 |
66 |
14 |
12 |
4 |
1.97 |
6 |
1400 |
1620 |
1392 |
33 |
27 |
36 |
156.58 |
10 |
500 |
670 |
501 |
26 |
24 |
20 |
39.2 |
10 |
600 |
780 |
602 |
30 |
24 |
20 |
48.8 |
10 |
700 |
895 |
692 |
30 |
25 |
24 |
65.26 |
10 |
65 |
180 |
66 |
18 |
15 |
4 |
3.17 |
10 |
350 |
500 |
351 |
22 |
22 |
16 |
24 |
10 |
900 |
1110 |
892 |
33 |
29 |
28 |
103.02 |
10 |
50 |
160 |
49 |
18 |
13 |
4 |
2.26 |
10 |
250 |
390 |
254 |
22 |
21 |
12 |
14.64 |
10 |
125 |
245 |
121 |
18 |
19 |
8 |
6.71 |
10 |
100 |
215 |
96 |
18 |
17 |
8 |
4.7 |
10 |
200 |
335 |
202 |
22 |
19 |
8 |
11.35 |
10 |
80 |
195 |
78 |
18 |
15 |
4 |
3.67 |
10 |
400 |
565 |
398 |
26 |
22 |
16 |
30 |
10 |
1000 |
1220 |
992 |
33 |
29 |
28 |
119.19 |
10 |
150 |
280 |
146 |
22 |
19 |
8 |
8.17 |
10 |
1200 |
1455 |
1192 |
39 |
33 |
32 |
179.91 |
10 |
300 |
440 |
303 |
22 |
22 |
12 |
18.66 |
10 |
800 |
1010 |
792 |
33 |
27 |
24 |
87.24 |
16 |
300 |
460 |
303 |
26 |
24 |
12 |
22.76 |
16 |
900 |
1120 |
892 |
39 |
47 |
28 |
157.83 |
16 |
500 |
710 |
501 |
33 |
38 |
20 |
70.97 |
16 |
32 |
135 |
31 |
18 |
13 |
4 |
1.54 |
16 |
250 |
405 |
254 |
26 |
23 |
12 |
17.36 |
16 |
25 |
115 |
25 |
14 |
12 |
4 |
1.53 |
16 |
700 |
910 |
692 |
39 |
43 |
24 |
105.9 |
16 |
80 |
195 |
78 |
18 |
17 |
4 |
4.21 |
16 |
800 |
1020 |
792 |
39 |
45 |
24 |
130.57 |
16 |
100 |
215 |
96 |
18 |
17 |
8 |
4.9 |
16 |
1000 |
1255 |
992 |
45 |
49 |
28 |
203.39 |
16 |
20 |
105 |
18 |
14 |
12 |
4 |
0.87 |
16 |
150 |
280 |
146 |
22 |
19 |
8 |
8.3 |
16 |
40 |
145 |
38 |
18 |
13 |
4 |
1.85 |
16 |
200 |
335 |
202 |
22 |
21 |
12 |
11.79 |
16 |
125 |
245 |
121 |
18 |
19 |
8 |
6.75 |
16 |
350 |
520 |
351 |
26 |
28 |
16 |
32.04 |
16 |
65 |
180 |
66 |
18 |
15 |
4 |
3.19 |
16 |
50 |
160 |
49 |
18 |
13 |
4 |
2.28 |
16 |
1200 |
1485 |
1192 |
52 |
51 |
32 |
284.94 |
16 |
15 |
95 |
12 |
14 |
12 |
4 |
0.68 |
16 |
600 |
840 |
602 |
39 |
41 |
20 |
99.3 |
16 |
400 |
580 |
398 |
30 |
32 |
16 |
2 |
25 |
700 |
960 |
690 |
45 |
53 |
24 |
166.81 |
25 |
125 |
270 |
121 |
26 |
23 |
8 |
9.41 |
25 |
200 |
360 |
202 |
26 |
27 |
12 |
17.44 |
25 |
500 |
730 |
500 |
39 |
44 |
20 |
88.91 |
25 |
25 |
115 |
25 |
14 |
14 |
2 |
1.18 |
25 |
150 |
300 |
146 |
26 |
25 |
8 |
2.52 |
25 |
50 |
160 |
49 |
18 |
17 |
4 |
2.78 |
25 |
65 |
180 |
66 |
18 |
19 |
8 |
1.71 |
25 |
800 |
1075 |
790 |
45 |
55 |
24 |
213.9 |
25 |
80 |
195 |
78 |
18 |
19 |
8 |
4.44 |
25 |
350 |
550 |
351 |
33 |
36 |
4 |
46.57 |
25 |
300 |
485 |
303 |
30 |
32 |
16 |
33.29 |
25 |
600 |
840 |
600 |
39 |
49 |
20 |
123.7 |
25 |
15 |
95 |
12 |
14 |
14 |
2 |
0.79 |
25 |
250 |
425 |
254 |
30 |
29 |
12 |
24.44 |
25 |
40 |
145 |
38 |
18 |
16 |
4 |
2.19 |
25 |
20 |
105 |
18 |
14 |
14 |
4 |
0.97 |
25 |
400 |
610 |
398 |
36 |
40 |
16 |
64.81 |
25 |
100 |
230 |
96 |
22 |
21 |
8 |
6.51 |
25 |
32 |
135 |
31 |
18 |
16 |
2 |
1.83 |
40 |
300 |
510 |
301 |
33 |
42 |
16 |
57.1 |
40 |
250 |
445 |
252 |
33 |
39 |
12 |
37.59 |
40 |
400 |
655 |
398 |
39 |
54 |
16 |
106.76 |
40 |
125 |
270 |
120 |
26 |
25 |
8 |
10 |
40 |
150 |
300 |
145 |
26 |
27 |
8 |
13.3 |
40 |
32 |
135 |
31 |
18 |
16 |
4 |
1.83 |
40 |
200 |
375 |
200 |
30 |
35 |
12 |
24.44 |
40 |
350 |
570 |
351 |
33 |
48 |
16 |
70.34 |
40 |
100 |
230 |
96 |
22 |
23 |
8 |
7.4 |
40 |
65 |
180 |
66 |
18 |
19 |
8 |
3.71 |
40 |
50 |
160 |
48 |
18 |
17 |
4 |
2.81 |
40 |
25 |
115 |
25 |
14 |
14 |
4 |
1.18 |
40 |
20 |
105 |
18 |
14 |
14 |
4 |
0.97 |
40 |
80 |
195 |
78 |
18 |
21 |
8 |
4.9 |
40 |
40 |
145 |
38 |
18 |
16 |
4 |
2.19 |
63 |
65 |
200 |
64 |
22 |
25 |
8 |
4.29 |
63 |
15 |
105 |
12 |
14 |
16 |
4 |
1.15 |
63 |
125 |
295 |
118 |
30 |
33 |
8 |
17.13 |
63 |
80 |
210 |
77 |
22 |
27 |
8 |
7.22 |
63 |
250 |
470 |
246 |
39 |
45 |
12 |
50.89 |
63 |
32 |
150 |
31 |
22 |
21 |
4 |
2.94 |
63 |
150 |
340 |
142 |
33 |
35 |
8 |
24.6 |
63 |
25 |
135 |
25 |
18 |
20 |
4 |
2.3 |
63 |
300 |
530 |
294 |
39 |
50 |
16 |
68.15 |
63 |
100 |
250 |
94 |
26 |
29 |
8 |
10.71 |
63 |
200 |
405 |
198 |
33 |
41 |
12 |
36.6 |
63 |
50 |
175 |
47 |
22 |
23 |
4 |
4.63 |
63 |
40 |
165 |
37 |
22 |
21 |
4 |
3.75 |
100 |
15 |
105 |
12 |
18 |
14 |
4 |
1.26 |
100 |
20 |
125 |
18 |
20 |
18 |
4 |
1.98 |
100 |
25 |
135 |
25 |
22 |
18 |
4 |
2.48 |
100 |
32 |
150 |
31 |
22 |
22 |
4 |
3.05 |
100 |
40 |
165 |
37 |
23 |
22 |
4 |
4.06 |
100 |
50 |
195 |
45 |
25 |
26 |
4 |
6.03 |
160 |
15 |
105 |
12 |
18 |
14 |
4 |
1.27 |
160 |
20 |
125 |
18 |
20 |
18 |
4 |
1.98 |
160 |
25 |
135 |
25 |
22 |
18 |
4 |
2.48 |
160 |
32 |
150 |
31 |
22 |
22 |
4 |
3.07 |
160 |
40 |
165 |
37 |
25 |
22 |
4 |
4.01 |
160 |
50 |
195 |
45 |
27 |
26 |
4 |
6.43 |
Фланцы воротниковые по немецкому стандарту DIN (Deutsches Institute für Normung, немецкий институт стандартизации). К воротниковым фланцам DIN (Welding Neck Flanges) относятся фланцы, изготовленные по стандартам: (PN - условное (номинальное) давление, кгс/см².)
Согласно стандартам ASME/ANSI (ASME - American Society of Mechanical Engineers - Американское общество инженеров-механиков, American National Standards Institute - Американский национальный институт стандартов), фланцы воротниковые производятся согласно документам ASME/ANSI B16.5 - 1996 - "Pipe Flanges and Flanged Fittings" и ASME/ANSI B16.47 "Large Diameter Steel Flange". Данный стандарт описывает режимы температуры и давления, материалы, размеры, допуски, маркировки и пр.
В соответствии с ASME/ANSI B16.5, по условному давлению фланцы подразделяются на классы (допустимое условное давление в фунтах на квадратный дюйм): 150, 300, 400, 600, 900, 1500, и 2500. Для перевода из единиц "класса" в кгс/см², необходимо величину "класса" разделить на 6.
ANSI/ASME B16.47 включает классы 75, 150, 300, 400, 600, 900.
Стандарты, издаваемые Европейским комитетом стандартизации носят название EN. Документ DIN EN 1092-1 регламентирует стандарты на фланцы.
Воротниковые фланцы имеют тип 11 и представлены для давлений PN 2,5, PN 6, PN 10, PN 25, PN 40, PN 63, PN 100.
PN - условное давление, кгс/см².
Далее приведена таблица соответствия стандарта EN 1092-1 и DIN для воротниковых фланцев. Для EN 1092-1 указаны эквивалентные стандарты DIN для каждого условного давления. Типы фланцев воротниковых, описанные только в EN 1092-1, но не описанные в DIN, обозначены символом "+". Символ "-" означает, что для данного давления не существует стандарта. Подчеркнутые номера стандартов заимствованы из DIN.
Таблица соответствия воротниковых фланцев стандартов DIN и EN 1092-1 | ||||
---|---|---|---|---|
Вид фланца | фланцы воротниковые стальные приварные встык | фланцы воротниковые стальные приварные | воротниковые фланцы с резьбой | |
Тип по EN | 11 | 12 | 13 | |
2,5 | 2630 | - | - | |
6 | 2631 | + | 2565 | |
10 | 2632 | 86029 | + | |
16 | 2633 | 86030 | 2566 | |
25 | 2634 | + | + | |
40 | 2635 | + | 2567 | |
63 | 2636 | + | 2568 | |
100 | 2637 | + | 2569 | |
250 | 2628 | - | - | |
320 | 2629 | - | - |