Фланец плоский приварной ГОСТ 12820-80: как читать обозначение и не ошибиться

Запрос «фланец плоский приварной ГОСТ 12820-80» приводит на страницы магазинов и на скан самого стандарта с таблицами размеров. И то, и другое отвечает на вопрос «сколько стоит» и «какие бывают размеры», но не на вопрос, который на самом деле стоит за поиском: как прочитать обозначение, какой фланец выбрать и не устарел ли стандарт, который все переписывают из карточки в карточку. Разберём по порядку.

Что вы узнаете:

• что такое плоский приварной фланец и как он крепится к трубе;
• как расшифровать обозначение вида 1-200-16;
• где предел этого типа фланца и когда нужен воротниковый;
• как ГОСТ 12820-80 соотносится с новым ГОСТ 33259-2015.

Что такое плоский приварной фланец

Плоский приварной фланец - это стальной диск с отверстиями под крепёж и центральным отверстием под трубу. Труба вставляется в него, и фланец приваривается двумя угловыми швами - снаружи и изнутри. Это самая простая по конструкции и недорогая разновидность фланца, и именно поэтому она самая массовая на линиях умеренного давления.

Стандарт на такие фланцы - ГОСТ 12820-80. Он охватывает плоские приварные фланцы на условное давление Ру от 0,1 до 2,5 МПа, для диаметров условного прохода от 15 до 1200 мм и температуры среды от минус 70 до плюс 300 градусов. Эти цифры - рабочая рамка типа: за её пределами плоский приварной фланец уже не применяют.

Как читать обозначение фланца

Обозначение вида «Фланец 1-200-16 Ст20 ГОСТ 12820-80» выглядит непонятным набором чисел, пока не знаешь порядок. А порядок простой.

Первое число - исполнение по типу уплотнительной поверхности. Единица - это плоская привалочная поверхность, так называемый соединительный выступ; другие исполнения отвечают за поверхности типа «шип-паз» и «выступ-впадина», которые нужны под определённые прокладки и среды. Второе число, 200, - диаметр условного прохода Ду в миллиметрах. Третье, 16, - условное давление Ру, здесь в кгс на квадратный сантиметр, что примерно соответствует 1,6 МПа. Дальше идёт марка стали, например Ст20 или 09Г2С, и номер стандарта.

Прочитав обозначение, вы сразу видите три главных параметра узла - тип поверхности, диаметр и давление - и можете проверить, совпадают ли они у фланца, ответного фланца и прокладки. Несовпадение исполнения уплотнительной поверхности у пары фланцев - типовая причина негерметичного соединения. О том, как связаны марка стали и предел детали, мы отдельно пишем в отдельном разборе про штампосварные отводы.

Где предел плоского приварного фланца

Плоский приварной фланец держит трубу двумя угловыми швами, а не полным проваром, поэтому он рассчитан на умеренное давление и спокойный режим. Верхняя граница по ГОСТ 12820-80 - 2,5 МПа. Как только давление, температура или циклические нагрузки выходят за эту рамку, применяют не плоский, а воротниковый приварной фланец по ГОСТ 12821-80: у него есть коническая втулка-воротник, которая приваривается к трубе встык и передаёт нагрузку плавно, без концентрации в угловом шве.

Простое правило: спокойная линия умеренного давления - плоский приварной; высокое давление, перепады температуры или вибрация - воротниковый. Похожий выбор «по параметрам, а не по цене» мы разбираем на примере арматуры в выборе запорной арматуры для пара.

Как ГОСТ 12820-80 соотносится с новым стандартом

Здесь кроется то, о чём каталоги молчат. Обозначение «ГОСТ 12820-80» люди ищут и заводы принимают по привычке, но это стандарт 1980 года. С 1 апреля 2016 года введён межгосударственный ГОСТ 33259-2015, который свёл фланцы прежних стандартов, включая 12820-80 и 12821-80, в единую систему исполнений и размеров на давление до PN 250. На практике заводы по-прежнему исполняют заказы «по ГОСТ 12820-80», потому что размеры совместимы и обозначение прижилось, но при новом проектировании корректнее опираться на ГОСТ 33259-2015 и его обозначения исполнений.

Знать это полезно по двум причинам. Во-первых, документация проекта и обозначение на фланце должны быть согласованы, иначе на приёмке возникают вопросы. Во-вторых, у ГОСТ 33259-2015 своя нумерация исполнений уплотнительных поверхностей, и слепой перенос «единицы» из старого обозначения может привести к неверной поверхности. Поставщик, который об этом предупреждает, экономит заказчику переделку.

Как заказать фланец без ошибки

Перед заказом сверяют пять вещей: диаметр условного прохода, условное давление, исполнение уплотнительной поверхности, марку стали и стандарт, по которому идёт проект. Отдельно проверяют, что исполнение поверхности у фланца и ответной детали совпадает, а прокладка подобрана под это исполнение. И указывают, по какому стандарту нужна маркировка - по привычному 12820-80 или по действующему 33259-2015.

Эти пять строк снимают большую часть проблем, которые всплывают уже на монтаже. В карточке товара их нет, потому что там задача - продать позицию, а не собрать корректный узел. Другие детали трубопровода и узлы соединений мы разбираем в остальных разборах раздела.

Исполнения уплотнительной поверхности: что скрывает первая цифра

Первая цифра обозначения - исполнение по уплотнительной поверхности - самая недооценённая. От неё зависит, как две половины соединения прилегают друг к другу и какая прокладка между ними работает. Плоская привалочная поверхность, она же соединительный выступ, - самый распространённый вариант для умеренных давлений и неагрессивных сред. Поверхности типа «выступ-впадина» и «шип-паз» удерживают прокладку от выдавливания и применяются там, где выше давление или требуется надёжная герметизация.

Главное правило: у двух соединяемых фланцев исполнение уплотнительной поверхности должно быть согласованным - выступ к впадине, шип к пазу. Два фланца с разными несогласованными поверхностями не дадут герметичного соединения, сколько их ни затягивай. Именно на этом чаще всего спотыкаются, когда докупают ответный фланец «такой же по диаметру», не глядя на исполнение.

Прокладка и крепёж: их подбирают вместе с фланцем

Фланец не работает сам по себе - он часть узла из двух фланцев, прокладки и крепежа. Прокладку подбирают под исполнение поверхности, давление, температуру и среду: паронит для умеренных условий, спирально-навитые и зубчатые прокладки для высоких параметров. Ошибка в прокладке сводит на нет правильно выбранные фланцы.

Крепёж - шпильки или болты с гайками - подбирают под давление и температуру узла, а на ответственных линиях его затягивают с контролем усилия, чтобы прокладка обжалась равномерно. Перетянутый или недотянутый крепёж - частая причина течи исправного в остальном соединения. Логика здесь та же, что и в выборе арматуры для пара, о которой мы пишем в выборе запорной арматуры для пара: узел надёжен настолько, насколько согласованы все его части, а не самая дорогая из них.

Ещё одна тонкость - материал крепежа и прокладки должен соответствовать температуре среды, а не только давлению. На горячих линиях обычные болты теряют прочность, а неподходящая прокладка выгорает или течёт. Поэтому спецификацию на фланцевый узел собирают целиком: два фланца, прокладка, шпильки и гайки под одни и те же параметры. Разрозненная закупка «фланцы отдельно, крепёж потом» - частый источник несовместимости, которую обнаруживают уже на монтаже.

Частые ошибки при заказе фланцев

Ошибки повторяются и легко предотвращаются. Первая - заказ «фланец на 200» без указания давления и исполнения: приходит не тот фланец, который нужен узлу. Вторая - несогласованные исполнения уплотнительной поверхности у пары фланцев, из-за чего соединение не герметично. Третья - выбор плоского приварного фланца там, где по давлению или циклике нужен воротниковый по ГОСТ 12821-80. Четвёртая - маркировка по 12820-80 в проекте, который ведётся по ГОСТ 33259-2015, из-за чего на приёмке возникают вопросы о соответствии.

Все они снимаются полной строкой заказа: исполнение, диаметр, давление, марка стали, стандарт - плюс согласование исполнения с ответным фланцем и подбор прокладки. Поставщик, который спрашивает эти данные, собирает корректный узел, а не просто отгружает диски нужного диаметра. Другие детали трубопроводных соединений мы разбираем в отдельном разборе про штампосварные отводы и в остальных разборах раздела.

Разберём обозначение на примере

Возьмём запись «Фланец 1-200-16 Ст20 ГОСТ 12820-80» и прочитаем её целиком. Единица - исполнение уплотнительной поверхности, здесь это плоская привалочная поверхность, соединительный выступ. Двести - диаметр условного прохода Ду в миллиметрах, то есть фланец под трубу с проходом 200 мм. Шестнадцать - условное давление Ру, в кгс на квадратный сантиметр, что близко к 1,6 МПа. Ст20 - марка стали. В конце - номер стандарта, по которому фланец изготовлен и промаркирован.

Теперь сравним с записью «Фланец 3-100-25 09Г2С ГОСТ 12820-80». Тройка говорит, что это уже другое исполнение уплотнительной поверхности - под другую прокладку и более плотное соединение. Сто - меньший диаметр прохода. Двадцать пять - более высокое давление, около 2,5 МПа, у самой границы диапазона плоского приварного фланца. Марка стали 09Г2С - для более нагруженных или холодных условий. Прочитав две записи рядом, видно, что за скупыми цифрами стоят разные узлы, и заказывать их как «фланцы на 100 и на 200» нельзя.

Именно поэтому в заявке приводят обозначение целиком, а не диаметр «на глаз». Одна лишняя строка в запросе снимает половину уточняющих вопросов и почти все ошибки поставки: вы получаете ровно тот фланец, который встанет в узел, а не похожий по диаметру. Как та же привычка читать обозначение помогает при выборе отводов, мы показываем в отдельном разборе про штампосварные отводы.

Короткий итог

Плоский приварной фланец по ГОСТ 12820-80 - простой и массовый тип для линий давлением до 2,5 МПа. Его обозначение читается по порядку: исполнение, диаметр, давление, сталь, стандарт. Исполнение уплотнительной поверхности согласуют с ответным фланцем, а прокладку и крепёж подбирают под узел целиком. За пределами умеренного давления нужен воротниковый фланец по ГОСТ 12821-80. А сам ГОСТ 12820-80 сегодня работает рядом с новым унифицирующим ГОСТ 33259-2015, и согласовать эти обозначения стоит до заказа, а не на приёмке.