Как выбрать фланец под кран: тип, давление, исполнение

Фланец — это металлическое кольцо или диск с отверстиями под болты, с помощью которого к трубопроводу крепится кран, задвижка или другая запорная арматура. Он служит для создания прочного, герметичного и при этом разборного соединения. В отличие от сварного соединения, фланцевое можно разобрать без повреждения деталей — например, для замены прокладки, крана или проведения ревизии. Это особенно важно на промышленных объектах, где любое обслуживание должно проходить быстро и безопасно.

Фланцы бывают разных диаметров, рассчитанных на разное давление и температуру среды. По сути, именно фланец определяет, насколько надёжно кран будет «сидеть» на трубе и выдержит ли систему рабочее давление. Поэтому при выборе важно учитывать не только размер, но и материал, исполнение, стандарт и даже тип уплотнительной поверхности.

Основные типы фланцев и их применение

Как фланец обеспечивает герметичность и прочность узла

Герметичность соединения достигается за счёт плотного прижатия двух фланцев друг к другу с прокладкой между ними. Болты создают равномерное усилие, сжимающее уплотнение, а металлические поверхности принимают на себя осевую нагрузку. Важно, чтобы фланцы были изготовлены по одному стандарту (например, оба по ГОСТ 12821 или DIN 2633) и имели одинаковый диаметр условного прохода (DN) и номинальное давление (PN). Даже небольшие отклонения приводят к смещению отверстий и неполному прилеганию, что чревато утечкой. Фланцы из нержавейки NewKey проходят точную механическую обработку — отверстия под болты имеют допуск не более ±0,2 мм, а поверхность уплотнительного пояса шлифуется до шероховатости Ra ≤ 3,2. Это гарантирует надёжную герметизацию даже при высоком давлении и температуре.

Разновидности фланцев — приварные, свободные, резьбовые, глухие

Различие фланцев определяется способом их крепления к трубе или арматуре. Приварные — самые распространённые: они надёжно соединяются со стенкой трубы сваркой и выдерживают высокие нагрузки. Свободные — устанавливаются на приварное кольцо и используются там, где важно часто разбирать соединение. Резьбовые применяются при низких давлениях и в системах, где нельзя использовать сварку (например, в зонах с взрывоопасными газами). Глухие фланцы — это заглушки, временно перекрывающие поток. При подборе важно понимать, что каждый тип рассчитан на своё применение: прочность, давление и температура среды диктуют выбор конструкции.

Как определить тип фланца для крана

При монтаже кранов чаще всего применяют три исполнения фланцев: плоские приварные, воротниковые и свободные. Плоские — наиболее простые и дешёвые, они подходят для систем с невысоким давлением (до PN16). Воротниковые имеют удлинённую шейку, которая плавно передаёт давление от трубы к фланцу — это идеальное решение для сред с температурой выше 300 °C и давлением до PN40. Свободные фланцы используют там, где важно быстро собрать или разобрать узел без нарушения сварного шва. При выборе обращайте внимание на маркировку и толщину фланца: у воротниковых она выше, что повышает их стойкость.

Сравнение исполнений фланцев по ГОСТ и DIN

Совместимость фланца и крана — на что обратить внимание при подборе

Фланец и кран должны иметь одинаковые стандарты, диаметр (DN) и номинальное давление (PN). Например, шаровой кран DN50 PN16 должен соединяться с фланцем PN16 того же ГОСТа. Несовпадение параметров приведёт к смещению отверстий или негерметичности. Также нужно учитывать материал: фланец из углеродистой стали на трубе из нержавейки может вызвать гальваническую коррозию, поэтому лучше использовать нержавеющие фланцы NewKey. При выборе важно согласовать не только геометрию, но и тип уплотнительной поверхности — об этом ниже.

Стандарты размеров и посадочных поверхностей (ГОСТ 12820, 12821, DIN 2633)

Эти стандарты определяют толщину фланца, диаметр болтового кольца, количество отверстий и параметры уплотнительной поверхности. Например, ГОСТ 12820 регламентирует плоские приварные фланцы, а ГОСТ 12821 — воротниковые. DIN 2633 — аналог европейского PN16, полностью совместим с российскими нормами по отверстиям и диаметрам. При проектировании важно учитывать, что при одинаковом DN толщина фланца может отличаться: у воротникового она больше. Поэтому фланцы и краны нужно подбирать комплексно — с учётом стандартов, PN и температуры.

Как выбрать фланец по давлению (PN)

Показатель PN (или Ру) обозначает номинальное давление, при котором фланец способен работать без потери герметичности при температуре до +200 °C. Например, PN16 — это 16 бар (примерно 16 атмосфер). При повышении температуры допустимое давление снижается, что нужно учитывать при проектировании. Для бытовых систем обычно достаточно PN10–16, а для промышленных линий — PN25–40.

Соответствие PN и классов ANSI / ГОСТ

Диапазон давлений и температур — что учитывать

Выбор давления зависит от условий эксплуатации: чем выше температура среды, тем выше должен быть запас по PN. Например, при работе с паром выбирают фланцы не ниже PN25, а для холодной воды подойдёт PN10.

Исполнение фланцев: уплотнительные поверхности и точность сопряжения

Уплотнительная поверхность — это часть фланца, которая соприкасается с прокладкой. По типу профиля различают: плоскую (FF), выступ-впадину (TG), шип-паз (SP) и кольцевую (RJ).

Типы уплотнительных поверхностей

Материалы фланцев и их влияние на надёжность

Надёжность соединения напрямую зависит от материала. Сталь 20 подходит для воды и пара, но подвержена коррозии. AISI 304 и AISI 316 — нержавеющие стали, устойчивые к химии и морской воде, при этом сохраняют прочность до +500 °C. Сплав 13Cr применяется для нефти и пара.

Материалы фланцев

Как правильно подобрать фланец под кран

Тип крана определяет выбор фланца. Шаровые краны требуют воротниковых фланцев (PN25–40), дисковые поворотные — плоских (PN10–25), обратные клапаны — свободных (PN10–16).

Подбор фланца по типу крана

Стандарты и маркировка фланцев

Маркировка помогает выбрать правильный элемент:

• DN — условный диаметр трубы;
• PN — номинальное давление;
• AISI — марка стали;
• CLASS — класс прочности по ANSI.

Расшифровка маркировки

Заключение

Фланец — ключевой элемент любого крана. От правильного выбора зависят безопасность, герметичность и долговечность системы. При подборе учитывайте тип, давление, материал и исполнение по ГОСТ или DIN. Компания NewKey производит фланцы и краны из нержавеющей стали AISI 304/316, полностью соответствующие международным стандартам. Мы подбираем комплектующие под конкретную задачу и проводим заводские испытания герметичности.