Полное руководство по типам фланцев и их выбору для трубопроводных систем.
2026-05-29
Фланцы являются основой любой промышленной трубопроводной сети. Они обеспечивают быстрое, надежное и герметичное разъединение труб, клапанов, насосов и другого оборудования. Выбор правильного фланца — это не просто вопрос размеров фитинга, это напрямую влияет на безопасность системы, эксплуатационные расходы и долгосрочную ремонтопригодность. На рынке представлено множество разновидностей и стандартов фланцев, поэтому принятие обоснованного решения может быть сложной задачей как для инженеров, так и для отделов закупок.
В этом руководстве мы рассмотрим семь наиболее распространенных типов фланцев в зависимости от конструкции соединения, объясним критически важные уплотнительные поверхности и предложим понятный пятиэтапный процесс выбора. Независимо от того, проектируете ли вы водоочистную станцию, нефтехимический завод или высокотемпературную паровую систему, эта статья поможет вам уверенно выбрать подходящий фланец.
1.Почему тип фланца имеет значение
Фланцы должны выдерживать давление, перепады температуры и воздействие агрессивных сред, обеспечивая при этом идеальную герметизацию. Недостаточный размер или неправильная конструкция фланца приводят к протечкам, простоям и даже опасным инцидентам. С другой стороны, избыточные требования к размерам фланцев (например, использование фланцев с приварной горловиной под высоким давлением для водопровода низкого давления) приводят к неоправданным затратам на материалы и изготовление. Таким образом, понимание сильных и слабых сторон каждого фланца является ключом к балансу между безопасностью, стоимостью и эффективностью.
2.Семь распространенных типов фланцев по типу соединения.
① Плоский сварной фланец (плоский сварной фланец)
Это самый простой и экономичный тип. Фланец крепится к трубе угловыми сварными швами с одной или обеих сторон. Он не имеет горловины или ступицы, что делает его легким и простым в установке.
Типичные области применения: системы низкого давления, не являющиеся критически важными, такие как системы охлаждения, противопожарные трубопроводы и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Диапазон давления и температуры: PN2,5–PN40, от –20°C до 350°C (обычная углеродистая сталь).
Уплотнительные поверхности: плоская (FF) или выпуклая (RF).
② Накладной фланец с горловиной (SO-фланец)
К базовой конструкции накладного фланца добавлена короткая горловина. Эта горловина повышает жесткость и более равномерно распределяет напряжения в угловом сварном шве, чем плоский сварной фланец.
Диапазон давления: PN10–PN100 (чаще всего PN10–PN63).
Наилучшее применение: работа в условиях среднего давления и умеренных температур, например, на химических заводах, в трубопроводах для транспортировки термомасла.
③ Фланец с приварной горловиной (фланец WN)
Фланец с приварной горловиной имеет длинный конический выступ, плавно переходящий от фланцевого кольца к трубе. Он соединен сварным швом с полным проплавлением, обеспечивающим высочайшую структурную целостность и устойчивость к усталости.
Диапазон рабочих температур и давлений: PN10–PN250, от –196°C до 600°C (или выше, в зависимости от материала).
Основное применение: работа в условиях высокого давления, высоких температур и жестких термических циклов — нефтеперерабатывающие заводы, электростанции, паровые системы высокого давления.
Почему стоит выбрать именно его? Превосходная устойчивость к изгибу, нагрузкам на сопло и протечкам в экстремальных условиях.
④ Фланец с приваркой встык (SW-фланец)
Труба вставляется в углубление, а затем приваривается угловым швом по внешнему краю. Такая конструкция компактна, легко выравнивается и обеспечивает хорошую герметичность.
Ограничение по размеру: DN ≤ 80 мм (трубы малого диаметра).
Типичные области применения: измерительные линии, контуры высокого давления малого диаметра, гидравлические системы.
⑤ Резьбовой фланец (TH-фланец)
Резьбовые фланцы соединяются с трубой посредством внутренней резьбы, которая совпадает с наружной резьбой на конце трубы. Сварка не требуется, что делает их идеальными для мест, где запрещены работы с использованием открытого огня.
Плюсы: Быстрая сборка и разборка.
Недостатки: Менее надежное уплотнение, чем у сварных конструкций; не рекомендуется для условий резких перепадов температур или сильной вибрации.
Наилучшим образом подходит для: трубопроводов малого диаметра, не подверженных коррозии, работающих под низким и средним давлением, особенно во взрывоопасных средах.
3.Герметизация поверхностей – основа предотвращения протечек.
Выбор правильной уплотнительной поверхности так же важен, как и тип фланца. Ниже представлены пять наиболее распространенных типов поверхностей:
Плоская поверхность (FF): Полный контакт с прокладкой. Используется для низкого давления (≤PN16) и неопасных сред. Часто используется в паре с чугунными фланцами.
Приподнятая поверхность (RF): наиболее популярная конструкция. Небольшая приподнятая область (обычно 1,6–2,0 мм для PN, 7 мм для класса 150–300) центрирует прокладку и увеличивает давление герметизации. Совместима со многими типами прокладок (резиновые, ПТФЭ, спирально-навитые). Подходит для PN6–PN63.
Соединение типа «папа-мама» (MFM): один фланец имеет выступающее кольцо типа «папа», другой — соответствующее углубление типа «мама». Такая конструкция предотвращает выдавливание прокладки и обеспечивает лучшее выравнивание. Рекомендуется для средних и высоких давлений (PN10–PN160) и легковоспламеняющихся/токсичных жидкостей.
Уплотнение с пазовым соединением (TG): аналогично MFM, но с более плотной посадкой. Паз точно входит в паз, обеспечивая превосходную защиту от разрыва прокладки. Идеально подходит для криогенных условий, высокой вибрации или применения в системах, представляющих угрозу для жизни и здоровья.
4.Пятиэтапный процесс выбора фланца
Для обеспечения безопасной, экономичной и ремонтопригодной системы следуйте этому логическому алгоритму:
Шаг 1: Определите номинальный диаметр (DN или NPS)
Сопоставьте диаметр отверстия фланца с наружным диаметром трубы. Для фланцев, привариваемых встык, и резьбовых фланцев убедитесь в их совместимости с номинальным размером трубы.
Шаг 2: Выберите номинальный диапазон давления и температуры (PN / Класс).
Используйте расчетное давление и максимальную рабочую температуру. При повышенных температурах следуйте стандартным правилам снижения номинальных характеристик (например, ASME B16.5 или EN 1092‑1). В случае сомнений выбирайте следующий более высокий номинальный показатель.
Шаг 3: Выберите материал в зависимости от типа жидкости.
Обычные среды (вода, воздух, пар, масло): углеродистая сталь (например, ASTM A105, A181).
Коррозионные среды (кислоты, морская вода, химические вещества): нержавеющая сталь 304/316 (A182 F304/F316).
Экстремальные условия (высокотемпературная коррозия, водород, сероводород): легированные стали (например, F11, F22, F91) или никелевые сплавы.
Шаг 4: Выберите уплотнительную поверхность
Стандартная, неопасная процедура: радиочастотное облучение является выбором по умолчанию.
Высокое давление/высокая температура: поверхность кольцевого соединения RJ.
Токсичные, легковоспламеняющиеся или ценные жидкости: поверхности MFM или TG для предотвращения выдавливания прокладки.
Шаг 5: Унификация стандартной системы
Никогда не смешивайте разные семейства стандартов (например, ASME B16.5 с EN 1092‑1) в одном и том же болтовом соединении. Диаметры окружности расположения болтов, количество отверстий для болтов и размеры торцевой поверхности могут различаться. Всегда проверяйте, соответствуют ли фланец, прокладка и болты одному и тому же стандарту.
5.Заключительные мысли
Правильный выбор фланца — это баланс между безопасностью, стоимостью и ремонтопригодностью. Грамотно выбранный фланец не только предотвращает утечки, но и сокращает время простоя и снижает общую стоимость владения. Для систем водоснабжения низкого давления вполне подходит плоский сварной фланец с выступающей поверхностью. Для высокотемпературного паропровода на нефтеперерабатывающем заводе обязательным является сварной фланец с кольцевым соединением.
В случае сомнений, обратитесь к соответствующему стандарту (ASME, EN, JIS, GB) и всегда учитывайте будущие потребности в техническом обслуживании. Следуя пятиэтапному процессу и понимая семь основных типов фланцев, вы сможете создавать трубопроводные системы, которые будут одновременно надежными и экономичными.
Ищете высококачественные фланцы для вашего следующего проекта? Компания ZHEJIANG LED VALVE CO.,LTD, являясь профессиональным поставщиком промышленных клапанов и фланцев, предлагает полный ассортимент фланцев различных типов, материалов и номинальных давлений, сертифицированных в соответствии с международными стандартами. Свяжитесь с нашей инженерной командой для бесплатной консультации по выбору.
