Сталеві деталі трубопроводів: ГОСТ, марки сталі, виконання фланців
Відводи, фланці, трійники, переходи та заглушки — базовий набір деталей, з яких збирається будь-який сталевий трубопровід. Усі вони описані спорідненими ГОСТами й розраховані на той самий діапазон умов, тому застосовуються в одному вузлі. Нижче — що означає кожен стандарт, які марки сталі й температури допустимі та як деталі стикуються між собою.
Загальні умови застосування
| Деталь | Стандарт | Тиск | Температура середовища |
|---|---|---|---|
| Відводи безшовні приварні | ГОСТ 17375 | до 16 МПа (160 кгс/см²) | −70…+450 °C |
| Трійники безшовні приварні | ГОСТ 17376 | до 16 МПа (160 кгс/см²) | −70…+450 °C |
| Переходи безшовні приварні | ГОСТ 17378 | до 16 МПа (160 кгс/см²) | −70…+450 °C |
| Заглушки еліптичні | ГОСТ 17379 | до 16 МПа (160 кгс/см²) | −70…+450 °C |
| Фланці плоскі приварні | ГОСТ 12820-80 | 0,1…2,5 МПа (1…25 кгс/см²) | за маркою сталі, див. нижче |
| Фланці комірцеві | ГОСТ 12821-80 | 0,1…20 МПа | −253…+600 °C за маркою сталі |
| Фланці глухі | ГОСТ 12836-67 | за відповідним фланцем | за відповідним фланцем |
Відводи
Сталеві безшовні приварні відводи змінюють напрямок трубопроводу плавно, без місцевих опорів, характерних для зварних сегментних «качок». Найходовіші кути — 90°, 45°, 60° і 180°.
Виготовляють відводи протяжкою трубної заготовки крізь рогоподібний осердя з попереднім нагріванням газом або електрикою — тому стінка в місці згину не потоншується так, як при холодному згинанні труби.
Марки сталі: ст3, 10, 20, 09Г2С, 17Г1С, а для нержавіючого виконання — 08Х18Н10Т і 12Х18Н10Т.
Фланці
Плоскі приварні, ГОСТ 12820-80
Плоский фланець надівається на трубу і приварюється двома швами — зовнішнім і внутрішнім. Це найпоширеніше й найдешевше фланцеве приєднання для тисків до 2,5 МПа. Ним з'єднують труби між собою, підключають запірну та регулювальну арматуру, насоси й автоматику, монтують пожежні гідранти та підставки під них. Європейський аналог — польський стандарт PN-87/H-74731.
Комірцеві, ГОСТ 12821-80
Комірцевий фланець має конічний перехід («комірець»), який приварюється до труби встик. Така конструкція працює на трубопроводах високого тиску — до 20 МПа — і в широкому діапазоні температур, від −253 до +600 °C залежно від сталі. Ущільнювальна поверхня може бути виконана зі з'єднувальним виступом, з виступом, шип-паз, під лінзову прокладку або під прокладку овального перерізу. Європейські аналоги — DIN 2634 і DIN 2635.
Глухі, ГОСТ 12836-67
Глухий фланець (фланцева заглушка) закриває кінцевий отвір трубопроводу в парі зі звичайним фланцем. З'єднання лишається розбірним: щоб продовжити будівництво гілки, заглушку просто знімають, без різання та зварювання. За міжцентровими відстанями глухі фланці повністю збігаються з ГОСТ 12820 і ГОСТ 12821. Закордонні аналоги — PN-87/H-74728 і DIN 2527.
Розточені під ПЕ втулку
Фланці для буртових втулок застосовують при переході зі сталевого трубопроводу на поліетиленовий. До кінця ПЕ труби приварюється буртова втулка, а вільно обертовий розточений фланець стягує з'єднання болтами. Діапазон: DN 40–600 мм, PN 6–1,6 МПа.
Геометрія таких фланців відповідає ГОСТ 12820-80 і EN 1092-1 з однією відмінністю — збільшеним внутрішнім діаметром під втулку. Тому розточений фланець стикується і зі звичайним фланцем за ГОСТ, і з фланцем за EN, і до нього можна приєднати арматуру.
Ду, тиск і марка сталі: як читати позначення
Що таке Ду
Умовний прохід Ду — це не зовнішній діаметр труби. Це характеристика перерізу, яким іде середовище. Труби з однаковим Ду можуть мати різний зовнішній діаметр, тому й внутрішній діаметр фланця відрізняється залежно від того, під яку трубу він виготовлений. Це перша причина, через яку фланець «не наліз» при монтажі.
Тиск
Ру визначає не лише товщину й діаметр фланця, а й виконання ущільнювальної поверхні. Фланці одного Ду, але різних Ру — це різні деталі з різною кількістю та діаметром отворів починаючи приблизно з Ду 200.
Марки сталі та допустимі температури
| Стандарт | Марка сталі | Тиск | Температура |
|---|---|---|---|
| ГОСТ 12820-80 (плоскі) | Ст3сп, ст. 20, ст. 25 | до 25 кгс/см² | −30…+300 °C |
| 15ХМ, 12Х18Н9Т | до 25 кгс/см² | −40…+300 °C | |
| 09Г2С, 10Г2 | до 25 кгс/см² | −70…+300 °C | |
| ГОСТ 12821-80 (комірцеві) | Ст3сп | 1…25 кгс/см² | −30…+300 °C |
| ст. 20 | 1…200 кгс/см² | −40…+450 °C | |
| 12Х18Н10Т | — | −80…+600 °C | |
| 10Х17Н13М3Т | — | −253…+600 °C |
Практичний висновок: для зовнішніх мереж і зимового монтажу беруть 09Г2С, для звичайного опалення та водопостачання достатньо ст3сп або ст. 20, а низькі температури й агресивні середовища закриваються нержавіючими марками.
Дев'ять виконань ущільнювальної поверхні
ГОСТ передбачає дев'ять виконань приєднувальної поверхні фланця. Виконання 1 — найпоширеніше, але його застосування обмежене тиском до 6,3 МПа (63 кгс/см²). Решта використовуються там, де вимоги вищі: високий тиск, агресивне середовище, відповідальні вузли.
Стикувати можна лише сумісні виконання:
| Виконання | Поверхня | Стикується з |
|---|---|---|
| 1 | зі з'єднувальним виступом | виконання 1 |
| 2 | з виступом | виконання 3 (із западиною) |
| 4 | з шипом | виконання 5 (з пазом) |
| 6 | під лінзову прокладку | виконання 6 |
| 7 | під прокладку овального перерізу | виконання 7 |
| 8 | з шипом | виконання 9 (з пазом), обов'язково з фторопластовою прокладкою |
Трійники, ГОСТ 17376
Сталевий трійник дає бічне відгалуження рівного або меншого діаметра. Рівнопрохідний трійник має всі три кінці одного Ду; перехідний — бічний відвід меншого Ду, що дозволяє підключити гілку без додаткового переходу й зайвого зварного шва.
Переходи, ГОСТ 17378
Переходи з'єднують труби різного діаметра. Бувають двох типів:
- Концентричні — діаметр змінюється симетрично відносно центральної осі. Застосовуються на вертикальних і горизонтальних ділянках.
- Ексцентричні — спільною лишається нижня твірна. Їх ставлять на горизонтальних ділянках там, де не можна допустити скупчення повітря у верхній точці або, навпаки, застою конденсату в нижній.
Марки сталі: ст. 10, 20, 09Г2С, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т.
Заглушки еліптичні, ГОСТ 17379
Еліптична заглушка приварюється встик і закриває кінець трубопроводу наглухо. Її ж використовують як еліптичне днище при виготовленні ємностей і посудин. Опукла форма розподіляє навантаження від тиску краще за плоский диск, тому заглушка тримає ті самі 16 МПа, що й решта деталей ряду. Закордонні аналоги — DIN 28011 і PN-64/M-35411 з практично однаковим розмірним рядом.
Що замовляти разом
Фланцеве з'єднання, крім самих фланців, потребує кріплення та прокладки. Комплект на одне з'єднання — два фланці, прокладка, болти або шпильки з гайками та шайбами. Таблиця підбору кріплення за Ду і Ру наведена в розділі фланці.