Как подобрать фланец к задвижке: DN, PN, размеры и совместимость

Перед тем как купить фланец для труб, необходимо посмотреть обозначения на корпусе или в паспорте запорной арматуры. Основные данные — DN и PN. Затем определяют стандарт изготовления, материал, тип ответного фланца и его геометрические параметры. Такой порядок позволяет избежать ситуации, когда наружный диаметр детали подходит, а отверстия под болты или уплотнительные поверхности не совпадают.

Если в трубопровод устанавливается задвижка фланцевая, с обеих сторон ее корпуса предусмотрены присоединительные поверхности для разъемного монтажа. Между ответными деталями устанавливают прокладки, после чего узел стягивают болтами или шпильками. При подборе важно рассматривать соединение целиком: арматуру, два ответных элемента, уплотнения и крепеж.

Что означают DN и PN на фланце и задвижке

DN — номинальный диаметр, или номинальный размер, который используется для обозначения элементов трубопроводной системы. В старой и разговорной терминологии часто встречается обозначение Ду. DN помогает подобрать совместимые по проходному сечению трубы, арматуру и соединительные детали, однако его не следует воспринимать как точный результат измерения наружного или внутреннего диаметра конкретного изделия.

Например, обозначение DN 50 указывает на номинальный размер элемента трубопроводной системы. Это не означает, что любой физический диаметр детали обязательно составляет ровно 50 мм. Поэтому измерять фланец рулеткой и подбирать арматуру только по полученному значению неправильно.

PN обозначает номинальное давление, для которого классифицируется трубопроводная арматура и ее присоединительные элементы. При выборе нужно учитывать рабочие параметры системы, температуру и характеристики транспортируемой среды. Допустимые условия эксплуатации определяют по технической документации конкретного изделия.

DN и PN рассматривают одновременно. При одном DN фланцы, рассчитанные на разные PN, могут отличаться наружным диаметром, толщиной, диаметром расположения крепежных отверстий, их размером и другими параметрами. Поэтому совпадение номинального диаметра еще не подтверждает совместимость.

При первичном подборе проверяют:

• DN задвижки и ответного фланца;
• PN соединяемых элементов;
• стандарт, по которому изготовлены детали;
• тип и исполнение фланца;
• наружный диаметр и толщину;
• диаметр окружности расположения крепежных отверстий;
• количество и диаметр отверстий под болты или шпильки;
• исполнение уплотнительных поверхностей;
• материал деталей и допустимые условия эксплуатации.

Для фланцев трубопроводов и арматуры применяется ГОСТ 33259-2015. Стандарт предусматривает разные конструкции, в том числе плоские приварные, приварные встык и другие типы. Какой вариант требуется в конкретном узле, зависит от конструкции трубопровода, параметров системы и способа монтажа.

Важно учитывать и ряд размеров. В стандартах могут быть предусмотрены разные размерные ряды, поэтому две внешне похожие детали нельзя считать совместимыми без проверки таблицы или документации производителя.

Как проверить размеры и совместимость фланцев

Проверку удобно начинать с паспорта задвижки. Если документация сохранилась, в ней должны быть указаны основные технические и присоединительные характеристики. При отсутствии паспорта изучают маркировку корпуса и идентифицируют модель арматуры, после чего находят ее технические данные.

Далее проверяют геометрию ответной части. Особенно важен диаметр окружности, на которой расположены отверстия под крепеж. Если этот параметр различается, совместить отверстия без недопустимого смещения не получится.

Не менее важно количество отверстий. Оно зависит от DN, PN, конструкции и стандарта. Нельзя устанавливать часть болтов только потому, что некоторые отверстия двух деталей совпали. Фланцевый узел рассчитан на предусмотренное количество крепежных элементов, обеспечивающих равномерное обжатие уплотнения.

Следующий параметр — диаметр отверстий и соответствующий ему крепеж. Болт или шпилька должны соответствовать требованиям соединения. Слишком маленький крепеж с большим зазором не следует рассматривать как способ компенсировать несовпадение геометрии деталей.

Отдельно проверяют уплотнительные поверхности. Их форма определяет, как соприкасаются ответные детали и какая прокладка используется между ними. Несовместимые исполнения нельзя соединять только за счет более сильной затяжки болтов.

Прокладку подбирают по конструкции фланцевого соединения, DN, PN, температуре и рабочей среде. Она должна располагаться без перекоса и соответствовать уплотнительным поверхностям. Установка нескольких прокладок вместо одной для компенсации зазора не является правильным способом сборки узла.

Материал фланца также имеет значение. В трубопроводных системах применяются изделия из различных марок стали и чугуна. Выбор зависит от температуры, давления, рабочей среды и материала соединяемого оборудования. Если трубопровод эксплуатируется при особых температурных или коррозионных условиях, материал проверяют по проектной и технической документации.

При подборе полезно последовательно сопоставить четыре группы характеристик:

• условия эксплуатации — давление, температура и рабочая среда;
• номинальные параметры — DN и PN;
• геометрия — наружный размер, крепежные отверстия и их расположение;
• соединение — тип фланца, уплотнительная поверхность, прокладка и крепеж.

Такой порядок особенно важен при ремонте старого трубопровода. На объекте могут одновременно встречаться детали, изготовленные по разным стандартам. Подбирать замену только по внешнему сходству в этом случае нельзя.

Что учитывать при монтаже задвижки на фланцы

Даже правильно подобранные детали не обеспечат надежного соединения при ошибках сборки. Ответные поверхности должны быть очищены от загрязнений, старого уплотнительного материала и других включений, мешающих равномерному прилеганию прокладки. Перед установкой также проверяют состояние поверхностей и крепежа.

Ответные части трубопровода должны располагаться соосно. Нельзя использовать затяжку болтов как способ притянуть к задвижке заметно смещенный трубопровод. Это создает дополнительные нагрузки на корпус арматуры и соединительные элементы.

Прокладку устанавливают между поверхностями без перекоса. Она не должна произвольно смещаться внутрь проходного сечения. Размер и материал уплотнения выбирают для конкретного соединения и условий работы системы.

Болты или шпильки устанавливают во все предусмотренные отверстия. Затяжку выполняют равномерно, чтобы прокладка обжималась по всей окружности, а соединяемые поверхности не перекашивались. Требуемые параметры и последовательность сборки определяют по документации на арматуру, крепеж и фланцевое соединение.

При монтаже самой задвижки учитывают ее допустимое положение, направление потока, если оно регламентировано конструкцией, а также наличие свободного пространства для управления и обслуживания. Маховик, редуктор или электропривод должны оставаться доступными после завершения монтажа.

Перед вводом трубопровода в эксплуатацию собранный узел проверяют в соответствии с требованиями проекта и документацией на систему. Если соединение негерметично, следует определить причину: перекос, дефект поверхности, неправильную прокладку, неподходящий крепеж или несовместимость деталей. Устранять течь произвольным усилением затяжки без выяснения причины не следует.

При замене старой задвижки практичный порядок подбора выглядит так: сначала определить DN и PN существующей арматуры, затем установить стандарт и присоединительные размеры, проверить исполнение поверхностей и только после этого сопоставить геометрию ответных деталей. Если маркировка отсутствует или не читается, размеры снимают непосредственно с соединения и сверяют с нормативной документацией.

Главное правило совместимости — не ориентироваться на один параметр. Одинаковый DN говорит о номинальном размере, но не гарантирует совпадения присоединительной геометрии. Совместимость подтверждается только после проверки DN, PN, стандарта, типа и исполнения фланца, крепежных размеров и уплотнительной поверхности. Именно эти характеристики определяют, можно ли собрать задвижку и трубопровод в единый разъемный узел без переделки соединения.