Содержание статьи
Автор статьи
Наиболее распространенные типы фланцев в нефтегазовой промышленности
Дата актуализации статьи: 12.09.2025
Дата публикации статьи: 12.09.2025
Время чтения: 9 минут
10
Роль фланцевых соединений в нефтегазовой отрасли
Спрос на фланцы напрямую связан с мировым потреблением стальных труб. Наибольшую потребность формирует нефтегазовый сектор: трубы буровых систем, насосно-компрессорного оборудования, транспортных магистралей газо- и нефтепроводов. Фланцы выполняют две основные функции: обеспечивают герметичный стык труб или оборудования, а также позволяют с легкостью проводить техническое обслуживание участка. Принцип работы фланцевых соединений относительно прост: между двумя фланцами помещают прокладку и их стягивают болтами. При затяжке крепежа, прокладка формирует герметичное уплотнение. Соединение легко разобрать. К примеру, для ремонтных работ на удаленных и труднодоступных участках скорость имеет приоритетное значение, поэтому простота установки так важна. Типов фланцев много и каждый из них предназначен для конкретных условий эксплуатации. Вот некоторые области применения фланцевых соединений в нефтегазовой промышленности:
- Строительство трубопровода. Трубопроводы транспортируют сырую нефть, природный газ и другие жидкости на большие расстояния. Фланцы используют для соединения участков труб, клапанов, насосов и другого оборудования.
- Сосуды под давлением. Фланцы нужны, чтобы соединить трубы, патрубки и люки к сосудам высокого давления. На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах сосуды используют для хранения и обработки различных жидкостей в условиях высокого давления и температуры.
- Скважины в секторе добычи нефти и газа. Скважины контролируют поток углеводородов из подземных резервуаров на поверхность. Фланцы применяют для соединения обсадных колонн и насосно-компрессорных труб с наземным оборудованием.
- Теплообменники. Теплообменники встречаются на нефтеперерабатывающих заводах для передачи тепла между двумя жидкостями без их прямого контакта. Фланцы играют ключевую роль в работе этих устройств, их крепят трубы к трубным решеткам в теплообменниках, создавая герметичные камеры для теплообмена.
- Химические заводы. Фланцы объединяют сложные трубопроводные системы для транспортировки агрессивной среды в виде химикатов.
- Нефтеперерабатывающие заводы. Фланцы позволяют собирать сложные трубопроводные системы на НПЗ, в том числе для дистилляции, крекинга и других процессов переработки. Они критически важны для обеспечения безопасности и предотвращения утечек в условиях высоких температур и давления.
- Терминалы СПГ. Предприятия по переработке сжиженного природного газа используют фланцевые узлы для безопасной транспортировки среды между резервуарами для хранения, транспортными судами и распределительными сетями.
| Задача | Пояснение |
|---|---|
| Создать герметичное уплотнение | Конструкция фланцев позволяет подобрать нужное исполнение из 10 видов уплотнительной поверхности. Например: выступ-впадина, шип-паз, соединительный выступ, под фторопластовую и линзовую прокладку. Между фланцами устанавливают прокладки |
| Выдержать экстремальные условия | Правильно выбранная сталь и тип фланца позволяет выдержать высокое давление и высокую температуру внутренней среды. Если на этапе проектирования все подобрано правильно - фланцевое соединение обеспечивает стабильную работу объекта |
| Провести монтаж и демонтаж без проблем | Фланцевое соединение экономит время. Детали можно быстро собрать и разобрать без сложного оборудования. Достаточно раскрутить болтовое соединение, и труба готова к обслуживанию или замене участка. |
| Сохранить стойкость при агрессивной среде | Трубопроводы в нефтяной промышленности должны выдерживать не только высокое давление, но и воздействие агрессивных сред. В таком случае, вам нужно выбрать коррозионностойкие и износостойкие материалы для фланцев. Например 12Х18Н10Т |
Среди наиболее распространенных фланцев трубопроводов для транспортировки нефти и газа выделяют воротниковые, свободные, резьбовые фланцы и фланцевые заглушки. Разобравшись в этих четырех типах, легче понять, как устроены трубопроводы и почему каждое соединение должно четко соответствовать своей задаче. Разберем, как фланцы решают задачи из таблицы 1.
Глухой фланец
Задача: перекрыть поток внутренней среды в трубопроводе или обеспечить полную изоляцию на время обслуживания/ремонта.
Таблица 2. Технические параметры фланцевых заглушек по ГОСТ 34785-21 и АТК 24.200.02-90
| Стандарт | Диаметр | Давление | Исполнения |
|---|---|---|---|
| АТК 24.200.02-90 | от 10 до 1200 мм | от 6 до 160 кгс/см² | 1-5 |
| ГОСТ 34785-21 | от 10 до 1200 мм | от 6,3 до 63 кгс/см² | B-M |
Что из себя представляет. Круглый стальной диск без центрального отверстия для прохода среды. Глухой фланец, также называемый фланцевой заглушкой, устанавливают на концах трубопроводной системы, клапанов и сосудов. Глухие фланцы, как и стандартные фланцы для труб, могут иметь ряд исполнений: соединительный выступ (ответный фланец исп.B), выступ (ответный фланец - впадина исп. F), шип (ответный фланец шип - исп. D), под прокладку овального сечения (ответный фланец - исп. J), впадину (ответный фланец - выступ исп. E). В новом ГОСТ 34785 есть дополнительные два исполнения заглушек - L и M, где фланцевые пары исп. M паз и исп. L шип соответственно. Таким образом, заглушки АТК предполагают 5 исполнений, а заглушки ГОСТ 7 исполнений. Кстати, главное отличие фланцевых заглушек от поворотных - в каком месте трубопровода их устанавливают. Поворотные - в середине, а фланцевые - на концах линии.
Свободные фланцы
Задача: упростить монтаж и демонтаж в труднодоступных местах.
Таблица 3. Технические параметры свободных фланцев по ГОСТ 33259-15
| Стандарт | Диаметр | Давление | Исполнения |
|---|---|---|---|
| ГОСТ 33259-15, тип 02 | от 10 до 600 мм | от 1 до 25 кгс/см² | A-M |
Что из себя представляют. Состоят из двух частей: приварное кольцо и фланец. Внутренний диаметр свободного фланца больше диаметра трубы, что позволяет ему свободно надеваться на трубу. Свобода поворота вокруг трубы облегчает совмещение крепежных отверстий с ответными фланцами. Отсутствие контакта с внутренней средой позволяет использовать недорогие фланцы из углеродистой стали с коррозионностойкой трубой. Свободное вращение вокруг трубы ускоряет монтаж. По ГОСТ 33259-15 подразумевается 10 исполнений уплотнительной поверхности от А до М.
Резьбовые фланцы
Задача: соединить две трубы без сварки.
Таблица 4. Технические параметры резьбовых фланцев по ГОСТ 9399-81
| Стандарт | Диаметр | Давление | Исполнения |
|---|---|---|---|
| ГОСТ 9399-81 | от М14 до М295 | от 200 до 1000 кгс/см² | уплотнение линзовой прокладкой |
Что из себя представляет. Внутренний диаметр имеет резьбу для соединения фланца с трубой. Их главное преимущество - крепление к трубе без сварки. Эта особенность делает резьбовой фланец подходящим для эксплуатации в условиях экстремального давления при нормальной температуре окружающей среды и во взрывоопасных зонах, где сварка представляет опасность. Например для транспортировки горючих газов или нефти. Технические требования указаны в ГОСТ 9399-81. Резьбовые фланцы производят размером до М295 мм. Часто используются для труб малого диаметра и очень высокого давления. Резьбовые фланцы также облегчают обслуживание, поскольку их можно снимать и устанавливать обратно, не повреждая трубу. Прямого указания на ответные соединения с фланцами по ГОСТ 33259 нет. В качестве уплотнения выступает линзовая прокладка.
Воротниковые фланцы
Задача: обеспечить герметичное соединение при высоком давлении и отрицательной и/или повышенной температуре среды.
Таблица 5. Технические параметры воротниковых фланцев по ГОСТ 33259-15
| Стандарт | Диаметр | Давление | Исполнения |
|---|---|---|---|
| ГОСТ 33259-15, тип 11 | от 10 до 4000 | от 1 до 250 кгс/см² | A-M |
Что из себя представляет. Круглая стальная деталь с длинным цилиндрическим воротником, который приваривается встык к трубе. Такая форма снижает напряжение в месте соединения и увеличивает надежность. В сравнении с другими типами фланцев по ГОСТ 33259-15, воротниковые фланцы ориентированы для применения в условиях высокого давления и высоких температур: до 250 кгс/см². Фланцы тип 11 имеют 10 вариантов зеркала: соединительный выступ, плоскость, выступ-впадина, шип-паз, под линзовые или фторопластовые прокладки.
Герметичность: почему в трубопроводных системах важны прокладки?
Не стоит упускать из виду, что даже идеальный выбор фланцевого соединения может оказаться неудачным без правильного материала прокладки и затяжки крепежа. Неправильный выбор деталей может привести к протечкам, простоям и повреждению. Уплотнительная прокладка устанавливается между двумя фланцами для предотвращения протечек среды. Основное назначение прокладок - создать герметичное соединение между двумя поверхностями фланцев. Прокладки изготавливаются из широкого спектра материалов. Выделяют металлические (линзовые, овального и восьмиугольного сечения), неметаллические (резина, паронит, фторопласт, картон) и комбинированные прокладки (графитофторопластовые, спирально-навитые СНП и т.д.). Предлагаем более подробно изучить тему уплотнительных материалов для фланцевых соединений в наших статьях:
- Виды уплотнительных материалов (прокладок) для КОФ
- Сравнение допусков по шероховатости
- Прокладка между фланцами: как предотвратить протечку?
Прокладки для фланцев играют ключевую роль в обеспечении целостности, безопасности и эффективности трубопроводных систем в нефтегазовой промышленности. Компания ОНИКС предлагает не только отдельные фланцы, но и полностью готовые комплекты ответных фланцев (КОФ), включающие все необходимое: два фланца, прокладку и крепеж. Обращайтесь в ОНИКС и мы обеспечим вас фланцами и КОФ, которые выдерживают самые сложные условия эксплуатации.
Офис в Москве (499) 673-3838
Офис в Екатеринбурге (343) 384-3838
Офис в Санкт-Петербурге (812) 328-3838
Бесплатно по РФ 8 (800) 555-3883
Сайт onyxspb.ru
E-mail: info@onyxspb.ru
