Фланцы воротниковые WN

Фланцы воротниковые WN ASME B16.5 предназначены для:

Соединения трубопроводов высокого давления (до Class 2500) и температуры (до 538°C для углеродистой стали).
Передачи нагрузок: осевых, изгибающих, вибрационных за счет конической горловины, распределяющей напряжения.
Герметизации с помощью прокладок (спирально-навитые, металлические, графитовые).

В данном разделе товары пока отсутствуют

Преимущества фланцев Welding Neck, WN

Прочность: Длинная коническая горловина снижает концентрацию напряжений на 30–50% по сравнению с плоскими фланцами.
Гидравлика: Плавный внутренний контур (bore) минимизирует турбулентность и эрозию.
Универсальность: Подходят для ВДУ (высоких давлений/температур), циклических нагрузок, опасных сред.

Стандартизация воротниковых фланцев по ASME B16.5:

Размеры: NPS ½" (DN 15) – 24" (DN 600).
Классы давления: 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500.
Материалы: 24 группы (углерод. сталь, нержавейка, сплавы, цветные металлы).
Типы уплотнительных поверхностей: RF, RTJ, FF, LF, LM, SF, SM, LT, ST, LG, SG.
Допуски размеров.

Конструкция и геометрия WN фланца воротникового

Основные элементы:

Ah: Диаметр под приварку (Outside Diameter of Weld End) – соответствует наружному диаметру трубы.
Толщина стенки воротника (Wall Thickness, WT) – равна толщине стенки трубы (по Schedule - SCH).
Y: Высота фланца.
O: Наружный диаметр фланца.
W: Диаметр окружности центров отверстий под болты/шпильки.

Критические размеры:

WT (Толщина стенки): Определяется по ASME B36.10 для углеродистых и легированных сталей и по ASME B36.19 для коррозионностойких сталей и цветных сплавов.

Например, для NPS 10":

SCH	WT (мм)
40	9.27
80	15.09
160	28.58

где: Толщина стенки (WT) и Schedule (SCH) трубы

Принцип соответствия для воротникового фланца:

WT фланца = толщина стенки трубы (по тому же SCH).
Источник: ASME B36.10 (для стальных труб).

Таблица соответствия (выдержка)

NPS	Класс	SCH трубы	WT фланца (мм)	Применение
4"	300	40	6.02	Вода, пар до 30 бар
4"	300	80	8.56	Нефть, газ до 50 бар
12"	600	120	30.96	Магистральные нефтепроводы
24"	150	40	22.22	Вентиляция, низкое давление

Исключения, указываются заказчиком при покупке.:

Для NPS > 12": WT фланца может быть больше SCH трубы (напр., SCH 40, но WT=25 мм) из-за прочностных расчетов по ASME VIII.
Class 1500, 2500: WT определяется классом давления, а не SCH. Например, NPS 2" Class 1500 имеет WT=22.2 мм, хотя SCH 160 для этой трубы – всего 11.1 мм.

Классификация по давлению и температуре

Рейтинги давления (бар) Материал: A105 (углеродистая сталь)

Класс	38°C	100°C	200°C	300°C
150	19.6	15.8	13.2	11.8
300	51.1	42.4	35.8	30.6
600	102	90.2	75.8	66.4

Важно! Для нержавеющей стали (A182 F316) давление при 300°C на 15–20% выше.

Материалы изготовления воротниковых фланцев WN ASME:

Стандартные материалы

Материал	Марка по ASTM (пример)	Применение
Углерод. сталь	A105	Вода, пар, нефть (до 425°C)
Нержавейка	A182 F304/F316	Кислоты, щелочи, пищевая пром.
Низколегир.	A350 LF2	Низкие температуры (до -46°C)

Маркировка воротниковых фланцев WN

Пример: WN – 10" – 300 – RF – SCH 80 – A105 – ASME B16.5 :

WN: Welding Neck – фланец воротниковый
10": NPS 10" (DN 250) – номинальный размер
300: Class 300 - давление
RF: Raised Face – тип уплотнительной поверхности
SCH 80: Толщина стенки
A105: Материал
ASME B16.5: стандарт изготовления

Применение и монтаж воротниковых фланцев

Области использования:

Химия/Нефтегаз: Соединения на КИП, насосах, теплообменниках.
Энергетика: Паропроводы P>100 бар, турбинные линии.

Правила сварки:

Подготовка кромок: Угол скоса 37.5° (по ASME B16.25).
Метод сварки: GTAW (аргон) для корневого шва + SMAW (электрод) для заполнения.
Контроль: 100% рентген (RT) для сред категории "М" (опасные).

Подбор фланца воротникового WN: алгоритм

Определить NPS: По внутреннему диаметру трубы (DN).
Выбрать Class:

Рассчитать рабочее давление/температуру (по ASME B31.3).
Учесть коррозионный запас (пример: +2 мм к толщине стенки WT).

Указать SCH трубы: Определяет толщину стенки (WT) фланца (по ASME B36.10/для стальных труб или по ASME B36.19/для нержавеющих труб).
Тип уплотнения:

RF (Raised Face): Для давления ≤ Class 600.
RTJ (Ring Type Joint): Для Class 900–2500.
Другие

Материал: Совместимость с трубой и средой (например, для H₂S – материал группы 1.1 по NACE MR0175).

Ошибки при выборе и монтаже

Ошибка	Последствие	Решение
Несоответствие WT и SCH	Концентрация напряжений → трещина	Проверка по таблицам B36.10/В36.19
Неверный Class	Разгерметизация при гидроиспытаниях	Расчет P/T по B31.3
Сварка без подогрева (A350)	Хрупкое разрушение	Нагрев до 200–250°C
Неправильная затяжка болтов	Перекос фланца → утечка	Калиброванный динамометрический ключ

6. Дополнительная информация

Ключевое правило: WT фланца ≡ толщине стенки трубы (SCH). Для Class 1500+ – руководствоваться таблицами B16.5.
Безопасность: Для опасных сред обязательны:

100% контроль сварных швов (RT/UT).
Сертификация материалов по NACE.

Тренды: Для NPS > 24" использовать ASME B16.47 (фланцы серии A/B).

✅ Фланец WN – оптимален для ответственных трубопроводов. Точный подбор по ASME B16.5 + B36.10 / B36.19 гарантирует безопасность и долгий срок службы. Для проектов под давление > 100 бар рекомендуем расчет по ASME VIII Div.2.