Существуют целый ряд характеристик, по которым осуществляется подбор фланцев различного назначения.

1. Конструктивные характеристики фланцев.

Разновидность фланцев по их конструкции обусловлена стандартом, по которому они произведены:

-    ГОСТ 12820-80 — фланец стальной плоский приварной;

-    ГОСТ 12821-80 — фланец стальной приварной встык;

-    ГОСТ 12822-80 — фланец стальной свободный на приварном кольце.

Такие фланцы по 3-ем наиболее распространенным стандартам, упомянутые выше, предназначены для соединения трубопроводной арматуры и оборудования.
В силу конструктивных особенностей технология установки разных фланцев отличается друг от друга.

Плоский приварной стальной фланец:  при монтаже плоский фланец одевается на трубу и  в последующем приваривается двумя сварными швами по окружности трубы.

Стальной приварной фланец встык: монтаж такого фланца по сравнению с плоским приварным фланцем предусматривает только один соединительный сварной шов (при этом необходимо соединить встык торец трубы и «воротник» фланца), что упрощает работу и сокращает временные затраты.

Фланец стальной свободный на приварном кольце: в отличие от других фланцев состоит из двух элементов: фланца и кольца. Следует отметить, что фланец и кольцо должны иметь одинаковый условный диаметр и давление. Подобные фланцы по сравнению с вышеперечисленными отличаются удобством монтажа, потому что при установке к трубе приваривается только кольцо, а сам фланец остается свободным, что обеспечивает легкое соединение болтовых отверстий свободного фланца с болтовыми отверстиями фланца арматуры или оборудования без поворота трубы. Их, как правило, применяют при монтаже трубопроводной арматуры и оборудования в труднодоступном месте или при частом ремонте (проверке) фланцевых соединений (например, в химической промышленности).

Кроме того, положительным является то, что при подборе свободных фланцев под трубу из нержавеющей стали, в целях экономии, допускается использование кольца из нержавеющей стали, а фланца — из углеродистой.

Помимо этих трех стандартов следует особо выделить нестандартные фланцы, которые могут быть произведены по чертежам заказчика. В отличие от ГОСТовых фланцев данная конструкция не является постоянной и может изменяться в зависимости от ожиданий и требований клиента. Такие фланцы являются индивидуальными и служат для удовлетворения любых потребностей заказчика.

К фланцам по другим стандартам относятся такие как: фланцы стальные резьбовые, фланцы сосудов и аппаратов, фланцы изолирующие для подводных трубопроводов. Они имеют ряд отличий от вышеупомянутых фланцев по конструкции и областям их непосредственного применения.

Также к конструктивным особенностям относятся:

-    Условный проход. Обозначается как Ду и измеряется в мм.

-    Условное давление. Обозначается как Ру и измеряется в кгс/см².

-    Исполнение с 1 по 9. Определяет вид поверхности под прокладку.

-    Материал.

2. Технологические характеристики фланцев.

Эти характеристики связаны с особенностями производства (из каких заготовок и по каким технологиям выполняется фланец).

Круглые и квадратные фланцы. Задвижки, клапана и другая трубопроводная арматуры, имеющая в квадратный фланец не так часто встречается на нынешнем рынке запорной арматуры. Но все таки в соответствии со стандартом ГОСТ 12815-80 до давления условного Ру 4 МПа (40 кгс/см2) предусмотрены по конструкции фланцы как круглые, так и квадратные. При применении квадратных фланцев необходимо помнить, что существует прямая зависимость диметра фланца от условного давления: чем выше давление, тем меньшего диаметра фланец можно произвести.

Диаметр условного прохода.
Необходимо знать, что условный проход не является внешним диаметром трубы, а обозначает проход (сечение), по которому протекает среда через фланцевое соединение. Отличительной чертов фланцев стальных плоских приварных и стальных свободных на приварном кольце на диаметры условного прохода Ду 100,125 и 150 мм является то, что возможны три их конструкции под различные наружные диаметры трубы.
Поэтому при заказе этих фланцев на Ду 100,125 или 150 мм необходимо указывать букву, соответствующую требуемому диаметру трубы. Если в заказе или же в спецификации на данные типоразмеры фланцев буква не указана, то фланцы изготавливаются под следующие диаметры трубы: 100А, 125А, 150Б.

Следующей особенностью фланцев с диаметром условного прохода Ду > 200 мм является то, что из-за различных классов точности изготовления труб и фланцев, расточка внутреннего диаметра фланцев плоского, свободного и его кольца допускается по фактическому наружному диаметру трубы с зазором на сторону не более 2,5 мм, т. е. по всему внутреннему диаметру фланца и кольца не более 5,0 мм. Проще говоря, при прокате трубы возможно отклонение от идеальной формы круга, таким образом, труба может не соответствовать внутреннему диаметру фланца, что в свою очередь затрудняет соединение трубы и фланца.

Следует обратить внимание, что при оформлении заказа необходимо учитывать показатели по давлению, температуре среды, а так же марку стали, из которой выполнен фланец. Не всегда можно сочетать требуемые давление и марку стали.

Если при заказе не оговорены особенности конструктивного исполнения присоединительных размеров (ряд 1 или 2), то изготовление фланца по умолчанию осуществляется в соответствии с рядом 2. Конструктивным отличием фланцев ряда 1 от фланцев ряда 2 является разное количество отверстий в нем под крепежные болты (шпильки) и их диаметры.

Например, фланец на Ду 300 мм и Ру 63 кгс/см2 ряда 1 имеет диаметр крепежного отверстия 36 мм, а ряда 2—39 мм. Аналогично, фланец на Ду 80 мм и Ру 10 кгс/см2 ряда 1 имеет диаметр крепежного отверстия 18 мм с общим их количеством 8 шт., а ряда 2 соответственно — 18 мм и 4 шт. Поэтому эту особенность необходимо учитывать при заказе фланцев в качестве ответных под запорную арматуру.

Рабочее давление стальных фланцев.
Важной особенностью фланцев так же является условное давление, которое может выдержать соединение. Показатели по давлению зависят от геометрических размеров фланца и исполнения уплотнительной поверхности. Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80) и фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) выдерживают давление до 25 кгс/см², а вот фланец стальной приварной встык (ГОСТ 12821-80) может выдерживать давление до 200 кгс/см².
Рабочее давление может выражаться в различных единицах измерения: кгс/см2, Па, МПа, атм, бар, поэтому во избежание недоразумений необходимо обращать на это особое внимание. Единицей измерения при производстве и обозначении фланцев является кгс/см².

Типы исполнения фланцев
В соответствии с требованиями установленными ГОСТ имеется 9 исполнений поверхности фланца (см.рис. 1), а для свободного фланца различные исполнения возможны только у приварного кольца. Поэтому при подборе ответных фланцев трубопроводной арматуры, кроме условных прохода и давления, необходимо указывать исполнение уплотнительной поверхности.

3. Таблица подбора крепежа для фланцев ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80.

С помощью данной таблицы, Вы можете самостоятельно подобрать комплекты крепежа к фланцам по ГОСТ, рассчитать и подобрать требуемое количество шпилек для фланцев того или иного типоразмера.