Онлайн-калькулятор расчета фланцев и крепежа

Корректный расчет крепежа для фланцев гарантирует герметичность трубопровода при заданных давлении и температуре и исключает срыв болтового крепежа. Ниже — краткий алгоритм, соответствующий требованиям ГОСТ 33259 / ГОСТ 20701. Также на сайте представлен калькулятор фланцев, который значительно упростит задачу.

Исходные данные

При расчете учитывают следующие параметры:

• P — рабочее давление, МПа.
• T — рабочая температура, °C.
• DN / PN — условный проход и номинальное давление фланца.
• Материалы фланцев, прокладки, болтов (допускаемые напряжения [σ]).
• Тип прокладки и ее коэффициенты m (удерживающее напряжение) и y (уплотнительное).

Геометрические параметры

По стандарту определяем:

• dₚ — средний диаметр прокладки;
• b₀ — эффективная ширина прокладки;
• A = π dₚ² / 4 — площадь кольца давления.

Монтажное усилие болтов

Для посадки прокладки необходимо произвести расчет по следующей формуле:

F₀ = π dₚ b₀ y. Усилие распределяется по n болтам: F₀b = F₀ / n. Подбор диаметра болта делается так, чтобы первоначальное напряжение σ₀ = 4 F₀b / π d_b² не превышало допуска [σ] на 20 °C.

Нагрузка в эксплуатации

Рабочая осевая сила:

F_w = P A + 2 π dₚ b₀ m P + F_вн, где F_вн — дополнительные изгибы/вес подвески, если есть.

Болтовое напряжение при работе считают по формуле σ_w = 4 (F₀ + F_w) / π d_b². При T > 100 °C вводят температурный коэффициент к [σ].

Проверка герметичности

Неравенство герметичности: F₀ ≥ π dₚ b₀ y (при монтаже) и F₀ + F_w ≥ π dₚ b₀ m P (при работе). Если условие не выполняется — увеличивают число/диаметр болтов, меняют прокладку или класс фланца.

Ключевые этапы подсчета

Подбор фланцевого соединения сводится к трем проверкам:

• Достаточная посадка прокладки (F₀).
• Удержание давления и внешних нагрузок (F_w).
• Напряжения болтов ≤ допуска при монтаже и эксплуатации.

Для ускорения расчетов воспользуйтесь онлайн калькулятором фланцев на сайте. Он учитывает все необходимые параметры и показатели для корректного подбора. При сложных нагрузках (термический градиент, пульсации) обратитесь к инженерам Stoking — мы проведем расчет по конечным элементам.