Dimensiuni și tipuri de flanșe – ce înseamnă standardele DN și PN la pompe

Produsele sunt în curs de pregătire.

Dar puteţi vizualiza alte categorii.

Dimensiuni și tipuri de flanșe – ce înseamnă standardele DN și PN la pompe

Când un client cumpără pentru prima dată o pompă de circulație cu flanșă și primește o factură de livrare cu indicații precum DN 50 PN 6 sau DN 80 PN 16, majoritatea oamenilor se uită doar la diametrul țevii și speră că va intra. În practică, aceasta se termină cel mai adesea fie cu o montare prelungită, fie – în cazul cel mai rău – cu returnarea produsului, deoarece flanșele nu se potrivesc fizic cu flanșele existente în sistem. Acest articol abordează standardele DN și PN în profunzime – nu doar ce înseamnă aceste abrevieri, ci și de ce sunt esențiale pentru pompele de circulație cu flanșă și cum să le utilizați corect la alegerea, proiectarea și montarea acestora.

Ce este o flanșă și de ce există

O flanșă (în engleză flange, în germană Flansch) este o placă sau margine extinsă la capătul unei țevi, robinete sau pompe, care permite o conexiune solidă, etanșă și demontabilă între două componente. În contrast cu conexiunile filetate (unde componentele se șurubează una în alta), o conexiune cu flanșă se realizează prin lipirea a două flanșe una de alta, introducerea unui garnitor între ele și fixarea cu șuruburi.

Motivul pentru care conexiunile cu flanșă domină la pompele de circulație pentru încălzire și apă în clasele de putere mai mari este simplu: demontabilitatea. Pompă poate fi extrasă din sistem fără a fi nevoie să se taie țeava. La intervenții de service, înlocuirea lagărelor sau înlocuirea completă a agregatului, această caracteristică este esențială. Din acest motiv, toate pompele de circulație mai mari pentru clădiri industriale, termocentrale și rețele de încălzire mai mari sunt standardizate cu gâturi cu flanșă.

Secțiune printr-o conexiune cu flanșă: două flanșe fixate cu șuruburi și un garnitor între ele.

Standartul DN – diametru nominal (Diamètre Nominal)

Abreviația DN provine din franceză Diamètre Nominal, în română spunem diametru nominal sau clasa nominală. Este un număr fără unitate care indică aproximativ diametrul interior al țevii sau gâtului robinetului în milimetri. Cuvântul „aproximativ" este aici esențial – DN nu este diametrul interior exact, ci o clasă standardizată care garantează compatibilitatea flanșelor în această clasă, indiferent de producător.

Standartul EN ISO 6708 definește o serie de dimensiuni nominale, cu care ne confruntăm cel mai frecvent în practica sistemelor de încălzire:

DN 25 – corespunde aproximativ unei țevi de 1", obișnuită în sistemele mai mici
DN 32 – corespunde unei țevi de 5/4"
DN 40 – corespunde unei țevi de 6/4" (1½")
DN 50 – corespunde unei țevi de 2", foarte frecventă în termocentralele de mărime medie
DN 65 – o zonă între dimensiunile standard în inci, obișnuită în sistemele europene
DN 80 – corespunde unei țevi de 3", tipică pentru termocentrale mari și clădiri industriale
DN 100 – corespunde unei țevi de 4", echipament pentru surse centrale de căldură
DN 125 – o putere mai mare, rețele de distribuție
DN 150 și mai sus – aplicații industriale, termocentrale, spitale, centrale comerciale mari

Este important de înțeles că, la același DN, diametrul real exterior al flanșei poate varia în funcție de clasa PN. Flanșele DN 50 PN 6 și DN 50 PN 16 au aceeași lumină în gât, dar flanșele se deosebesc prin grosime, diametrul cercului de pas (PCD – Pitch Circle Diameter) și numărul de găuri pentru șuruburi. Această realitate este una dintre cele mai frecvente cauze ale greșelilor pe antier.

Standartul PN – presiune nominală (Pression Nominale)

Abreviația PN provine din franceză Pression Nominale, ceea ce înseamnă presiune nominală. Indică presiunea maximă admisă (în bari) la temperatura de referință a mediului de 20 °C. Standartul EN 1092-1 definește următoarele clase standard:

PN 6 – presiune maximă de 6 bar la 20 °C; tipică pentru rețele de apă potabilă la presiune scăzută, încălzire prin pardoseală
PN 10 – 10 bar la 20 °C; sisteme de încălzire standard în casele de locuit și complexele de apartamente
PN 16 – 16 bar la 20 °C; cea mai răspândită clasă în termocentrale, clădiri comerciale și sisteme de încălzire industriale
PN 25 – 25 bar; aplicații industriale la presiune ridicată, sisteme cu abur
PN 40 – 40 bar; aplicații speciale industriale și energetice

La alegerea unei pompe de circulație cu flanșă din categoria pompe de circulație cu flanșă este obligatoriu să verificați întotdeauna dacă clasa PN a pompei corespunde cu clasa de presiune a altor robinete și țevi din sistem. Dacă, de exemplu, proiectantul a proiectat o rețea cu flanșe PN 16 și pompa este livrată cu PN 6, flanșele nu se potrivesc – cercul de pas al găurilor pentru șuruburi are un diametru diferit.

Flanșele DN 50 PN 6 și PN 16 au aceeași dimensiune interioară, dar diametru exterior și cerc de repere diferite – nu sunt interschimbabile.

Tabelele cu dimensiuni ale flanșelor după EN 1092-1

Valorile dimensionale concrete sunt standardizate și obligatorii. Pentru practica instalațiilor de încălzire sunt cele mai relevante aceste valori (toate dimensiunile în mm, șuruburile în filet metric):

DN	PN	Diametrul exterior al flanșei D (mm)	Cercul de repere PCD (mm)	Numărul de găuri	Diametrul găurii (mm)	Șuruburi
DN 40	PN 6/10	150	110	4	18	M16
DN 40	PN 16	150	110	4	18	M16
DN 50	PN 6/10	165	125	4	18	M16
DN 50	PN 16	165	125	4	18	M16
DN 65	PN 6/10	185	145	4	18	M16
DN 65	PN 16	185	145	8	18	M16
DN 80	PN 6/10	200	160	8	18	M16
DN 80	PN 16	200	160	8	18	M16
DN 100	PN 6/10	220	180	8	18	M16
DN 100	PN 16	235	190	8	22	M20
DN 125	PN 16	270	220	8	26	M24
DN 150	PN 16	300	250	8	26	M24

Notă: Dimensiunile sunt orientative conform EN 1092-1 tip 01 și 02. Verificați întotdeauna documentația dimensională a producătorului pompei respective, deoarece unii producători (în special la PN 6 și PN 10) indică dimensiuni identice ale flanșelor pentru ambele grade de presiune, în timp ce alții le diferențiază.

Tipurile flanșelor după EN 1092-1 – nu toate flanșele sunt identice

Norma EN 1092-1 diferențiază mai multe tipuri de flanșe în funcție de soluția constructivă și modul de conectare la conductă sau la corpul pompei. Pentru echipamentele de încălzire sunt relevante în special:

Tip 01 – flanșă plană (Flat face): Garnitura se așează pe întreaga suprafață frontală a flanșei. Se folosește la presiuni mici (PN 6, PN 10) și la conectarea cu o flanșă opusă din fontă. Este tipică pentru turnătorie.
Tip 02 – flanșă cu adâncitură (Raised face, RF): Partea centrală a flanșei este ușor ridicată (cu 2 mm la PN 6–16, cu 7 mm la PN 25 și mai mari). Garnitura se așează doar pe acest inel ridicat. Acest tip este cel mai răspândit în practica europeană pentru PN 16 și mai mari.
Tip 05 – șanț circular (Ring-type joint, RTJ): Aplicație specială pentru presiuni și temperaturi mari, în practica standard de încălzire nu o întâlnim.
Flanșă liberă cu inel (Loose flange): Flanșa nu este sudată sau șurubuită pe conductă, ci se fixează pe un inel. Permite rotirea – la montaj, așadar, aliniați întotdeauna găurile. Este avantajoasă în condiții de montaj strâmte.

Pentru pompele de circulație cu flanșe este valabil faptul că corpul pompei are flanșele turnate sau prelucrate direct ca parte a carcasei. Tipul flanșei (forma suprafeței frontale) este definit de producător și trebuie să corespundă tipului flanșei opuse din conductă. Combinarea RF + FF (față plană) este teoretic posibilă cu garnitura potrivită, dar în practică se recomandă menținerea aceluiași tip la încălzire.

Cum să identificați corect flanșa existentă la locul de montaj

Aceasta este o situație practică cu care se confruntă instalatorul la înlocuirea unei pompe într-o instalație existentă. Procedura este următoarea:

1. Măsurați diametrul exterior al flanșei – cu un metru de târât sau o ruletă, măsurați marginea exterioară a flanșei. Cu ajutorul tabelei EN 1092-1, determinați DN probabil.

2. Măsurați cercul de repere (PCD) – distanța dintre centrul unui șurub și centrul șurubului opus la flanșe cu 4 găuri, sau unghiul la flanșe cu 8 găuri. La 4 găuri: PCD = distanța dintre centrele găurilor opuse. La 8 găuri: PCD = distanța dintre centrele găurilor × 1/sin(22,5°).

3. Numărați numărul de găuri pentru șuruburi – patru găuri corespund în mod obișnuit DN mai mici până la DN 80, opt găuri sunt obișnuite de la DN 65 PN 16 și DN mai mari.

4. Verificați diametrul interior al gâtului – măsurați direct gaura din centrul flanșei și comparați cu valorile tabulare DN.

5. Verificați PN – dacă nu există nicio documentație sau etichetă, PN poate fi dedus din combinația diametrului exterior, PCD și diametrului găurilor. Dacă diametrul exterior și PCD corespund tabelei pentru PN 10, dar sistemul a fost inițial proiectat pentru un cazan cu presiune maximă de lucru de 3 bar, este probabil că este vorba de PN 10, ceea ce este o alegere sigură pentru încălzirea obișnuită.

Trei dimensiuni cheie ale flanșei: diametru exterior D, cercul de repere PCD și deschiderea interioară d.

De ce este importantă clasa PN nu doar pentru presiune, ci și pentru temperatură

Aici mulți instalatori și proiectanți cad în eroare. Presiunea nominală PN este definită la temperatura mediului de 20 °C. La temperaturi mai mari – situație obișnuită într-o instalație – presiunea maximă admisă scade.

Exemplu: O flanșă din fontă PN 16 poate funcționa în siguranță doar până la aproximativ 10 bar la o temperatură de 120 °C, doar până la 6–7 bar la 150 °C. Acest factor este inclus în diagramele presiune-temperatură, pe care producătorii pompe și armături le includ în documentația tehnică.

Pentru încălzirea obișnuită la temperatură scăzută (mediu termic până la 90 °C) este suficientă clasa PN 10 din punct de vedere al temperaturii, dar majoritatea instalațiilor proiectează la PN 16, deoarece:

Rezerva de presiune în cazul unor situații tranzitorii (pornire, defectare vas de expansiune)
Compatibilitatea cu cele mai obișnuite armături și robinete de închidere de pe piață
Posibilitatea de a conecta cazane cu presiune maximă mai mare (10–12 bar)
Diferența de preț între PN 10 și PN 16 este minimă pentru dimensiunile obișnuite

Exemple practice de comenzi – cum arată lucrurile în teren

Exemplu 1 – Clădire de apartamente, înlocuirea unei pompe existente: Administratorul unei clădiri de apartamente a constatat că pompa din instalație a ajuns la sfârșitul duratei de viață după 20 de ani. Pe fața locului sunt flanșe fără nicio etichetă. Instalatorul a măsurat diametrul exterior de 185 mm, cercul de repere de 145 mm, 4 găuri pentru șuruburi de 18 mm și gaura interioară (deschiderea) de aproximativ 63 mm. Tabelul spune: DN 65, PN 6/10. Sistemul este vechi, la temperatură scăzută, iar presiunea nu depășește cu siguranță 4 bar. Noua pompă i s-a comandat ca DN 65 PN 10 – a intrat perfect fără nicio modificare a conductei.

Exemplu 2 – Hala industrială, instalare nouă: Proiectantul a proiectat un sistem de distribuție pentru o hala de producție cu un cazan la 12 bar de presiune maximă. Toate armăturile din proiect sunt PN 16. Pompă a fost comandată DN 80 PN 6, ceea ce este o greșeală absolută – nu doar insuficientă din punct de vedere al presiunii, ci și flanșele nu s-ar potrivi la montaj (diferența de PCD poate ajunge până la 15 mm). Comanda a fost oprită, pompa a fost înlocuită cu una corectă DN 80 PN 16. Acesta este un caz clasic, în care economia pe o clasă de presiune mai scăzută a dus la întârziere și costuri suplimentare pentru transportul acolo și înapoi.

Exemplu 3 – Reabilitarea unei instalații într-o școală: La reabilitare s-a schimbat pompa DN 50. Flanșele existente erau din fontă, tip 01 (suprafață plană). Noua pompă a venit cu flanșe tip 02 (raised face – față ridicată). A fost nevoie să se folosească o garnitură specială, complet plană, în locul garniturii standard în formă de inel, pentru a nu fi nevoie să se lește fața ridicată. Alternativă – achiziția garniturilor de tranziție – a fost mai ieftină și mai rapidă.

Exemplu 4 – Hotel, înlocuirea unei pompe în sezon: Managerul hotelului dorea să înlocuiască pompa cât mai repede. Pompă se afla în sistem fără robinete de închidere flanșate direct la pompă (era doar o închidere la distanță). Demontarea pompei flanșate fără robinete de închidere scurte sau închidere flanșată imediat după flanșele pompei a cerut golirea întregului sistem. Concluzie: la orice pompă flanșată este standard profesional să se monteze robinete de închidere DN egal cu pompa, direct înainte și după pompă – tocmai pentru o înlocuire ușoară în viitor.

Compatibilitatea cu normele americane ANSI/ASME B16.5

În mediul slovac și ceh este mai degrabă o temă marginală, dar la importul tehnologiilor de pe piețele transatlantice sau la proiecte industriale speciale devine relevantă. Norma americană ANSI/ASME B16.5 folosește în locul sistemului DN/PN un sistem de dimensiuni nominale în inchi (NPS – Nominal Pipe Size) și clase de presiune notate ca Class 150, Class 300, Class 600 etc.

Nu există o conversie directă – Class 150 nu este identic cu PN 16, deși sunt apropiate. Diferențele de repere ale șuruburilor sunt diferite și flanșele nu sunt compatibile direct. În cazul oricărei îndoieli privind originea flanșelor existente, este necesar să se verifice dacă este vorba de norma EN sau ANSI, altfel se poate ajunge la o închidere neetanșă sau chiar la o conexiune mecanică incompatibilă.

Garnituri de montaj flanță – materiale și alegere

O flanță fără garnitură bună nu are niciun rost. Pentru sistemele de încălzire cu apă curată cele mai frecvente garnituri sunt:

Cauciuc nitrilic (NBR) – rezistent până la 100–120 °C, potrivit pentru apă caldă, nu tolerează uleiuri minerale și glicol (nu este potrivit pentru amestecuri de glicol în sisteme solare sau de răcire)
EPDM (cauciuc etilén-propilen-dien) – rezistent până la 150 °C, excelent pentru apă caldă și abur, compatibil cu amestecurile de glicol, dar nepotrivit pentru hidrocarburi
Garnituri de grafit – pentru temperaturi mai mari (abur, apă fierbinte peste 150 °C), chimic inerte, bună compresibilitate
PTFE (teflon) – chimic foarte rezistent, pentru medii agresive, prețul este mai mare

Grosimea garniturii la flanșe PN 6–16 este standard 2–3 mm. La flanșele raised face (tip 02) garnitura se aplică doar pe inelul ridicat, nu pe întreaga suprafață. Este importantă alegerea corectă a momentului de strângere al șuruburilor – o supradimensionare a strângerii poate strivi garnitura, iar o strângere insuficientă duce la fuga. Șuruburile se strâng în cruce, nu în cerc, în mai multe etape cu cheie dinamometrică.

Secvența corectă de strângere a șuruburilor flanței previne comprimarea neuniformă a garniturii și fuga.

Relația DN/PN cu performanța și debitul pompei

Alegerea DN influențează direct viteza de curgere a mediului prin gâtul pompei, deci și pierderile hidraulice și zgomotul. Pentru pompele de circulație în încălzire se recomandă ca viteza de curgere în gât să nu depășească 1,5–2,0 m/s la performanța maximă. La viteze mai mari crește zgomotul și riscul de cavitație.

O calculare simplă: Q (m³/h) = v (m/s) × A (m²) × 3600, unde A este aria secțiunii transversale a gâtului. Pentru DN 50 (diametru interior cca 54 mm, arie ≈ 22,9 cm²) la v = 1,5 m/s obținem debitul Q ≈ 1,5 × 0,00229 × 3600 = cca 12,4 m³/h. Pentru DN 65 (diametru interior cca 70 mm, arie ≈ 38,5 cm²) la aceeași viteză Q ≈ 20,8 m³/h.

Aceasta este motivul pentru care pompele flanșate mari cu debit mare nu se montează cu gâturi DN prea mici – viteza ar crește, pierderile hidraulice ar fi inacceptabil de mari și cavitația ar distruge rapid pompa. Mai multe despre relația dintre debit și presiune găsiți în articolul Ce debit și presiune aveți nevoie pentru pompa flanșată dumneavoastră.

Pompe flanșate și piese intermediare (Montagestücke)

În practică, la înlocuirea pompei se întâmplă deseori ca noua pompă să aibă același DN și PN, dar alte dimensiuni constructive (Baulänge – lungimea totală a pompei între fețele flanșelor). De exemplu, pompa veche avea o lungime constructivă de 450 mm, iar noua 420 mm. În acest caz soluția este:

Piesă intermediară (inserție de distanțare) – un cilindru din oțel sau fontă cu DN/PN corect, care prelungește asamblarea la distanța dorită
Deplasarea conductei – dacă este posibilă deplasarea unui gât (fixare flexibilă a conductei)
Compensatoare ondulate (articulații de dilatare) – articulații din cauciuc sau metal, care absorb și diferența de lungime constructivă

Prin urmare, înainte de comandarea unei pompe de înlocuire, măsurați nu doar DN și PN, ci și lungimea constructivă L (dimensiunea față la față între fețele flanșelor). Producătorii mari indică lungimile constructive conform normei EN 1151 sau EN ISO 2858 și este posibil să găsiți înlocuitori compatibile de diferite mărci la același DN/PN/L.

Norme relevante pentru pompele flanșate de circulație – prezentare generală

Pentru completitudine, prezentăm o listă de norme cu care vă puteți întâlni la pompele flanșate de circulație:

EN ISO 6708 – definiția diametrului nominal DN
EN 1092-1 – flanșe și asamblări flanșate, flanșe din oțel (tip 01 până la 15)
EN 1092-2 – flanșe din fontă
EN 1092-3 – flanșe din aliaje de cupru
EN 13480 – sisteme de conducte industriale
EN ISO 2858 – cerințe dimensionale pentru pompe centrifugale monostag (aplicabil pentru anumite tipuri de pompe flanșate)
EN 1151-1 – pompe de circulație pentru apă potabilă și încălzire, lungimi constructive
DIN 24255 – normă veche germană de lungimi constructive (încă relevantă la instalații vechi)

Mai multe despre procesele de alegere a pompei potrivite pentru un anumit sistem găsiți în articolul Cum alegeți o pompă flanșată de circulație pentru sistemul de încălzire, unde criteriile de alegere sunt prezentate în mod complex, inclusiv parametrii hidraulici.

Erori frecvente la alegerea DN și PN

Din practică știm că majoritatea problemelor la montarea pompele flanșate provin din câteva erori repetitive:

Înțelegerea greșită a PN 6 și PN 16 – la același DN, unele dimensiuni pot avea aceleași dimensiuni (de exemplu, DN 50 PN 6 = DN 50 PN 10 = DN 50 PN 16 are același diametru exterior 165 mm și același PCD 125 mm), ceea ce duce la o falsă senzație de siguranță. În alte dimensiuni (de exemplu, DN 100) dimensiunile se deosebesc.
Ignorarea lungimii constructive – pompa se potrivește ca presiune și diametru, dar „scurtează" sistemul cu 3 cm, ceea ce duce la tensiune în conductă sau la nevoia de a prelungi conducta.
Alegerea greșită a tipului de garnitură – montarea unei garnituri NBR într-un sistem cu glicol (sistem solar, încălzire cu antigel) duce la degradare rapidă și fuga.
Omiterea cheii dinamometrice – șuruburile strânse „din simț" duc la etanșare neuniformă și la fuga imediată sau ulterioară.
Înțelegerea greșită a normei americane și europene – la pompele importate din piețele asiatice, care uneori sunt certificate conform ANSI, nu conform EN.

O descriere mai detaliată a greșelilor tipice de montaj și a soluțiilor lor găsiți în articolul Montarea pompei flanșate de circulație – procedură și erori frecvente.

Cum se citește eticheta unui pompe cu flanșă

Fiecare pompă de circulație cu flanșă are o etichetă de tip, unde sunt indicate, în afară de putere și debit, și parametrii flanșei. Un exemplu de înregistrare arată astfel:

DN 65 / PN 16 / Baulänge 340 mm / T_max 130 °C / p_max 10 bar

Această înregistrare spune: gât de diametru DN 65, clasă flanșă PN 16, lungime constructivă (față la față) 340 mm, temperatura maximă a mediului 130 °C, presiune maximă de lucru 10 bar (ceea ce este mai mic decât PN 16 = 16 bar, deoarece la temperaturi mai mari limita de presiune a pompei este mai mică decât clasa nominală a flanșei – limita este impusă de corpul pompei, nu de flanșă).

Observați că presiunea maximă de lucru a pompei nu trebuie să fie identică cu valoarea PN a flanșei. PN flanșei este limita superioară pentru flanșă însăși la 20 °C; pompa poate avea o limită mai mică din cauza construcției roții de turbină, garniturilor de etanșare sau a corpului pompei. Întotdeauna se ia în considerare valoarea mai mică dintre cele două.

Rezumat – ce să rețineți despre standardele DN și PN

În concluzia părții tehnice, rețineți următoarele puncte esențiale, utile imediat în practică:

DN = diametru nominal (aproximativ lumina), nu diametrul interior exact. Garantează compatibilitatea dimensiunilor flanșelor de la diferiți producători.
PN = presiune nominală la 20 °C. La temperaturi mai mari, presiunea maximă de lucru scade conform tabelelor de presiune-temperatură.
Flanșele cu același DN, dar cu PN diferite, nu sunt întotdeauna dimensional diferite – depinde de DN-ul specific și norma corespunzătoare.
La înlocuirea unei pompe, măsurați întotdeauna DN, PN și lungimea constructivă L.
Tipul flanșei (RF, FF) trebuie să fie compatibil cu flanșa opusă sau trebuie să utilizați tipul corect de garnitură.
Pentru încălzirea obișnuită în incintele de încălzire, PN 16 este un standard sigur și universal.
Viteza de curgere în gât nu trebuie să depășească 1,5–2 m/s – la alegerea DN-ului, verificați acest lucru prin calcul.

Întrebări frecvente (FAQ)

Potrivit pompei DN 50 PN 16 la conducte existente cu flanșe DN 50 PN 6?

În multe cazuri da – pentru dimensiunea DN 50, dimensiunile flanșelor PN 6 și PN 16 conform EN 1092-1 sunt identice (diametru exterior 165 mm, PCD 125 mm, 4 găuri M16). Flanșele se pot monta fizic. Totuși, sistemul trebuie să fie operat doar până la presiunea maximă care este sigură pentru cel mai slab element – adică pentru flanșa PN 6 (6 bar la 20 °C, mai puțin la temperaturi mai mari). Dacă sistemul funcționează doar la 3–4 bar, este sigur. Întotdeauna verificați tabelele dimensionale pentru dimensiunea specifică DN, deoarece la DN 100 și mai mari, dimensiunile PN 6/10 și PN 16 se deosebesc.

Ce înseamnă când catalogul pompei indică DN 50/32?

Această indicație înseamnă că aspirația (intrarea) pompei are diametrul DN 50, iar refularea (ieșirea) are diametrul DN 32. Este obișnuit la anumite tipuri de pompe cu roți de turbină radiale sau axiale, unde canalul de intrare este intenționat lărgit pentru reducerea vitezei și minimizarea riscului de cavitare la aspirație. La comandarea flanșelor opuse, a armăturilor de închidere și a garniturilor, este necesar să comandați două dimensiuni diferite.

Există o temperatură maximă până la care pot opera pompa cu flanșă?

Aveți întrebări legate de această temă?

Nu știți cum să alegeți sau aveți o situație concretă în casă? Scrieți-ne – cu plăcere vă vom răspunde.