Dimenzije i vrste prirubnica – što znače norme DN i PN kod pumpi

Još pripremamo proizvode.

Ali možete pogledati druge kategorije.

Razmjeri i vrste flanskih spojeva – što znače norme DN i PN kod pumpi

Kada kupac prvi put naruči flanski cirkulacijski pumpa i dobije fakturni dokument s označavanjem poput DN 50 PN 6 ili DN 80 PN 16, većina ljudi jednostavno pogleda promjer cijevi i nadje da sve odgovara. U praksi se to većinom završava ili produženom montažom, ili – u lošijem slučaju – vraćanjem robe, jer se flanse fizički ne uklapaju na suprotne flanse postojećeg sustava. Ovaj članak stoga analizira norme DN i PN u dubini – ne samo što te skraćenice znače, već i zašto su ključne za flanske cirkulacijske pumpe i kako ih ispravno koristiti pri izboru, projektiranju i montaži.

Što je flansa i zašto postoji

Flansa (engleski flange, nemački Flansch) je proširena ploča ili rub na kraju cijevi, armature ili pumpe, koja omogućuje čvrsto, hermetično i demontabilno spajanje dvaju komponenti. U suprotnosti od navojnih spojeva (gdje se komponente zavijaju jedna u drugu), flanski spoj se ostvaruje tako da se dvije suprotne flanse stavljaju jedna uz drugu, između njih se stavi brtva, a cijelo se zavije vijkovima.

Razlog zašto flanski spoj kod cirkulacijskih pumpi za grijanje i vodu dominira u višim snovnim klasama jednostavan je: demontabilnost. Pumpe se mogu izvaditi iz sustava bez potrebe za rezanjem cijevi. Kod servisnih zahvata, zamjene ležaja ili cjelokupne zamjene agregata to je ključna prednost. Zato su sve veće cirkulacijske pumpe za industrijske zgrade, kotlovnice i veće grijane mreže standardno opremljene flanskim vratima.

Presjek flanskog spoja: dvije flanse zavijene vijkovima s brtvom među njima.

Norma DN – nominalni promjer (Diamètre Nominal)

Skraćenica DN dolazi iz francuskog Diamètre Nominal, u hrvatskom jeziku govorimo o nominalnom promjeru ili nominalnoj svjetlosti. Radi se o bezdimenzionalnom broju koji označava približni unutarnji promjer cijevi ili vratila armature u milimetrima. Riječ „približni" ovdje je ključna – DN ne označava točan unutarnji promjer, već normiranu klasu koja jamči kompatibilnost flansi u toj klasi bez obzira na proizvođača.

Norma EN ISO 6708 definira niz nominalnih promjera s kojima se u praksi grijanih sustava najčešće susrećemo:

DN 25 – odgovara otprilike 1" cijev, uobičajeno kod manjih sustava
DN 32 – odgovara 5/4" cijev
DN 40 – odgovara 6/4" cijev (1½")
DN 50 – odgovara 2" cijev, vrlo često kod srednje velikih kotlovnica
DN 65 – granica između standardnih inčnih dimenzija, uobičajeno kod europskih sustava
DN 80 – odgovara 3" cijev, tipično za velike kotlovnice i industrijske zgrade
DN 100 – odgovara 4" cijev, sustav za centralne toplinske izvore
DN 125 – veća snaga, distribucijske mreže
DN 150 i više – industrijske primjene, toplane, bolnice, velika trgovina

Bitno je razumjeti da pri istom DN može biti stvarni vanjski promjer flanse različit ovisno o klasi PN. Flanse DN 50 PN 6 i DN 50 PN 16 imaju istu svjetlost u vratilu, ali se flanse razlikuju po debljini, promjeru kružnice razmaknutih rupa (PCD – Pitch Circle Diameter) i broju rupe za vijke. Ova činjenica je jedna od najčešćih uzroka pogrešaka na gradilištima.

Norma PN – nominalni tlak (Pression Nominale)

Skraćenica PN dolazi iz francuskog Pression Nominale, što znači nominalni tlak. Označava maksimalni dozvoljeni pretlak (u barima) pri referentnoj temperaturi medija 20 °C. Norma EN 1092-1 definira sljedeće standardne klase:

PN 6 – maksimalni pretlak 6 bar pri 20 °C; tipično za niskotlakove distribucije pitke vode, podno grijanje
PN 10 – 10 bar pri 20 °C; uobičajeni grijani sustavi kućanstava i stanova
PN 16 – 16 bar pri 20 °C; najrasprostranjenija klasa u kotlovnicama, komercijalnim zgradama i industrijskim grijanim sustavima
PN 25 – 25 bar; visokotlakove industrijske primjene, parni sustavi
PN 40 – 40 bar; specijalne industrijske i energetske primjene

Pri izboru flanske cirkulacijske pumpe iz kategorije cirkulacijske pumpe flanske nužno je uvijek provjeriti da li klasa PN pumpe odgovara tlakovoj klasi ostalih armatura i cijevi u sustavu. Ako na primjer projektant je dizajnirao distribuciju s flansama PN 16, a pumpa je isporučena s PN 6, flanse fizički ne odgovaraju – kružnica razmaknutih rupa za vijke ima drugačiji promjer.

Prirubice DN 50 PN 6 i PN 16 imaju istu svjetlost vrata, ali različite vanjske promjere i kružnicu rastojanja – nisu međusobno zamjenjive.

Tablice dimenzija prirubica prema EN 1092-1

Konkretne dimenzije su normalizirane i obvezne. Za praksu grijanja kotlovnicama najrelevantnije su te vrijednosti (sve dimenzije u mm, vijci u metričkom navoju):

DN	PN	Vanjski promjer prirubice D (mm)	Kružnica rastojanja PCD (mm)	Broj otvora	Promjer otvora (mm)	Vijci
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

Napomena: Dimenzije su orijentacijske prema EN 1092-1 tip 01 i 02. Uvijek provjerite dimenzionu dokumentaciju konkretnog proizvođača pumpe, jer neki proizvođači (posebno kod PN 6 i PN 10) navode identične dimenzije prirubica za oba tlakova nivoa, dok drugi razlikuju.

Tipovi prirubica prema EN 1092-1 – nisu sve prirubice iste

Norma EN 1092-1 razlikuje više tipova prirubica prema njihovom konstrukcijskom rješenju i načinu spajanja na cijev ili tijelo pumpe. Za tehniku grijanja relevantni su najviše:

Tip 01 – ravna prirubica (Flat face): Brtva se stavlja na cijeli frontalni površinu prirubice. Koristi se kod niskih tlakova (PN 6, PN 10) i kod spajanja s lijevkom prirubicom. Tipična je za odlijeke.
Tip 02 – prirubica s izbočinom (Raised face, RF): Sredina prirubice je nešto podignuta (za 2 mm kod PN 6–16, za 7 mm kod PN 25 i viših). Brtva leži samo na tom podignutom prstenu. To je najrasprostranjeniji tip u evropskoj praksi za PN 16 i više.
Tip 05 – kružna žljeba (Ring-type joint, RTJ): Specijalna primjena za visoke tlakove i temperature, u standardnoj praksi grijanja se ne sreće.
Slobodna prirubica s prstenom (Loose flange): Prirubica nije zavarena ni pričvršćena vijcima na cijev, već se drži na prsteniku. Omogućava rotaciju – kod montaže je stoga uvijek potrebno poravnati otvore. Prednost je kod stisnutih montažnih uvjeta.

Za prirubne cirkulacijske pumpe važi da tijelo pumpe ima odlijepljene ili obranljene prirubne dijelove direktno kao dio kućišta. Tip prirube (oblik prednje površine) definiran je proizvođačem i mora odgovarati tipu protiprirube na cjevovodu. Kombinacija RF + FF (izbočina) je teoretski moguća uz odgovarajuće brtvo, ali se u praksi za grijanje preporučuje održati isti tip.

Kako ispravno identificirati postojeću prirubu na mjestu montaže

Ovo je praktična situacija koju instalater susreće kod zamjene pumpe u postojećoj kotlovnici. Postupak je sljedeći:

1. Mjerite vanjski promjer prirube – pomoću mjerača ili trake izmjerite vanjski rub prirube. Pomoću tabele EN 1092-1 odredite vjerojatni DN.

2. Mjerite razmak krug (PCD) – udaljenost između središta jednog vijka i središta suprotnog vijka kod priruba s 4 rupe, ili kut kod priruba s 8 rupe. Kod 4 rupe: PCD = udaljenost između središta suprotnih rupe. Kod 8 rupe: PCD = udaljenost između središta rupe × 1/sin(22,5°).

3. Brojite broj rupe za vijke – četiri rupe obično odgovaraju manjim DN do DN 80, osam rupe je uobičajeno od DN 65 PN 16 i većih DN.

4. Provjerite unutarnji promjer vratila – direktno izmjerite otvor u središtu prirube i usporedite s tabličnim vrijednostima DN.

5. Provjerite PN – ako ne postoji dokumentacija niti natpis, PN se može odrediti kombinacijom vanjskog promjera, PCD i promjera rupe. Ako PCD i vanjski promjer odgovaraju tablici za PN 10, ali je sustav bio projektiran za kotao s maksimalnim radnim tlakom 3 bar, vjerojatno se radi o PN 10, što je sigurna opcija za obično grijanje.

Tri ključne dimenzije prirube: vanjski promjer D, razmak krug PCD i unutarnja svjetlost d.

Zašto je klasa PN važna ne samo za tlak, već i za temperaturu

Ovdje dolaze mnogi instalateri i projektanti u pogrešku. Nazivni tlak PN definiran je za temperaturu medija 20 °C. Kod viših temperatura – što je u kotlovnici uobičajena situacija – maksimalni dozvoljeni radni tlak se smanjuje.

Primjer: Čugunasta prirubna PN 16 može bez opasnosti raditi pri temperaturi medija 120 °C do tlaka oko 10 bar, pri 150 °C samo do 6–7 bar. Ovaj faktor uključen je u tlak-temperaturne dijagrame koje proizvođači pumpi i armatura prilože tehničkoj dokumentaciji.

Za obično niskotemperaturno grijanje (medij do 90 °C) je klasa PN 10 standardno dovoljna s obzirom na temperaturu, ali većina kotlovnica danas projektira na PN 16, jer:

Rezerva tlaka kod mogućih prelaznih stanja (uključivanje, kvar ekspanzijske posude)
Kompatibilnost s najčešćim armaturama i zatvarnim ventilima na tržištu
Mogućnost povezivanja kotlova s višim maksimalnim pretlakom (10–12 bar)
Cijena razlike između PN 10 i PN 16 je pri običnim veličinama minimalna

Praktični primjeri narudžbi – kako to izgleda na terenu

Primjer 1 – Stan, zamjena postojeće pumpe: Upravitelj stana utvrdio je da je pumpa u kotlovnici nakon 20 godina na kraju vijeka. Na mjestu su prirubne bez ikakvog natpisa. Montažer izmjerio vanjski promjer 185 mm, razmak krug 145 mm, 4 rupe promjera 18 mm i unutarnji otvor (svjetlost) otprilike 63 mm. Tablica kaže: DN 65, PN 6/10. Sustav je stari, niskotemperaturni, tlak sigurno ne premašuje 4 bar. Nova pumpa je naručena kao DN 65 PN 10 – sjela točno bez ikakvih promjena cjevovoda.

Primjer 2 – Proizvodna hala, nova instalacija: Projektant je dizajnirao distribucijski sustav za proizvodnu hala s kotlom na 12 bar maksimalnog radnog tlaka. Sve armature u projektu su PN 16. Pumpa je naručena DN 80 PN 6, što je apsolutna greška – ne samo da je tlakovno nedovoljna, već prirubne pri montaži nisu sjale (razlika u PCD može biti do 15 mm). Narudžba je zaustavljena, pumpa zamijenjena s pravom DN 80 PN 16. Ovo je klasičan slučaj gdje je ušteda na nižoj tlakovoj klasi uzrokovala zastoje i dodatne troškove za transport tamo i natrag.

Primjer 3 – Rekonstrukcija kotlovnice u školi: Kod rekonstrukcije se mijenjala pumpa DN 50. Postojeće prirubne su bile čugunaste, tip 01 (ravna površina). Nova pumpa dolazila s prirubama tipa 02 (izbočina). Bilo je potrebno koristiti posebno cjelokupno brtvo umjesto standardnog prstenastog, da bi se izbjegla brušenje izbočine. Alternativno rješenje – nabava prelaznih brtvi – bilo je jeftinije i brže.

Primjer 4 – Hotel, zamjena pumpe tijekom sezone: Menadžer hotela želio je zamijeniti pumpu što je brže moguće. Pumpa je bila u sustavu bez zatvarnih prirubnih ventila direktno uz pumpu (bila je samo udaljena zatvarnica). Demontaža prirubne pumpe bez kratkih zatvarnih kuglica ili prirubnih zatvarnica odmah iza prirubnih pumpe zahtijevala je ispuh cijelog sustava. Zaključak: za svaku prirubnu pumpu je profesionalni standard da se instaliraju zatvarni ventili DN isti kao i pumpa direktno ispred i iza pumpe – upravo zbog jednostavne buduće zamjene.

Kompatibilnost s američkim normama ANSI/ASME B16.5

U slovenskom i češkom okruženju je to više rubni problem, ali kod uvoza tehnologija s tamošnjih tržišta ili kod posebnih industrijskih projekata postaje relevantan. Američka norma ANSI/ASME B16.5 koristi umjesto DN/PN sustav palčane nazivne promjere (NPS – Nominal Pipe Size) i tlakovu klasu označenu kao Class 150, Class 300, Class 600 itd.

Neposredni prevod ne postoji – Class 150 nije identičan PN 16, iako su slični. Dimenzije razmaka rupe su različite i prirubne nisu direktno kompatibilne. Kod bilo koje sumnje o porijeklu postojećih prirubnih potrebno je provjeriti radi li se o EN ili ANSI normi, inače postoji opasnost od netesnosti ili čak mehanički neispravnog spoja.

Brtovi prirubnih spojeva – materijal i izbor

Priruba bez pravog brtvenja ništa nije. Za grijanje s čistom vodom najčešći su brtvi:

Nitil kaučuk (NBR) – otporan do 100–120 °C, prikladan za toplu vodu, ne voli mineralna ulja niti glycol (za glycolske smese u solarnim ili hladnjak sistemima nije prikladan)
EPDM (etilen-propilen-dijen kaučuk) – otporan do 150 °C, odličan za vrelu vodu i paru, kompatibilan s glycolskim smesama, ali ne prikladan za ugljikovodike
Grafitni brtvi – za više temperature (para, vrela voda iznad 150 °C), hemijski inertni, odlična kompresibilnost
PTFE (teflon) – hemijski vrlo otporan, za agresivna sredstva, cijena je viša

Debljina brtva na standardnim prirubama PN 6–16 je standardno 2–3 mm. Na raised face (tip 02) prirubama se brtvo stavlja samo na izbočeni prsten, ne na cijeli površinu. Važno je pravilno podešavanje momenta stezanja vijaka – preveliko stezanje može brtvo stisnuti, nedovoljno stezanje uzrokuje netišenje. Vijci se stežu u krst, ne u krug, u više koraka momentalnim ključem.

Pravilan redoslijed stezanja vijaka prirube sprječava neravnomjerno stiskanje brtva i netišenja.

Veza DN/PN s kapacitetom i protokom pumpe

Izbor DN direktno utječe na brzinu protoka sredstva kroz vratilo pumpe, pa time i na hidrauličke gubitke i buku. Za cirkulacijske pumpe u grijanju preporučuje se da brzina protoka u vratilu ne premaši 1,5–2,0 m/s na punoj snazi. Na većim brzinama raste buka i rizik od kavitacije.

Jednostavan izračun: Q (m³/h) = v (m/s) × A (m²) × 3600, gdje je A površina presjeka vratila. Za DN 50 (unutrašnji promjer oko 54 mm, površina ≈ 22,9 cm²) pri v = 1,5 m/s dobijemo protok Q ≈ 1,5 × 0,00229 × 3600 = oko 12,4 m³/h. Za DN 65 (unutrašnji promjer oko 70 mm, površina ≈ 38,5 cm²) to je pri istoj brzini Q ≈ 20,8 m³/h.

To je razlog zašto se velike prirubne pumpe s visokim protokom ne instaliraju s prevelikim DN vratilom – brzina bi porasla, hidraulički gubici bi bili neprihvatljivo visoki, a kavitacija bi pumu brzo uništila. Više o vezi protoka i tlaka možete pronaći u članku Koji protok i tlak trebam za moju prirubnu pumpu.

Prirubne pumpe i međuploče (Montagestücke)

U praksi se često dogodi da nova pumpa ima isti DN i PN, ali različite građevne dužine (Baulänge – ukupna dužina pumpe između dosjednih ploha prirubnih ploča). Na primjer, originalna pumpa imala je građevnu dužinu 450 mm, a nova 420 mm. U tom slučaju rješenje je:

Međuploča (razmaknica) – čelični ili lijevani valjak pravog DN/PN, koji produži montažu na traženu razmak
Pomak cijevi – ako je moguće pomaknuti jedno vratilo (fleksibilno uklađenje cijevi)
Vlnasti kompenzatori (ekspanziona poveznica) – gumeni ili metalički kompenzatori, koji apsorbiraju i razliku građevne dužine

Zato pri narudžbi zamjenjive pumpe uvijek izmjerite ne samo DN i PN, već i građevnu dužinu L (razmak između dosjednih ploha prirubnih ploča). Veći proizvođači navode građevne dužine prema normi EN 1151 ili EN ISO 2858 i moguće je pronaći kompatibilne zamjene različitih marki pri istom DN/PN/L.

Norme relevantne za prirubne cirkulacijske pumpe – pregled

Za potpunu sliku navodimo pregled normi s kojima se susrećemo kod prirubnih cirkulacijskih pumpe:

EN ISO 6708 – definicija nominalnog promjera DN
EN 1092-1 – prirubice i prirubni spojevi, čelične prirubice (tip 01 do 15)
EN 1092-2 – lijevane prirubice
EN 1092-3 – prirubice od bakrenih legura
EN 13480 – industrijski cjevovodni sistemi
EN ISO 2858 – dimenzionalni zahtjevi za jednostupanjske centrifugalne pumpe (važe za neke vrste prirubnih pumpe)
EN 1151-1 – cirkulacijske pumpe za pitku vodu i grijanje, građevne dužine
DIN 24255 – starija nijemčka norma građevnih dužina (i dalje relevantna za stare instalacije)

Više o procesima izbora prave pumpe za određeni sistem možete pronaći u članku Kako izabrati prirubnu cirkulacijsku pumpu za grijanje, gdje su kriteriji izbora obradjeni kompletno uključujući hidrauličke parametre.

Najčešće greške pri izboru DN i PN

Iz prakse znamo da većina problema pri montaži prirubnih pumpe potječe iz nekoliko ponavljajućih grešaka:

Mešanje PN 6 i PN 16 – pri istom DN u nekim veličinama prirubice mogu imati iste dimenzije (npr. DN 50 PN 6 = DN 50 PN 10 = DN 50 PN 16 ima isti vanjski promjer 165 mm i isti PCD 125 mm), što dovodi do lažnog osjećaja sigurnosti. U drugim veličinama (npr. DN 100) se dimenzije razlikuju.
Zanemarivanje građevne dužine – pumpa pristaje tlakom i promjerom, ali „skraćuje" sistem za 3 cm, što uzrokuje naprezanje u cjevovodu ili potrebu produženja cjevovoda.
Nepravilni tip brtva – postavljanje NBR brtva u sistem s glykolom (solarni sistem, antifreeze grijanje) uzrokuje brzu degradaciju i netišenje.
Izostanak momentalnog ključa – vijci steženi „po osjećaju" dovode do neravnomjernog brtvenja i trenutnog ili kasnijeg netišenja.
Mešanje američke i evropske norme – pri uvoznim pumpama s azijskih tržišta, koje su ponekad certificirane prema ANSI, a ne prema EN.

Detaljniji opis tipičnih montažnih grešaka i njihovih rješenja možete pronaći u članku Montaža prirubne cirkulacijske pumpe – postupak i česte greške.

Kako čitati tipku prirubnog čerpadla

Svako prirubno cirkulacijsko pumpa ima tipku, na kojoj su, uz snagu i protok, navedeni i prirubni parametri. Tipičan zapis izgleda na primjer ovako:

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

Ovaj zapis znači: vratilo promjera DN 65, prirubna klasa PN 16, građevna duljina (face-to-face) 340 mm, maksimalna temperatura medija 130 °C, maksimalni radni tlak 10 bar (što je manje od PN 16 = 16 bar, jer je pri višoj temperaturi tlakov limit pumpe niži od nominalne klase prirube – ograničava tijelo pumpe, a ne priruba).

Primijetite da maksimalni radni tlak pumpe ne mora biti jednak vrijednosti PN prirube. PN prirube je gornja granica za samu prirubu pri 20 °C; pumpe mogu imati niži limit zbog konstrukcije rotora, brtvila ležaja ili tijela pumpe. Uvijek je važnija niža od dvije vrijednosti.

Pregled – što zapamtiti o normama DN i PN

Na kraju stručnog dijela pregledajmo najvažnije točke koje se odmah mogu primijeniti u praksi:

DN = nominalni promjer (aproksimativna svjetlost), a ne točan unutarnji promjer. Garantira kompatibilnost dimenzija priruba od različitih proizvođača.
PN = nominalni tlak pri 20 °C. Pri višim temperaturama se maksimalni radni tlak smanjuje prema tlakotemperaturnim tablicama.
Prirube istog DN-a, ali različitih PN, nisu uvijek dimenzionalno različite – ovisi o konkretnom DN-u i odgovarajućoj normi.
Pri zamjeni pumpe uvijek izmjerite DN, PN i građevnu duljinu L.
Vrsta prirube (RF, FF) mora biti kompatibilna s protivstavnom prirubom ili morate koristiti ispravnu vrstu brtve.
Za obično grijanje u kotlovnici je PN 16 sigurni i univerzalni standard.
Brzina protoka u vratilu ne smije premašiti 1,5–2 m/s – pri odabiru DN-a to provjerite izračunom.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Mogu li priključiti pumpu DN 50 PN 16 na postojeće cijevi s prirubama DN 50 PN 6?

U mnogim slučajevima da – za veličinu DN 50 dimenzije priruba PN 6 i PN 16 prema EN 1092-1 su identične (vanjski promjer 165 mm, PCD 125 mm, 4 rupe M16). Prirube fizički sjedaju. Međutim, sustav mora biti u upotrebi samo do maksimalnog tlaka koji je siguran za slabiji član – tj. za prirubu PN 6 (6 bar pri 20 °C, manje pri višim temperaturama). Ako sustav radi do 3–4 bar, to je sigurno. Uvijek provjerite dimenzionu tablicu za konkretnu veličinu DN-a, jer se pri DN 100 i većim dimenzije PN 6/10 i PN 16 razlikuju.

Što znači ako katalog pumpe navodi DN 50/32?

Ova oznaka znači da je ušće (ulaz) pumpe promjera DN 50, a izlaz (izlaz) promjera DN 32. To je uobičajeno kod nekih vrsta pumpe s radijalnom ili aksijalnom konstrukcijom rotora, gdje se ulazni kanal namjerno širi kako bi se smanjila brzina i minimalizirala opasnost od kavitacije na ušću. Pri narudžbi protipriruba, zatvaranja i brtvi morate narudžbom dobiti dvije različite dimenzije.

Ako niste sigurni o kompatibilnosti određenih priruba u vašem sustavu, napišite nam nazivne promjere i tlakove klase obje strane spoja – slobodno ćemo vam pomoći.

Imate pitanje o ovoj temi?

Nemate odluku ili rješavate konkretnu situaciju u vašem domu? Napišite nam - slobodno ćemo vam pomoći.