Фланец плоский приварной ГОСТ 28759.2-90 — расчет, конструкция и применение
Фланец плоский приварной ГОСТ 28759.2-90 — это элемент трубопроводной арматуры и технологических аппаратов, предназначенный для разъемного соединения фланцевых патрубков сосудов, теплообменников, емкостного оборудования и трубопроводов с условным давлением от 0,1 до 4,0 МПа. Конструктивным отличием данного типа фланцев является отсутствие выступающей втулки под сварку: присоединение к обечайке или патрубку выполняется двумя угловыми швами — с наружной и внутренней стороны. Такой способ монтажа обеспечивает равномерное распределение напряжений в зоне сварного соединения и исключает концентрацию деформаций, характерную для фланцев с гладкой расточкой.
Стандарт ГОСТ 28759.2-90 устанавливает геометрические параметры, предельные отклонения размеров, требования к чистоте уплотнительной поверхности и маркировке. Фланцы изготавливаются под присоединительные размеры, регламентированные ГОСТ 28759.1-90, что обеспечивает взаимозаменяемость с ответными фланцами, рассчитанными на те же условные давления и проходы. Уплотнительная поверхность выполняется с риской под прокладку треугольного или восьмиугольного сечения, а также с гладкой поверхностью под плоскую прокладку — в зависимости от условий эксплуатации и агрессивности рабочей среды.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Фланцы плоские приварные по ГОСТ 28759.2-90 изготавливаются из углеродистых, низколегированных и коррозионностойких сталей. Выбор материала определяется рабочими параметрами среды — температурой, давлением, химическим составом. Для оборудования, работающего при температурах от –70 до +475 C, применяются стали марок 09Г2С, 16ГС, 20, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Для сред с повышенным содержанием сероводорода и углекислоты используются стали, стойкие к сероводородному растрескиванию, например 09Г2С с контролем твердости.
Механические свойства материала фланца должны соответствовать требованиям ГОСТ 28759.2-90 и подтверждаться сертификатом качества завода-изготовителя. Для фланцев, работающих под давлением, обязателен контроль ударной вязкости при минимальной температуре эксплуатации. Поковки и прокат, из которых изготавливаются фланцы, проходят ультразвуковой контроль на отсутствие внутренних дефектов.
| Условный проход, мм | Условное давление, МПа | Наружный диаметр, мм | Толщина, мм | Диаметр отверстий, шт. мм |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 1,0 | 215 | 16 | 4 18 |
| 200 | 1,6 | 295 | 20 | 8 22 |
| 400 | 2,5 | 450 | 28 | 12 26 |
Области применения фланцев ГОСТ 28759.2-90
Фланцы плоские приварные ГОСТ 28759.2-90 применяются в технологических трубопроводах и аппаратах химической, нефтегазовой, энергетической и пищевой промышленности. Основные узлы установки:
- патрубки корпусов емкостных аппаратов — реакторов, сепараторов, отстойников, фильтров;
- присоединение трубопроводной обвязки к теплообменному оборудованию — кожухотрубчатым теплообменникам, подогревателям, конденсаторам;
- фланцевые соединения на технологических линиях с давлением до 4,0 МПа и температурой среды до 475 C;
- узлы подключения контрольно-измерительных приборов и предохранительных клапанов к аппаратам;
- ремонтные вставки и заглушки на трубопроводах с условным проходом от 50 до 1400 мм.
Выбор плоского приварного фланца по ГОСТ 28759.2-90 вместо фланца с втулкой обусловлен меньшей металлоемкостью и упрощением технологии сварки при монтаже. Однако при циклических нагрузках и вибрации предпочтение отдается фланцам с конической втулкой, обеспечивающим большую жесткость узла. Для фланцев, работающих при температурах ниже –40 C, обязательна проверка сварных швов на отсутствие трещин методами неразрушающего контроля.
Монтаж и контроль качества сварных соединений
Приварка фланца к обечайке выполняется стыковыми или угловыми швами с полным проплавлением. Катет углового шва принимается не менее 0,8 толщины стенки патрубка, но не менее 6 мм. Перед сваркой кромки зачищаются до металлического блеска, поверхность уплотнительного торца защищается от брызг и деформаций. После завершения сварки выполняется контроль геометрии — проверяется перпендикулярность уплотнительной поверхности оси патрубка, отклонение не должно превышать 0,5 мм на 100 мм диаметра.
Герметичность фланцевого соединения обеспечивается подбором прокладочного материала: для сред с высокой проникающей способностью применяются спирально-навитые прокладки с графитовым наполнителем, для агрессивных сред — прокладки из фторопласта или паронита с защитной оболочкой. Усилие затяжки шпилек регламентируется расчетом на прочность и герметичность, контроль момента затяжки выполняется динамометрическим ключом.
Вопросы и ответы
Чем отличается фланец плоский приварной ГОСТ 28759.2-90 от фланца ГОСТ 12820-80?
Фланец по ГОСТ 28759.2-90 применяется для присоединения к аппаратам и сосудам, работающим под давлением, и имеет увеличенные геометрические размеры и толщину диска по сравнению с фланцем ГОСТ 12820-80, который используется для трубопроводной арматуры общего назначения. Присоединительные размеры фланцев ГОСТ 28759.2-90 согласованы с ГОСТ 28759.1-90.
Какие материалы используются для изготовления фланцев по ГОСТ 28759.2-90?
Для изготовления применяются углеродистые стали 20, 16ГС, низколегированная сталь 09Г2С, коррозионностойкие стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Выбор марки стали определяется рабочей температурой, давлением и коррозионной активностью среды.
До какого условного давления допускается применение плоских приварных фланцев?
По ГОСТ 28759.2-90 фланцы плоские приварные рассчитаны на условное давление от 0,1 до 4,0 МПа. При более высоких давлениях рекомендуется применять фланцы с конической втулкой по ГОСТ 28759.3-90, обеспечивающие большую жесткость соединения.
Какой тип уплотнительной поверхности предусмотрен стандартом?
Стандарт предусматривает исполнение уплотнительной поверхности с риской под прокладку треугольного или восьмиугольного сечения, а также гладкую поверхность под плоскую прокладку. Выбор исполнения зависит от рабочих параметров среды и типа применяемой прокладки.
