Фланец плоский приварной ГОСТ 33259-2015: конструкция, исполнения и параметры применения
Фланец плоский приварной по ГОСТ 33259-2015 — деталь трубопроводной арматуры и соединительных узлов, у которой уплотнительная поверхность расположена в одной плоскости с приварочным пояском, а присоединительный размер под трубу выполняется под стыковую сварку. Стандарт гармонизирован с EN 1092-1 и регламентирует размеры DN 10–DN 4000, номинальные давления PN 2,5–PN 420, а также исполнения по материалу, температуре и герметичности. В отличие от фланца воротникового, плоский приварной фланец не имеет конической шейки, что снижает массу и стоимость, но ограничивает применение в циклических и высоконагруженных режимах.
Конструктивные исполнения и присоединительные размеры
ГОСТ 33259-2015 устанавливает ряды наружных диаметров, толщин диска, число и диаметр отверстий под крепёж, а также размеры уплотнительных поверхностей. Исполнение 1 — с соединительным выступом, исполнение 2 — с выступом под прокладку, исполнение 3 — с впадиной, исполнение 4 — под линзовую прокладку, исполнение 5 — под овальную прокладку, исполнение 6 — с пазом, исполнение 7 — под фторопластовую прокладку. Для каждого DN и PN нормируется высота приварочного пояска h1, обеспечивающая равнопрочность сварного шва с толщиной стенки трубы.
- DN 15–DN 300 — PN 10, PN 16, PN 25, PN 40 для трубопроводов пара и горячей воды.
- DN 400–DN 1200 — PN 6, PN 10, PN 16 для магистральных сетей водоснабжения и теплоснабжения.
- DN 1400–DN 4000 — PN 2,5, PN 6 для низконапорных систем водоотведения и вентиляции.
- Исполнения 1 и 2 — наиболее распространены в узлах с паронитовыми и спирально-навитыми прокладками.
- Исполнения 4 и 5 — для соединений с металлическими линзовыми и овальными прокладками в агрессивных средах.
Материалы и температурные режимы
Фланцы плоские приварные изготовляют из углеродистых, низколегированных, легированных и коррозионностойких сталей. Выбор марки определяется рабочей температурой, составом среды и требованиями к прочности сварного соединения. Для углеродистых сталей нормируется ударная вязкость при отрицательных температурах, для аустенитных — стойкость к межкристаллитной коррозии.
| Марка стали | Температура эксплуатации, C | PN, не более | Рабочая среда | Тип прокладки |
|---|---|---|---|---|
| Ст20 | –40…+300 | PN 40 | Вода, пар, воздух | Паронит |
| 09Г2С | –60…+425 | PN 63 | Нефть, газ, пар | Спирально-навитая |
| 12Х18Н10Т | –196…+600 | PN 40 | Кислоты, щёлочи | Фторопласт |
| 15Х5М | –20…+550 | PN 63 | Нефтепродукты, пар | Металлическая |
| 10Г2ФБЮ | –70…+200 | PN 100 | Газ высокого давления | Линзовая |
Технические требования и контроль
Стандарт регламентирует предельные отклонения наружного диаметра, толщины диска, соосность отверстий и шероховатость уплотнительных поверхностей. Для исполнений 1–3 шероховатость Ra не грубее 3,2 мкм, для металлических прокладок — Ra 1,6 мкм. Сварной шов приварного пояска подлежит визуально-измерительному контролю и, при необходимости, ультразвуковой дефектоскопии. Испытания на герметичность проводят гидравлическим давлением 1,5 PN.
- Нефтегазовая отрасль — обвязка фонтанной арматуры, промысловые трубопроводы, узлы подготовки газа.
- Теплоэнергетика — паропроводы ТЭЦ, сетевые подогреватели, дренажные линии.
- Химическая промышленность — реакторные узлы, линии перекачки агрессивных сред.
- Водоснабжение и водоотведение — насосные станции, напорные коллекторы, очистные сооружения.
- Металлургия — системы охлаждения печей, гидравлические контуры прокатных станов.
Монтаж и эксплуатационные ограничения
Фланец плоский приварной устанавливают на трубу с разделкой кромок под сварку. При монтаже контролируют перпендикулярность уплотнительной поверхности к оси трубопровода — отклонение не более 0,5 мм на DN 100. Затяжку крепежа выполняют крест-накрест с контролем момента. Не рекомендуется применять плоские приварные фланцы в условиях знакопеременных нагрузок и вибрации, где предпочтительны воротниковые фланцы. Для узлов с частой разборкой предусматривают исполнения с пазом или выступом, центрирующие прокладку.
Вопросы и ответы
Чем фланец плоский приварной отличается от воротникового?
Плоский приварной фланец не имеет конической шейки, уплотнительная поверхность совмещена с приварочным пояском. Воротниковый фланец имеет шейку, плавно переходящую в трубу, что снижает концентрацию напряжений и повышает усталостную прочность.
Какие исполнения уплотнительных поверхностей нормирует ГОСТ 33259-2015?
Стандарт устанавливает исполнения 1–7: с соединительным выступом, выступом под прокладку, впадиной, под линзовую, овальную, фторопластовую прокладку и с пазом. Выбор определяется типом прокладки и параметрами среды.
Допускается ли применение фланцев из стали 09Г2С при температуре –60 C?
Да, сталь 09Г2С в нормализованном состоянии сохраняет ударную вязкость до –60 C, что подтверждается испытаниями на образцах Шарпи. При более низких температурах требуются стали с гарантированной хладостойкостью.
Какой крепёж применяется с фланцами DN 100 PN 16?
Для DN 100 PN 16 по ГОСТ 33259-2015 предусмотрено 8 отверстий диаметром 18 мм под болты М16. Длина болтов определяется суммарной толщиной фланцев, прокладки и шайб.
