Фланец свободный с кольцом ГОСТ 33259-2015: конструкция, исполнения и параметры применения
Фланец свободный с кольцом по ГОСТ 33259-2015 — разъёмное фланцевое соединение, в котором фланец выполняется в виде плоского диска с центральным отверстием под приварное кольцо, а герметичность и передача осевого усилия обеспечиваются упорным буртом кольца. Стандарт регламентирует присоединительные размеры, размеры уплотнительных поверхностей, предельные отклонения и маркировку для номинальных диаметров DN 10–DN 4000 при номинальных давлениях PN 2,5–PN 420. Конструкция допускает поворот фланца вокруг оси трубопровода при монтаже, что упрощает совмещение болтовых отверстий в стеснённых условиях.
Конструктивные особенности и исполнения
Свободный фланец состоит из двух деталей: собственно фланца и приварного кольца (бурта). Кольцо приваривается к трубе или патрубку, фланец надевается на кольцо и фиксируется от осевого смещения буртом. Такая схема исключает необходимость сварки непосредственно фланца с трубой, что снижает требования к квалификации сварщика и позволяет применять разные материалы для кольца и фланца. ГОСТ 33259-2015 устанавливает исполнения по материалу, виду уплотнительной поверхности и способу присоединения.
- Исполнение по материалу: сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 15Х5М, 20ЮЧ.
- Тип уплотнительной поверхности: исполнение 1 — гладкая под прокладку; исполнение 2 — с выступом; исполнение 3 — с впадиной; исполнение 4 — под линзовую прокладку; исполнение 5 — под прокладку овального сечения.
- Присоединительные размеры: DN 10–4000, PN 2,5–420.
- Способ крепления кольца: ручная дуговая сварка, автоматическая сварка под флюсом, аргонодуговая сварка.
- Стандарт: ГОСТ 33259-2015, гармонизирован с EN 1092-1 и ISO 7005-1.
Материалы и условия эксплуатации
Выбор марки стали определяется рабочей средой, температурой и давлением. Углеродистые стали 20 и 09Г2С применяются для неагрессивных сред при температуре от –40 C до +450 C. Коррозионностойкие стали 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т используются в химической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности при температуре до +600 C. Теплостойкие стали 15Х5М и 20ЮЧ предназначены для высокотемпературных процессов в нефтехимии и энергетике.
| DN | PN | Материал кольца | Материал фланца | Температура среды, C |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 16 | Сталь 20 | Сталь 20 | –40…+450 |
| 100 | 25 | 09Г2С | 09Г2С | –40…+450 |
| 200 | 40 | 12Х18Н10Т | 12Х18Н10Т | –60…+600 |
| 300 | 63 | 10Х17Н13М2Т | 10Х17Н13М2Т | –60…+600 |
| 400 | 100 | 15Х5М | 15Х5М | –20…+600 |
Области применения
Свободные фланцы с кольцом применяются в трубопроводных системах, где требуется частая разборка соединения или ограничен доступ к сварному шву. Типовые области:
- Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающих установок (атмосферно-вакуумные колонны, реакторы гидроочистки).
- Химические производства: линии подачи кислот, щелочей, растворителей.
- Энергетика: паропроводы, конденсатопроводы, системы охлаждения турбогенераторов.
- Пищевая и фармацевтическая промышленность: трубопроводы из коррозионностойких сталей с частой санитарной разборкой.
- Системы водоснабжения и водоотведения: насосные станции, коллекторы, напорные линии.
Монтаж и контроль
При монтаже кольцо приваривается к трубе стыковым или угловым швом, затем на кольцо устанавливается фланец. Контроль сварного шва выполняется визуально-измерительным методом, ультразвуковой дефектоскопией или радиографией в зависимости от категории трубопровода. Момент затяжки болтов рассчитывается по PN и DN. Для обеспечения герметичности применяются прокладки из паронита, фторопласта, асбестового картона или спирально-навитые прокладки.
Вопросы и ответы
Чем свободный фланец с кольцом отличается от плоского приварного фланца?
Свободный фланец не приваривается к трубе напрямую: к трубе приваривается только кольцо, а фланец свободно вращается на нём. Это упрощает монтаж и позволяет использовать разные материалы для кольца и фланца.
Какие марки сталей применяются для изготовления кольца по ГОСТ 33259-2015?
Для кольца применяются стали 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 15Х5М, 20ЮЧ. Выбор определяется рабочей средой, температурой и давлением.
До какого номинального давления выпускаются свободные фланцы с кольцом?
Стандарт ГОСТ 33259-2015 охватывает PN от 2,5 до 420. Для каждого PN и DN предусмотрены свои присоединительные и уплотнительные размеры.
Какой тип уплотнительной поверхности выбрать для агрессивной среды?
Для агрессивных сред рекомендуется исполнение 4 (под линзовую прокладку) или 5 (под прокладку овального сечения) в сочетании с коррозионностойкой сталью 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т.
