Свободные фланцы ГОСТ 33259-2015: исполнение, размеры и применение
Свободные фланцы по ГОСТ 33259-2015 — это фланцы, у которых присоединительный бурт не имеет жёсткой связи с патрубком: кольцо надевается на трубу свободно, а герметичность и передача осевого усилия обеспечиваются приварным буртом или отбортовкой. Такой фланец фиксируется между ответным фланцем и буртом, что позволяет проворачивать кольцо при монтаже и совмещать болтовые отверстия без вращения трубопровода. Стандарт распространяется на фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов с номинальными диаметрами DN 10–DN 4000 и номинальным давлением PN 0,1–PN 42,0 МПа при температуре рабочей среды от –253 C до +600 C.
Конструктивные особенности и исполнения
Свободный фланец состоит из кольца с гладким центральным отверстием и приварного бурта (втулки), который приваривается к трубе. Кольцо не контактирует со средой, поэтому может изготавливаться из менее коррозионностойкого материала, чем бурт. ГОСТ 33259-2015 предусматривает исполнения 1–9, различающиеся формой уплотнительной поверхности: исполнение 1 — с выступом, 2 — с впадиной, 3 — с гладкой поверхностью, 4 — с пазом, 5 — под прокладку овального сечения, 6 — под линзовую прокладку, 7 — под прокладку восьмиугольного сечения, 8 — с шипом, 9 — с пазом под шип. Присоединительные размеры унифицированы с международными стандартами EN 1092-1 и ASME B16.5, что обеспечивает взаимозаменяемость при импортозамещении.
Материалы и условия эксплуатации
Свободные фланцы ГОСТ 33259-2015 изготавливают из конструкционных, легированных и коррозионностойких сталей. Выбор марки определяется рабочей средой, температурой и давлением. Для нейтральных сред и водяных систем применяют стали 20, 09Г2С, 17ГС; для агрессивных сред и криогенных температур — 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н10Т. Приварной бурт выполняется из того же материала, что и труба, что исключает гальваническую пару и снижает риск коррозионного растрескивания под напряжением.
- Нефтегазопереработка: трубопроводы обвязки насосных агрегатов, сепараторов, теплообменников.
- Химическая промышленность: линии подачи кислот, щелочей, растворителей при PN до 4,0 МПа.
- Энергетика: системы технического водоснабжения, дренажа, паропроводы низкого давления.
- Металлургия: трубопроводы оборотного водоснабжения и гидротранспорта окалины.
- Пищевая и фармацевтическая отрасль: линии CIP-мойки из стали 12Х18Н10Т.
- Судостроение: системы балласта и осушительные магистрали.
Технические параметры
| DN | PN, МПа | Наружный диаметр кольца, мм | Диаметр болтовой окружности, мм | Число отверстий |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,6 | 160 | 125 | 4 |
| 100 | 1,6 | 220 | 180 | 8 |
| 200 | 2,5 | 360 | 310 | 12 |
| 300 | 1,6 | 485 | 430 | 12 |
| 400 | 1,0 | 580 | 525 | 16 |
Монтаж и контроль качества
Установка свободного фланца выполняется в последовательности: приварка бурта к трубе кольцевым швом, установка прокладки, надевание свободного кольца, центрирование по болтовым отверстиям, затяжка крепежа крест-накрест в 2–3 прохода. Момент затяжки контролируется динамометрическим ключом. Сварной шов бурта подлежит неразрушающему контролю: визуально-измерительному, капиллярному или ультразвуковому в зависимости от категории трубопровода. Торцевое биение уплотнительной поверхности не должно превышать значений, указанных в ГОСТ 33259-2015 для соответствующего исполнения.
Вопросы и ответы
Чем свободный фланец отличается от плоского приварного?
Свободный фланец не приваривается к трубе напрямую: к трубе приваривается только бурт, а кольцо остаётся подвижным. Это упрощает совмещение отверстий при монтаже и позволяет изготавливать кольцо из другого материала, чем бурт.
Для каких давлений применяются свободные фланцы по ГОСТ 33259-2015?
Стандарт охватывает PN от 0,1 до 42,0 МПа. На практике свободные фланцы чаще используют при PN до 4,0 МПа, поскольку при высоких давлениях предпочтительны приварные встык фланцы с большей жёсткостью.
Можно ли использовать свободный фланец при температуре –60 C?
Да, при условии изготовления кольца и бурта из хладостойких сталей, например 09Г2С или 12Х18Н10Т, с ударной вязкостью KCU не ниже 30 Дж/см при рабочей температуре. Для криогенных режимов до –253 C применяют аустенитные стали 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т.
Какие прокладки применяются с исполнением 5?
Исполнение 5 предусматривает уплотнительную поверхность под прокладку овального сечения по ГОСТ 28759.5. Такие прокладки изготавливают из мягкой стали или алюминия и применяют в системах с высоким давлением и температурой.
