Фланцы стальные плоские приварные ГОСТ 33259-2015

Фланцы стальные плоские приварные ГОСТ 33259-2015: технические характеристики, применение и требования стандарта

Фланцы стальные плоские приварные по ГОСТ 33259-2015 являются стандартизированными соединительными элементами трубопроводных систем, предназначенными для разъемного соединения труб, арматуры, аппаратов и резервуаров. Данный стандарт введен в действие с 01.07.2017 и заменил ранее действовавший ГОСТ 12820-80 на фланцы стальные плоские приварные. Основное назначение фланцев данного типа — создание герметичных и прочных соединений в трубопроводах, работающих под давлением, в широком диапазоне температур и агрессивных сред. Отличительной конструктивной особенностью плоского приварного фланца является его монтаж путем насадки на трубу с последующей приваркой двумя угловыми швами: по периметру ступицы (воротника) и по торцу трубы. Это отличает его от фланца стального приварного встык (ГОСТ 33259-2015, тип 11), который приваривается встык одним стыковым швом.

Область применения и рабочие параметры

Фланцы по ГОСТ 33259-2015 применяются в трубопроводных системах энергетики, нефтегазовой, химической, пищевой промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и других отраслей. Они предназначены для соединения элементов с условным давлением от Ру 0,1 МПа (1 кгс/см²) до Ру 25,0 МПа (250 кгс/см²) и температурой рабочей среды от -70 до +600 °С. Конкретные допустимые давления и температуры зависят от материала фланца и исполнения уплотнительной поверхности. Стандарт устанавливает несколько типов исполнений уплотнительных поверхностей, что позволяет использовать фланцы с различными типами прокладок (плоские, овального или восьмигранного сечения, линзовые, спирально-навитые и др.).

Конструкция и основные параметры

Конструктивно плоский приварной фланец (Тип 01 по ГОСТ 33259-2015) представляет собой кольцо с равномерно расположенными отверстиями под шпильки или болты. Внутренний диаметр фланца выполняется с учетом наружного диаметра трубы, на которую он насаживается. Фланец имеет ступицу (воротник) определенной высоты, которая обеспечивает необходимую прочность сварного соединения. Геометрические параметры строго регламентированы стандартом и включают: наружный диаметр фланца (D), диаметр условного прохода (Dy), диаметр окружности расположения отверстий под крепеж (D1), количество и диаметр отверстий под крепеж, толщину фланца (h), высоту ступицы (h1), тип и параметры уплотнительной поверхности.

Исполнения уплотнительных поверхностей по ГОСТ 33259-2015

Стандарт предусматривает девять основных исполнений уплотнительных поверхностей для фланцев, включая плоские приварные.

    • Исполнение 1 (тип А): С соединительным выступом. Наиболее распространенный тип, предназначенный для установки прокладок овального или восьмигранного сечения. Обеспечивает высокую герметичность соединения.
    • Исполнение 2 (тип E): С выступом. Аналогично исполнению 1, но с иными геометрическими параметрами.
    • Исполнение 3 (тип B): С впадиной. Предназначено для соединения с фланцем, имеющим выступ (исполнение 2).
    • Исполнение 4 (тип F): С шипом. Используется в паре с фланцем исполнения 5.
    • Исполнение 5 (тип K): С пазом. Используется в паре с фланцем исполнения 4. Пары «шип-паз» и «выступ-впадина» обеспечивают точную центровку и удержание мягкой прокладки.
    • Исполнение 6 (тип C): Под линзовую прокладку.
    • Исполнение 7 (тип D): Под прокладку овального сечения.
    • Исполнение 8 (тип L): С шипом под фторопластовую прокладку.
    • Исполнение 9 (тип M): С пазом под фторопластовую прокладку.

    Для плоских приварных фланцев наиболее характерны исполнения 1, 2, 3, 4, 5, а также плоская уплотнительная поверхность (исполнение 0, не указанное в основном списке, но применяемое для соединений с плоскими прокладками при низких давлениях).

    Материалы изготовления

    Материалы для изготовления фланцев выбираются исходя из параметров рабочей среды (давление, температура, агрессивность) и должны соответствовать требованиям стандартов на конкретные марки сталей. ГОСТ 33259-2015 ссылается на ряд нормативных документов, регламентирующих материалы.

    • Углеродистые и легированные стали: Сталь 20, 09Г2С, 15Х5М, 13ХФА и др. Применяются для работы в неагрессивных и слабоагрессивных средах при широком диапазоне температур.
    • Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали: 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 06ХН28МДТ и др. Используются для агрессивных сред (кислоты, щелочи) и сред с высокими требованиями к чистоте (пищевая, фармацевтическая промышленность).
    • Низколегированные стали для криогенных температур: 09Г2С-8, 10Г2 и др., предназначенные для работы при температурах до -70 °С.

    Выбор марки стали напрямую влияет на предельно допустимое рабочее давление для фланца одного и того же условного прохода.

    Маркировка и обозначение

    Маркировка фланца по ГОСТ 33259-2015 должна содержать полную информацию о его параметрах. Обозначение формируется по схеме: Фланец 1-DyPy.Исполнение.Материал ГОСТ 33259-2015, где «1» — тип фланца (плоский приварной).

    Пример: Фланец 1-100-16.1.ст20 ГОСТ 33259-2015. Это означает: фланец плоский приварной (тип 01) с условным проходом 100 мм, на условное давление 16 кгс/см² (1,6 МПа), с уплотнительной поверхностью исполнения 1 (с соединительным выступом), изготовленный из стали марки 20.

    Таблица: Основные размеры и масса фланцев плоских приварных (фрагмент для Ру 16)

    Условный проход (Dy), мм: 50 | Наружный диаметр (D), мм: 165 | Диаметр окружности отверстий (D1), мм: 125 | Количество отверстий: 4 | Диаметр отверстий, мм: 18 | Толщина фланца (h), мм: 18 | Высота ступицы (h1), мм: 12 | Масса, кг: ~1,7

    Условный проход (Dy), мм: 100 | Наружный диаметр (D), мм: 215 | Диаметр окружности отверстий (D1), мм: 170 | Количество отверстий: 8 | Диаметр отверстий, мм: 18 | Толщина фланца (h), мм: 20 | Высота ступицы (h1), мм: 14 | Масса, кг: ~3,1

    Условный проход (Dy), мм: 200 | Наружный диаметр (D), мм: 330 | Диаметр окружности отверстий (D1), мм: 280 | Количество отверстий: 8 | Диаметр отверстий, мм: 23 | Толщина фланца (h), мм: 24 | Высота ступицы (h1), мм: 16 | Масса, кг: ~7,4

    Условный проход (Dy), мм: 400 | Наружный диаметр (D), мм: 535 | Диаметр окружности отверстий (D1), мм: 482 | Количество отверстий: 16 | Диаметр отверстий, мм: 27 | Толщина фланца (h), мм: 32 | Высота ступицы (h1), мм: 20 | Масса, кг: ~22,5

    Примечание: Полные таблицы размеров для всех давлений приведены в ГОСТ 33259-2015. Масса указана справочно для стали с плотностью 7,85 г/см³.

    Монтаж и контроль качества сварных соединений

    Монтаж плоских приварных фланцев требует строгого соблюдения технологии. Перед сваркой необходимо обеспечить соосность отверстий во фланцах и правильное расстояние между ними. Труба должна входить во фланец свободно, без натяга. Сварка производится двумя угловыми швами: первый — по периметру стыка торца фланца и торца трубы, второй — по периметру ступицы с внутренней стороны. Качество сварных швов подлежит обязательному визуальному и измерительному контролю, а для ответственных трубопроводов — контролю неразрушающими методами (ультразвуковая дефектоскопия, радиографический контроль). Запрещается исправление дефектов сварки подваркой без согласования с техническим надзором.

    Отличия ГОСТ 33259-2015 от ГОСТ 12820-80

    Новый стандарт гармонизирован с международными нормами (EN 1092-1, ASME B16.5) и имеет ряд существенных отличий от старого:

    • Введена единая система обозначений типов фланцев (Тип 01 — плоский приварной, Тип 11 — приварной встык и т.д.).
    • Расширен диапазон условных давлений (до Ру 250 включительно).
    • Уточнены и систематизированы исполнения уплотнительных поверхностей, добавлены новые.
    • Более четко регламентированы требования к материалам, включая ссылки на актуальные стандарты на стали.
    • Введены требования к шероховатости уплотнительных поверхностей.
    • Изменены некоторые размерные ряды, что важно учитывать при проектировании новых систем или ремонте старых.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие плоского приварного фланца от приварного встык (воротникового)?

Плоский фланец (Тип 01) насаживается на трубу и приваривается двумя угловыми швами. Фланец приварной встык (Тип 11) имеет коническую ступицу и приваривается одним стыковым швом, что обеспечивает лучшее распределение механических напряжений. Фланцы встык применяются при более высоких давлениях и температурах, а также в условиях знакопеременных нагрузок и вибрации.

Как правильно подобрать фланец по давлению и температуре?

Необходимо руководствоваться рабочими параметрами трубопровода (расчетное давление, температура) и материалом фланца. В ГОСТ 33259-2015 приведены таблицы максимальных допустимых рабочих давлений в зависимости от температуры для различных марок сталей. Например, для фланца из стали 20 на Ру 16 при температуре +300°С допустимое рабочее давление будет ниже, чем при +20°С. Подбор должен осуществляться в рамках проектной документации.

Можно ли соединить фланцы по ГОСТ 33259-2015 с фланцами старого стандарта ГОСТ 12820-80?

В большинстве случаев для основных типоразмеров и давлений (особенно Ру 6, 10, 16, 25) геометрические параметры (диаметры, количество отверстий) совпадают, что делает такое соединение возможным. Однако необходимо проверить соответствие исполнений уплотнительных поверхностей и убедиться в совместимости материалов. Для ответственных систем рекомендуется использовать фланцы, изготовленные по одному стандарту.

Какие прокладки используются с плоскими приварными фланцами?

Выбор прокладки зависит от исполнения уплотнительной поверхности и условий эксплуатации:
Для исполнения 1 (с выступом) — прокладки овального или восьмигранного сечения из мягких металлов (алюминий, медь) или стали для высоких параметров.
Для исполнений 4 и 5 (шип-паз) — плоские мягкие металлические прокладки.
Для плоской поверхности (исполнение 0) — плоские неметаллические прокладки (паронит, фторопласт, резина) или спирально-навитые прокладки (СНП) при низких и средних давлениях.

Как контролировать качество фланца при приемке?

При визуальном контроле проверяют отсутствие трещин, раковин, задиров. Измерительным инструментом контролируют основные размеры: толщину, наружный диаметр, диаметры отверстий и окружности их расположения, шероховатость уплотнительной поверхности. Обязательно наличие маркировки, включающей тип, условный проход и давление, исполнение, марку материала и клеймо производителя. Для ответственных заказов требуют сертификат соответствия или паспорт на партию.

Каковы основные причины разгерметизации фланцевых соединений?

1. Неравномерная затяжка болтов (шпилек) и несоблюдение момента затяжки. 2. Несоответствие или дефект прокладочного материала. 3. Механические повреждения уплотнительных поверхностей (риски, вмятины). 4. Неправильный подбор пары фланцев (разное исполнение поверхности, давление). 5. Перекос фланцев при монтаже. 6. Работа в режиме, превышающем расчетные параметры по температуре и давлению. 7. Некачественное выполнение сварных швов при монтаже плоского фланца.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.