Фланцы ГОСТ 33259-2015
Общая информация
Трудно представить себе сектор экономики, где бы ни применялась трубопроводная арматура. Что означает это словосочетание? Любые устройства, которые устанавливаются на трубопроводах и предназначены для соединения, включения-отключения, регулирования количества и распределения потоков рабочей жидкости или газа. Все это называется трубопроводной арматурой. Перечислим основные детали арматуры, применяемой на трубопроводах:
- Задвижки, вентили, краны;
- Клапаны;
- Затворы и регуляторы.
Материал для изготовления элементов запорной арматуры может быть самым разным:
- Чугун. Ковкий серый или высокопрочный;
- Сталь. Углеродистая, легированная и нержавеющая;
- Бронза и ее сплавы (латунь);
- Сплавы алюминия, никеля.
Для соединения с трубопроводом арматура изготовляется в нескольких вариантах:
- Сварочное соединение;
- Штуцерное соединение;
- Муфтовое соединение;
- Цапковое соединение;
- Фланцевое соединение.
Поскольку все трубопроводные системы используются с применением фланцевых соединений, остановимся для более внимательного ознакомления с этими необходимыми соединительными узлами.
- Фланец — это плоская деталь, состоящая из двух половин обычно круглой формы с отверстиями для крепежных деталей.
- Назначение – прочное надежное (фермы, балки, валы двигателей) и герметичное (трубопроводы) соединение деталей конструкции трубопровода.
- Материал изготовления – сталь, чугун, бронза, алюминий, сплавы различных металлов, пластик.
Крепление фланцевых половинок друг к другу осуществляется посредством шпилек, болтов или заклепок. Кроме круглой, фланцы могут быть произвольной формы: квадратные, овальные, треугольные и т.д.
СПРАВКА! Принципиально фланцы не являются крепежным элементом. Они лишь выполняют функцию опоры для скрепляющих шпилек, заклепок или болтов.
Фланцы стальные
Переходим к описанию самого распространенного типа фланцев – стальных. Стальные фланцы изготавливаются из различных марок стали:
| Конструкционная | Жаропрочная | Нержавеющая пищевая | Нержавеющая | Углеродистая |
| 09Г2С | 15X15М | 12X17H132T | 304 AISI | Ст3 |
| St37 | 10X17H13V2T | 321 AISI | Ст20 |
Они различаются между собой по своим размерам, способу крепления, возможности выдерживать предельное условное давление, форме и типу уплотнительных прокладок.
Стальной фланец может быть элементом детали корпуса конструкции, подвижного вала, фитинга или трубы. Фланец водопроводный изготавливается из пищевой нержавеющей стали. Чаще всего фланцы соединяют с соединяемыми компонентами методом газо или электросварки.
Профиль уплотнительной прокладки зависит от параметров рабочего давления в трубопроводе:
- При уровне давления в трубопроводе до 20 атмосфер (20кгс/см2) применяются гладкие паронитовые или асбометаллические прокладки.
- При давлении до 40кгс/см2 (40 атмосфер) обычно применяются прокладки из картона или резины.
- Если рабочее давление в трубопроводе достигает 64 атмосфер и выше, тогда применяются фланцы с пазами под конические уплотнители из паронита или резины.
Фланцы изготавливают на заводе методом горячей штамповки из высокоуглеродистой легированной, конструкционной или нержавеющей стали. Давление пресса достигает 4500 КН. После штамповки следует процесс просверливания отверстий и обработка фланцевой поверхности на токарном станке.
Для обеспечения прочности соединения и герметичности эти детали часто изготавливают с дополнительными пазиками и шипами и прочими конструктивными «полезностями». Часто применяются фланцы с пазами под уплотнитель. Прокладка вставляется в половину фланца, имеющую впадину и зажимается другой половиной, имеющей выступ равный диаметру паза.
СПРАВКА! Иногда деталь арматуры трубопровода поставляется без фланца. Это удобно тогда, когда неизвестно на трубу под каким давлением они будут устанавливаться. В таких случаях требуемые по типу фланцы привариваются или прикручивается как самостоятельный конструкционный элемент.
Использование соединений с фланцами в рисковых местах трубопровода
Трубопроводный транспорт считается самым дешевым из всех ныне существующих. С помощью трубопроводов перекачиваются огромные объемы жидкостей разной степени агрессивности (вода, нефтепродукты, жидкие химические продукты) и природного газа. Слабое звено любого трубопровода – места стыка трубы и врезки оборудования с целью его обслуживания. Для конструкционного усиления и уменьшения рисков все стыки трубопровода оборудуются соединениями с помощью фланцев различного типа.
Фланцы из стали, которые используются на стыках трубопроводных систем, имеют ряд конструкционных и технических особенностей.
К технологическим характеристикам относят в первую очередь:
- геометрическую форму фланца (круглая или квадратная);
- способ обеспечения герметичности фланцевого соединения (читай выше).
Конструктивные особенности фланцев регламентируются ГОСТами, в которых прописаны особенности изготовления и качественных показателей. Большинство государственных стандартов были разработаны еще в Советском Союзе, но в 2015 году был введён новый ГОСТ 33259-2015.
Приведем несколько примеров стандартов для фланцевых соединений:
- ГОСТ 12820/80. Стальной плоский фланец. Соединяется с деталями трубопровода двойным сварным швом. Достаточно непопулярный в последние годы тип соединения, заменен на ГОСТ 33259-2015
- ГОСТ 12821/80. Фланцы стальные воротниковые. Соединяется с деталями трубопровода встык одним сварочным швом. Применяется при параметрах условного рабочего давления до 20 атмосфер. Был введен в СССР в 1983 году, утратил силу в 2013 году, в настоящее время заменен на ГОСТ 33259-2015
- ГОСТ 33259-2015 В стандарте определены технические требования к изготовлению и маркировке, испытаниям и контролю производства фланцев трубопроводной арматуры, а также трубопроводов и соединительных частей. Установлены типы фланцев и группы контроля материалов. Введены новые условные обозначения исполнений уплотнительных поверхностей. Приведен ряд рекомендаций по выбору материалов для фланцев и деталей их соединений, уплотнительной поверхности исходя из характеристик рабочей среды.
Виды стальных фланцев
Фланцы из стали делятся на три основных вида:
- Фланец плоский.
- Фланец свободный.
- Воротниковый фланец.
Плоские фланцы из стали
Фланцы этого типа наиболее часто применяются для соединения различных элементов. Считается вполне прочным способом прикрепления. Подбираются с учетом нижеперечисленных способов воздействия:
- Действие на соединение деталей рабочей температуры перекачиваемой жидкости;
- Величина максимального давления конкретной рабочей жидкости;
- Агрессивное влияние перекачиваемого материала (жидкость или газ).
Текст в технической документации дает подробные рекомендации по использованию того или иного изделия в разных рабочих средах при различных уровнях условного давления.
ВНИМАНИЕ! Ремонт трубопровода даже при частичном разрыве может обойтись очень дорого. Не говоря о более серьезных повреждениях, способных повлечь за собой опасную реакцию. Поэтому подбор оборудования и комплектующих необходимо произвести в полном согласии с требованиями из технических документов.
Свободные фланцы из стали
Стальные свободные фланцы надежно работают при температурах от -70 до +300оС. Условное давление увеличиваться до 25 атмосфер (25 кгс/см2). Диаметр изготовляемых фланцев от 15 до 800мм. Служат для соединения труб между собой и оборудования с трубой или трубопроводной арматурой. Уплотнительный класс поверхностного исполнения – 1-3. При необходимости могут быть изготовлены кольца с исполнением до 9 класса.
Воротниковые фланцы из стали
Все выпускаемые в России фланцы этого типа должны быть идентичны показателям ГОСТа 28919/91. Различают два типа воротниковых фланцев:
- Наличие торцевого зазора.
- Отсутствие торцевого зазора.
Применение воротниковых фланцев очень широко. С их помощью можно соединять трубы между собой, разные емкости, аппаратов и обслуживающей арматуры трубопроводов. Фланцы этого типа с успехом применяются на трубопроводных системах с различными жидкостями при диапазоне температур от -40 до 200оС. Их устанавливают при монтаже затворов вращающегося типа из-за легкости подбора параметра внутреннего диаметров соединяемых частей.
Фланцы воротникового типа обладают высокой надежностью соединений и полной герметичностью полученных стыков. Предлагаемый ассортимент воротниковых фланцев полностью закрывает потребность рынка. С их помощью можно выполнить любые виды работ, связанные с эксплуатацией трубопроводов. Начиная с пищевой, нефтедобывающей, химической и прочих отраслей экономики.
К недостаткам этих фланцев можно отнести:
- Большой вес и внушительные габариты. При монтаже трубопроводов крупного диаметра возникают сложности с транспортировкой и сборкой громоздких деталей.
- Во избежание нарушения герметичности воротниковые фланцы требуют регулярной профилактической подтяжки крепежных элементов.
Покупка и доставка
ООО «Армтехстрой» предлагает купить фланцы стальные по выгодной цене. Широкий ассортимент фланцев любого типа на складе в Ижевске удовлетворит самого взыскательного покупателя.
Комплектация, и отгрузка заказа происходит четко и быстро. Доставка осуществляется по Ижевску, Удмуртии, России и странам СНГ в кратчайшие сроки с привлечением любых транспортных компаний.
Кроме этого, возможен самовывоз фланцев стальных со склада в Ижевске.