Фланец стальной ГОСТ 33259-2015 (12820-80) Ду80 Ру16

Универсальными составляющими многих инженерных систем, обеспечивающими герметичное разъемное соединение, являются фланцы. Специалисты ценят эти стальные элементы за то, что они неприхотливы, легко заменяемы, недороги, просты в использовании.

Трубопровод любого назначения представляет собой систему из клапанов, приборов, задвижек, труб и других элементов, соединенных между собой. Применение фланцев дает возможность создать разъемные соединения на случай прочистки, появления необходимости получить доступ к каждой нужной части сети трубопровода, реставрации, осмотра. Основой любого фланца служит стальная шайба с отверстием в центре для стыковки с трубой, а по краям присутствуют отверстия для фиксаторов. У воротниковых фланцев по внутреннему диаметру располагается характерный конусовидный выступ, напоминающий воротник. Все детали создаются цельнолитыми.

В соединениях фланцы всегда используются в комплекте. Соединяемые детали именуются ответными, и они должны быть совершенно идентичными. Их крепят на края стыкуемых частей системы с применением сварки. Затем стыкуемые части подводят друг к другу и скрепляет с помощью шпилек или болтов, продеваемых сквозь особые отверстия. Отличаются фланцы тем, что при стыковке плоские надеваются на трубу и подразумевают выполнение 2-х сварочных швов, а воротниковые скрепляются с торцом трубы встык и привариваются всего одним швом. Это позволяет значительно облегчить сборку и сэкономить время производства работ. Стальные фланцы заслуженно являются лидерами на рынке. Они способны выдерживать серьезные внешние и внутренние нагрузки, не сложны в монтаже, доступны, прочны. Они не зависят от климатических параметров, температур и транспортируемых сред. Фланцевые соединения быстро и просто монтируются и демонтируются, что имеет значение для сетей трубопроводов, которые требуют постоянной проверки и прочистки

ГОСТ 33259-2015 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования (с Поправками)

ГОСТ 33259-2015

Трубопроводы — своеобразная артерия для любой промышленности или ЖКХ, по которой транспортируются все виды жидкости и газ. Любой трубопровод состоит из отдельно взятых участков, которые соединяются между собой. При этом стыки должны максимально плотно прилегать друг к другу и обладать достаточной прочностью, чтобы избежать протечки. Поэтому для соединения участков используют фланцы.

Что такое фланец и почему лучше выбрать нержавеющую сталь?

Фланец — круглый диск или квадратное изделие с отверстием для трубы внутри, состоящее из двух частей с симметрично расположенными входами для болтов по периметру, при помощи которых фиксируют половинки друг с другом. При помощи фланцев производится фиксация разных участков труб, а также подсоединение к трубопроводу кранов, измерительных приборов или другого оборудования.

Для герметичности между дисками устанавливается прокладка из паронита, металла, гранита и других материалов. Фланцевые соединения можно демонтировать, что является одним из главных достоинств.

Одним из лучших материалов, из которых производятся фланцы, является нержавеющая сталь. Произведенные из нержавейки фланцы обладают следующими преимуществами:

• Стойкостью к механическим нагрузкам.
• Анти-коррозийностью.
• Возможностью выдерживать воздействие агрессивной среды.
• Стойкостью к экстремальным значениям температуры. Выдерживают от -70°C до +450°C.
• Экологичностью.

При этом, марка стали меняется в зависимости от условий эксплуатации трубопровода. Например, на судах дальнего плавания, на которых все оборудование испытывает сильную вибрацию и высокие перепады температур, применяют фланцы из стали 08Х18Н10Т. Для крепления арматуры используют фланцы из нержавеющей стали марки 25Х1МФ и 25Х2М1Ф, которые выдерживают давление до 100мПа. Самая популярная сталь для газопроводов и нефтепроводов — 13ХФА.

Разновидности фланцев

Все фланцы из нержавеющей стали, используемые в народном хозяйстве, делятся на три группы:

1. Плоские. Круглый диск без выступов, с отверстием для трубы по центру и маленькими, симметрично расположенными входами для болтов по краю окружности.
2. Воротниковые. Это фланцы с выступом по окружности центрального отверстия, который приваривается к поверхности трубопровода. Сварные фланцы используют для трубопроводов с высоким внутренним давлением, так как они имеют повышенную прочность.
3. Заглушки. Это фланцы без отверстия для трубы, которые служат для перекрытия движения жидкости.

В промышленности иногда используют резьбовые фланцы, но крайне редко и по специальным заказам, поэтому они не выделяются в отдельную группу.

Область применения фланцев и сложность эксплуатации

Как мы уже отмечали, нержавеющие фланцы предназначены для соединения прямых участков трубопроводов. А трубопроводы используются практически во всех отраслях промышленности:

• Химическая.
• Пищевая.
• Винно-водочная.
• Металлургия.
• Топливно-энергетический комплекс.
• Жилищно-коммунальное хозяйство.
• Частные хозяйства.

Преимущества фланцев из нержавейки очевидны, но есть и сложности при их эксплуатации. Это, прежде всего, цена, которая серьезно выше, чем у обычной стали и пластмассы. Хотя этот недостаток компенсируется более долгим сроком службы.
При использовании воротниковых фитингов, может возникнуть сложность с проведением сварочных работ. Для нержавеющей стали, в которой присутствует большое содержание хрома, применяются специальные электроды и разные способы сварки. При этом выбор электродов также зависит и от толщины свариваемой поверхности.

Наиболее распространены аргонно-дуговая, плазменная сварка, а также сварка с использованием вольфрамовых электродов. Для каждого случая используется свой метод поэтому, чтобы соединение получилось прочным и долговечным, сварочные работы должны проводиться специалистами.
Хотя демонтаж фланцевых соединений был отмечен нами как преимущество, но это трудоемкий процесс. Поэтому он не подходит для трубопроводов, которые надо часто чистить, например, в молочной промышленности

Фланцы используют попарно (комплектом). Исполнение фланцев осуществляется по
ГОСТ
33259-2015, и оно зависит от рабочего давления, на которое рассчитывается фланец или фланцевое соединение, и от перемещаемой среды:

• Исполнение B — с соединительным выступом.
• Исполнение E — с выступом.
• Исполнение F — с впадиной.
• Исполнение C — с шипом.
• Исполнение D — с пазом.
• Исполнение K — под линзовую прокладку.
• Исполнение J — под прокладку овального сечения.
• Исполнение L — с шипом под
  фторопластовую
  прокладку.
• Исполнение M — с пазом под фторопластовую прокладку.

Фланцы различаются по типам: стальные плоские приварные (тип 01); стальные приварные встык (воротниковые фланцы) (тип 11); стальные плоские свободные на приварном кольце (тип 02); фланцы корпуса арматуры (сосудов
и аппаратов) (тип 21); фланцы стальные плоские на отбортовке (тип 03); стальные плоские свободные на хомуте под приварку (тип 04).

Российские стандарты регламентируют давление среды
трубопроводов
и соединительных частей, а также на присоединительных фланцев арматуры, соединительных частей машин,
патрубков
аппаратов и
резервуаров
на условное давление Pу от 0,1 до 20,0
МПа
(от 1 до 200 кгс/см²)

Распространённые способы изготовления фланцев:

• штамповка
  фланцев в закрытых штампах,
• ковка
  на подкладном кольце (штамповка),
• центробежное
  электрошлаковое литьё
  (ЦЭШЛ),
• изготовление из раскатных колец (поковки),
• плазменная (лазерная или газовая) резка из листа.

Производительным методом изготовления фланцев является штамповка фланцев в закрытых штампах, данный метод позволяет изготавливать фланцы до Ду 700 Pу 2,5 МПа. Фланцы большего диаметра изготавливаются из раскатных колец либо методам ЦЭШЛ.

Себестоимость изготовления плоских фланцев, диаметром до Ду 2200, позволяет снизить нарезка полос листового металла с последующим нагревом и прокаткой на фланце гибе. Для данного метода обязателен контроль
ультразвуковой дефектоскопией сварных швов. Данная технология позволяет снизить себестоимость изготовления на 50—70 % в отличие от изготовления фланцев из цельного листа.

В последнее время в связи с переходом многих российских предприятий на оборудование, изготовленное по американским и немецким стандартам (ANSI/ASME, DIN/EN), появилась потребность в нестандартных «переходных» фланцах. На «переходных» фланцах присоединительная поверхность изготавливается по импортному стандарту, а «воротниковая» (юбочная) часть фланца по ГОСТ (под российский размер трубопроводов).

Рисунок 1 - Типы фланцев