1. Главная
2. Блог
3. Фланцы воротниковые ГОСТ 33259 2015

Воротниковые фланцы монтируют на концы трубопровода и патрубки сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Основные параметры и технические требования описаны ГОСТ 33259-2015. Указанный документ определяет фланцы ступенчатого профиля как тип №11.

Такие детали сложнее в монтаже, поскольку отсутствует базирующее сопряжение (соединение встык), зато проще в замене: приваренный ранее элемент просто срезают болгаркой по линии шва. Также воротниковые фланцы по ГОСТ 33259-2015 выдерживают большее давление по сравнению с плоскими приварными.

Конструкция

Изделие имеет сложную форму с двумя ступенями и переходным коническим поясом.

Центральное отверстие по диаметру совпадает с величиной проходного рабочего сечения трубопровода. На опорной ступени, наибольшей по диаметру, расположены отверстия под крепеж и присоединительный уступ, служащий для стыковки с ответным фланцем.

От обратной поверхности опорной ступени следует плавный переход к шейке, по наружному диаметру и толщине стенки совпадающей с трубой, к которой приставляют фланец. Сопряжение выполняют встык и обваривают кольцевым сплошным швом. В зависимости от выбранного типа сварного соединения (С1, С2, С3, С4, С5 или С6) производят разделку кромок или оставляют плоский торец.

Ниже в таблице приведена сводная информация по основным конструктивным параметрам воротниковых фланцев.

На торце, который контактирует с ответным фланцем, могут быть выполнены дополнительные поверхности под установку уплотнений. Стандарт предусматривает несколько конструктивных исполнений:

• A – плоский торец опорной ступени;
• B – контактный плоский торец со скосом на 45˚;
• C, L – радиальная выборка-поясок (шип);
• D, M – радиальная торцовая канавка (паз);
• E – выступ;
• F – впадина;
• J – радиальная торцовая канавка под кольцо круглого сечения;
• K – заходный конус на отверстии под линзовое уплотнение.

Фланцы исполнений C/D, E/F и L/M используют попарно, образуя лабиринтный замок (шип входит в паз, деформируя упругое уплотнение в U-образный профиль).

Материалы

Приварной воротниковый фланец по ГОСТ 33259-2015 изготавливают из конструкционных сталей. Ко всем материалам выдвигают первичные требования по физико-механическим характеристикам: предел прочности не менее 350 МПа и успешная свариваемость, без растрескивания и образования флокенов.

Применяемые стали можно разделить на три условные группы:

Углеродистые марки назначают в случае, если изделие не испытывает высоких нагрузок и воздействия повышенных температур.

Стали, легированные кремнием, хромом, марганцем и молибденом, приобретают теплостойкость. Они успешно сохраняют свои прочностные свойства под влиянием нагрева. Эти марки используют при проектировании теплообменного оборудования, трубопровода для нужд энергетики и горячих цехов.

В химическом и перерабатывающем производстве, где предусмотрен постоянный контакт с агрессивными веществами или работа в зоне экстремальных температур, применяют высоколегированные стали, с повышенным содержанием хрома и никеля. Эти сплавы демонстрируют стойкость против коррозии, в том числе со стороны кислот и щелочей.

В качестве заготовок под воротниковые фланцы используют штамповки и поковки. Их получают за счет пластической деформации – осаждения в требуемую форму, с последующей механической доработкой посадочных мест и отверстий под крепеж.

Для единичного выпуска могут брать круглый сортовой прокат, получая изделие при помощи токарной обработки. Но такой способ дает очень большой расход материала в стружку.

Точность обработки

Неответственные поверхности стального воротникового фланца по ГОСТ 33259-2015 выполняют с классом точности Т4 для штампованных изделий и по 14, 15 или 16 квалитету при обработке со снятием стружки.

Опорные торцы, на которых будут установлены головки болтов и гайки, подрезают с шероховатостью Ra 6,3 мкм, выдерживая параллельность в пределах 1˚.

Крепежные отверстия сверлят с позиционным допуском в диаметральном выражении, чтобы впоследствии обеспечить гарантированную сборку без пригонки, за счет зазора между стенкой отверстия и шейкой болта.

Проточки, шипы и пазы под установку уплотнений выполняют с шероховатостью Ra 3,2 мкм, чтобы не повредить мягкий материал вкладыша. Канавки для резиновых колец точат с чистотой Ra 1,6 мкм и скруглением острых кромок.

Уплотнительные поверхности исполнения E/F и L/M изготавливают под сборку по посадке с зазором: H12/b12, H12/d11, H11/d11, H10/f9 и H9/f9. Шероховатость обработки составляет Ra 12,5 и Ra 3,2 мкм.