Разница между свободными фланцами типов 02, 03, 04 по ГОСТ 33259-15

Что такое свободные фланцы?

Как следует из названия, свободные фланцы можно легко надеть на трубу. Такая свобода позволяет более грамотно отрегулировать фланцы с ответными соединениями. Свободные фланцы соединяют две трубы, клапаны, насосы и другое оборудование. По ГОСТ 33259-15 различают три типа: 02 с приварным кольцом, 03 на отбортовке и 04 с хомутом. Каждый вариант имеет ряд конструктивных особенностей. В рамках новой статьи базы знаний ОНИКС подробно рассмотрим каждый тип свободных фланцев.

Ранее изготовление плоских свободных фланцев регламентировалось ГОСТ 12822-80. Спустя более трех десятилетий, был принят новый стандарт ГОСТ 33259-15, который объединил все виды фланцев в одном документе. Конструкция свободных фланцев состоит из двух частей: сам фланец и второй стыковочный элемент. В качестве второго элемента ГОСТ 33259-15 выделяет приварное кольцо, отбортовку или хомут. Свободные фланцы в основном используются в системах трубопроводов из углеродистой или низколегированной стали. Применяют в местах, где требуется частый демонтаж для осмотра или планового технического обслуживания. Фланцы удобно использовать в труднодоступных местах благодаря быстрому выравниванию отверстий для болтов/шпилек. При необходимости более прочного соединения выбирают тип 02 с приварным кольцом. Если выполнена развальцовка трубы, то применяют свободный фланец под отбортовку тип 03. Если система работает под повышенным давлением, выбирают тип 04. Рассмотрим каждый тип свободных фланцев более подробно.

Свободный фланец на приварном кольце, тип 02

Свободный фланец под отбортовку (развальцовку) трубы, тип 03

Свободный фланец с хомутом (воротником), тип 04

Какой свободный фланец выбрать? 

Критерии выбора свободных фланцев. Свободные фланцы применяют в разных отраслях промышленности. Оптимальный выбор нужного фланца зависит от ваших конкретных требований. Подбором фланцев к трубопроводу занимаются инжиниринговые компании и инженеры-контракторы трубопроводов. Они основываются на множестве факторов, включая:

• параметры среды;
• герметичность (для опасных сред газ/нефть);
• давление;
• диаметр;
• температура среды;
• материал трубопровода (стойкость к коррозии, прочность);
• условия монтажа;
• тип соединения.

При выборе фланца важную роль играет давление. Чем выше расчетное давление трубопровода, тем толще фланец. Тип 04 рассчитан на самые большие показатели давления в сравнении с другими. Главной особенностью типов 02-03-04, является отсутствие исполнения уплотнительных поверхностей на самих фланцах, у типа 02 исполнение реализуется на кольце, у типа 04 - на хомуте, а у типа 03 развальцованная (отбортованная) труба сама по себе является уплотнительной поверхностью. Явные отличия в допусках, шероховатостях и др. отсутствуют. Тип 02 рассчитан для ответного соединения со всеми исполнениями В-М для всех номинальных давлений. Исключение - исполнение А только для PN 1-6 кгс/см2. С фланцем 03 ответное соединение возможно только с соединительным выступом B.

Сравнение типов фланцев по ключевым параметрам

Критерий	Тип 02	Тип 03	Тип 04
Крепление к трубе	Приварное кольцо	Отбортовка трубы	Хомут (сварной)
Прочность	Средняя	Низкая/умеренная	Высокая
Сложность монтажа	Средняя (нужна сварка)	Низкая (без сварки)	Высокая
Применение	Частый демонтаж	Быстрый монтаж	Высокие нагрузки
Рабочее давление	1–25 кгс/см²	2,5; 6; 10; 16 кгс/см²	10; 16; 25 кгс/см²
Номинальный диаметр	10–600 мм	10–600 мм	10–600 мм
Схема

Заказать свободные фланцы

На нашем производстве в Санкт-Петербурге мы можем изготавливать все типы фланцев в зависимости от потребностей заказчика. Опыт производства имеется. Отправьте вашу заявку на почту info@onyxspb.ru.

• 02 тип является наиболее востребованным у клиентов из стран СНГ;
• 03 и 04 типы имеют одинаковую размерность, которая соответствует ряду 2, что является достаточно редким явлением в наших регионах. Эта размерность близка к европейским трубопроводным стандартам;
• Кроме того, для типа 03 требуется развальцовка (отбортовка) трубы, что усложняет монтаж и делает его менее подходящим для толстостенных труб.

Фланцы типов 02-04 могут изготавливаться из листового проката. Фланцы данного типа применяют в трубопроводных системах с рабочей температурой среды до 300 °С. Плоские свободные фланцы не применяются в трубопроводах с частыми изменениями давления и температуры (n ≥ 2 × 10³ циклов) и в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. По индивидуальному заказу возможно изготовление колец для фланцев 02 с подгонкой внутреннего диаметра под фактический наружный размер трубы, что обеспечивает идеальную посадку по DN и повышает герметичность сварного узла.

Есть ли какая-то замена свободных фланцев в международных стандартах? Самым приближенным аналогом для плоских свободных фланцев будут Lap Joint Flange по ASME B16.5. Они напоминают тип 03 с хомутом. Однако, мы не можем предложить Lap Joint Flange в качестве замены российских фланцев из-за различий в размерах и геометрии деталей. 

Наличие дополнительной части в составе свободных фланцев в виде хомута, кольца или отбортовки облегчает монтаж фланца за счет свободного проворачивания на трубе и легкого совмещения болтовых отверстий. Помимо этого, использование дополнительных элементов в сочетании с фланцами типов 02-04 обеспечивает и другие существенные преимущества, что делает их предпочтительными для некоторых трубопроводных систем. Эти преимущества включают:

• Упрощенный монтаж и обслуживание. Свободный фланец легко снимается для доступа к системе без разрезания фланца или трубы, что экономит время и снижает трудозатраты.

• Снижение веса. Как правило, свободные фланцы легче, чем, к примеру, воротниковые фланцы. Это может быть особенно полезно в тех случаях, когда вес является критическим фактором, например в подвесном трубопроводе. 

• Компенсация теплового расширения. Конструкция свободных фланцев лучше компенсирует тепловое расширение, чем другие типы по ГОСТ 33259-15. Фланец может свободно перемещаться по хомуту или отбортовке, обеспечивая некоторую подвижность без чрезмерной нагрузки на трубопроводную систему.

• Снижение риска утечки. Поскольку уплотнительная поверхность хомута, патрубка или кольца соответствует материалу трубы, риск утечки минимизируется. 

В чем разница между свободным и плоским фланцем?

Основное различие между фланцами заключается в их внешнем виде и способе крепления к трубе. Свободные фланцы надевают на трубу, а приваривается только кольцо. Такая конструкция упрощает и ускоряет их монтаж. Плоский фланец насаживают на трубу и приваривают по окружности. Фланцы тип 01 обеспечивают более прочное и долговечное соединение, особенно в условиях высокого давления и высоких температур. Однако, для трубопроводов из нержавеющей стали или никелевого сплава свободно вращающиеся фланцы являются экономичным решением, поскольку материал, из которого они изготовлены, может быть более простым. 

Маркировка свободных фланцев

Конструкция свободных фланцев регламентируется ГОСТ 33259-15. Внутри отдельно выделены требования к маркировке. Ее наносят на торцевую поверхность фланцев в четкой последовательности:

• Логотип или товарный знак завода изготовителя

• Номинальный диаметр

• Номинальное давление

• Тип фланца

• Размерный ряд

• Исполнение уплотнительной поверхности от А до М

• Марка материала фланца

• Группа контроля (от I до V). В ОНИКС все фланцы IV группы контроля

Сейчас вся маркировка в ОНИКС наносится при помощи ударно-точечного маркиратора. В результате получается долговечная техническая информация на торце изделия. 

Офис в Москве (499) 673-3838
Офис в Екатеринбурге (343) 384-3838
Офис в Санкт-Петербурге (812) 328-3838
Бесплатно по РФ 8 (800) 555-3883
Сайт onyxspb.ru
E-mail: info@onyxspb.ru