Требования госстандарта распространяются на фланцы алюминиевые для трубопроводных систем, работающих при условном давлении Py от 0,25 до 1,6 МПа, с вакуумостаточным давлением не менее 667*10
-6 МПа в температурном диапазоне от -70°C до +150°C, а также эксплуатируемых при воздействии статических нагрузок с циклами нагружения до 2*10
3. Возможно применение деталей при повторно-статических нагрузках с количеством циклов нагружения, превышающих расчетные показатели, при условиях подтверждения работоспособности изделий путем расчета на малоцикловую прочность. Фланцы алюминиевые свободные на бурте конструктивно отличаются от воротниковых и плоских. Крепежный элемент этого типа состоит из двух деталей: фланца и бурта, которые имеют одинаковый диаметр. Подобная конструкция крепежа характеризуется простотой монтажа. К трубе приваривают только бурт, а сам фланец остается свободным. Эта особенность позволяет обеспечить легкость стыковки детали с присоединительным отверстием трубопроводной арматуры или технологического оборудования без поворотов трубы. Фланцевые соединения с буртом применяются при сборке трубопроводов на сложных и труднодоступных участках, монтаже запорно-регулирующей арматуры в системах, где требуется регулярная замена и ремонт элементов (например, на предприятиях химической и нефтехимической промышленности). Среди преимуществ применения свободных фланцев можно выделить следующие моменты:
- Благодаря свободному вращению детали вокруг трубы значительно упрощается выравнивание отверстий под болты противоположного фланца.
- Отсутствие непосредственного контакта детали с рабочей средой позволяет использовать фланцы для монтажа на трубопроводах, транспортирующих среды повышенной химической активности.
- В трубопроводах, которые подвергаются значительным нагрузкам и сильному износу, возможно восстановление фланцевых соединений путем наплавки для дальнейшего использования.
- Свободные фланцы упрощают монтаж трубопроводных систем, в том числе в труднодоступных местах.
Требования отраслевого стандарта устанавливают конструкцию фланцевых соединений 3 типов исполнения:
- Исполнение 1. Фланцы с уплотнительными поверхностями типа «шип».
- Исполнение 2. Изделия с уплотнителями типа «паз».
- Исполнение 3. С гладкими уплотнительными поверхностями.
Таблица 1. Максимальные пределы эксплуатации алюминиевых фланцевых соединений.
| Сплав бурта | Номинальное давление, МПа (кгс/см2) | Максимально допустимое давление МПа в диапазоне температур от -70°C до указанного значения |
| +50°C | +70°C | +100°C | +150°C |
| A8, A85 | 0,25 (2,5) | 0,25 (2,5) | 0,23 (2,3) | 0,18 (1,8) | - |
| AД0, AД1, A5 | 0,18 (1,8) |
| AД0, AД1, A5 | 0,63 (6,3) | 0,63 (6,3) | 0,56 (5,6) | 0,50 (5,0) | 0,30 (3,0) |
| AMцС |
| AMг3 |
| AMг5 |
| AMг6 |
| AMг3 | 1,00 (10,0) | 1,00 (10,0) | 0,95 (9,5) | 0,90 (9,0) |
| AMг5 |
| AMг6 |
| AMг5 | 1,60 (16,0) | 1,60 (16,0) | 1,55 (15,5) | 1,50 (15,0) | 1,34 (13,4) |
| AMг6 |
Конструкции и линейные параметры фланцевых соединений указаны на чертеже и в таблицах 2, 3, 4, 5. В таблица 2 и 3 указаны параметры буртов и фланцев исполнения 1,2 и 3 из алюминия марок A8, A85, AД0, АД1, A5, рассчитанных на давление Py 0,25 МПа, а также из сплавов AMцС, AMг3, AMг5, AMг6 на давление Py до 0,63 МПа. Таблица 2.
| Ду | Бурт |
| d1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | D8 | D9 | D10 | b1 | H | h1 | h2 | R |
| 15 | 14,0 | 40,0 | 23,0 | 33,0 | 22,0 | 34,0 | 28,0 | 20,0 | 28,0 | 41,0 | 14,0 | 35,0 | 4,0 | 3,0 | 1,5 |
| 20 | 19,0 | 50,0 | 33,0 | 43,0 | 32,0 | 44,0 | 36,0 | 25,0 | 38,0 | 52,0 | 40,0 |
| 25 | 24,0 | 60,0 | 41,0 | 51,0 | 40,0 | 52,0 | 43,0 | 32,0 | 48,0 | 62,0 | 2,5 |
| 32 | 30,0 | 70,0 | 49,0 | 59,0 | 48,0 | 60,0 | 52,0 | 40,0 | 58,0 | 72,0 | 16,0 |
| 40 | 40,0 | 80,0 | 55,0 | 69,0 | 54,0 | 70,0 | 61,0 | 50,0 | 64,0 | 83,0 | 45,0 |
| 50 | 45,0 | 90,0 | 66,0 | 80,0 | 65,0 | 81,0 | 69,0 | 55,0 | 74,0 | 93,0 | 18,0 |
| 65 | 60,0 | 110,0 | 86,0 | 100,0 | 85,0 | 101,0 | 87,0 | 70,0 | 94,0 | 113,0 | 50,0 |
| 80 | 80,0 | 128,0 | 101,0 | 115,0 | 100,0 | 116,0 | 105,0 | 90,0 | 112,0 | 129,0 | 20,0 |
| 100 | 98,0 | 148,0 | 117,0 | 137,0 | 116,0 | 138,0 | 128,0 | 110,0 | 124,0 | 152,0 | 55,0 |
| 125 | 118,0 | 178,0 | 14,0 | 166,0 | 145,0 | 167,0 | 150,0 | 130,0 | 154,0 | 180,0 | 22,0 | 4,0 |
| 150 | 140,0 | 202,0 | 171,0 | 191,0 | 170,0 | 192,0 | 174,0 | 160,0 | 178,0 | 205,0 | 24,0 |
| 175 | 170,0 | 232,0 | 203,0 | 223,0 | 202,0 | 224,0 | 205,0 | 195,0 | 208,0 | 236,0 |
| 200 | 195,0 | 258,0 | 229,0 | 249,0 | 228,0 | 250,0 | 229,0 | 220,0 | 234,0 | 261,0 |
| 225 | 215,0 | 282,0 | 256,0 | 276,0 | 255,0 | 277,0 | 249,0 | 240,0 | 258,0 | 286,0 |
| 250 | 245,0 | 312,0 | 283,0 | 303,0 | 282,0 | 304,0 | 280,0 | 270,0 | 288,0 | 316,0 |
| 300 | 298,0 | 365,0 | 336,0 | 356,0 | 335,0 | 357,0 | 339,0 | 330,0 | 341,0 | 371,0 | 60,0 | 5,0 | 4,0 |
| 350 | 350,0 | 415,0 | 386,0 | 406,0 | 385,0 | 407,0 | 388,0 | 380,0 | 391,0 | 420,0 |
Таблица 3.
| Ду | Свободный фланец |
| D | D1 | D0 | b | d | n | c |
| 15 | 80,0 | 55,0 | 28,0 | 6,0 | 12,0 | 4,0 | 1,5 |
| 20 | 90,0 | 65,0 | 36,0 | 8,0 |
| 25 | 100,0 | 75,0 | 43,0 | 10,0 | 2,5 |
| 32 | 120,0 | 90,0 | 53,0 | 14,0 |
| 40 | 130,0 | 100,0 | 61,0 |
| 50 | 140,0 | 110,0 | 70,0 |
| 65 | 160,0 | 130,0 | 88,0 | 12,0 |
| 80 | 185,0 | 150,0 | 105,0 | 18,0 |
| 100 | 205,0 | 170 | 138,0 | 8,0 |
| 125 | 235,0 | 200,0 | 151,0 | 14,0 | 4,0 |
| 150 | 260,0 | 225,0 | 175,0 | 16,0 |
| 175 | 290,0 | 255,0 | 205,0 |
| 200 | 315,0 | 280,0 | 229, |
| 225 | 340,0 | 305,0 | 250,0 | 18,0 | 12,0 |
| 250 | 370,0 | 335,0 | 282,0 | 20,0 |
| 300 | 435,0 | 395,0 | 339,0 | 22,0 |
| 350 | 485,0 | 445,0 | 388,0 | 22,0 |
В таблицах 4 и 5 указаны габаритные размеры фланцевых соединений исполнений 1-3 из алюминия марок AД0, АД1, A5 на давление Ру до 0,63 МПа, а также из сплавов AМг3, AМг5, AМг6 на номинальное давление Ру до 1,0 МПа. Таблица 4.
| Ду | Бурт |
| d1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | D8 | D9 | D10 | b1 | H | h1 | h2 | R |
| 15 | 14,0 | 47,0 | 29,0 | 39,0 | 28,0 | 40,0 | 33,0 | 20,0 | 35,0 | 49,0 | 12,0 | 35,0 | 4,0 | 3,0 | 2,5 |
| 20 | 19,0 | 58,0 | 36,0 | 50,0 | 35,0 | 51,0 | 41,0 | 25,0 | 42,0 | 60,0 | 40,0 |
| 25 | 24,0 | 68,0 | 43,0 | 57,0 | 42,0 | 58,0 | 48,0 | 32,0 | 52,0 | 69,0 | 14,0 |
| 32 | 30,0 | 78,0 | 51,0 | 65,0 | 50,0 | 66,0 | 57,0 | 40,0 | 62,0 | 81,0 | 16,0 | 50,0 |
| 40 | 40,0 | 88,0 | 61,0 | 75,0 | 60,0 | 76,0 | 67,0 | 50,0 | 72,0 | 90,0 |
| 50 | 45,0 | 102,0 | 73,0 | 87,0 | 72,0 | 88,0 | 74,0 | 55,0 | 86,0 | 103,0 | 18,0 |
| 65 | 60,0 | 122,0 | 95,0 | 109,0 | 94,0 | 110,0 | 91,0 | 70,0 | 106,0 | 123,0 | 55,0 |
| 80 | 80,0 | 133,0 | 106,0 | 120,0 | 105,0 | 121,0 | 110,0 | 90,0 | 117,0 | 139,0 |
| 100 | 98,0 | 158,0 | 129,0 | 149,0 | 128,0 | 150,0 | 131,0 | 110,0 | 134,0 | 160,0 | 20,0 |
| 125 | 118,0 | 184,0 | 155,0 | 175,0 | 154,0 | 176,0 | 156,0 | 130,0 | 160,0 | 188,0 | 60,0 | 4,0 |
| 150 | 140,0 | 212,0 | 183,0 | 203,0 | 182,0 | 204,0 | 177,0 | 160,0 | 188,0 | 217,0 | 22,0 |
| 175 | 170,0 | 242,0 | 213,0 | 233,0 | 212,0 | 234,0 | 212,0 | 195,0 | 218,0 | 245,0 | 24,0 |
| 200 | 195,0 | 268,0 | 239,0 | 259,0 | 238,0 | 260,0 | 234,0 | 220,0 | 244,0 | 269,0 |
| 225 | 215,0 | 295,0 | 266,0 | 286,0 | 265,0 | 287,0 | 258,0 | 240,0 | 271,0 | 298,0 | 65,0 |
Таблица 5.
| Ду | Свободный фланец |
| D | D1 | D0 | b | d | n | c |
| 15 | 95,0 | 65,0 | 33,0 | 6,0 | 14,0 | 4,0 | 2,5 |
| 20 | 105,0 | 75,0 | 41,0 | 8,0 |
| 25 | 115,0 | 85,0 | 48,0 |
| 32 | 135,0 | 100,0 | 57,0 | 10,0 | 18,0 |
| 40 | 145,0 | 110,0 | 68,0 |
| 50 | 165,0 | 129,0 | 75,0 | 12,0 |
| 65 | 185,0 | 145,0 | 92,0 | 14,0 |
| 80 | 197,0 | 165,0 | 112,0 |
| 100 | 219,0 | 185,0 | 132,0 | 8,0 |
| 125 | 245,0 | 210,0 | 158,0 | 16,0 | 4,0 |
| 150 | 280,0 | 245,0 | 179,0 | 18,0 | 22,0 |
| 175 | 31050 | 270,0 | 213,0 | 20,0 |
| 200 | 335,0 | 295,0 | 235,0 | 22,0 |
Контроль качества
Прием фланцевых соединений, входной контроль, методы испытаний регламентируются ГОСТ P 55430-2013. Для оценки качества разъемных соединений применяются методы неразрушающего контроля, включая капиллярный, магнитопорошковый, визуальный. Также проводятся измерения линейных размеров деталей, оценка соответствия формы уплотнительных поверхностей, определение химического состава материалов. Браком считается наличие заусенцев, забоин, рисок, трещин, следов коррозии, задиров. Испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 18442, 21105, 166, 5378. В случае получения неудовлетворительных испытаний хотя бы по одному параметру проводятся повторные контрольные испытания. Результаты проверки заносятся в протокол испытаний и карты оценки тех.состояния соединений разъемного типа.
