Компания «Техкомплект» (г. Электросталь) поставляет соединительные детали трубопроводов, в том числе свободные фланцы по ГОСТ 12822-80. В этой статье мы подробно разберём, что такое свободный фланец, чем он отличается от других типов, в каких случаях его применение наиболее оправдано, из каких материалов он изготавливается и как правильно подобрать изделие под конкретный трубопровод. Наш склад в Московской области обеспечивает оперативную отгрузку заказчикам из Москвы, Ногинска, Балашихи, Люберец, Орехово-Зуево и других городов региона.
Что такое свободный фланец
Свободный фланец (фланец на приварном кольце) — это разновидность фланцевого соединения, состоящая из двух частей: собственно фланца (кольца с отверстиями под крепёж) и приварного кольца (бурта), которое приваривается к трубе. Фланец свободно надевается на трубу перед приваркой кольца и после этого удерживается буртом, не соединяясь с трубой жёстко.
Такая конструкция даёт важное преимущество: фланец может свободно вращаться вокруг трубы, что значительно упрощает совмещение отверстий при монтаже, особенно в труднодоступных местах или при сборке крупных узлов. После затяжки болтов фланец прижимается к бурту и обеспечивает герметичное соединение с ответным фланцем.
Свободные фланцы регламентируются ГОСТ 12822-80 «Фланцы свободные на приварном кольце». Стандарт устанавливает размеры, допуски, материалы и технические требования для фланцев условным давлением от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см²) и условными диаметрами от 10 до 1600 мм.
Конструкция и принцип работы
Свободный фланец состоит из двух основных элементов:
Фланец — плоское кольцо с отверстиями под болты или шпильки, имеющее уплотнительную поверхность (выступ, впадину и т.п.) с одной стороны и опорную поверхность под бурт с другой.
Приварное кольцо (бурт) — деталь цилиндрической формы с наружным буртиком, которая приваривается к трубе встык или внахлёст (в зависимости от исполнения). Кольцо имеет уплотнительную поверхность, совпадающую с поверхностью фланца, и служит опорой для него.
При монтаже труба с приваренным кольцом вставляется во фланец, затем фланец сдвигается к кольцу, и производится стягивание болтами с ответным фланцем. Уплотнение достигается за счёт прокладки, помещаемой между уплотнительными поверхностями двух колец (или кольца и ответного фланца).
Свободный фланец не контактирует непосредственно с рабочей средой — его функция чисто механическая: передать усилие затяжки на уплотнительные поверхности. Поэтому материал фланца может отличаться от материала трубы и кольца, что даёт экономию при использовании дорогих коррозионностойких сталей.
Преимущества свободных фланцев
Экономия дорогих материалов. Фланец, не контактирующий со средой, можно изготавливать из дешёвой углеродистой стали, в то время как кольцо и труба — из нержавеющей или легированной. Это снижает стоимость узла без потери коррозионной стойкости.
Удобство монтажа. Свободное вращение фланца позволяет легко совмещать отверстия, компенсировать неточности разметки и монтажа, что особенно важно при сварке трубопроводов в полевых условиях.
Отсутствие напряжений в трубе. Так как фланец не приваривается к трубе, отсутствует термическое воздействие сварки на фланец, что исключает коробление и остаточные напряжения.
Простота замены. При повреждении фланца его можно снять, не разрезая трубу, заменив только внешнее кольцо.
Широкий диапазон применения. Подходят для работы при давлениях до 20 МПа и температурах до +600 °C (в зависимости от материалов).
Материалы изготовления
Материал свободного фланца может быть различным в зависимости от требований к прочности и условий эксплуатации. Наиболее распространены:
Сталь 20, 25 — для неагрессивных сред, воды, пара при давлении до 10 МПа и температуре до +450 °C.
09Г2С — низколегированная сталь для низких температур (до –60 °C) и повышенных нагрузок.
12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т — нержавеющие стали для агрессивных сред, пищевых производств, температур до +600 °C.
10Х17Н13М2Т — для сред с хлоридами, морской воды.
Приварное кольцо всегда изготавливается из материала, совместимого с трубой, и обычно из того же материала, что и труба, для обеспечения качественной сварки. Фланец же может быть из более дешёвого материала, если не контактирует со средой.
Типы и исполнения по ГОСТ 12822-80
Стандарт предусматривает несколько исполнений свободных фланцев в зависимости от формы приварного кольца и типа уплотнительной поверхности:
Исполнение 1 — с приварным кольцом встык (наиболее распространённое).
Исполнение 2 — с приварным кольцом внахлёст.
Исполнение 3 — с буртом, привариваемым встык.
Исполнение 4 — с буртом, привариваемым внахлёст.
Уплотнительные поверхности могут быть такими же, как у воротниковых фланцев: с выступом, впадиной, шипом, пазом, под овальную прокладку и т.д.
Выбор исполнения зависит от условий работы, типа трубы и предпочтений монтажной организации.
Технические характеристики и размеры
ГОСТ 12822-80 устанавливает ряды условных давлений (PN) и диаметров (DN). Наиболее ходовые типоразмеры приведены в таблице:
DN
PN, МПа (кгс/см²)
Наружный диаметр фланца, мм (для PN16)
Диаметр приварного кольца, мм
Количество отверстий
15
1,6–20
95
21,3
4
25
1,6–20
115
33,7
4
50
1,6–20
165
60,3
4
80
1,6–20
200
88,9
8
100
1,6–20
220
114,3
8
150
1,6–20
285
168,3
8
200
1,6–20
340
219,1
12
300
1,6–20
460
323,9
12
Полный перечень размеров содержится в тексте стандарта. Мы поставляем все стандартные типоразмеры, а также изготавливаем нестандартные по чертежам заказчика.
Области применения
Свободные фланцы применяются в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства:
Водоснабжение и канализация — магистральные сети, насосные станции.
Пищевая промышленность — нержавеющие кольца с фланцами из обычной стали (фланец не контактирует с продуктом).
Судостроение — трубопроводы морской воды.
Сравнение с другими типами фланцев
Характеристика
Свободный фланец (на приварном кольце)
Воротниковый фланец (приварной встык)
Плоский приварной фланец
Способ крепления к трубе
Свободно надет, упирается в бурт
Приварен встык
Приварен угловым швом
Монтаж
Проще (вращение)
Сложнее (точная подгонка)
Средне
Нагрузки
Высокие
Максимальные
Средние
Стоимость
Может быть ниже (дешёвый фланец)
Выше
Ниже
Применение при высоких давлениях
Да (до 20 МПа)
Да (до 20 МПа)
До 2,5 МПа
Свободные фланцы — оптимальный выбор, когда требуется удобство монтажа и экономия дорогих материалов без потери прочности.
Как выбрать свободный фланец
При выборе необходимо определить:
Диаметр трубы (DN) — фланец должен соответствовать наружному диаметру трубы.
Рабочее давление (PN) — выбирается по максимальному давлению в системе с учётом температуры.
Материал фланца — исходя из прочностных требований и экономии (можно углеродистая сталь для нержавеющих труб).
Материал приварного кольца — должен совпадать с материалом трубы.
Исполнение — тип уплотнительной поверхности и способ приварки кольца.
Соответствие стандартам — ГОСТ 12822-80 или аналоги (DIN, EN).
Наши специалисты помогут подобрать фланец и кольцо, рассчитать необходимое количество крепежа и прокладок.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: В чём отличие свободного фланца от воротникового?
Ответ: Свободный фланец не приваривается к трубе, а свободно надет на неё и упирается в приварное кольцо. Это упрощает монтаж и позволяет использовать более дешёвый материал для фланца. Воротниковый фланец приваривается встык и является единой деталью с трубой.
Вопрос: Можно ли использовать свободный фланец для агрессивных сред?
Ответ: Да, если приварное кольцо изготовлено из нержавеющей стали, а фланец — из углеродистой. Среда не контактирует с фланцем, поэтому коррозия ему не страшна.
Вопрос: Какие прокладки используются?
Ответ: Тип прокладки зависит от исполнения уплотнительной поверхности. Для выступа — плоские прокладки (паронит, резина, PTFE), для шипа-паза — металлические или овальные.
Вопрос: Можно ли заменить только фланец, не трогая трубу?
Ответ: Да, одно из преимуществ свободных фланцев — возможность замены внешнего кольца без разрезки трубы. Достаточно разобрать соединение и снять фланец.
Вопрос: Изготавливаете ли вы фланцы по индивидуальным чертежам?
Ответ: Да, мы производим свободные фланцы и приварные кольца по чертежам заказчика, в том числе нестандартных размеров и из специальных сталей.
Как заказать свободные фланцы
Для расчёта стоимости и подбора изделий отправьте заявку на почту или позвоните по телефону. В заявке укажите:
Материал приварного кольца — в соответствии с материалом трубы;
Исполнение — 1, 2, 3, 4;
Количество — в штуках;
Адрес доставки — Москва, Московская область или другой регион.
Менеджер «Техкомплект» подготовит коммерческое предложение в течение 1–2 часов в рабочее время. Мы поможем подобрать фланцы и кольца, проверим наличие на складе и организуем отгрузку в день заказа.
Телефон: 8 (495) 540-57-99 Email: 5@a7r.ru Адрес офиса и склада: Московская область, г. Электросталь, ул. Спортивная, 47б Сайт:a7r.ru
