Как выбрать плоский фланец для своих условий эксплуатации?
Фланец плоский — арматура для соединения компонентов магистралей и производственных систем: машин, резервуаров, труб, контрольно-измерительных приборов.
Многоцелевые элементы заказывают организации, которые занимаются монтажом и обслуживанием коммуникаций, наладкой и ремонтом технологического оборудования. Назначение стальных дисков — создать разъемное соединение.
Трубопроводную арматуру применяют при транспортировке жидкостей и газов, в том числе, пара, горячей и холодной воды. Когда покупают плоский фланец, соотносят размерный ряд, свойства материала и назначение изделий.
В прайс-листах специализированных предприятий представлены стальные кольца, изготовленные по разным стандартам. Требования документов имеют сходства и различия.
Как купить плоский фланец в Санкт-Петербурге?
В Армении, Белоруссии, России, Украине и Киргизии популярна продукция, изготовленная по общенациональному стандарту — ГОСТ 33259-2015. Документ идентичен международному регламенту ИСО 7005-1.
Требования нормативных документов касаются плоских стальных дисков, которые работают при давлении менее PN 250 кгс/см2. Рекомендации распространяются на сопрягаемые части арматуры, труб, КИП, резервуаров, насосов, производственных машин,
Компания «МеталлСклад Северо-Запад» предлагает купить плоские фланцы Ду 15-1600. Цена изделий обычного назначения (из сплава Ст20) — 79,5 руб./шт. (Ду15). Стоимость коррозионно-стойкой продукции (марки 12Х18Н10Т) — 420,8 руб./шт. (Ду15, Ру10).
Тариф зависит от конструкции, размеров, рабочего давления, материала, технологии.
Устройство соединительной арматуры
Конструкция изделия — стальное кольцо с небольшим выступом. В центре расположено сквозное отверстие, по которому движется рабочая среда.
Чаще изделия используют с прокладкой. Вкладыш усиливает герметичность узла трубопровода. Чтобы зафиксировать деталь по месту, применяют шайбы, гайки и болты.
В стандарте № 33259-2015 представлены следующие разновидности плоских фланцев.
| Тип | 01 | 02 | 03 | 04 |
| Наименование | Приварной | Свободный |
| На приварном кольце | На отбортовке | На хомуте под приварку |
Непроницаемость соединения зависит от формы (исполнения) уплотнительной поверхности и прокладки.
При ремонте трубопровода следуют алгоритму:
- между сопрягаемыми плоскими элементами укладывают дополнительную деталь;
- совмещают основания и крепежные отверстия;
- вставляют и затягивают гайки (или болты).
Важно правильно выбрать уплотнительную поверхность. Чем меньше зазор между сопрягаемыми деталями, тем безопаснее производство. Нет потерь рабочей среды.
Стандарт приводит восемь конфигураций (исполнений) уплотнительных поверхностей:
- Самая простая форма — гладкое основание с параллельными гранями (без выступов). Плоский фланец покупают для сборки трубопроводов с малым номинальным давлением: PN1, PN2,5, PN6. Обозначение конфигурации — «A». Название группы: «Плоскость».
- Наиболее распространенная конструкция — исполнение «B». Деталь с соединительным выступом обеспечивает плотную посадку кольца на трубе.
- Специфические виды уплотнительных поверхностей представлены в таблице. Название группы указывает на форму выемки.
| Исполнение | Обозначение по ГОСТ 33259-2015 |
| L, C | M, D | E | F | J | K |
| Название | Шип | Паз | Выступ | Впадина | Под прокладку овального и восьмиугольного сечения | Под линзовую прокладку |
Какой фланец заказать?
К вкладышам предъявляют требования: способность к центрированию относительно проходного отверстия, удерживаться между сопрягаемыми деталями при закручивании крепежа, подаче испытательного и рабочего давления. Материал изделий не должен вступать в реакцию с рабочей средой.
Для уплотнительных поверхностей плоских фланцев исполнения «F», «Е», «D», «В», «А» и «С» применяют прокладки:
- эластичные (резиновые);
- металлические (зубчатые);
- спирально-навитые;
- волновые на стальном основании;
- графитовые, химический элемент «C» в сочетании с металлом (ТРГ).
Если потребитель намерен использовать фторопластовые вкладыши, стандарт рекомендует купить плоские фланцы исполнения «L» или «M».
Для чугунной трубопроводной арматуры заказывают только эластичные прокладки.
Стандарт требует подтверждать расчетами на прочность (или испытаниями) применение плоских фланцев и прокладок с DN > 600. В постсоветских странах условный проход обозначают как Dу, за рубежом— DN.
Зависимость основных характеристик кольца и рабочего напора
Правила безопасного использования трубопроводов требуют соблюдать соотношение параметров, указанные в стандарте.
| | PN1 | PN2,5 | PN6 | PN10 | PN16 | PN25 |
| Ду | 10-2400 | 10-2400 | 10-2000 | 10-1600 | 10-1200 | 10-700 |
Регламент № 33259-2015 определяет чистота обработки поверхности стальных трубопроводных колец. Для изделий исполнения «F», «А», «Е», «В», «D», «С» — Ra3,2. Шероховатость конструкций, обозначенных литерами «L», «М», — Ra = 0,8 мкм.
Чтобы купить плоские фланцы, необходимо знать параметры:
- условный проход Ду = 10-2400;
- PN = 1-25 кгс/см2;
- внутренний диаметр dв = 15-2420 мм (1 ряд) и 18-616,5 мм (2 ряд);
- толщину кольца: b = 10-47 мм (1 ряд) и 12-96 мм (2 ряд);
- внешний диаметр D = 75-2605 мм (1 ряд) и 75-2265 мм (2 ряд);
- расстояние между центрами крепежных отверстий: 50-2540 мм;
Стандарт содержит рекомендации по выбору размера отверстий под гайки или шпильки: ø 4-56 мм (1 ряд) и ø 4-48 мм (2 ряд). Напротив каждого профиля указан номинальный диаметр крепежа: М10-М48 (1 ряд) и М10-М45 (2 ряд).
Из какого материала лучше купить плоский фланец?
Характеристики сплава влияют на прочность стыка, длительной эксплуатации, температуру рабочей среды и окружающего пространства, цену. При покупке учитывают свариваемость сопрягаемых деталей трубопровода.
Для изготовления соединительной арматуры применяют чугун, нержавейку, сплавы обыкновенного качества, легированные материалы, конструкционные составы: Ст20К, 16Х18Н12С4ТЮЛ, 20Л-III, 09Г2С.
Если производственный процесс включает факторы риска, выбирают теплоустойчивые и коррозионно-стойкие стали:15Х5М, 10Х17Н13М2Т, 12Х18Н9Т.
Форму основания задает вид металлопродукции. Для изготовления плоских фланцев используют круглый и квадратный прокат. Заготовки нарезают в размер и нагревают в печи. Режим термообработки зависит от марки стали и условий эксплуатации.
Как проверяют качество плоских фланцев?
Рекомендации к конкретным маркам сплавов перечислены в методичке Ст ЦКБА 016-2005.
Изделия для работы при температуре от -30 0C до -40 0C, изготовленные из сплавов 25Л-III, 20Л-III и 25Л-II, подвергают закалке (или нормализации) и отпуску. После обработки проводят испытания, цель — выяснить начало зарождения трещин. Контрольный параметр при T = -40 0C — KCU ≥ 200 кДж/м2.
Объем испытаний зависит от технологических операций и сферы использования. Плоские фланцы Ду ≤ 300 из Ст3сп (или Ст20) хорошо работают в магистралях под напором Ру≤ 2,5 атм. Среда — жидкость, которую не относят к опасным веществам. Партию формируют из проката одной плавки. На металле из выборки проверяют химический состав.
Если трубопроводная арматура работает при повышенном давлении, количество испытаний возрастает. В качестве образца рассмотрим заготовку из проката, прошедшего термообработку. По ТЗ, изделие предназначено для Ру≤ 160 кгс/см2. В лаборатории проверяют параметры:
- химический состав;
- твердость каждого образца;
- стойкость к МКК;
- механические свойства: σт, δ, KCU.
