Болты для фланцевых соединений

Герметичность фланцев: болты и шпильки для надежного соединения

Чтобы добиться качественной работы технологической линии трубопровода под давлением, необходимо сделать упор на формировании герметичности разъемных соединений. Нарушение этого принципа приводит к риску загрязнения окружающей среды, возможности протечек токсичных рабочих сред и серьезным аварийным последствиям. В качестве основных крепежных деталей, для стяжки фланцевого соединения, используют болты или шпильки. Какие нормативные документы регламентируют работу крепежа? Какие есть особенности и различия между шпильками и болтами? Обо всем разберем подробнее ниже.

Что такое болт?

Болт с шестигранной головкой по ГОСТ 7798-70 класс прочности В. Резьба полная, шаг резьбы основной. Диаметр резьбы возможен от 6 до 48 мм. Такие болты удобно монтировать, поскольку к ним есть доступ сверху и сбоку. Как правило, используются в комплекте с гайками. Применяются в местах трубопровода с возможностью демонтажа соединения.

Технические характеристики болтов по ГОСТ 7798-70

• Исполнения болтов: М, 2М,3М, 4М
• Диаметр резьбы d : М16, М24б М36 и т.д.
• Размер под ключ или расстояние между двумя параллельно лежащими гранями: S18
• Шаг резьбы или расстояние между двух витков профиля: крупный и мелкий
• Класс прочности обозначается двумя цифрами через точку. Утвержденный прочностной ряд из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9
• Поле допуска резьбы: 6g

Таблица 1. Класс прочности для болтов: соотношение с маркой стали

Класс прочности	Марка стали	Граница прочности, МПа
3.6	Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп	300. 330
4.6	Ст5кп, ст.10	400
4.8	Ст.10, Ст10кп	400. 420
5.6	Ст.35	500
5.8	Ст.10,Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	500. 520
6.6	Ст.35, Ст.45	600
6.8	Ст.20, Ст.20кп, Ст.35	600
8.8	Ст.35, Ст.45, Ст35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р	800
8.8	Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р	800. 830
9.8	Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р	900
10.9	Ст.35, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА	1000. 1040
12.9	Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА	1200. 1220

Расшифровка обозначения в маркировке болтов

➤ Болт M12-6gx60.58 (S18) ГОСТ 7798-70

• Исполнение 1
• Диаметр резьбы d =12мм
• Длина, l=60мм
• Размер под ключ S18
• Крупный шаг резьбы с полем допуска 6g
• Класс прочности 5.8

➤ Болт 2М12х1,25-6gx60.109.40Х.016 ГОСТ 7798-70

• Исполнение 2
• Диаметр резьбы d =12мм
• Длина, l=60мм
• Размер под ключ S18
• Мелкий шаг резьбы с полем допуска 6g
• Класс прочности 10.9
• Сталь 40Х

Для удобства использования, ниже приведена таблица поля допуска резьбы, которая упоминается в разделах статьи.

Таблица 2. Расшифровка поля допуска резьбы для болтов и шпилек

Резьба	Поле допуска резьбы для крепежных деталей класса прочности
A	B	C
Наружная	6 g	6 g	8 g
Внутренняя	6 H	6 H	7 H

Что такое шпилька?

Различают пять типов метизов: от А до Д. Для фланцевых соединений берутся наиболее распространенный вариант шпильки типа А. Шпильки 4 и 5 типов предназначены для затягивания в разогретом виде, а с 1 по 3 монтируются в холодном виде. Основные различия типов сосредоточены не только на функциональных особенностях, но и допустимой температуре металла от 300-ти до 650-ти градусов Цельсия.

Технические характеристики шпилек по ГОСТ 9066-75

Формы исполнений :

• Тип А-шпилька сплошная с ном. D резьбы = ном D гладкой части,
• Тип Б-шпилька сплошная ном. D резьбы> ном D гладкой части, применяемая для фланцевых соединений с температурой металла, свыше 300 градусов,
• Тип В-шпилька с осевым отверстием по всей длине, с ном. D резьбы > ном D гладкой части, и выступом четырехгранным «под ключ», затягиваемая с нагревом,
• Тип Г-шпилька с осевым отверстием по всей длине, ном. D резьбы > ном D гладкой части, и цилиндрическим выступом на ввинчиваемом конце, затягиваемая с нагревом,
• Тип Д-шпилька с осевым отверстием по всей длине, ном. D резьбы > ном D гладкой части, затягиваемая с нагревом.
• Тип Д: Исполнение 1
• Тип Д: Исполнение 2

• Диаметр резьбы d: М16, М24б М36 и т.д.
• Длина шпильки или расстояние от одного конца резьбового стержня до другого: вся длина изделия. Шпильки с ввинчиваемым концом имеют два различных по длине резьбовых конца. Один конец – ввинчиваемый, резьба данного конца короче, второй конец – гаечный, резьба данного конца длиннее.
• Длина резьбового конца (длинный резьбовой конец)
• Длина ввинчиваемого конца (короткий резьбовой конец)
• Шаг резьбы : крупный и мелкий
• Поле допуска резьбы: 6g

Расшифровка обозначения в маркировке шпилек

➤ Шпилька АМ48-6gx200.90.ЭП182.IV.2 ГОСТ 9066-75

• Тип А
• 1-е исполнение
• Диаметр резьбы 48 мм
• Крупный шаг резьбы 5 мм
• Поле допуска 6g
• Длина шпильки 200 мм
• Длина резьбового конца 90
• Марка стали ЭП182, категории IV, группы качества 2,
• Без покрытия

➤ Шпилька 2 АМ16х1,5-х120.109.40Х.026ГОСТ9066-75

• Тип А
• 2-е исполнение
• Диаметр резьбы 16 мм
• Мелкий шаг резьбы-1,5мм
• Поле допуска 6g
• Длина шпильки 120 мм
• Класс прочности 10.9.
• Марка стали40Х,
• Покрытие 02, толщиной 6мкм

Допустимо ли использование болтов вместо шпилек? Во фланцевом соединении допускается использование болтов и шпилек на давление до PN 25 кгс/см². При давлении свыше 25 — использование болтов недопустимо. Для соединения фланцев при температуре выше 300°С и ниже минус 40°С независимо от давления следует применять шпильки. Шпильки считаются более предпочтительными для фланцевых соединений.

Крепеж подбирается под конкретное фланцевое соединение, поэтому важно учитывать такие параметры, как:

• Рабочее давление. Чем выше давление в системе, тем с более высокими показаниями по прочности нужно подбирать крепеж.
• Рабочая температура . Выбор марки стали для крепежа напрямую зависит от предполагаемой температуры среды в трубопроводе.
• Внутренняя среда . Внутренняя среда может быть как агрессивной, так и неагрессивной. Этот параметр влияет на марку стали метизов.
• Внешняя среда. При необходимости, на крепежные изделия наносят специальные покрытия для защиты от воздействий окружающей среды. Например, оцинкование гальваническим или термодиффузионным методом.

Полезное чтение

➥ 8 (499) 673-38-38 Москва
➥ 8 (343) 384-38-38 Екатеринбург
➥ 8 (812) 328-38-38 Санкт-Петербург
➥ 8 (800) 555-38-83 Бесплатно по РФ

Материал подготовлен совместно с Мягковой Марией — руководителем отдела закупок «ОНИКС»; Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»

Болты для фланцевых соединений

Болты для фланцевых соединений представляют собой специальный крепеж, который применяется для соединения труб между собой. А также они используются для их фиксации к арматуре. Данные детали работают путем закрепления фланцев, которые скреплены друг с другом прокладкой из мягкого материала, на трубе. При помощи специальных инструментов выполняют затяжку крепежей в изделиях, после чего они надежно фиксируют своей резьбовой частью скрепляемые предметы между собой.

Существуют различные болты для фланцевых соединений. Для начала рассмотрим, какие могут быть разновидности в зависимости от материала изготовления.

Из нержавеющей стали. Детали из данного материала обладают особой устойчивостью к атмосферной коррозии. Они не подвержены негативному воздействию влаги. Данные болты отличаются высокой прочностью. Нержавеющая сталь отлично поддается различным обработкам, в том числе и холодной деформации.

• Из углеродистой стали. Данная сталь практически не содержит в своем составе дополнительных легирующих добавок. Она насыщена углеродом. А также в этой стали имеются разнообразные примеси, в том числе и титан, цирконий, кремний, марганец. Такой металл считается довольно прочным и твердым.

Фланцевые болты также могут различаться в зависимости от типа антикоррозионного покрытия.

С цинковым покрытием. Такое защитное нанесение препятствует образованию коррозии на поверхности металла. Оно считается довольно эластичным, поэтому при необходимости легко выдержит вытяжку, изгибы. Толщина покрытия устанавливается в зависимости от условий эксплуатации деталей.

• Цинковое покрытием с хроматированием. При хроматировании металлические изделия помещаются в раствор со специальными сильными окислителями. После такой процедуры металл тщательно промывают.

• Дакрометизация. Эта процедура заключается в использовании водной дисперсии посредством распыления либо погружения. Она практически полностью исключает риск образования коррозии.

Болты для фланцевых соединений могут отличаться в зависимости от типа нижней части: детали с гладкой поверхностью либо детали с насечками. Первая разновидность обеспечит максимально плотное соединение, она не станет портить поверхность изделия за счет трения, это значительно продлевает срок службы закрепляемых деталей.

Болты с насечками нужны для того, чтобы обеспечить дополнительную плотную фиксацию в посадочном участке. Чаще всего такие элементы используются в местах, которые подвергаются частым вибрациям за счет силы трения. Зубчатые болты позволяют предотвратить самопроизвольное откручивание. В этих целях используются специальные гайки и шпильки.

Фланцевые болты различаются также по типу головки:

под внутренний шестигранник;

под torx (в форме шестилучевой звезды);

под накидной ключ.

Данные крепежи могут быть как с полной, так и с неполной резьбой на металлическом стержне. Иногда эти элементы выпускаются без резьбовой части, при этом на конце имеется направляющая в виде небольшого конуса.

Размеры

Такие болтовые крепежи могут обладать различными размерными значениями. Чаще всего встречаются детали со следующими размерами:

Первое число будет обозначать диаметр, а второе – длину. Полную таблицу со всеми размерами можно найти в ГОСТах, техническим нормах.

Первое число будет обозначать диаметр, а второе – длину. Полную таблицу со всеми размерами можно найти в ГОСТах, техническим нормах.

Правила выбора

Прежде чем приобрести фланцевые болты, следует обратить внимание на несколько вещей. Если вам необходимо максимально плотное и прочное соединение, тогда лучше выбирать детали, сделанные из нержавеющей стали. Их применяют для соединений, которые эксплуатируются под значительными нагрузками. В остальных случаях можно купить набор с болтами из углеродистой стали.

А также при подборе следует обратить внимание на размерные обозначения. Выбор будет зависеть от размера скрепляемых элементов. Важно учитывать и тип защитного покрытия. Если соединение в дальнейшем будет размещаться в агрессивной либо водной среде, тогда лучше приобрести разновидности с цинковым покрытием и хроматированием.

В специализированных магазинах покупатели могут увидеть целые наборы с болтами для фланцевых соединений. В каждом из них различное количество таких деталей. Чаще всего встречаются наборы по 4, 8, 10, 12 штук.

Применение

Фланцевые болты могут использоваться для соединения различных деталей.

Нередко они служат крепежами при затяжке разнообразных металлоконструкций. А также они отлично подойдут при прокладке трубопроводов.

Болты данного типа работают и на балках. Иногда их приобретают при создании корпусов насосов, для различной арматуры, сосудов. Они же подойдут и для формирования соединений в автомобилях, которые подвергаются сильным воздействиям вибрации, при создании оборудования для нефтеперерабатывающей и горной промышленности. При этом в процессе сборки не понадобится дополнительная установка плоских шайб и специальных пружин.

Мировая практика сборки соединений фланцев воротниковых часть III

Большинство трубопроводов различного назначения монтируют сваркой, обеспечивающей надежность и долгий срок службы стыков. Но когда по условиям прокладки этот способ неприемлем или в процессе эксплуатации требуется периодическая разборка, используется соединение фланцевое. По надежности и долговечности оно не уступает сварному варианту, а монтируется проще.

Назначение и область применения

Устанавливать фланцевые соединения можно на трубопроводы диаметром больше 32 мм. Таким способом монтируются разветвленные системы на промышленных и химических предприятиях, в газовой и нефтедобывающей отрасли, распределительные сети ЖКХ. Для прокладки внутридомовых трубопроводов соединение этого вида применяют редко.

Фланцевые стыки нужны для того, чтобы:

• соединять трубы между собой или с оборудованием из разнородных материалов;
• устанавливать запорную и регулирующую арматуру;
• проводить очистку трубопроводов;
• врезать измерительные приборы;
• отсекать участок трубы для ремонта.

Варианты исполнения фланцев

Помимо классификации по материалу изготовления и способу монтажа, фланцы разделяются в зависимости от конструктивного исполнения. ГОСТ №12820 на стальные фланцы определяет 9 вариантов исполнения соединительных элементов:

• исполнение №1 – конструкция оборудована соединительным выступом (фаской) под углом 45 градусов;
• исполнение №2 – с выступом под углом 900;
• исполнение №3 – с выступом на 450 и выборкой (впадиной) на внутренней торцевой части;
• исполнение №4 – с внутренней выборкой и выступом на 900;
• исполнение №5 – с внутренним пазом по всей окружности фланца;
• исполнение №6 – нарезана внутренняя фаска под установку линзовой прокладки (вибровставки);
• исполнение №7 – фаска предназначена под установки прокладки овальной формы;
• исполнение №8 и №9 – аналогичны конфигурации №4 и №5 за исключения наличия фаски под линзовую прокладку.

Варианты исполнения фланцев
В отдельную группу относятся компрессионные фланцы, предназначенные для соединения стальных и пластиковых труб. Компрессионные конструкции состоят из двух частей – фланцевой пластины и выходящей из нее цанговой муфты под ПЭ трубу. Компрессионные фланцы предназначены для систем с давлением до 10 МПа. Также существуют компрессионные адаптеры, посредством которых выполняется переход из пластиковой трубы на металлическую арматуру.

Вибровставка, она же вставка фланцевая, используется для снижения уровня шума и вибрации, возникающих в процессе эксплуатации трубопровода. Вибровставки выполняются из термически устойчивой резины, имеющей кордовое основание, за счет которого прокладка получает дополнительную жесткость и устойчивость к деформациям.

Вибровставки производятся в диапазоне диаметров 25-800 мм. Они могут устанавливаться на трубопроводы водоснабжения, подачи воздуха, парообразных веществ и других химически нейтральных жидкостей. Вибровставки диаметром 25-200 мм выдерживают давление до 16 МПа, 250-600 мм – до 10 МПа. Рабочая температура резиновой вибровставки до +110 градусов. Такие компенсаторы не повреждаются при линейном удлинении труб, они способны сжиматься и растягиваться на 12-20 мм, в зависимости от размера вибровставки.

Конструктивные особенности фланцевого крепежа

Фланцевый крепеж, помимо самой соединительной пластины, состоит из 3-ех элементов:

• болта либо шпильки;
• гайки;
• шайбы.

Согласно положениям ГОСТ №12816, использовать болты можно на трубопроводах с давлением рабочей среды до 25 МПа, если давление в системе превышает данную величину, должна применяться монтажная шпилька (стальной стержень с резьбой но обеих концах), которая обеспечивает большую прочность стыка. В трубопроводах высокого давления (от 100 МПа) используется шпилька из 35-ой стали, при давлении до 100 МПа – шпилька из стали 20Х.

Шайбы для фланцевых соединений представляют собой стальную пластину, подкладываемую под гайку либо шапку болта с целью увеличения ее опорной площади. Для крепежа фланцев допускается применять болты, шпильки и шайбы классов прочности 8.8, 6.6 и 5.6.

Защитный кожух из листовой стали

На фланцы, установленные на трубопроводах перекачивающих агрессивные жидкости, в обязательном порядке монтируется защитный кожух (КЗХ). Кожух представляет собой чехол из гидфровобного текстиля, листовой стали либо полимерных материалов, который предотвращает расплескивание рабочей среды при потере соединением герметичности.

Защитный кожух выпускается в диаметре 15-1200 мм, наиболее распространенные кожухи из фторопласта могут эксплуатироваться при температуре от -200 до +230 градусов.

Из чего состоит фланцевое соединение

Комплект для одного стыка состоит из двух одинаковых фланцев с центральными отверстиями, соответствующих диаметрам труб, прокладки, набора болтов или шпилек с гайками и шайбами. При необходимости защиты трубопровода от блуждающих токов, на болты надевают изоляционные втулки, а прокладку устанавливают из диэлектрического материала. Если давление в трубопроводе не превышает 2,5 МПа, фланцы стягивают болтами. Шпильки равномерней распределяют усилие затяжки и удобней для работы в неудобных местах. Фланцевые соединения на шпильках применяют при давлении до 4 МПа.

Конструкция фланцевого соединения

Составляющие части фланцевого соединения и стандартизация

Установка фланцевого соединения производится с использованием крепежей и сварки. Соединительный комплект имеет несколько составляющих:

• Фланец – металлическая деталь плоского профиля с симметрично размещенными отверстиями для проведения монтажа.
• Крепежные элементы.
• Прокладки – уплотнения соединения.

Фланцевый крепеж состоит из нескольких элементов – шпилек или болтов, шайб (граверов) и гаек. Крепеж изготавливают из различных материалов и применяются для конкретного типа фланца с учетом диаметра отверстия, выраженного в миллиметрах. Резьбовые соединения имеют нормативные параметры шага резьбы. Метрический тип выражен в миллиметрах, дюймовый определяется в дюймах. Требования к крепежу соединения устанавливаются нормативными документами и государственными стандартами.

При установке фланцев используются крепежные элементы:

• Болты — стержень с нарезанной резьбой на одной части детали и многогранной головкой на другой. Нормативным параметром служит длина болта, определяемая в миллиметрах и метрическая резьба.
• Шпилька – деталь стержневой формы с наличием резьбы с обоих концов. Одно резьбовое соединение устанавливается в основную конструкцию, вторая часть крепится гайкой. В ряде случаев монтаж осуществляется установкой гаек на оба конца шпильки.
• Гайки – многогранник с отверстием и резьбовой насечкой внутри. Применяется для стягивания посредством болта фланцев. Используются одновременно с установкой шайб.
• Шайба – плоская круглая деталь с отверстием, устанавливаемая под гайку. Не позволяет гайке портить покрытие фланца или запорной арматуры, обеспечивает стабильное положений крепежа, исключение перекосов в положении и максимальный прижим. Применяются шайбы прижимного, концевого, стопорного типа.
• Гравер – круглая рассеченная шайба квадратного профиля, изготовленная из закаленной стали. Гравер устанавливается между гайкой и плоской шайбой и предназначен для защиты от раскручивания гайки.

Детали комплекта фланцевого соединения имеют унифицированные параметры, соответствующие государственным и международным стандартам. В нашей стране используется стандартизация ГОСТ, в Европе действует DIN, для ряда стран (Япония, США и другие) применима американская система ANSI/ASME.

Четкая классификация фланцев позволяет использовать элементы соединения в различных странах без дополнительной подгонки параметров. Различия в классификации обозначений в стандартах легко устраняются при использовании таблиц перевода.

Наряду со стандартными изделиями возникает потребность во фланцах, имеющих нестандартные размеры диаметра, мест расположения крепежа. Детали, выполненные по специальным заказам, могут иметь выступы, дополнительные отверстия или пазы. Изделия производятся по индивидуальным заказам и чертежам, позволяющим решать узкие технологические задачи.

Что такое фланец и какие бывают виды

В большинстве случаев фланцы ― это кольцеобразные пластины из стали, но иногда их делают в виде квадрата или прямоугольника. В центральное большое отверстие вставляют торец трубы, а в равномерно распределенные по внешнему периметру ― болты или шпильки. В перечень разновидностей фланцев включены проходные и заглушки. Первые предназначены для стыковки элементов трубопровода, вторыми закрывают тупики или отсекают ремонтируемые либо заменяемые участки.

Чтобы продукция, сделанная в разных странах, была взаимозаменяемой, разработана унифицированная классификация фланцев. В России это ГОСТ, европейские страны пользуются немецким стандартом DIN, а Америка, Япония и Австралия ANSI/ASME. Однако нередко одинаковые фланцы обозначаются разными символами. Поэтому стандарты переводят с помощью специальных таблиц.

Нормативы по исполнению указаны в ГОСТ 12815-80 цифрами от 1 до 9:

1. С соединительным выступом в виде фаски под наклоном 45⁰.
2. То же, что 1, но выступ под прямым углом.
3. С пазом на внутренней стороне и выступом под углом 45⁰ снаружи.
4. С шипом.
5. С внутренним кольцевым пазом.
6. С фаской под линзовую прокладку (вибровставка) на внутренней стороне.
7. Выборка для овальной прокладки.
8. С шипом для фторопластовой прокладки.
9. То же что 8, но вместо шипа паз.

Виды фланцев

При монтаже трубопроводов применяют несколько типов фланцев:

1. Воротниковые рассчитаны на давление 0,1 — 20 МПа при температуре -200 — +600⁰ Выступ в центральной части (воротник) приваривают к трубе встык одним швом.
2. Плоские держат давление до 2,5 МПа при температуре -70 — +300⁰ Надеваются на торцы, крепятся двумя сварными швами.
3. Аппаратные для присоединения оборудования или приборов;
4. Резьбовые варианты наворачивают на торцы.
5. Свободновращающиеся состоят из пластины и кольца, которое приваривают к торцу, а фланец свободно крутится на нем. Такое фланцевое соединение устанавливают в труднодоступных местах или там, где необходимо частое проведение профилактических мероприятий на трубопроводе. Рассчитано на давление до 2,5 МПа.
6. Кольцевые варианты для заглушек делают без центрального отверстия.

ГОСТ 12816-80. Общие технические требования к фланцам.

ГОСТ 12816-80. Общие технические требования к фланцам. УДК 621.643.412:006.354 Группа Г18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЛАНЦЫ АРМАТУРЫ, СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ И ТРУБОПРОВОДОВ НА Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см 2 )

Общие технические требования

ГОСТ 12816-80*

Взамен ГОСТ 6972-67

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая 1980 г . № 2238 дата введения установлена

01.01.83

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 15.04.92 № 402

Настоящий стандарт распространяется на фланцы трубопроводов соединительных частей, а также на присоединительные фланцы арматуры, машин, приборов, патрубков аппаратов и резервуаров на условное давление Р y от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см 2 ) и температуру среды от 20 до 873 К (от минус 253 до плюс 600 °С) и может быть использован для их сертификации. Фланцы рассчитаны на действие внутреннего давления среды без учетов внешних изгибающих моментов.

Стандарт не распространяется на фланцы трубопроводов транспортных машин, если эти фланцы не предназначены для присоединения арматуры или приборов общего назначения, а также на фланцы, стандартизованные ГОСТ 1536—76 и ГОСТ 4433—76.

Требования пп. 1.1—1.3.1; 1.4; 1.10; 2.1— 2.4; 2.6 настоящего стандарта являются обязательными, остальные требования — рекомендуемыми.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

* Переиздание (декабрь 1996 г .) с Изменениями № 1,2,3, утвержденными в марте 1983 г ., декабре 1987 г ., апреле 1992 г . (ИУС 6-83, 4—88, 7-92).

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Фланцы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 12815—80, ГОСТ 12817-80 — ГОСТ 12822-80, по рабочим чертежам, утвержденным в установленном по рядке.

Фланцы, предназначенные для экспорта, должны соответствовать требованиям, установленным в нормативно-технической документации к экспортной продукции.

1.2. Фланцы арматуры должны изготовляться с уплотнительными поверхностями исполнений 1, 3, 5, 6, 7 и 9 по ГОСТ 12815—80.

По согласованию между потребителем и изготовителем допуска ется изготовление фланцев арматуры с уплотнительными поверх ностями исполнений 2, 4 и 8 по ГОСТ 12815—80.

1.3. Фланцы, болты, шпильки и гайки должны изготовляться из материалов, указанных в таблице. Допускается изготовление фланцев, болтов, шпилек и гаек и: других материалов, у которых механические свойства и пределы применения не ниже, чем у материалов, указанных в таблице.

Тип фланца

Параметры среды

Марка материала

Давление условное Рy, МПа (кгс/см2)

Температура °К (°С)

Фланец

Шпилька или болт

Гайка

Литой из серого чугуна ГОСТ 12817-80

От 01, (1) до 1,6(16)

От 258 (-15) до 573 (300)

Не ниже СЧ15 по ГОСТ 1412-85

Стали 20, 25, 35 по ГОСТ 1050-88

Стали 10, 20, 25 по ГОСТ 1050-88

20Х13 по Г0CТ 5632-72

Литой из ковкого чугуна ГОСТ 12818-80

От 1,6 (16) до 4,0 (40)

От 243 (-30) до 673 (400)

Не ниже КЧ 30-6-Ф по ГОСТ 1215-79

Стали 20, 25, 35 по ГОСТ 1050-88

Стали 10, 20, 25 по ГОСТ 1050—88

Литой стальной ГОСТ 12819-80

От 1,6 (16) до 6,3 (63)

От 233 (-40) до 673 (400)

25Л-11 по ГОСТ 977—88

Сталь 35 по ГОСТ1050-88

Стали 20,25 по ГОСТ 1050-88

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 1,6 (16) до 10,0 (100)

От 233 (-40) до 698 (425)

20Л-III, 25Л-III поГОСТ 977-88

35Х по ГОСТ 4543-71

Сталь 35 по ГОСТ 1050-88

От 1,6 (16) до 20,0 (200)

35Х по ГОСТ 4543-71

Сталь 35 по ГОСТ 1050-88

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 233 (-40) до 723 (450)

ЗОХМА по ГОСТ 4543—71

35Х по ГОСТ 4543-71

20Х13 по ГОСТ 5632-72

Литой стальной ГОСТ 12819—80

От 1,6 (16) до 20,0 (200)

От 233 (—40) до 573 (300)

16Х18Н12С4ТЮЛ (ЭИ-654ЛК) по ГОСТ 7769-82

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 203 (-70) до 573 (300)

5Х20Н25МЗД2ТЛ (типа ЭИ-943)

14Х14Н14В2М по ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72

От 233 (—40) до 573 (300)

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 213 (—60) до 623 (350)

08 ГДНФЛ по ГОСТ 977-88

14Х17Н2 по ГОСТ 5632-72

От 233 (-40) до 723 (450)

12Х18Н9ТЛ, по ГОСТ 7769-82

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 233 (-40) до 783 (510)

20Х5МЛ по ГОСТ 7769-82

25Х1МФ по ГОСТ 20072-74

ЗОХМА по ГОСТ 4543—71

От 193 (-80) до 873 (600)

12Х18Н9ТЛ по ГОСТ 7769-82

45Х14Н14В2М по ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72

Литой стальной ГОСТ 12819-80

От 1,6 (16) до 20,0 (200)

От 193 (-80) до 873 (600)

12Х18Н12МЗТЛ по ГОСТ 7769-82

10Х17Н13М3Т по ГОСТ 5632-72

10Х17Н13МЗТ по ГОСТ 5632-72

От 20 (-253) до 873 (600)

10Х17Н13М3Т по ГОСТ 5632-72

Стальной плоский приварной ГОСТ 12820—80

От 0,1 (1) до 2,5 (25)

От 243 (-30) до 573 (300)

СтЗсп не ниже 2-й категории по ГОСТ 535-88

Стали 20, 25, 35 по ГОСТ 1050-88

Стали 10, 20, 25 по ГОСТ 1050-88

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 203 (-70) до 573 (300)

09Г2С по ГОСТ 19281-89, 10Г2 по ГОСТ 4543-71

14Х17Н2 по ГОСТ 5632-72

От 243 (-30) до 573 (300)

Стали 20,25 по ГОСТ 1050-88

Стали 20, 25, 35 по ГОСТ 1050-88

Стали 10, 20, 25 по ГОСТ 1050-88

От 243 (-30) до 573 (300)

20Х13 по ГОСТ 5632-72

Стальной плоский приварной ГОСТ 12820 80

От 0,1 (1) до 2,5 (25)

От 233 (-40) до 573 (300)

15ХМ по ГОСТ 4543—71

ЗОХМА по ГОСТ 4543-71

35Х по ГОСТ 4543-71

От 233 (-40) до 573 (300)

12Х18Н9Т по ГОСТ 7769-82

20Х13 по ГОСТ 5632-72

Стальной приварной встык ГОСТ 12821-80

От 0,1 (1) до 10,0 (100)

От 243 ( 30) до 573 (300)

СтЗсп не ниже 2-й категории по ГОСТ 535-88

Стали 20, 25, 35 поГОСТ1050-88

Стали 10, 20, 25 по ГОСТ 1050-88

От 233 (-40) до 698 (425)

Стали 20,25 по ГОСТ 1050-88

Сталь 35 по ГОСТ 1050-88

Стали 20.25 по ГОСТ 1050-88

20Х13 по ГОСТ 5632-72

35Хпо ГОСТ 4543-71

Сталь 35 по ГОСТ 1050-88

От 0,1 (1) до 20,0 (200)

От 243 (-30) до 723 (450)

ЗОХМА по ГОСТ 4543-71

35Х по ГОСТ 4543-71

Стальной приварной встык ГОСТ 12821-80

От 0,1 (1) до 20,0 (200)

От 233 (-40) до 723 (450)

15ХМ по ГОСТ 4543 71

20Х13 по ГОСТ 5632-72

ЗОХМА по ГОСТ 4543-71

Сталь 35 по ГОСТ 1050-88

От 233 (-40) до 573 (300)

15Х18Н12С4ТЮ (типа ЭИ-654) по ГОСТ 5632-72

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 203 (-70) до 573 (300)

45Х14Н14В2М по ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72

От 203 (-70) до 623 (350)

09Г2С по ГОСТГ2 по ГОСТ 4543-71

14Х17Н2 по ГОСТ 5632-72

От 233 (-40) до 673 (400)

06ХН28МДТ (типа ЭИ-945) по ГОСТ 5632-72

20Х13 по ГОСТ 5632-72

45Х14Н14В2М по ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72

От 203 (-70) до 673 (400)

Стальной приварной встык ГОСТ 12821-80

От 0,1 (1)до 20,0 (200)

От 233 (-40) до 723 (450)

12Х18Н9Т 10Х17Н13МЗТ (типа ЭИ-432) по ГОСТ 5632-72

20Х13 по ГОСТ 5632-72

От 233 (-40) до 783 (510)

15Х5М по ГОСТ 5632-72

25Х1МФ по ГОСТ 20072-74

ЗОХМА по ГОСТ 4543-71

От 193 (-80) до 873 (600)

12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72

45Х14Н14В2М по ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72

От 20 (-253) до 873 (600)

10Х17Н13МЗТ (типа ЭИ-432) по10СГ 5632—72

10Х17Н13МЗТ по ГОСТ 5637-72

10Х17Н13МЗТ по ГОСТ 5637-72

Стальной свободный на приварном .кольце ГОСТ 12822-80

От 0,1 (1) до 2,5 (25)

От 243 (-30) до 573 (300)

СтЗсп не ниже 2-й категории по ГОСТ 535-88

Стали 20,25,35 по ГОСТ 1050-88

Стали 10,20,25 по ГОСТ 1050-88

20Х13 по ГОСТ 5632-72

1. Максимальные параметры по температуре установлены по материалу фланцев и крепежных деталей.

2. Гайки из стали 10 допускается применять для Р y не более 1,6 МПа (16 кгс/см 2 ) при температуре до 573 К (300 °С), а шпильки (или болты) из стали 20, 25 — для Р y не более 2,5 МПа (25 кгс/см 2 ).

3. Допускается изготовление фланцев толщиной не более 25мм по ГОСТ 12820—80 и ГОСТ 12822—80 для температуры от 243 до 573 К (от — 30 до 300 °С) из стали марки Ст3пс.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

1.3.1. Крепежные детали (болты, шпильки, гайки) для соединения фланцев из аустенитной стали должны изготовляться из стали того же класса, что и фланцы.

Допускается применение фланцев и шпилек (болтов) из сталей том числе и указанных в таблице) различных классов (с различными коэффициентами линейного расширения), но при температуре свыше 373 К (100 °С) их работоспособность должна быть подтверждена расчетом, или данными эксплуатации, или экспериментом.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.3.2. Легированные стали допускается применять только в термически обработанном состоянии.

1.3.3. (Исключен, Изм. № 2).

1.3.4. Показатели коррозии и коррозионной стойкости материалов фланцев и колец определяются по ГОСТ 9.908—85 в зависимости от видов коррозии.

1.4. Фланцы предназначены для применения в соединениях эластичными, металлическими зубчатыми, линзовыми, спиральнонавитыми, асбометаллическими прокладками и прокладками овального сечения.

Чугунные фланцы следует применять только с эластичными прокладками.

Материалы, основные параметры и размеры плоских эластичных прокладок — по ГОСТ 15180—86.

Материалы и размеры металлических зубчатых, линзовых, овального сечения, спиральнонавитых и асбометаллических прокладок — по нормативно-технической документации и (или) по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

1.3.4, 1.4. (Измененная редакция, Изм. № 3).

1.5. (Исключен, Изм. № 3).

1.6. Поле допуска неуказанных размеров обработанных поверхностей — по классу точности «средний», между обработанной и необработанной — по классу «очень грубый» ГОСТ 25670—83.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

1.7. На необработанных поверхностях фланцев и колец допускаются отдельные вмятины, забоины, раковины, шлаковые включения и другие дефекты, не влияющие на прочность и герметичность.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.8. Допускается местная зачистка (подторцовка) поверхности фланцев под гайки (головки болтов) глубиной не более 1 мм .

1.9. Допускается изготовление фланцев с резьбовыми отверстиями под крепежные детали.

Допускается фланцы, имеющие одинаковые присоединительные размеры для нескольких условных давлений, изготовлять с толщиной b для максимального давления, а также применять фланцы на большие условные давления, по сравнению с условным давлением изделия.

1.10. Допуск плоскостности уплотнительных поверхностей D 2 фланцев исполнения 1 по ГОСТ 12815—80 не должен превышать 0,4 мм для D 2 до 1000 мм и 0,8 мм для D 2 св. 1000 мм .

(Введен дополнительно, Изм. № 2).

2. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

2.1. На наружной цилиндрической поверхности или стороне квадрата, или (и) тыльной стороне фланцев по ГОСТ 12820—80, ГОСТ 2821—80 и ГОСТ 12822—80 должна быть выполнена следующая маркировка:

товарный знак предприятия-изготовителя или его сокращенное наименование (по требованию потребителя);

марка материала фланцев, за исключением фланцев из стали СтЗсп и СтЗпс;

Условный проход в мм и условное давление в кгс/см 2 без указания букв Dy и Py и размерности; буква Ф для фланцев под фторопластовую прокладку.

1. По согласованию с потребителем допускается фланцы не маркировать

2. На фланцах, входящих в комплект арматуры, а также если они являются элементом конструкции изделий, маркировку допускается не производить.

3. Допускается по согласованию с потребителем производить маркировку фланцев на табличке, прикрепленной к связке фланцев.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.1.1. Маркировать фланцы следует шрифтом по ГОСТ 26.008-85.

Высоту шрифта определяет разработчик рабочих чертежей в зависимости от размера фланцев.

(Введен дополнительно, Изм. № 3).

2.2. Расположение маркировки на тыльной стороне должно обеспечивать ее четкость после приварки фланца к трубе.

2.3. Фланцы, кроме изготовляемых из коррозионно-стойких сталей и сплавов, должны быть покрыты пушечной смазкой по ГОСТ 19537—83 или другой соответствующей по качеству смазкой. Допускаются другие способы защиты поверхностей фланцев от атмосферной коррозии.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

2.4. При транспортировании фланцы должны быть упакованы в тару по ГОСТ 2991-85 и ГОСТ 10198-91.

Упаковка должна обеспечивать защиту фланцев от повреждение при транспортировании и хранении. При транспортировании в контейнерах должна быть обеспечена сохранность фланцев при перевозках всеми видами транспорта. 2.5. Допускается транспортирование фланцев без упаковки, при условии обеспечения их сохранности.

2.6. Маркировка тары — по ГОСТ 14192—77.

2.7. (Исключен, Изм. № 2).

Приложения 1, 2. (Исключены, Изм. ¹ 2).

Конструктивные особенности фланцев

Выбирая фланцы для трубопровода необходимо учитывать некоторые особенности:

1. Условный проход (ДУ) измеряемый в миллиметрах, показывает несовпадение внутреннего диаметра фланца и трубы. Это важно для плоских и вращающихся деталей. Поэтому в их обозначение добавляются индексы А и Б. Буква А указывает диаметр фланца, а Б ― трубы. Для воротникового типа этот параметр не критичен.
2. Рядность показывает расстояние в миллиметрах между осями отверстий под болты. Одинаковые по ДУ фланцы, сделанные по типоразмеру ряд 1 или ряд 2, будут отличаться между собой диаметром и количеством отверстий. Если у заказчика нет особых пожеланий, выполняется стандартный ряд 2.
3. Условное давление ― это его допустимая величина, при которой соединение работает без протечек и разрушений. Значение параметра зависит от типа фланцевого соединения труб, материала, диаметра, ширины с учетом исполнения состыкованных поверхностей. Необходимо учитывать, что значение давления может быть указано в атм., Па, бар, кгс/см².
4. По параметрам рабочей температуры определяется значение допустимого давления, так как оно уменьшается при нагреве. Эту зависимость нужно учитывать для трубопроводов с горячими средами. Степень влияния температуры на давление определяют по таблицам.

Нормативами предписывается обязательная установка на фланцы трубопровода, по которому перекачивают агрессивную жидкость, защитного кожуха. Он предотвратит расплескивание в случае утечки. Кожухи делают из текстиля, листовой стали, полимерных материалов диаметром от 15 до 120 см. Популярные фторопластовые модели выдерживают температуру -200 — +230⁰C.

Инструменты

Надежность любой системы зависит от надежности самого слабого звена системы. Сварные соединения стальных труб надежные и используются в большинстве случаев. Но возникают ситуации, при которых использование сварного соединения невозможно. Подключения различных фитингов, обеспечения разборного соединения, возможности профилактики и ремонта трубной арматуры а также рабочих узлов агрегатов, соединения разнородных труб: чугун-пластик, чугун-сталь, сталь-пластик, сталь-асбестоцемент, пластик-асбестоцемент и решения еще множества технологических задач. Обеспечить надежность и долговечность эксплуатации таких соединений должно фланцевое соединение. В общем конструкция фланцев предусматривает пару фланцев и уплотнительную прокладку и кольца, соединенные болтами или шпильками.

Содержание

Фланцы – общие характеристики

Для унификации продукции и возможности использования данной продукции в различных странах мира без проведения дополнительной обработки введена четкая классификация фланцевых соединений. Иногда один и тот же фланец в различных классификациях будет иметь различные обозначения.

Основные классификации, использованные в мире:

• ГОСТ – стандарт принятый в СССР, и действующие на постсоветском пространстве;
• DIN – немецкий стандарт действующий в Европе;
• ANSI/ASME – американский стандарт действующий в США, Японии и в Австралии.

Существуют таблицы перевода стандартов, в которых указаны, какому стандарту отвечает тот или иной фланец.

Для изготовления фланцев используют различные материалы:

• чугун;
• ковкий чугун;
• углеродистые стали;
• нержавеющие стали;
• легированные стали;
• полипропилен.

Полипропиленовые фланцы получили свое распространение в последние десятилетие. В основном используются для монтажа безнапорных систем, соединения ПЭ трубы с металлической, присоединения трубной арматуры, на которой установлено фланцевое крепление. Изготовляют такие фланцы, как и металлические, литьем или штамповкой.

Разделяют фланцы и по типам:

• свободные фланцы на приварном кольце(ГОСТ 12822-80);

• фланцы для сосудов и аппаратов(ГОСТ 28759.2-90);

• кольцевая заглушка(ГОСТ 12836-80).

Допускается изготовление квадратных фланцев, которые имеют минимум 4 отверстия под болты или шпильки. Использовать такие фланцы можно на системах с максимальным давлением не более 4,0МПа.

Прокладки для фланцевых соединений

Герметичность соединения обеспечивается прокладкой, которую вставляют между фланцами. В зависимости от характеристик среды, температуры и давления ее делают из соответствующих материалов:

• резины, стойкой к продуктам нефтепереработки:
• паронита общего назначения;
• теплостойкой резины;
• асбестового картона;
• паронита, стойкого к маслу и бензину;
• кислото и щелочеустойчивой резины;
• графита;
• фторопласта;
• металла (алюминия, меди);
• металлографита.

Назначение и особенности фланцевого соединения

Фланец представляет собой плоскую стальную пластину, имеющую форму кольца (реже – квадрата либо прямоугольника). В средней части пластины расположено отверстие под вставку торцевой части трубы, а по ее контуру – несколько равноудаленных отверстий под установку болтов либо шпилек, которые впоследствии фиксируются гайками.

Фланцевые соединения являются быстроразъемной альтернативой сварной и муфтовой стыковки. При монтаже торец трубы приваривается к пропускному отверстию фланца, после чего пластины стягиваются между собой. Герметичность соединения достигается за счет использования уплотнительных прокладок из резины либо фторопласта. Также могут использоваться обтюраторы – стальные заглушки, устанавливаемые между двух фланцев. Обтюраторы позволяют перекрыть конкретный участок трубопровода при необходимости его ремонта.

Также фланцевые соединения используются для соединения трубопроводов с устройствами и технологическими емкостями, чаще всего – теплообменниками. В таком случае на концы труб наваривается фланец, к которому подводится заборный патрубок оборудования.

Соединительные фланцы

В зависимости от функционального назначения выделяют следующие типы фланцевых соединений:

• для стыковки труб и установки запорно-регулирующей арматуры, выдерживающее давление от 0.1 до 20 МПа – регулируется положениями ГОСТ №12815;
• для подключения к трубопроводам сосудов и оборудования – регулируется ГОСТ №28759.

Расчет фланцевых соединений любого типа ведется согласно инструкции “Рекомендации по расчет, проектированию и монтажу фланцев стальных строительных конструкций”, выпущенной ВНИПИ “Промстальконструкция” в 1989 году.

Разновидности фланцев

Каждый из вышеуказанных нормативных документов содержит классификацию фланцев, по которой соединительные элементы разделяются на разные виды. Рассмотрим классификацию изделий для стыковки стальных труб по ГОСТ №12815:

1. Из серого чугуна, литые (ГОСТ №12817-90) – применяются для установки литой трубопроводной арматуры, соединения труб промышленного оборудования и технических емкостей из чугуна. Предназначенные для давления 0.1-16 МПа, рабочая температура от -16 до +300 градусов.
2. Из ковкого чугуна, литые (ГОСТ №12818-80) – используются для стыковки труб, монтажа арматуры и подключения приборов и емкостей из ковкого чугуна. Выдерживают давление 1.6-4 МПа, рабочая температура от -30 до 4000.
3. Из стали, литые (ГОСТ №12819-80) – соединительные элементы трубопроводов и арматуры из любых материалов. Эксплуатируются при давлении 1.6-20 МПа, температурный режим от -250 до +600 градусов.
4. Из стали, приварные плоского типа (ГОСТ №12820-80) – норматив распространяется на фланцы плоского типа, выдерживающие давление 0.1-2.5 МПа и температуру от -70 до +3000. Вставка фланцевая (обтюратор) также производятся по данному стандарту.
5. Из стали, для стыковой сварки (ГОСТ №12821-80) – выдерживают давление 0.1-20 МПа, температурный режим от -250 до +6000.
6. Из стали, оборудованные приварным кольцом – давление от 0.1-3 МПа, рабочая температура от -30 до +3000.

Соединительные элементы сварного типа при монтаже надеваются на торец трубы и фиксируются двумя сварными швами. Конструкции для стыковой сварки закрепляются одним швом, расположенным между срезом трубы и воротником фланца.

Стальной фланец с приварным кольцом

Изделия с приварным кольцом состоят из двух частей – пластины и кольца, имеющих идентичный диаметр. При этом к трубе приваривается только кольцо, тогда как фланец остается свободным и может прокручиваться вокруг своей оси. Такая конструкция используется в труднодоступных местах либо на участках, где необходим регулярных ремонт или обслуживание трубопровода.

Фланцы для стыковки труб с сосудами и оборудованием, соответствующие требованиям ГОСТ №28659, классифицируются на следующие разновидности:

1. Стальные плоские (ГОСТ №28759-2) – применяются для сосудов и оборудования диаметром 400-4000 мм. Предназначены для давление 0.3-1.7 МПа и температуры -70 +300 градусов. Широко используются в нефтегазовой и химической промышленности.
2. Стальные для сварки встык (ГОСТ №28759-3) – диаметр от 40 до 4000 мм, давление 0.7-6.5 МПа, температура от -70 до +5400.
3. Стальные восьмиугольного сечения – диаметр 400-1600 мм, давление 6.4-16 МПа, температура от -70 до +550 градусов.

Также существует такое понятие как изолирующее фланцевое соединение ИФС, для обустройства которого могут применяться любые типы фланцевых конструкций. Изолирующее фланцевое соединение применяется с целью защиты трубопроводов от электрохимической коррозии, которая является главной причиной ускоренного износа подземных систем.

Изолирующее фланцевое соединение в разрезе

Изолирующее фланцевое соединение состоит из 2-ух стягивающихся шпильками фланцев, между которыми расположена прокладка из диэлектрического (не проводящего ток) материала. Чаще всего применяется термостабилизированный графит либо поронит.

Такая конструкция предотвращает распространение тока по трубопроводу, ограничивая его на конкретном участке магистрали. Изолирующее фланцевое соединение способно значительно увеличить срок службы подземных трубопроводов, оно используется в течении 15-20 лет, после чего диэлектрическая прокладка подлежит замене.

Разгонка фланцев

При необходимости замены прокладки используются специальные разгонщики, представляющие собой клиновидные домкраты, посредством которых разводятся соседние фланцы. Существуют механические (ручные) разгонщики и гидравлические разгонщики, которые способны развивать усилие до 15 тонн.

Технология монтажа фланцевого соединения (видео)

Подготовка фланцев для установки

Прежде чем начинать сборку фланцевого соединения необходимо проверить их на отсутствие ржавчины и механических повреждений. Поверхности очищают и обезжиривают. С резьбовой части болтов и гаек убрать заусенцы. Сделать предварительную прогонку резьбы, наворачивая гайки на болты с последующей смазкой. Вырезать и примерить прокладку. Она должна стоять по центру не перекрывая крепежные отверстия. Повторное использование старых прокладок нежелательно, но если иного выхода нет, устанавливают несколько штук бывших в употреблении.

Сборка фланцевого соединения

Чтобы стыки на трубопроводе были надежными, все виды фланцевых соединений собирают в строго определенном порядке. Сначала с небольшим усилием затягивают произвольно выбранный болт, затем диаметрально противоположный. Следующая пара должна отстоять от первой на четверть окружности. Остальные болты затягивают в таком же порядке. Если на фланцах только 4 отверстия затяжка выполняется крестообразно.

Чтобы усилие распределялось равномерно, завершающую часть монтажа проводят инструментами, позволяющими его контролировать:

• гидравлическим натяжным устройством;
• пневматическим гайковертом;
• ручным динамометрическим ключом;
• гидравлическим динамометрическим ключом.

Ручную затяжку доверяют только опытным работникам. В течение первых суток работы из-за вибраций, усадки материала прокладки, изменения температуры прочность соединения снижается до 10%. Поэтому в этот период требуется проведение подтяжки гаек.

Монтаж всех видов фланцевого соединения несложен, однако его проведение разрешается только специально обученным слесарям. При прокладке или ремонте трубопроводов с агрессивными средами или работающих под высоким давлением, ход работы должен контролировать инженер. Сборка безнапорных систем (канализация, полив) может проводиться неквалифицированными работниками.

Коэффициент разгрузки шпилек для фланцевых соединений

Различие коэффициента разгрузки фланцевого крепежа для уплотнительных прокладок различного сечения

Максимальные значения коэффициента Кn разгрузки шпилек при однообходном режиме затяжки (первой группы крепежа) для уплотнительного кольца соответствующего типа приведены в таблице ниже.
Максимальные значения коэффициента разгрузки фланцевого крепежа при однообходном режиме затяжки для стальной уплотнительной прокладки различного сечения

Вид сечения стальной прокладки	Максимальное значение Kn
прокладка двухконусная	1,4
прокладка треугольного сечения	1,45
прокладка восьмиугольного сечения	1,38
прокладка плоская	1,4

Различие коэффициента разгрузки по группам затяжки крепежа

Коэффициент разгрузки шпилек зависит от соотношения осевых податливостей деталей фланцевого соединения (либо затворов сосудов и аппаратов с фланцами). В связи с тем, что податливость микронеровностей зависит от нагрузки, а микронеровности есть как в резьбовых соединениях, так и в узлах уплотнения, то, следовательно, и осевые податливости резьбовых соединений и узлов уплотнения зависят от нагрузки.

Рис. 1. Зависимость коэффициента ψz от числа n групп и порядкового номера z группы для фланцевого соединения со стальной уплотнительной прокладкой в виде двухконусного кольца.

С увеличением нагрузки осевые податливости фланцевых деталей уменьшаются, а следовательно, уменьшается и коэффициент разгрузки шпилек. В связи с этим коэффициенты разгрузки шпилек разных групп соединения различны.

Для первой группы шпилек, которую нагружают максимальной нагрузкой, коэффициент разгрузки минимален; для последней группы шпилек коэффициент разгрузки максимален.

Коэффициент разгрузки для группы шпилек соответствующего порядкового номера

где ψz — коэффициент, зависящий от типа уплотнительного кольца, числа групп шпилек в фланцевом соединении и порядкового номера группы (рис.6.35,6.36).

Рис. 1. Зависимость коэффициента ψz от числа n групп и порядкового номера z группы для фланцевого соединения со стальной уплотнительной прокладкой треугольного сечения.

Для затворов с уплотнительным кольцом восьмиугольного сечения и с плоской металлической прокладкой принимают

ψz = 1, так как разность усилий нагружения групп шпилек невелика и, следовательно, коэффициент разгрузки практически постоянен и равен максимальном узначению Кn. Коэффициент разгрузки шпилек для первого обхода при пообходно-уравнительном режиме затяжки определяют, как и для однообходного режима затяжки. При последующих обходах коэффициент разгрузки для каждой группы шпилек принимают равным коэффициенту разгрузки для последней группы шпилек первого обхода. Если нагружающее устройство (гидродомкрат)снабжено механизмом для завинчивания гаек с контролем крутящего момента, то при растянутой шпильке этот момент определяют по эмпирической формуле

MKpz = 7,7•106 Fшdp, (16)

где MKpz — крутящий момент, H·м; Fш — площадь сечения шпильки, м2; dp — диаметр резьбы крепежного изделия, м.

Источник https://onyxspb.ru/service/articles/germetichnost-flantsev-bolty-i-shpilki-dlya-nadezhnogo-soedineniya/

Источник https://stroy-podskazka.ru/flanec/bolty/

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/zatyazhka-flancevyh-soedinenij.html