Фланец приварной плоский 170 на 260: нюансы, которые не увидишь в каталоге 

Вот, к примеру, берём этот самый фланец приварной плоский 170 на 260. Со стороны — обычная железка, дыра в дыру. Но когда начинаешь с ним работать по-настоящему, а не просто по спецификации подбирать, вылезает куча моментов. Многие думают, главное — давление держать, а на самом деле часто проблемы из-за вещей, на которые сначала и внимания не обращаешь. Типо, всё по ГОСТу, отступ от края до отверстий, толщина — и ладно. А потом на монтаже оказывается, что сварщику к этой самой “юбке” подойти неудобно, или после приварки плоскость повело, и прокладка не прижимается как надо. Сейчас попробую по пунктам разложить, что накопалось за годы.

Геометрия и “невидимые” допуски

Возьмём размер 170 на 260. Это же не просто произвольные цифры. 170 — это, ясное дело, наружный диаметр. А 260 — это диаметр по центрам болтов? А вот и нет, тут часто путаница. Для плоского приварного фланца по тому же ГОСТ 12820-80, если мне память не изменяет, 260 — это как раз диаметр окружности центров отверстий под шпильки (Дб). Но важно не только это. Толщина диска (S) — ключевой параметр для плоского фланца. На бумаге она одна, а на практике… Помню партию, где вроде бы и толщина по чертежу, но металл был “рыхлый”, после обработки плоскость пришлось снимать больше, чем рассчитывали, и под расчетное давление такой фланец уже не подходил — прогиб получался недопустимый.

Или вот диаметр условного прохода (Ду). Для фланца на 170 мм наружного — это, скорее всего, Ду125 или Ду150. Но в спецификации часто пишут просто “фланец 170х260”, а потом на объекте выясняется, что трубу нужного Ду в него просто не вставить — внутренний диаметр фланца меньше. Это кажется мелочью, но такие мелочи останавливают монтаж на целый день. Нужно всегда сверять полный набор параметров: Ду, Pу (давление условное), исполнение поверхности под прокладку.

Ещё момент — эти самые отверстия под шпильки. Их количество и диаметр должны строго соответствовать стандарту на конкретное давление. Но бывало, получали фланцы, где отверстия были просверлены с небольшим смещением. Вроде бы на пару миллиметров. Собрать-то соберёшь, но нагрузка на болтах распределяется неравномерно, и в условиях вибрации на трубопроводе это гарантированная течь по фланцевому соединению через полгода эксплуатации. Визуально не проверишь, нужен шаблон.

Материал и его “поведение” при сварке

Чаще всего идёт Ст20 или 09Г2С. Казалось бы, обычные стали. Но с плоским приварным фланцем есть особенность: его насаживают на трубу и проваривают двумя швами — с лицевой стороны и с внутренней (если доступ есть). И вот здесь материал фланца и материал трубы должны быть совместимы по свариваемости. Брали как-то фланцы из Ст3сп5 (более дешёвый вариант) для трубопровода из 09Г2С. По паспортам вроде бы можно варить. Но на деле — после сварки в зоне термического влияния пошли микротрещины. Не сразу, а после гидроиспытаний. Пришлось срезать и ставить переходной вставку. Теперь гоняем материал у поставщика с особым пристрастием, требуем не только сертификат, но и рекомендации по режимам сварки.

Кстати, о поставщиках. Наш постоянный партнёр — ООО Хэбэй Сенчури Нью Стар Пайп Индастри. Работаем с ними не первый год по сложным позициям, в том числе по фланцам нестандартных размеров или под высокие параметры. У них на сайте www.xxgy.ru можно посмотреть ассортимент, но по опыту скажу — самые интересные вещи решаются по телефону или почте, когда объясняешь задачу: давление, среда, температура. Они как раз заточены под фитинги высокого давления и крупные диаметры, что для энергетики и нефтехимии критично. Не реклама, а констатация — с ними просто меньше головной боли по качеству исходной заготовки. Фланец плоский приварной — изделие вроде простое, но если металл не тот, или термообработку не сделали (для некоторых марок стали это обязательно), то все геометрические допуски ничего не стоят.

Термообработка после сварки — отдельная песня. Для ответственных узлов её предписывает технология. Но на многих объектах её игнорируют, особенно если фланец на небольшое давление. А зря. Напряжения после сварки остаются, и они могут ?выпустить? плоскость фланца со временем, под нагрузкой и перепадами температур. Видел, как на паровом трубопроводе фланцевое соединение, которое три года стояло нормально, вдруг начало ?потеть? именно из-за этого.

Монтаж: где кроются практические проблемы

Самая распространённая ошибка — неправильная центровка перед сваркой. Фланец плоский приварной нужно ?надеть? на торец трубы с минимальным зазором. Но если торец трубы не обработан, имеет овальность или скос, то этот зазор неизбежен. Его нельзя просто заварить толстым швом! Это приведёт к короблению. Нужно либо предварительно обработать торец трубы, либо использовать кондуктор для центровки. Мы для ответственных швов всегда используем простейшее приспособление — центрирующую оправку, которая выставляет фланец строго перпендикулярно оси трубы. Экономит кучу времени на исправление косяков.

Вторая проблема — последовательность затяжки болтов. Все знают про крест-накрест. Но когда фланец 170 на 260, а болтов, скажем, 8 штук М16, многие монтажники тянут ?от себя? по кругу. Результат — перекос, неравномерное прижатие прокладки. И ещё: момент затяжки. Его часто превышают, особенно когда используют пневмогайковёрты без регулировки. Шпильки перетягиваются, возникает избыточное напряжение в самом фланце. Для плоского фланца это опаснее, чем для воротникового, у которого есть юбка, компенсирующая часть нагрузки.

И про прокладки. Исполнение поверхности фланца (например, исполнение 1, 2, 3) диктует тип прокладки. Если на фланец с гладкой поверхностью (исп.1) поставить прокладку типа ?шип-паз?, толку не будет. И наоборот. Перед монтажом нужно буквально по пальцам проверить: какое у нас исполнение, какая прокладка лежит, подходит ли она по диаметрам (внутреннему и наружному) именно к этому фланцу. Ошибка на этом этаве — стопроцентный простой на переделку.

Контроль и диагностика уже смонтированного узла

После сварки и сборки хорошо бы проверить плоскость. Не у всех есть поверочные плиты размером под такой фланец. Практический выход — использовать длинную металлическую линейку и щуп. Прикладываешь линейку по диаметру и по двум перпендикулярным направлениям, смотришь зазор. Если есть просвет больше 0.2-0.3 мм (в зависимости от класса давления), уже повод задуматься. Возможно, потребуется подшлифовать плоскость или (в худшем случае) заменить фланец.

Ещё один метод, который мы применяем для особо ответственных соединений — ультразвуковой контроль зоны сварного шва, особенно места примыкания шва к телу фланца. Именно там, в углу, любят зарождаться непровары и трещины. Визуально и капиллярной дефектоскопией это не всегда увидишь, особенно если дефект внутренний.

И, конечно, гидравлические испытания. Их проводят на давлении, превышающем рабочее. Здесь важно наблюдать не только за течью по швам, но и за поведением самого фланцевого соединения. Не ?играет? ли оно, не видно ли капель по периметру прокладки. После испытаний обязательно нужно повторно подтянуть болты (остывший трубопровод). Многие этого не делают, а потом при первом же тепловом расширении соединение даёт течь.

Резюме: простое изделие со сложным характером

Вот так и получается, что фланец приварной плоский 170 на 260 — это не просто ?железка из каталога?. Это узел, который требует внимания на всех этапах: от выбора материала и проверки геометрии до тонкостей монтажа и контроля. Экономия на качестве заготовки или на времени монтажа почти всегда выходит боком на этапе эксплуатации. Особенно в таких отраслях, как та же атомная энергетика или газовая промышленность, где требования запредельные.

Поэтому для нас ключевое — работа с проверенными производителями, которые понимают суть. Те же ООО Хэбэй Сенчури Нью Стар Пайп Индастри, которые позиционируют себя как специализированный производитель для высоких давлений и больших диаметров, — это как раз пример поставщика, который не будет делать ?абы как?. Потому что они в курсе, что их продукция пойдёт на критичные объекты, и любая их ошибка — это чьи-то огромные убытки и репутационные потери.

В итоге, мой совет коллегам: никогда не относитесь к плоским приварным фланцам как к второстепенной детали. Внимательно изучайте полную спецификацию, требуйте документы на материал, контролируйте геометрию и не позволяйте монтажникам нарушать технологию сборки. Это тот самый случай, где мелочи решают всё. И тогда соединение на таком фланце будет стоять десятилетиями без нареканий.