Фланцы нержавеющие

Энергетика, металлургия, топливная и химическая промышленность, производство лекарств, средств бытовой химии, пищевых продуктов. Что общего у этих, казалось бы, совсем разных областей деятельности? Использование трубопроводов: сложных, разветвленных, многокомпонентных.

Чтобы многочисленные элементы трубопроводной системы образовали герметичное, надежное соединение, используются фланцы. Без подобного устройства невозможна установка таких важных элементов трубопровода, как краны и фильтры.

Фланцевые соединения зарекомендовали себя как особенно надежные и долговечные: крепясь на болтах с гайками, они обеспечивают герметичность системы и не выходят из строя при долгом использовании. Однако их монтаж и особенно демонтаж — не самая простая задача, поэтому, как правило, сборка с помощью фланцевого крепления не подразумевает последующей разборки. Пример из пищевой промышленности: такие соединения часто используются на предприятиях, производящих алкогольные напитки (соответствующие трубопроводы мало загрязняются, поэтому их не нужно разбирать для чистки) — и крайне редко применяются на молокозаводах, потому что там систему нужно чистить постоянно.

Классификацию удобнее всего проводить по способу соединения:

1. Приварные плоские. Внутренний диаметр превышает внешний диаметр трубы — соответственно, фланец просто надевается на трубу и закрепляется с помощью сварки. Они самые неприхотливые, не обязательно должны быть устойчивыми к коррозии, используются при агрессивных внешних средах, к примеру, если трубопровод эксплуатируется под открытым небом или при особенно низких (либо наоборот, высоких температурах). Не выходят из строя и при 70 градусах ниже нуля, и при 450 градусах — выше нуля. Они выдерживают давление до 2,5 МПа.
2. Воротниковые. Названы так из за выступа в форме усеченного конуса, который напоминает воротник. Он служит для уменьшения площади сварного шва. Присоединяется к трубе встык, с помощью сварки: диаметр соответствует диаметру трубы. Подобные фланцы являются более стойкими, чем приварные плоские: выдерживают температуру до +600, давление до 20МПа.
3. Свободные на приварном кольце. Это более сложная система: к трубе приваривается кольцо, а фланец закреплен таким образом, что может вращаться (отсюда и название «свободные»). Такое соединение добавляет маневренности всей системе: так собирают участки трубопровода, проходящие в труднодоступных местах. Свободные соединения, в отличие от других конструкций, достаточно легко разбираются, поэтому используются и с системами, которые нуждаются в периодической профилактике или регулярном ремонте. Однако стоит сказать, что такие конструкции могут использоваться лишь при давлении до 2,5 Мпа и температурном диапазоне от -30 до +300.
4. С внутренней резьбой. На внешней стороне такого приспособления помещены отверстия для болтов, а на внутренней нарезана резьба. Соединение надежное, но пригодное только для труб не самого большого сечения (до 200 мм включительно) и при не самом большом давлении — до 2,5 МПа. Рабочая температура: -50 - +510 градусов.
5. С резьбовым хвостовиком. Изготавливается на основе воротникового фланца, отличается от него наличием резьбы. Используется в основном в тепло- и водоснабжении. Рабочее давление — до 1,6 МПа. Диапазон температур: -40 - +300.

Сами по себе фланцы не обеспечивают достаточно герметичного соединения: необходимо использовать прокладки, металлические или неметаллические. Прокладки из полимерных материалов (в частности, фторопласта) применяются при рабочем давлении менее 6 МПа, металлические прокладки различной формы — при давлении более 6 МПа.

Еще одна классификация нержавеющих фланцев основывается непосредственно на особенностях конструкции. Выделяют устройства с выступом, с соединительным выступом, с шипом, пазом, впадиной. Также конфигурация может зависеть от сечения прокладки и материала, из которого она выполнена. Есть конструкции под прокладки с овальным и с линзовым сечением, а также под фторопластовые подкладки: с пазами или с шипами.

Как определиться с материалом? Нужно помнить, что соединения — самые уязвимые места трубопроводов, поэтому к их состоянию предъявляются высокие требования. Существует риск коррозии? Высоки перепады температуры и давления? Стоит выбирать самые прочные фланцы — из нержавеющей стали. Это одновременно надежный и неприхотливый материал: так, перед покраской его не нужно зачищать и обрабатывать, что экономит время и средства.

Нержавеющая сталь (марки 12Х18Н10Т) — пожалуй, лучший, но далеко не единственный материал. Такие изделия довольно дорого стоят, поэтому использовать их целесообразно лишь тогда, когда трубопровод функционирует действительно в непростых условиях: при высокой температуре, высоком давлении,высокой вероятности образования коррозии. Если же условия работы щадящи, можно ограничиться использованием соединений из обычной стали.

Подробнее расскажем о марках нержавеющей стали. 12Х18Н10Т — это материал для работы в агрессивной химической среде, а также в условиях, когда особенно важна стерильность (производство лекарств, пищевых продуктов). Такая сталь не теряет свойств и при температуре в минус 270 градусов (в криогенных установках) благодаря добавке титана. 15Х18Н12С4ТЮ применяется для изделий, работающих в агрессивной воздушной среде,10Х17 Н13М3Т — даже в серной и уксусной кислоте при плюсовой температуре в несколько сотен градусов.

Нержавеющая сталь изготавливается с использованием различных добавок: легирующих присадок и наноприсадок. К легирующим присадкам относятся хром и никель, к наноприсадкам — молибден, хром.