Установка и герметизация фланцев

Материалы и геометрия уплотнительных прокладок

Для герметизации разъёмов применяют прокладки из паронита ПОН (ГОСТ 481) толщиной 1,0–3,0 мм либо из спирально-навитой 316L/310S ленты (ГОСТ 28759.5). Требование к твёрдости паронита по Шору А — не более 85 ед. При рабочих температурах выше 350°C или в средах с водородным воздействием используют прокладки с графитовой прослойкой TP-01 (плотность 1,4–1,7 г/см³), исключающие адгезию к стали. Для химически агрессивных сред (кислоты, щёлочи) применяют фторопластовые кольца Ф‑4К20 с допуском по наружному диаметру IT12.

Крепёж: материал и класс прочности

Болты, шпильки и гайки (ГОСТ 1759.0) для фланцев Ду80–Ду600 дифференцируют по маркам стали. Для углеродистых фланцев (Ст20, 09Г2С) используют крепёж из стали 35 (класс прочности 5.8–6.8) или 40Х с термической обработкой до твёрдости 23–30 HRC. Для нержавеющих фланцев (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т) — шпильки из стали 20Х13 или 14Х17Н2 с закалкой до 32–36 HRC, что исключает электрохимическую коррозию в зоне контакта. Размер по межосевому расстоянию выбирают с полем допуска 9G.

Усилие затяжки и контроль крутящего момента

В отличие от ручной затяжки (разброс усилия до ±40%), динамометрическим ключом с фиксацией момента в Н·м достигают равномерного прижатия прокладки. Расчётное значение M_кр = K·F·d, где K — коэффициент трения в резьбе (0,14–0,18 для омеднённых шпилек), F — осевое усилие из таблиц ГОСТ 34233.7, d — номинальный диаметр резьбы. Для фланца Ду150 PN16 из стали 09Г2С с паронитовой прокладкой 3 мм рекомендуемое значение M_кр — 320–360 Н·м (шпильки М20). Очередность затяжки — крестовая, за 3–4 прохода с шагом 50% от конечного момента.

Деформация уплотнительного элемента

Устройство «твёрдой» герметизации (металл-металл) применяется в ответных фланцах с выточкой под кольцо овального сечения (ГОСТ 12815, тип 1 или 2). Деформация уплотнителя происходит по пластическому типу при контакте с радиусной поверхностью канавки. Разница между упругим (паронит) и пластическим (мягкая сталь) типом в том, что первый требует регулярной подтяжки через 24–48 часов, а второй обеспечивает герметичный контакт без повторного приложения момента, если предварительный натяг создал напряжение выше предела текучести материала прокладки на 5–10%.

Контроль качества при установке

После сборки каждый узел испытывают опрессовкой воздухом при давлении 0,6 МПа с выдержкой 15 мин (по методике ПБ 03-585-03). Допустимая утечка — не более 0,5 см³/мин через уплотнение. При сварке плакированных фланцев (биметалл Ст3+08Х13) контролируют содержание ферритной фазы в сварном шве (5–12%), чтобы исключить 475-градусную хрупкость. Поверхности уплотнительных гребней (ширина не менее 12 мм, шероховатость Ra≤1,6 мкм) зачищают от окалины и масла перед монтажом.

Стандарты и документация

Все операции по монтажу оформляют актом скрытых работ (если соединение модельное) или протоколом затяжки с привязкой к номеру фланца по чертежу. Ответным документом служит «Карта усилия затяжки» с указанием даты, температуры окружающей среды (от −20°C до +40°C) и номера динамометрического ключа с метрологической поверкой не ранее чем за 6 месяцев. Контроль твёрдости крепежа выполняют переносным твердомером ТЭМП-2 по методу Роквелла (шкала HRC).

Добавлено: 24.04.2026