Фланец стальной плоский глухой

Вот о чём статья: личный взгляд на плоские глухие стальные фланцы, основанный на практике, с разбором типичных ошибок в подборе и монтаже, и почему иногда даже проверенный ГОСТ не спасает от проблем на объекте.

Не просто 'заглушка'

Когда говорят 'фланец стальной плоский глухой', многие представляют себе просто круглую стальную болванку с отверстиями. В теории да, это элемент для герметичного перекрытия трубопровода, ответвления, конца линии. Но на практике разница между 'просто заглушкой' и надежным узлом огромна. Основная ошибка — считать, что раз он не пропускает среду, то и требования к нему ниже. Как раз наоборот. Он принимает на себя всё давление системы, и если в проходном фланце часть нагрузки распределяется по трубе, то здесь — полностью на его конструкцию и крепёж.

Работал с разными поставщиками, и качество поковки — это первое, на что смотрю. Некачественная заготовка, внутренние раковины — и под давлением, особенно при температурных циклах, может пойти трещина. Не по сварному шву, а именно по телу фланца. Видел такое на тепловых сетях. Поэтому всегда интересуюсь, из какой именно поковки сделан элемент. Тут, к слову, обратил внимание на ООО Шаньси Чжунли Фланцы (их сайт — https://www.sxzl.ru). В их описании заявлена специализация на производстве поковок из различных сплавов. Для глухого фланца это критически важно — однородность структуры металла.

Ещё нюанс — геометрия. Плоский фланец кажется простым, но привалочная поверхность (уплотнительная) должна быть идеально обработана. Малейший перекос или шероховатость не по ГОСТу — и прокладка не прижмётся равномерно. Утечка будет гарантирована. Причём часто это проявляется не сразу, а после нескольких циклов 'нагрев-остывание'.

Парадокс крепежа

Казалось бы, с глухим фланцем проще — не нужно центрировать его относительно трубы. Но это рождает другую проблему — самоуспокоенность при затяжке шпилек. Монтажники иногда тянут крепёж 'как получится', особенно если отверстий много, 12, 16. А неравномерная затяжка — это прямой путь к короблению фланца. Нагруженная середина прогибается, наружный край поднимается. Визуально на холодной линии может быть всё герметично, а при прогреве из-за разного теплового расширения шпилек и фланца появляется течь.

Выработал своё правило: затягивать только динамометрическим ключом, по определённой схеме — крест-накрест, в несколько проходов, увеличивая момент. И обязательно проверять зазор между фланцами по окружности после окончательной затяжки. Если где-то клинит — значит, уже пошла деформация.

И да, про крепёж отдельно. Шпильки и гайки должны быть того же класса прочности, что и фланец. Ставили как-то на паропровод фланцы на 16 атм, а крепёж взяли что было под рукой, попроще. В итоге на горячей линии гайки 'поплыли', пришлось экстренно стопорить и перебирать узел. Теперь всегда требую паспорта и на крепёж.

Когда ГОСТа недостаточно

Опираемся на ГОСТ 12820-80, ГОСТ 12821-80 — это база. Но в них, например, чётко не прописаны требования к ударной вязкости материала для работы при отрицательных температурах. Если объект в Сибири, а фланец из обычной углеродистой стали Ст20 без дополнительных требований, есть риск хрупкого разрушения. Поэтому в ТУ обязательно добавляем проверку по KCU при минимальной рабочей температуре.

Был случай с установкой фланца стального плоского глухого на выходе из сепаратора на газовом месторождении. Давление стандартное, материал по ГОСТу. Но среда — с примесями сероводорода. Через полгода эксплуатации на поверхности фланца, со стороны среды, пошли мелкие трещины — началось сероводородное растрескивание. ГОСТ на материал этого не учитывал. Пришлось менять на фланцы из стали с добавлением легирующих элементов, более стойкой к H2S. Теперь для агрессивных сред всегда смотрим не только на механические характеристики, но и на химический состав сплава, коррозионную стойкость. Вот где важно, чтобы производитель, как та же ООО Шаньси Чжунли Фланцы, позиционирующая себя как высокотехнологичное предприятие, работал с разными сплавами и мог предложить вариант под специфику среды.

Ошибки монтажа, которые дорого стоят

Самая распространенная — сварка. Плоский глухой фланец часто приваривают встык к трубе или аппарату. И здесь главное — не перегреть. Чрезмерный тепловой ввод при сварке меняет структуру металла в зоне термического влияния, делает его более хрупким. Особенно если фланец из легированной стали. Нужно строго соблюдать режимы сварки, иногда даже предварительный подогрев.

Вторая ошибка — установка неправильной прокладки. Для глухого фланца часто используют спирально-навитые прокладки или металлические овального/восьмигранного сечения. Но если привалочная поверхность фланца обработана под мягкую прокладку (например, паронит), а поставили твёрдую металлическую, герметичности не добиться. Нужно сверять тип поверхности фланца (например, исполнение B по ГОСТ 12815) с типом выбранной прокладки.

И ещё — забывают про доступ для монтажа/демонтажа. Глухой фланец ставят в конце линии, часто у стены или в углу. Если не оставить достаточного расстояния для ключа, чтобы выкрутить шпильки, то при первой же ревизии возникнут огромные проблемы. Приходилось вырезать участок трубы из-за такой 'экономии места'.

Мысли о выборе поставщика

Сейчас рынок насыщен, но с фланцами, особенно ответственными, всё равно идёшь к проверенным. Цена — не главный показатель. Важна прослеживаемость материала: от партии стали до готового изделия. Наличие полного пакета документов: сертификат на материал, протоколы УЗК или рентгеноконтроля поковки (если требуется), протоколы механических испытаний.

Интересно, когда производитель, как упомянутая компания с сайтом sxzl.ru, делает акцент на производстве поковок и конструкционных компонентов. Это значит, что они, вероятно, контролируют процесс с самой заготовки. Для фланца стального плоского глухого это плюс — меньше рисков получить изделие из некондиционной прокатной заготовки с внутренними дефектами.

В итоге, выбор всегда комплексный. Нельзя просто взять чертёж и купить первый попавшийся фланец по нужному Ду и Ру. Нужно учесть среду, температуру, климатические условия, особенности монтажа и, что очень важно, — репутацию и технологические возможности того, кто его изготовил. Потому что в трубопроводной арматуре мелочей не бывает, а глухой фланец — это далеко не мелочь.