Фланцы стальные ГОСТ 28759.4-90: конструкция, параметры и применение
ГОСТ 28759.4-90 распространяется на стальные фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов, работающих при номинальном давлении от 0,6 до 20 МПа и температуре среды от –70 C до +600 C. Стандарт устанавливает конструкцию фланцев с выступом под прокладку и впадиной, обеспечивающую центрирование уплотнительного элемента и герметичность разъёмного соединения при знакопеременных нагрузках и температурных деформациях. Фланцы изготовляют из углеродистых, низколегированных, легированных и коррозионностойких марок стали методами свободной ковки, штамповки или резки из сортового проката с последующей механической обработкой уплотнительных поверхностей.
Конструктивные особенности исполнения
Фланец по ГОСТ 28759.4-90 представляет собой диск с центральным отверстием под трубу или корпус арматуры, крепёжными отверстиями под шпильки и уплотнительной поверхностью типа «выступ — впадина». Исполнение с выступом (условное обозначение «В») сопрягается с ответным фланцем, имеющим впадину, что исключает радиальное смещение прокладки при монтаже и в процессе эксплуатации. Присоединительный размер определяется номинальным диаметром DN от 15 до 600 мм и номинальным давлением PN. Толщина фланца и диаметр крепёжной окружности рассчитываются исходя из внутреннего давления, осевого усилия от температурного удлинения трубопровода и изгибающего момента, передаваемого от присоединённой арматуры.
Материалы и механические характеристики
Выбор марки стали определяется рабочей средой, температурой и давлением. Для неагрессивных сред при температуре до +300 C применяют стали 20, 25, 09Г2С. Для повышенных температур и давлений — 15Х5М, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Механические свойства обеспечивают несущую способность фланцевого соединения при гидроиспытаниях и рабочих режимах.
| Марка стали | Предел текучести, МПа | Рабочая температура, C | Среда | Тип уплотнения |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 245 | –40…+300 | вода, пар, нефтепродукты | выступ — впадина |
| 09Г2С | 345 | –60…+425 | газ, нефть, пар | выступ — впадина |
| 15Х5М | 390 | –20…+550 | сернистые нефтепродукты | выступ — впадина |
| 12Х18Н10Т | 196 | –70…+600 | кислоты, щёлочи, окислители | выступ — впадина |
| 10Х17Н13М2Т | 216 | –70…+600 | хлоридные растворы | выступ — впадина |
Области применения
Фланцы ГОСТ 28759.4-90 устанавливают в разъёмных соединениях трубопроводной арматуры, насосно-компрессорного оборудования, теплообменных аппаратов и технологических линий. Конкретные условия эксплуатации:
- Запорная и регулирующая арматура (задвижки, клапаны, краны) на магистральных нефте- и газопроводах.
- Корпусные разъёмы центробежных и поршневых насосов в системах водоснабжения и нефтеперекачки.
- Кожухотрубчатые теплообменники и конденсаторы на НПЗ и в нефтехимии.
- Технологические трубопроводы обвязки компрессорных и насосных станций.
- Сосуды и аппараты, работающие под давлением, в химической и целлюлозно-бумажной промышленности.
- Системы охлаждения и паропроводы энергетических установок ТЭЦ и АЭС.
Технические требования и контроль
Предельные отклонения размеров уплотнительных поверхностей — не более 0,1 мм по плоскостности. Шероховатость поверхности выступа и впадины — Ra 3,2 мкм. Твёрдость крепёжных отверстий не регламентируется, но отклонение диаметра отверстий под шпильки — в пределах H12. Фланцы подвергают ультразвуковому контролю на отсутствие внутренних дефектов, а также проверке химического состава и механических свойств на образцах-свидетелях. Гидравлические испытания проводят при давлении 1,5 от номинального.
Вопросы и ответы
Какие марки стали применяются для фланцев по ГОСТ 28759.4-90?
Используют углеродистые (20, 25), низколегированные (09Г2С), легированные (15Х5М) и коррозионностойкие (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т) стали в зависимости от рабочей среды и температуры.
Чем отличается исполнение с выступом от исполнения с впадиной?
Выступ на одном фланце входит в ответную впадину сопрягаемого фланца, обеспечивая центрирование прокладки и предотвращая её выдавливание при высоком давлении.
При каком давлении и температуре эксплуатируются фланцы по ГОСТ 28759.4-90?
Номинальное давление — от 0,6 до 20 МПа, рабочая температура среды — от –70 C до +600 C в зависимости от марки стали.
Какой тип прокладок используется с фланцами данного стандарта?
Применяют плоские прокладки из паронита, асбестового картона, фторопласта или спирально-навитые прокладки, устанавливаемые в зону выступа — впадины.
