Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Фланцы стальные из стали Ст3 — расчетные параметры и применение
Фланцы стальные из стали Ст3 — это крепежные элементы трубопроводной арматуры, изготовленные из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3 (ГОСТ 380). Данный материал относится к категории конструкционных сталей с гарантированными механическими свойствами, что определяет область применения фланцев — рабочие среды без агрессивных компонентов при умеренных температурах. Основное отличие фланцев из Ст3 от изделий из более легированных марок — экономическая эффективность при достаточной несущей способности для типовых условий эксплуатации.
Технические характеристики фланцев из стали Ст3
Сталь Ст3 поставляется в двух категориях прочности — Ст3сп (спокойная) и Ст3пс (полуспокойная), что влияет на склонность к старению и ударную вязкость. Для фланцев, работающих при температурах от –20 C до +300 C, предпочтительна выплавка спокойной стали. Механические показатели материала обеспечивают стабильную работу соединения при давлении до 25 кгс/см (2,5 МПа) в зависимости от условного прохода.
- Предел текучести — не менее 245 МПа для толщин до 20 мм
- Временное сопротивление разрыву — 370–480 МПа
- Относительное удлинение — не менее 23%
- Ударная вязкость KCU при –20 C — не менее 30 Дж/см (для Ст3сп)
- Твердость после нормализации — 131–179 HB
Конструктивные исполнения и нормативная база
Фланцы из Ст3 выпускаются по ГОСТ 12820-80 (плоские приварные), ГОСТ 12821-80 (приварные встык), ГОСТ 12822-80 (свободные на приварном кольце) и ГОСТ 28759-90 (для сосудов и аппаратов). Для каждого исполнения регламентированы размеры уплотнительной поверхности — от гладкой (исполнение 1) до соединения «шип-паз» (исполнения 3 и 4). Присоединительные размеры соответствуют рядам 1 и 2 по ГОСТ 12815-80, что обеспечивает взаимозаменяемость с ответными фланцами из других материалов.
Сварка фланцев из Ст3 с трубопроводом выполняется электродами типа Э42 или Э46 по ГОСТ 9467-75. Для ответственных узлов рекомендуется проводить термическую обработку сварных швов — высокий отпуск при 600–650 C для снятия остаточных напряжений. При монтаже в полевых условиях допустима сварка без подогрева при температуре окружающей среды не ниже –10 C.
Типовые значения размеров и давлений
| Условный проход, мм | Условное давление, кгс/см | Наружный диаметр, мм | Толщина, мм | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 16 | 165 | 18 | 2,6 |
| 100 | 16 | 220 | 22 | 5,0 |
| 200 | 10 | 340 | 24 | 9,5 |
Области применения фланцев из Ст3
Фланцевые соединения из стали Ст3 востребованы в системах, транспортирующих нейтральные среды: воду, пар, воздух, нефтепродукты с низким содержанием сероводорода. Основные потребители — предприятия жилищно-коммунального хозяйства, объекты теплоснабжения, насосные станции, системы пожаротушения. В пищевой промышленности фланцы из Ст3 применяются на линиях оборотного водоснабжения и в системах подготовки воды, не контактирующих с продуктом.
Ограничением для использования фланцев из Ст3 служит работа при температурах ниже –20 C — в этом случае требуется применение сталей с гарантированной хладостойкостью (09Г2С, 20). Также не рекомендуется установка фланцев из Ст3 на трубопроводах с пульсирующими нагрузками и вибрацией, где предпочтительны поковки из стали 20 с более высокой циклической прочностью.
Вопросы и ответы
Какое максимальное рабочее давление для фланцев из Ст3?
Для плоских приварных фланцев из Ст3 с условным проходом до 200 мм рабочее давление ограничено 16 кгс/см, для фланцев приварных встык — до 25 кгс/см при температуре до 200 C. При повышении температуры до 300 C допускаемое давление снижается на 20%.
Чем отличаются фланцы из Ст3 от фланцев из стали 20?
Сталь 20 — качественная конструкционная сталь с более узкими пределами содержания углерода (0,17–0,24%), что обеспечивает лучшую свариваемость и стабильность механических свойств. Фланцы из стали 20 рекомендуются для ответственных трубопроводов с температурой до 425 C, тогда как Ст3 ограничена 300 C.
Требуется ли термообработка фланцев из Ст3 после сварки?
Для фланцев из Ст3 толщиной до 36 мм термообработка сварных соединений не обязательна, если монтаж выполнен при температуре выше –10 C. При толщине более 36 мм или сварке в холодный период рекомендуется высокий отпуск при 600–650 C.
Какие уплотнительные поверхности доступны для фланцев из Ст3?
Стандартный ряд исполнений включает гладкую поверхность (исполнение 1), поверхность с выступом (исполнение 2), шип-паз (исполнения 3, 4) и поверхность под линзовое уплотнение (исполнение 6). Выбор определяется рабочим давлением и типом прокладочного материала.