Фланец воротниковый нержавеющий 15Х18Н12С4ТЮ в Минске


Фланец воротниковый нержавеющий 15Х18Н12С4ТЮ

Фланец воротниковый из стали 15Х18Н12С4ТЮ — это плоский приварной элемент трубопроводной арматуры с конической втулкой, предназначенный для соединения участков трубопроводов, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах. Конструкция воротникового фланца обеспечивает плавный переход от стенки трубы к присоединительному выступу, что снижает концентрацию напряжений в зоне сварного шва и повышает циклическую прочность соединения.

Сталь 15Х18Н12С4ТЮ относится к группе аустенитных хромоникелевых сталей с добавлением кремния (3,8–4,5 %) и титана. Высокое содержание кремния придаёт материалу исключительную стойкость к концентрированной азотной кислоте и агрессивным окислительным средам, включая горячую фосфорную и уксусную кислоты. Легирование титаном (0,4–0,7 %) предотвращает межкристаллитную коррозию после сварки и термической обработки в интервале температур 450–800 C.

Технические характеристики

Фланцы воротниковые из 15Х18Н12С4ТЮ изготавливаются по ГОСТ 28759.3, ГОСТ 12821 и ТУ, обеспечивающим геометрические параметры присоединительных размеров по ГОСТ 33259. Механические свойства стали после аустенизации при 1050–1100 C с охлаждением в воде:

  • предел текучести — не менее 245 МПа;
  • временное сопротивление разрыву — 540–735 МПа;
  • относительное удлинение — не менее 25 %;
  • твёрдость по Бринеллю — 170–220 HB.

Рабочая температура среды для фланцев из данной марки стали составляет от –196 до +600 C. При температурах выше 350 C рекомендуется учитывать снижение допускаемых напряжений при расчёте на прочность фланцевого соединения.

Применение в промышленности

Фланцы воротниковые из стали 15Х18Н12С4ТЮ востребованы в производствах, где требуется устойчивость к сильнодействующим окислителям:

  • оборудование для производства и хранения азотной кислоты высокой концентрации;
  • технологические линии химических реакторов и абсорбционных колонн;
  • трубопроводы транспортировки горячей фосфорной и серной кислот;
  • теплообменные аппараты и конденсаторы в агрессивных средах;
  • арматура для целлюлозно-бумажной и нефтехимической отраслей.

Благодаря воротниковой конструкции фланец воспринимает изгибающие нагрузки от температурных деформаций трубопровода и может применяться на объектах с циклическими теплосменами. Сварное соединение выполняется электродами типа ЦЛ-11 или аналогичными с аустенитной структурой шва, обеспечивающей равнопрочность основному металлу.

Типовые размеры и параметры

Условный проход, ммНаружный диаметр, ммДиаметр втулки, ммТолщина, ммМасса, кг
5016557182,6
8020089204,1
100220108225,3

Фланцы воротниковые из 15Х18Н12С4ТЮ поставляются с уплотнительной поверхностью типа «шип-паз» или «выступ-впадина» под паронитовые, фторопластовые и металлические прокладки. Для агрессивных сред рекомендуется применение прокладок из фторопласта-4 или графитовых материалов с кислотостойкой пропиткой.

Вопросы и ответы

Чем отличается фланец воротниковый от плоского приварного?

Воротниковый фланец имеет коническую втулку, которая приваривается к трубе встык, что обеспечивает плавный переход и снижение концентрации напряжений. Плоский фланец надевается на трубу и приваривается двумя угловыми швами, что менее надёжно при циклических нагрузках и высоких давлениях.

Какие давления выдерживают фланцы из 15Х18Н12С4ТЮ?

Рабочее давление зависит от условного прохода и температуры. При 20 C фланцы на Ру 16 кгс/см выдерживают давление до 1,6 МПа, при 300 C — до 1,3 МПа. Для более высоких давлений применяются фланцы на Ру 25 и Ру 40 кгс/см.

Требуется ли термическая обработка после сварки фланца?

Для стали 15Х18Н12С4ТЮ аустенитного класса термическая обработка после сварки не требуется, если сварка выполнена без образования хрупких фаз. При толщине металла свыше 30 мм рекомендуется контроль качества сварного шва ультразвуковой дефектоскопией.

В каких средах применяется сталь 15Х18Н12С4ТЮ?

Материал устойчив к концентрированной азотной кислоте (до 98 %) при температурах до 80 C, к смесям азотной и плавиковой кислот, горячей фосфорной кислоте, а также к средам с высокой окислительной способностью, где обычные хромоникелевые стали 12Х18Н10Т недостаточно стойки.