Плоские фланцы 20С в Минске

Плоские фланцы из стали 20С: расчет, характеристики и применение

Плоские фланцы из стали 20С — это соединительные элементы трубопроводной арматуры, изготавливаемые из углеродистой конструкционной стали марки 20С методом штамповки или ковки с последующей механической обработкой. Данная марка стали относится к группе качественных углеродистых сталей с нормируемым содержанием серы и фосфора, что обеспечивает стабильность механических свойств при серийном производстве фланцев. В отличие от фланцев из сталей 20 и 09Г2С, изделия из стали 20С характеризуются повышенной однородностью структуры после нормализации, что критично при работе в условиях циклических нагрузок.

Конструктивно плоский фланец 20С представляет собой диск с равномерно расположенными крепежными отверстиями и уплотнительной поверхностью без выступа. Отсутствие конусного перехода к трубе компенсируется приваркой встык к обечайке с двусторонним швом, что обеспечивает расчетную прочность соединения при рабочем давлении до 2,5 МПа. Основное преимущество данной конструкции — минимальная металлоемкость и возможность монтажа на трубопроводах с толщиной стенки до 15 мм без дополнительной обработки кромок.

Технические параметры и нормативная база

Плоские фланцы 20С производятся по ГОСТ 12820-80 для условных проходов от Ду15 до Ду600. Температурный диапазон эксплуатации ограничен значениями от –40 C до +300 C, что определяется хладостойкостью стали 20С после нормализации. Механические свойства стали 20С в состоянии поставки: предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление разрыву — 410–550 МПа, относительное удлинение — не менее 24%. Ударная вязкость KCU при –20 C составляет не менее 34 Дж/см, что позволяет применять фланцы в условиях умеренного климата без ограничений по сейсмичности.

Уплотнительные поверхности плоских фланцев 20С выполняются гладкими (исполнение 1) или с соединением «шип-паз» (исполнение 2, 3) по ГОСТ 12815-80. Для агрессивных сред предусмотрена установка плоских прокладок из паронита ПОН-Б или фторопласта-4, при этом усилие затяга крепежа нормируется по ГОСТ 33259-2015. Резьба крепежных отверстий — метрическая М12–М33 в зависимости от условного прохода, шаг резьбы — крупный.

Области применения фланцев 20С

Плоские фланцы 20С востребованы при строительстве и ремонте технологических трубопроводов с некоррозионными средами: вода, пар, воздух, инертные газы, нефтепродукты с температурой до 300 C. Основные сегменты применения:

• системы отопления и горячего водоснабжения в котельных и тепловых пунктах;
• обвязка насосного оборудования и запорной арматуры в насосных станциях;
• технологические линии пищевой и химической промышленности при транспортировке нейтральных сред;
• магистральные и распределительные газопроводы низкого и среднего давления;
• системы пожаротушения и водоподготовки промышленных предприятий.

При выборе плоского фланца 20С для конкретного узла необходимо учитывать, что расчетное давление зависит от температуры эксплуатации: при +200 C допускаемое давление снижается на 12–15% относительно номинального значения при +20 C. Для рабочих сред с пульсацией давления или вибрацией рекомендуется применять фланцы с толщиной диска на один типоразмер больше расчетного.

Контроль качества и маркировка

Каждый плоский фланец 20С подвергается контролю химического состава и механических свойств партии. Клеймение наносится на наружную цилиндрическую поверхность и содержит товарный знак изготовителя, условный проход, марку стали и номер плавки. Для ответственных объектов атомной энергетики и магистральных трубопроводов требуется дополнительный ультразвуковой контроль поковок на отсутствие внутренних дефектов.

Вопросы и ответы