Шпильки фланцевые 20ХН3А в Минске

Шпильки фланцевые 20ХН3А: характеристики и применение

Шпильки фланцевые из стали 20ХН3А — крепёжные изделия с резьбой на обоих концах, изготовленные из легированной конструкционной стали хромоникелевого класса. Марка 20ХН3А содержит 0,17–0,24 % углерода, 0,6–0,9 % хрома, 2,75–3,15 % никеля и относится к улучшаемым сталям с высокой прокаливаемостью. Шпильки применяются для стяжки фланцевых соединений трубопроводов, сосудов под давлением и корпусного оборудования, работающих при температурах от –60 C до +450 C.

Конструктивные особенности

Шпилька фланцевая 20ХН3А представляет собой цилиндрический стержень с метрической резьбой М16–М64 по ГОСТ 9150, выполненной методом накатки или резьбофрезерования. Конструкция предусматривает два варианта исполнения: с равной длиной резьбовых участков и с удлинённой резьбой со стороны гайки. Шпильки устанавливаются в отверстия фланцев с зазором или в резьбовые гнёзда корпусных деталей. Для обеспечения равномерной затяжки применяется моментный метод с контролем усилия по динамометрическому ключу или метод вытяжки шпилек гидравлическим натяжителем.

Механические свойства после термической обработки

Термическая обработка шпилек включает закалку в масле с температуры 820–850 C и высокий отпуск при 560–620 C. После улучшения достигаются следующие характеристики:

• предел прочности в — не менее 880 МПа;
• предел текучести т — не менее 685 МПа;
• относительное удлинение 5 — не менее 12 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см;
• твёрдость — 255–302 HB.

Сталь 20ХН3А обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 50 мм, что гарантирует однородность механических свойств по всему объёму шпильки. Это критически важно для крепежа фланцевых соединений большого диаметра, где неравномерность свойств приводит к перекосу и потере герметичности стыка.

Области применения

Шпильки фланцевые 20ХН3А востребованы в следующих отраслях:

• нефтегазовая промышленность — обвязка фонтанной арматуры, фланцы трубопроводов высокого давления;
• нефтехимия — крепление фланцев реакторов, колонн, теплообменников;
• энергетика — фланцевые соединения паропроводов и питательных трубопроводов ТЭС и АЭС;
• тяжёлое машиностроение — крепление корпусных деталей прессов и прокатных станов;
• судостроение — фланцевые соединения судовых систем высокого давления.

Технические параметры

Контроль качества и стандарты

Шпильки фланцевые 20ХН3А изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 20700, ГОСТ 23304 и отраслевых стандартов. Обязательному контролю подлежат:

• химический состав стали — спектральный анализ каждой плавки;
• механические свойства — испытания на растяжение и ударный изгиб;
• твёрдость — по Бринеллю на торце и по длине шпильки;
• геометрия резьбы — калибрами и профилометрами;
• отсутствие дефектов — ультразвуковая дефектоскопия и магнитопорошковый контроль.

Для ответственных соединений, работающих под давлением свыше 10 МПа, проводится гидравлическое испытание пробных сборок фланцевого узла с контролем остаточной деформации шпилек.

Вопросы и ответы