Воротниковые фланцы 20ФА в Минске

Воротниковые фланцы 20ФА — технические характеристики и применение

Воротниковый фланец 20ФА — это вид плоского приварного фланца встык, изготовленный из стали марки 20ФА. Данная марка относится к группе углеродистых сталей с добавлением ванадия, что обеспечивает повышенную прочность и сопротивление хрупкому разрушению при низких температурах. Фланцы 20ФА применяются для соединения трубопроводной арматуры и оборудования, работающего в условиях Севера и в средах с температурой до –60 C.

Конструктивные особенности воротниковых фланцев 20ФА

Воротниковый фланец 20ФА имеет коническую ступицу (воротник), которая плавно переходит в присоединительный выступ. Такая геометрия снижает концентрацию напряжений в зоне сварного шва и повышает циклическую прочность соединения. Фланец приваривается к трубе стыковым швом, что обеспечивает полный провар и герметичность. В отличие от плоских приварных фланцев, воротниковые фланцы 20ФА не требуют подкладных колец и допускают многократную разборку узла без потери эксплуатационных свойств.

Сталь 20ФА — это низколегированная сталь с содержанием ванадия 0,06–0,12%. Ванадий измельчает зерно феррита, повышая предел текучести и ударную вязкость. Механические свойства стали 20ФА регламентируются ГОСТ 5520 и ГОСТ 22727. Фланцы 20ФА изготавливаются по ГОСТ 33259, который устанавливает размеры, типы уплотнительных поверхностей и технические требования.

Механические свойства стали 20ФА

Типы уплотнительных поверхностей

Воротниковые фланцы 20ФА выпускаются с различными типами уплотнительных поверхностей, что позволяет подобрать исполнение под конкретную среду и условия герметизации:

• Исполнение А — с соединительным выступом, применяется для общепромышленных трубопроводов с температурой до 300 C;
• Исполнение В — с впадиной, используется в паре с фланцем исполнения Г для агрессивных сред;
• Исполнение Е — с шипом, обеспечивает повышенную жёсткость соединения при высоком давлении;
• Исполнение F — с пазом, применяется в паре с шипом для точной центровки;
• Исполнение J1 — под кольцевое уплотнение овального сечения для высоких давлений;
• Исполнение D — гладкое, для низких давлений и неответственных сред.

Применение воротниковых фланцев 20ФА

Фланцы 20ФА востребованы в трубопроводных системах, эксплуатируемых при низких климатических температурах. Основные области применения:

• магистральные нефтепроводы и газопроводы в районах Крайнего Севера;
• технологические трубопроводы нефтегазоперерабатывающих производств;
• системы сжиженного природного газа (СПГ) и криогенное оборудование;
• насосные и компрессорные станции с уличным размещением оборудования;
• системы пожаротушения и водоснабжения на открытых площадках;
• обвязка резервуарных парков и ёмкостного оборудования.

Рабочая среда для фланцев 20ФА — нефть, нефтепродукты, газ, вода, пар. Ограничением является применение в средах, вызывающих коррозионное растрескивание углеродистых сталей, например, в сероводородсодержащих средах без ингибиторов. Для таких условий следует применять фланцы из коррозионно-стойких сталей.

Диапазон размеров и давлений

Воротниковые фланцы 20ФА выпускаются на условные давления PN 16, PN 25, PN 40, PN 63 и PN 100. Диапазон условных проходов — от DN 15 до DN 600. Фланцы с DN свыше 300 мм изготавливаются преимущественно по индивидуальным заказам с контролем ультразвуковой дефектоскопией сварных швов и основного металла.

При выборе фланца 20ФА необходимо учитывать, что сталь 20ФА не предназначена для работы при температурах выше 350 C — при длительном нагреве происходит отпускная хрупкость и снижение прочностных характеристик. Для высокотемпературных сред применяются фланцы из легированных сталей типа 15Х5М или 12Х18Н10Т.

Контроль качества и испытания

Фланцы 20ФА подвергаются следующим видам контроля:

• химический анализ плавки — определение содержания углерода, марганца, кремния, ванадия, серы и фосфора;
• испытание на растяжение при комнатной температуре;
• испытание на ударный изгиб при температуре –60 C;
• контроль твёрдости по Бринеллю;
• ультразвуковой контроль поковок на отсутствие внутренних дефектов;
• гидравлические испытания на герметичность соединения с ответным фланцем.

Каждая партия фланцев сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки, результатов механических испытаний и данных неразрушающего контроля. Маркировка наносится на торец воротника и содержит условный проход, условное давление, марку стали и товарный знак изготовителя.

Вопросы и ответы