Воротниковые фланцы ASME B16.47 в Минске

Воротниковые фланцы ASME B16.47: классы 75–900, серии A и B

Воротниковые фланцы по ASME B16.47 — это крупногабаритные приварные детали трубопроводной арматуры с номинальным диаметром от NPS 26 до NPS 60, предназначенные для соединений, выходящих за область применения ASME B16.5. Стандарт регламентирует две независимые размерные серии: серия A (ранее MSS SP-44) с наружными диаметрами, унаследованными от трубопроводной практики, и серия B (ранее API 605) с уменьшенными диаметрами и меньшей массой при равном давлении. Конструктивно фланец представляет собой кованую или катаную деталь с конической втулкой (hub), плавно переходящей в патрубок под стыковую сварку, и опорным кольцом под спирально-навитую или металлическую прокладку.

Конструктивные и присоединительные параметры

Воротниковая геометрия обеспечивает распределение изгибающего момента от трубопровода на втулку и снижение концентрации напряжений в зоне сварного шва. Угол конусности втулки и радиус перехода к кольцу нормируются так, чтобы твёрдость в зоне термического влияния не превышала 200 HB при работе в сероводородсодержащих средах по NACE MR0175. Присоединительный размер — плоская поверхность (RF) с выступом 2 мм по ASME B16.20, реже «кольцевой паз» (RTJ) под металлическую прокладку овального или восьмиугольного сечения.

Классы давления: 75, 150, 300, 400, 600, 900. Для серии A доступны все перечисленные классы, для серии B — 150, 300, 400, 600, 900. Крепёж выполняется шпильками с крупной резьбой; число и диаметр отверстий под болты растут с классом давления и диаметром условного прохода.

Материалы и исполнения

Стандарт не фиксирует марку стали — он задаёт только геометрию и допуски, поэтому исполнение определяется проектной документацией и условиями эксплуатации. Типовые материалы:

• углеродистая сталь ASTM A105 — нефтегазопроводы, паропроводы, неагрессивные среды от –29 C до +425 C;
• кремнемарганцовистая A350 LF2 — холодный климат и низкотемпературные узлы до –46 C;
• хромомолибденовые A182 F11, F22 — установки каталитического крекинга, водородсодержащие потоки, до +565 C;
• нержавеющие A182 F304/F316/F321 — химические производства, морские терминалы, агрессивные среды;
• дуплекс A182 F51 — морские платформы, системы закачки морской воды, хлоридсодержащие потоки.

Типоразмерный ряд и масса

Ниже приведены справочные значения для серии A, класс 300, поверхность RF — они иллюстрируют влияние диаметра на металлоёмкость и габарит крепёжного контура.

Области применения

Фланцы NPS 26–60 востребованы там, где диаметр магистрали превышает возможности стандарта B16.5:

• магистральные нефте- и газопроводы, узлы подключения камер запуска и приёма средств очистки;
• технологические линии НПЗ: колонны атмосферной перегонки, реакторы гидроочистки, печные змеевики;
• компрессорные и насосные станции, входные и выходные патрубки центробежных нагнетателей;
• энергетика: паропроводы высокого давления, трубопроводы питательной воды, конденсаторы турбин;
• нефтегазопромысловое обустройство, фонтанная арматура, системы поддержания пластового давления.

Контроль и приёмка

Геометрия проверяется по ASME B16.47 с допусками на наружный диаметр, толщину кольца и соосность отверстий. Неразрушающий контроль включает ультразвуковую дефектоскопию поковок по ASTM A788, магнитопорошковую или капиллярную дефектоскопию поверхностей уплотнения. Гидроиспытание проводится при давлении 1,5 от номинального класса. Маркировка наносится на боковую поверхность кольца и содержит: NPS, класс, серию, материал, номер плавки, клеймо изготовителя.

Вопросы и ответы