Кольцо стальное уплотнительное фланцевое
Обновлено: 27.04.2024
1 января 2021 года
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "НПФ "ЦКБА"
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 259 "Трубопроводная арматура и сильфоны"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 мая 2020 г. N 130-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 ноября 2020 г. N 1153-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34655-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2021 г.
5 Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 53561-2009
Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 ноября 2020 г. N 1153-ст ГОСТ Р 53561-2009 отменен с 1 января 2021 г.
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на уплотнительные стальные прокладки овального, восьмиугольного сечения для фланцевых соединений трубопроводной арматуры (далее - арматура) с фланцами номинальных диаметров от DN 10 до DN 400 на номинальное давление от PN 6,3 до PN 20,0 МПа (от PN 63 до PN 200 бар или кгс/см2) по ГОСТ 33259 и фланцами номинальных диаметров от DN 10 до DN 600 на номинальное давление от PN 6,3 до PN 25,0 МПа (от PN 63 до PN 250 бар) (см. [1]), а также на линзовые прокладки для фланцевых соединений арматуры с фланцами номинальных диаметров от DN 10 до DN 400 на номинальное давление от PN 6,3 до PN 20,0 МПа (от PN 63 до PN 200 бар) по ГОСТ 33259.
Далее по всему тексту стандарта единицу величины "бар" применяют вместо "бар или кгс/см2".
Настоящий стандарт устанавливает конструкцию, размеры и общие технические требования на уплотнительные стальные прокладки овального, восьмиугольного сечения для фланцевых соединений арматуры с фланцами, имеющими уплотнительную поверхность исполнения J по ГОСТ 33259 (см. также [1]), а также конструкцию, размеры и общие технические требования на линзовые прокладки для фланцевых соединений арматуры с фланцами, имеющими уплотнительную поверхность исполнения K по ГОСТ 33259.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 9.014 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 1050 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 4543 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия
ГОСТ 5632-2014 Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки
В Российской Федерации при изготовлении металлопродукции для предприятий атомного энергомашиностроения до 31 декабря 2020 г. необходимо руководствоваться ГОСТ 5632-72 "Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки".
ГОСТ 6032 Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии
ГОСТ 9012 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 11036 Сталь сортовая электротехническая нелегированная. Технические условия
ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
В Российской Федерации действует также ГОСТ 19281-89 "Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия" в отношении продукции, поставляемой по Государственному оборонному заказу.
ГОСТ 24856 Арматура трубопроводная. Термины и определения
ГОСТ 33259 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования
ГОСТ 33857 Арматура трубопроводная. Сварка и контроль качества сварных соединений. Технические требования
3 Термины, сокращения и обозначения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24856.
3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения и обозначения:
КД - конструкторская документация;
МКК - межкристаллитная коррозия;
НД - нормативная документация;
ТУ - технические условия;
УЗК - ультразвуковой контроль;
ЦЭШЛ - центробежное электрошлаковое литье;
DN - номинальный диаметр;
PN - номинальное давление;
KCU - ударная вязкость, определенная на образце с концентратором вида U.
4 Конструкция и размеры
4.1 Прокладки по конструкции предусматривают трех типов:
- прокладки овального сечения;
- прокладки восьмиугольного сечения;
- линзовые прокладки.
4.2 Конструкция и размеры прокладок типа 1 для фланцев по ГОСТ 33259 (см. также [1]) (исполнение J) приведены на рисунко 1 и в таблице 1.
Конструкция и размеры прокладок типа 2 для фланцев по ГОСТ 33259 (исполнение J) приведены на рисунке 2 и в таблице 1. для фланцев, приведенных с учетом требований [1] (исполнение J) — на рисунке 3 и в таблице 1.
Рисунок 1 — Прокладки овального сечения типа 1 для фланцев по ГОСТ 33259 (см. также [1J)
Рисунок 2 — Прокладки восьмиугольного сечения типа 2 для фланцев по ГОСТ 33259
Рисунок 3 — Прокладки восьмиугольною сечения типа 2 для фланцев (см. J1J)
Таблица 1. Размеры прокладок овального сечения типа 1 и восьмиугольного сечения типа 2
Номинальный диаметр DN для номинальных давлений PN, МПа (бар)
для фланцев, исполнение J, по ГОСТ 33259
для фланцев, исполнение J (см. [1])
Конструкция и размеры прокладок типа 3 для фланцев по ГОСТ 33259 (исполнение К) приведены на рисунке 4 и в таблице 2.
Рисунок 4 — Прокладки линзовые типа 3 для фланцев по ГОСТ 33259
Таблица 2 — Размеры прокладок линзовых типа 3 для фланцев по ГОСТ 33259 (исполнение К) В миллиметрах
Номинальный диаметр DN
Диаметр касания d к
Размер для справок.
4.3 Примеры условных обозначений прокладок типа 1 для фланца DN 200, PN 63 из стали марки 08кп с максимальным значением твердости 110 HB:
- для фланцев по ГОСТ 33259:
Прокладка 1-1-200-63-08кп-110 ГОСТ 34655-2020
- для фланцев, приведенных с учетом требований [1]:
Прокладка 1-2-200-63-08кп-110 ГОСТ 34655-2020
Примеры условных обозначений прокладок типа 2 для фланца DN 200, PN 160 из стали марки 08кп с максимальным значением твердости 110 HB:
Прокладка 2-1-200-160-08кп-110 ГОСТ 34655-2020
Прокладка 2-2-200-160-08кп-110 ГОСТ 34655-2020
Примеры условных обозначений прокладок типа 3 для фланца DN 200 из стали марки 12Х18Н10Т с максимальным значением твердости 150 HB:
Прокладка 3-200-12Х18Н10Т-150 ГОСТ 34655-2020
5 Технические требования
5.1 Прокладки следует изготавливать в соответствии с требованиями настоящего стандарта по КД, утвержденной в установленном порядке.
5.2 Прокладки изготавливают из труб, поковок, раскатных колец, штампованных заготовок, сортового проката. Допускается изготавливать прокладки из листового проката методом вальцовки заготовки и обязательного контроля УЗК после пластической деформации. Изготовление прокладок из литых заготовок, в т.ч. полученных методом ЦЭШЛ, не допускается.
5.3 Перечень материалов для прокладок приведен в таблицах 3 и 4.
Таблица 3. Перечень материалов для овальных и восьмиугольных прокладок
Материал (марка стали)
Температура применения, °C
08кп, 10 по ГОСТ 1050
20 по ГОСТ 1050
10895, 10880 по ГОСТ 11036
20Х13 по ГОСТ 5632
09Г2С по ГОСТ 19281
08Х18Н10, 08Х18Н10Т по ГОСТ 5632
12Х18Н10Т по ГОСТ 5632
10Х17Н13М2Т по ГОСТ 5632
15Х5М по ГОСТ 4543
08Х13 по ГОСТ 5632
При температуре рабочей среды от минус 30 °C до минус 40 °C следует проводить испытание на ударный изгиб, при этом KCU -40 >= 300 кДж/м 2 (3,0 кгс м/см 2 ).
Таблица 4. Перечень материалов для линзовых прокладок
35 по ГОСТ 1050
10Х17Н13М3Т по ГОСТ 5632
15ХМ, 15Х5М по ГОСТ 4543
30ХМ по ГОСТ 4543
Материал прокладок выбирают в зависимости от условий эксплуатации соединения (температуры применения, стойкости материала к внешней и внутренней среде), а также материала фланцевого соединения, в котором устанавливается прокладка.
Допускается изготовление прокладок из других марок сталей, исходя из условий эксплуатации, по НД, утвержденным в установленном порядке.
5.4 Прокладки типов 1 и 2 DN 200 - DN 600 допускается изготавливать сварными при условии выполнения сварных швов с полным проплавлением по всему сечению прокладки. Допускается наличие на прокладке одного поперечного сварного шва.
Требования к сварке и контроль качества сварного соединения - по ГОСТ 33857. Методы и объем контроля сварных соединений категории 3 - по ГОСТ 33857. Допускается вместо радиографического контроля проводить 100%-ный контроль УЗК для прокладок из углеродистых и низколегированных сталей.
Гидравлические испытания прокладок допускается проводить после монтажа в составе изделия или системы.
Разность в твердости металла сварного шва и зоны термического влияния по отношению к твердости основного металла должна быть не более 20 HB. Допускается замер твердости проводить на 2% прокладок от партии (но не менее 2 шт.).
5.5 Для сварных прокладок температура применения указана в таблице 3.
5.6 Заготовки для изготовления прокладок следует подвергать термической обработке. Допускается подвергать термической обработке готовые прокладки. После проведения термической обработки отслоение окалины на поверхности прокладок не допускается. Допускаются цвета побежалости.
Режим термической обработки выбирает изготовитель в зависимости от марки стали.
Допускается не проводить термообработку заготовок прокладок из углеродистых и низкоуглеродистых сталей, если выполнены следующие условия:
- твердость металла не превышает максимальных значений, приведенных в приложении А;
- при изготовлении прокладок не используют технологические операции гибки, сварки и обработки давлением.
Необходимость термообработки указывают в ТУ и КД.
5.7 Прокладки, изготовленные из сталей аустенитного класса, по требованию заказчика, подвергают контролю на стойкость против МКК по ГОСТ 6032.
5.8 Твердость основного металла прокладок должна быть ниже твердости металла фланца. Разность в твердости металла фланцев и прокладок должна быть не менее 20 HB. Измерение твердости - по ГОСТ 9012.
Измерение твердости необходимо проводить непосредственно на заготовках после термической обработки (предварительно подготовив горизонтальные участки поверхности).
Измерение твердости допускается проводить и на прокладках на наружных плоских поверхностях. Измерение твердости прокладок DN = 200 измерение твердости проводят не менее чем в трех точках, расположенных по окружности на боковой поверхности прокладок под углом 120°. Допускается замер твердости проводить на 2% прокладок от партии (но не менее 2 шт.).
Примечание - Под партией прокладок подразумевают прокладки, изготовленные по одной технологии, из одной марки материала и прошедшие одновременно термообработку.
5.9 Рекомендуемые значения твердости стальных прокладок и фланцев в зависимости от марки стали приведены в приложении А.
5.10 На уплотнительных поверхностях прокладок всех типов не допускаются раковины, забоины, вмятины, царапины, трещины. Исправление указанных дефектов заваркой или подчеканкой не допускается.
На уплотнительных поверхностях прокладок овального сечения (тип 1) и линзовых (тип 3) не допускаются волосовины всех направлений.
На неуплотнительных поверхностях прокладок отпечатки от прибора для контроля твердости дефектами не считаются.
5.11 Кромки прокладок не должны иметь заусенцев. Для снятия заусенцев допускается притупление острой кромки до 0,5 мм.
5.12 Прокладки должны иметь временную противокоррозионную защиту (консервацию) по ГОСТ 9.014. Прокладки из коррозионно-стойких сталей допускается не консервировать.
5.13 Маркировка на бирке, прикрепленной к каждой прокладке, должна содержать товарный знак или наименование изготовителя, условное обозначение согласно 4.3, марку материала и обозначение настоящего стандарта.
На боковую поверхность каждой прокладки наносят марку материала прокладки лазером, электрографическим или ударным (клеймение) способами, не влияющими на работоспособность прокладки, и товарный знак изготовителя (при наличии места). Маркировка прокладок из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов электрографическим способом не допускается.
5.14 Упаковка прокладок должна обеспечивать защиту от повреждений при хранении и транспортировании.
5.15 Рекомендуемая форма заявки на изготовление прокладок приведена в приложении Б.
5.16 Партия прокладок должна сопровождаться ПС, удостоверяющим соответствие прокладок требованиям настоящего стандарта и КД.
Фланцевые соединения и крепеж: особенности и характеристики
Фланцевое соединение популярно и применяется во время монтажа. Существует большое количество особенностей правильного крепежа фланца, с которыми может ознакомить только специалист.
Что такое фланец и для чего он нужен?
Фланец это деталь трубопроводной системы, который предназначен для монтажа ее отдельных частей. Также его используют, чтобы присоединить оборудование к трубопроводу.
Какие области применения?
Фланец используют во время монтажа трубопроводов и оборудования во большинстве отраслей. Во время изготовления фланцев используют разнообразный материал, поэтому их эксплуатация возможно при различных условиях: среда с разной температурой, влажностью и т.д. Также учитывают среду, проходящую внутри трубопровода (и агрессивную тоже).
Особенности и характеристики
Характеристики фланцев делят на несколько типов:
Конструктивные
Группа характеристик, в основе которой различные конструкции фланца — наиболее популярные из них по территории РФ и стран СНГ это:
- ГОСТ 12820-80 — фланец стальной плоский приварной;
- ГОСТ 12821-80 — фланец стальной приварной встык;
- ГОСТ 12822-80 — фланец стальной свободный на приварном кольце.
Фланцы по этим стандартам используют во время соединения трубопроводной арматуры и оборудования. Из-за отличий в конструкции способ монтажа каждого вида фланца различаются.
Фланец стальной плоский приварной "надевают" на трубу, а после приваривают по окружности трубы двумя сварными швами;
Фланец стальной приварной встык обуславливает монтаж тем, что для сварки нужен лишь один шов, если сравнивать с плоским приварным фланцем. Это занимает меньше времени и делает работу проще. Торец трубы нужно соединить встык с "воротником" фланца;
Стальной свободный фланец на приварном кольце изготавливают двумя частями: фланец и кольцо, которые должны совпадать по условному диаметру и давлению. Такой тип фланцев требует приварить у трубе только кольца, оставляя сам фланец свободным, что значительно облегчает монтаж. Поэтому болтовые отверстия свободного фланца легко состыковать с болтовыми отверстиями фланца арматуры или оборудования не поворачивая трубу. Стальной свободный фланце на приварном кольце часто применяют для монтажа трубопроводной арматуры, которая устанавливается в труднодоступном месте или требует частый ремонт фланцевого соединения.
Также является плюсом то, что для экономии допускают использование фланца из углеродистой стали, если он применяется с трубой из нержавеющей стали (табл. 1).
| Тип фланца | Параметры среды | Марка материала | ||
| Давление условное Ру, кг/см 2 | Температура К (°С) | Фланец | ||
| Стальной плоский приварной ГОСТ 12820-80 | от 1 до 25 | от -30 до 300 | Ст3сп не ниже 2-й категории по ГОСТ 535-88 | |
| от -70 до 300 | 09Г2С по ГОСТ 19281-89, 10Г2 по ГОСТ 4543-71 | |||
| от -30 до 300 | Стали 20, 25 по ГОСТ 1050-88 | |||
| от -40 до 300 | 15ХМ по ГОСТ 4543-71 | |||
| от -40 до 300 | 12Х18H9Т по ГОСТ 7769-82 | |||
| Стальной приварной встык ГОСТ 12821-80 | от1 до 25 | от -30 до 300 | Ст3сп не ниже 2-й категории по ГОСТ 535-88 | |
| от 1 до 100 | от -40 до 425 | Стали 20, 25 по ГОСТ 1050-88 | ||
| от 1 до 200 | от -30 до 450 | |||
| от -40 до 450 | 15ХМ по ГОСТ 4543-71 | |||
| от -40 до 300 | 5Х18Н12С4ТЮ (типа) ГОСТ 5632-72 | |||
| от -70 до 300 | ||||
| от -70 до 350 | 09Г2С по ГОСТ 19281-89 10Г2 по ГОСТ 4543-71 | |||
| от -40 до 400 | 06ХН28МДТ (типа ЭИ-945) по гОСТ 5632-72 | |||
| от -70 до 400 | ||||
| от -40 до 450 | 12Х18Р9Т 10Х17Н13М3Т (типа ЭИ-432) по ГОСТ 5632-72 | |||
| от -40 до 510 | 15Х5М по ГОСТ 5632-72 | |||
| от -80 до 600 | 12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72 | |||
| от -253 до 600 | 10Х17Н13М3Т (типа ЭИ-432) по ГОСТ 5632-72 | |||
| Стальной свободный на приварном кольце ГОСТ 12822-80 | от 1 до 25 | от -30 до 300 | Ст3сп не ниже 2-й категории по ГОСТ 535-88 | |
Нужно отметить, что кроме трех основных стандартов фланцы изготавливают по чертежу заказчика. Фланцы, которые не подходят нормам стандартов, не имеют постоянной конструкции и меняют свои параметры в зависимости от целей.
Существуют стандарты зарубежных государств, которые отличаются от ГОСТ конструктивно. К таким популярным стандартам относится американский ANSI и немецкий DIN.
| Отличительные характеристики фланцев | ||
| Конструктивные | Технологические | |
| Диаметр условного прохода Ду | ||
| Условное давление Ру | ||
| Исполнение с 1 по 9 | ||
| Ряд 1 или 2 | ||
| Круглый (квадратный) | ||
| Материал | Ст. 20 | |
| Ст. 09Г2С | ||
| Ст. 15X5M | ||
| Ст. 08Х18Н10Т (12Х18Н10Т) | ||
| Другие | ||
| Конструкция | Фланцы стальные плоские приварные ГОСТ 12820-80 | |
| Фланцы стальные приварные встык ГОСТ 12821-80 | ||
| Стальной свободный на приварном кольце ГОСТ 12822-80 | ||
| Зарубежный стандарт | ||
| Нестандартные | ||
| Фланцы по другим российским стандартам | ||
К фланцам по другим российским стандартам относятся такие как: фланцы стальные резьбовые, фланцы сосудов и аппаратов, фланцы изолирующие для подводных трубопроводов. Они отличаются от вышеупомянутых по конструкции и областям применения.
- Также к конструктивным особенностям относятся (на примере трех наиболее распространенных ГОСТов):
- Условный проход. Обозначается как Ду и измеряется в мм;
- Условное давление. Обозначается как Ру и измеряется в кгс/см2;
- Исполнение с 1 по 9. Определяет вид поверхности под прокладку;
- Материал (представлен российскими марками стали).
Технологические
Такие характеристики связаны с деталями изготовления фланцев — определяются заготовки и технологии исполнения.
Круглые и квадратные фланцы. На сегодняшний день задвижки клапаны и другие изделия изготавливают для трубопроводной арматуры в небольшом количестве: они имеют фланец квадратный в роли присоединительного узла. ГОСТ 12815-80 определяет максимальное давление для конструкций, равное Ру 4 МПа (40 кгс/см2), и предусматривает использование и круглых, и квадратных фланцев. Заказывая квадратные фланцу стоит помнить о прямой зависимости диаметра фланца от условного давления — высокое давление требует фланец меньшего диаметра (табл. 2).
| Ру, кг/см 2 | 1,0; 2,5; 6,0 | 10,0; 16,0 | 25,0; 40,0 |
| Ду, мм | 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100 | 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80 | 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 |
Условный проход
Нужно знать: условный проход не то же самое, что внешний диаметр трубы — он означает проход для среды через фланцевое соединение. Стальные плоские приварные фланцы отличаются со стальными свободными фланцами на приварном кольце для диаметров условного прохода Ду 100, 125, 150 мм тем, что дают возможность трех конструкций под разные наружные диаметры трубы.
Следовательно во время заказа фланцев этих типов для Ду 100, 125 м 150 мм указывают букву, обозначающую нужный диаметр трубы. В случае не указанной в заявке буквы фланцы производят для таких диаметров трубы: 100А, 125А, 150Б (табл. 3).
| Диаметр условного прохода Ду, мм | Наружный диаметр трубы, мм | ||
| А | Б | В | |
| 100 | 108 | 114 | - |
| 125 | 133 | 140 | - |
| 150 | 152 | 159 | 168 |
Следующей особенностью фланцев с диаметром условного прохода Ду > 200 мм является то, что из-за различных классов точности изготовления труб и фланцев, расточка внутреннего диаметра фланцев плоского, свободного и его кольца допускается по фактическому наружному диаметру трубы с зазором на сторону не более 2,5 мм , т. е. по всему внутреннему диаметру фланца и кольца не более 5,0 мм . Другими словами, при изготовлении трубы возможно отклонение от идеальной формы круга, таким образом, труба может не соответствовать внутреннему диаметру фланца, что в свою очередь затрудняет соединение трубы и фланца.
В случае не указанных особенностей исполнения конструкции размеров сцепления (ряд 1 или 2) изготовитель прибегает к ряду 2. Фланцы ряда 2 отличается от фланцев ряда 1 количеством отверстий для крепежных болтов и диаметром.
Давление
Еще одни отличием является допустимое давление. Условное давление имеет разные значения нормы для различных фланцев, которые отличаются геометрическими размерами и исполнением уплотнительной поверхности. Фланец стальной плоский приварной (ГОСТ 12820-80) и фланец стальной свободный на приварном кольце (ГОСТ 12822-80) выдерживают давление до 25 кгс/см2, а вот фланец стальной приварной встык (ГОСТ 12821-80) может выдерживать давление до 200 кгс/см2.
Исполнения фланца
По стандарту ГОСТ существует 9 исполнений поверхностей фланца. Свободный фланец имеет разные исполнения только приварного кольца.
Исполнение 1. Используется при условном давлении не выше 63 кгс/см2. Для трубопроводов, транспортирующих вещества А и Б технологических объектов I категории взрывоопасное не допускается применение фланцевых соединений с исполнением I уплотнительной поверхности, за исключением случаев применения спирально навитых прокладок с ограничительным кольцом.
При этом существует следующая схема стыковки фланцев по исполнениям:
- Исполнение 1 (с соединительным выступом) с исполнением 1;
- Исполнение 2 (с выступом) с исполнением 3 (с впадиной);
- Исполнение 4 (с шипом) с исполнением 5 (с пазом);
- Исполнение 6 (под линзовую прокладку) с исполнением 6;
- Исполнение 7 (под прокладку овального сечения) с исполнением 7;
- Исполнение 8 (с шипом) с исполнением 9 (с пазом) с обязательным использованием фторопластовой прокладки.
Марки материала
Также важной особенности фланца является характеристика применяемого материала: фланцы изготавливают из углеродистых и легированных сталей, нержавеющей стали. Вид стали выбирают в зависимости от условий эксплуатации. Марка стали подбирается под температуру, среду, которую транспортируют, и давление в соответствии и рекомендациями ГОСТ 12816-80
Важен крепеж соединения, используемый для отдельных частей машины и конструкций. К ним относят шпильку, болт, винты, гайки, шайбы и т.д.
| Крепеж | |
| Специальный | Общепромышленный |
| Автомобильный Строительный Железнодорожный Другие | |
Фланцевый крепеж используют чтобы соединить детали трубопроводной системы.
Болт — деталь для крепежа, которую применяют с разъемным соединением частей машин. Она имеет стержень с резьбой на одном конце и головку на другом.
Гайка — деталь для резьбового соединения или винтовой передачи с отверстиями с резьбой.
Шайба — деталь из мягкого материала, которую подкладывают для уплотнения плд головку винта или гайку.
Шпилька — деталь для крепления в виде стержня из металла, у которой резьба на двух концах.
Подбор уплотнительных материалов для фланцевых соединений
Существует множество материалов, которые применяют для изготовления уплотнений. Широкий выбор позволит применять эти изделия в любых отраслях промышленности и народного хозяйства.
С помощью уплотнительных материалов проводят полную герметизации соединений и систем для длительной, надежной и бесперебойной эксплуатации оборудования.
При выборе прокладок, также как и для других деталей фланцевого соединения, необходимо иметь в виду обязательные характеристики: рабочая среда, номинальное давление, рабочая температура, соответствие уплотнительной поверхности фланца.
Основные требования к уплотнению это: упругость, стойкость к среде, в которой работают, сохранение своих физических свойств при рабочей температуре среды и антикоррозийность. При использовании металлических прокладок металл не должен деформировать уплотняющие поверхности фланца, поэтому металл прокладок должен иметь твердость ниже, чем металл уплотняемых поверхностей фланцев.
Определения
Уплотнительные материалы — средства для герметизации систем трубопроводной арматуры, резьбовых соединений труб и подобных. Уплотнительные материалы способны значительно упростить монтажа и демонтаж трубопроводных соединений. Обычно уплотнительный материал состоит из пластичных веществ, которые содержат порошок графита не более 20%, дисульфид молибдена и мягкие металлы.
Уплотнительные материалы для фланцевых соединений подбираются, согласно нормативному документу, в зависимости от рабочей среды, параметров давления и температуры, а также согласно проекту и по рекомендациям специализированных (экспертных) организаций.
Виды (типы) уплотнительных материалов
Условно прокладки для фланцевых соединений согласно используемому материалу можно разделить на:
- неметаллические (паронит, картон, фторопласт).
- металлические (стальные прокладки овального сечения и восьмиугольного сечения, линзовые).
- комбинированные (спирально-навитые прокладки, прокладки типа «Графлекс» из терморасширенного графита, прокладки графитофторопластовые и т. п.).
Нормативные документы
Существует огромное количество различной нормативно-технической документации, которая регламентирует основные требования и нормы по изготовлению и эксплуатации прокладок для фланцевых соединений.
• ГОСТ 15180-86 «Прокладки плоские эластичные. Основные параметры и размеры».
• ГОСТ 28759.6-90 «Прокладки из неметаллических материалов. Конструкция и размеры. Технические требования».
• ОСТ 26 260 461 «Прокладки овального сечения ОСТ и восьмиугольного сечения стальные для фланцев арматуры. Конструкция, размеры и общие технические требования».
• ОСТ 26-845-73 «Прокладки овального и восьмиугольного сечения стальные. Конструкция и размеры прокладок для фланцевых соединений. Технические требования».
• ГОСТ 10493-81 «Линзы уплотнительные жесткие и компенсирующие на Ру 20-100 МПа» и т. д.
Наиболее востребованные уплотнительные материалы
Прокладки из неметаллических материалов Прокладки плоские эластичные (ГОСТ 15180-86)
Для плоских эластичных прокладок по ГОСТ 15180-86 используют материал: паронит, резина, картон, фторопласт 4 и композиционный материал. Они являются основой прокладок для фланцев арматуры, соединительных частей и трубопроводов с уплотнительными поверхностями исполнений 1-5,8,9 по ГОСТ 12815-80. Прокладки будут иметь такие технические характеристики: условное давления от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см 2 ) и условный проход от 10 до 3000 мм.
Исполнение
Исполнения прокладок
Исполнения уплотнительных поверхностей по ГОСТ 12815-80
Условное давление, Ру, МПа (кгс/см 2 )
Условный проход, Ду,мм
Паронит (ГОСТ 481-80)
Паронит считается универсальным прокладочным материалом для фланцевого уплотнения плоских разъемов с различными средами (холодных и горячих газов, воздуха, пара, масел, нефтепродуктов и др.). В зависимости от назначения паронит производятся семи марок, некоторые из которых используются для уплотнения фланцевых соединений: ПОН, ПМБ, ПМБ-1, ПК, ПА, ПОН-А, ПОН-Б. Применяется в химической и нефтехимической промышленности, в машиностроении, металлургии и металлообработке, электротехнике и электроэнергетике для обеспечения необходимой герметичности соединений различного типа в условиях воздействия агрессивных сред, высоких температур и давления.
ПОН-А. Для этого материала существуют ограничения по давлению при применении его для фланцевое уплотнение соединения типа «гладкие». Возможность их использования в этом случае допустима лишь при давлении до 4 МПа (40 кгс/см 2 ). В остальных случаях выдерживается давление до 4,5 МПа (45 кгс/см 2 ), и температура от -40 до +450 °С. Возможность транспортировки следующих сред: перегретая вода, пар, жидкий и газообразный аммиак, тяжелые и легкие нефтепродукты.
ПОН-Б. Как и ПОН-А, этот материал обладает теми же самыми ограничениями. А вот диапазон по давлению у него более широк до 6,4 МПа (64 кгс/см 2 ), температуру выдерживает такой материал от -50 до +450 °С. Рабочая среда практически та же, что и ПОН-А, но добавляются следующие рабочие среды: спирты, жидкий кислород и азот.
ПОН-В. Прокладки из материала ПОН-В применяются в системах, транспортирующих минеральные масла и легкие нефтепродукты, топливно-воздушные смеси, воздух, воду, тосол и антифриз. Эти уплотнительные материалы выдерживают давление до 4 МПа (40 кгс/см 2 ).
ПМБ (паронит маслобензостойкий) используется для тех же типов соединения, как и ПОН. Показатели по температуре мало чем отличаются от показателей ПОН, от -40 до +490 °С, однако давление такой материал выдерживает до 10 МПа (100 кгс/см 2 ), кроме «гладких» исполнений, также в отличие от последнего этот вид материала устойчив к агрессивному воздействию масел и бензина. Для фланцевого уплотнения соединений на газопроводах природного газа и в установках сжиженных газов рекомендуется применять паронит марки ПМБ (в диапазоне температур от -40 до +60 "С и предельного давления до 1,6 МПа (16 кгс/см 2 ).
ПМБ-1 (паронит маслобензостойкий - 1) применение этого вида материала ограничивается показателями по давлению до 4 МПа (40 кгс/см 2 ) при использовании для «гладкого» вида исполнения, для других типов исполнения соответствуют диапазоны температур от -2 до +250 °С и показатели по давлению до 16 МПа (160 кгс/см 2 ). Рекомендован для систем, транспортирующих тяжелые и легкие нефтепродукты, масляные фракции, жидкость ВПС, хладоны 12,22,114В-2.
ПК (паронит кислотостойкий) применяется для всех вышеупомянутых типов исполнения без особых ограничений по температуре и давлению для какого-либо из них. Температура до 250 °С и давление до 10 МПа (100 кгс/см 2 ). Применяется в системах, транспортирующих воду, пар, нейтральные сухие инертные газы, воздух, тяжелые и легкие нефтепродукты и масляные фракции.
ПА (паронит армированный сеткой) используется для уплотнения неподвижных соединений типа «гладкие» с рабочим давление среды до 4 МПа (40 кгс/см 2 ), а также «шип-паз», «выступ-впадина» без ограничений. Температура до 180 °С и давление до 10 МПа (100 кгс/см 2 ). Подходят для систем, транспортирующих воду, пар, нейтральные сухие инертные газы, воздух, тяжелые и легкие нефтепродукты и масляные фракции.
Фторопласт-4
Фторопласт 4 обладает исключительной стойкостью ко всем кислотам, растворителям, нефтепродуктам, щелочам (кроме щелочных металлов). Обладает достаточно широким диапазоном температур от -269 до +260 °С, инертностью, стойкостью к водяному пару, климатическим и бактериальным воздействиям, достаточно высокой прочностью, отличными диэлектрическими, антифрикционными и антиадгезионными свойствами.
Лента ФУМ
Применяется для уплотнения резьбовых соединений в пищевой и медицинской промышленности, в технологических трубопроводах для транспортировки агрессивных газовых и жидких сред в диапазоне температур от -60 до +200 °С и при высоких давлениях до 10 МПа (100 кгс/см 2 ).
Представляет собой ленту, изготовленную из фторопласта, содержащего смазку. Лента ФУМ считается универсальным уплотнителем для резьбовых соединений любого типа, совместима со всеми материалами.
Уникальные свойства фторопласта позволяют использовать данный материал в качестве уплотнительного элемента. Выпускаются в виде:
• жгутов круглого и прямоугольного сечения;
Жгут ФУМ служит в качестве прокладок для неподвижных уплотнений и сальниковых набивок в насосах и арматуре, работающих при повышенных температурах и агрессивных средах.
Картон
Если по условиям работы прокладкам требуются огнестойкие свойства, то для их изготовления рекомендуется применять:
•асбестовый картон (ГОСТ 2850-80) марок КАОН-1, КАОН-2;
Резина
Материал используется при производстве межфланцевых прокладок. Резиновые прокладки для фланцевых соединений делятся на несколько типов: теплостойкая, маслобензостойкая, морозостойкая, кислотно-щелочестойкая и пищевая. Этот материал обладает высокой эластичностью, что позволяет легко достичь плотности между металлической поверхностью фланца и прокладкой, не применяя особых усилий при затяжке. Материал обладает высокой устойчивостью к различным агрессивным средам, а также является практически непроницаемым для газов, паров и жидкостей.
В зависимости от твердости резина подразделяется на мягкую, средней твердости и повышенной твердости.
В зависимости от стойкости к воздействию масла и бензина маслобензостойкая резина подразделяется на марки А и Б.
Примечание. Поскольку чрезмерное сжатие ухудшает свойства резины, деформацию ее необходимо ограничить 30-50 % допускаемой.
Примечание. Основным минусом некоторых неметаллических прокладок можно считать наличие в них асбеста, который уже запрещен во многих зарубежных странах в связи с тем, что асбест является неэкологическим материалом и вреден для здоровья человека.
Металлические прокладки для фланцевых соединений
Металлические прокладки для фланцев обеспечивают высокую герметизацию в условиях высокого давлениях и температуры. Для уплотнения соединения деталей, оборудования установок сжиженных газов и на газопроводах всех давлений рекомендуемыми материалами для изготовления металлических прокладок являются:
• алюминий листовой отожженный по ГОСТ 13722-78, ленты из алюминия или алюминиевых сплавов (отожженных) по ГОСТ 13726-78, ГОСТ 21361-76, толщиной 1-4 мм;
• медь листовая мягкая марок М1, М2 по ГОСТ 495-77.
Предназначены для уплотнения фланцевых соединений, выполненных с исполнением 7 (для прокладок овального сечения) на условное давление Ру 6,3 до 16,0 МПа (от 63 до 160 кгс/см 2 ) и температуру от -70 до 600 °С.
Прокладки могут изготавливаться из стали 08кп по ГОСТ 1577 и 10695 по ГОСТ 11036, стали 08X13 по ГОСТ 7350 или по ГОСТ 5949, из стали 08X18Н10 по ГОСТ 7350 или по ГОСТ 5949.
Согласно нормативным документам, разрешается изготовление этих прокладок и из других марок стали в зависимости от требований по эксплуатации.
Линзовые прокладки предназначены для применения в химической и нефтехимической отраслях для систем с повышенными требованиями к безопасности на фланцевые уплотнения соединений арматуры, соединительных частей и трубопроводов на условное давление от 2 до 100 МПа (от 20 до 1000 кгс/см 2 ) и температурой среды от -50 до +510 °С. Производятся по ГОСТ 10493-81.
Линзовая прокладка служит уплотнительным материалом для фланцев с исполнением уплотнительной поверхности 6. Особенность этого исполнения состоит в том, что его конструкция обуславливает применение только линзовой прокладки.
Существует два вида линзовых прокладок: жесткие и компенсирующие. В свою очередь жесткая линза бывает исполнения 1, с буртом, либо исполнения 2, без бурта. Компенсирующие линзы делятся по показателям давления: линза исполнения 1 применяется при давлении до 50 МПа (500 кгс/см 2 ) и линза исполнения 2 при давлении от 63 до 100 МПа (от 630 до 1000 кгс/см 2 ).
Жесткая линза может выдерживать давление до 100 МПа (1000 кгс/см 2 ) и температуру среды от -40 до+510°С.
Примечание. Компенсирующие линзы и вставные кольца к ним должны изготавливаться из одинаковых марок стали.
Примечание. Твердость основного металла прокладки (овального и восьмиугольного сечения) должна быть ниже твердости металла фланца, для того чтобы при осуществлении монтажа прокладка не повредила уплотнительную поверхность фланца и тем самым не нарушила герметичность всего соединения.
Графитовые кольца для насосов
Кольцо уплотнительное графитовое применяется для уплотнения подвижных и неподвижных соединений трубопроводной арматуры, центробежных, вихревых и поршневых насосов, машин и аппаратов, которые используются в энергетической, нефтехимической, химической, перерабатывающей и других отраслях производства.
Также на нашем сайте Вы можете приобрести набор уплотнительных колец.
Использование колец графитовых для насосов ТМГ увеличивает межремонтный период эксплуатации:
- Регулирующей трубопроводной арматуры в 3-5 раз;
- Центробежных насосов в 5-12 раз.
Кольца изготавливаются из фольги графитовой ТМГ с содержанием углерода:
ТМГ-Ф/А-99,85%; ТМГ-Ф/В-99,5%; ТМГ-Ф/С-99,0%;
По способу изготовления кольцо уплотнительное графитовое подразделяется:
| Способ изготовления | Описание способа | Плотность графитового материала, г/см^3 |
| Витой (В) | Производится способом послойной спиральной намотки графитовой фольги ТМГ® с последующий холодным прессованием вдоль оси намотки. | 1,2 - 2,0 |
| Витой армированный (ВА) | Производится методом послойной спиральной намотки графитовой фольги ТМГ® и армирующей составляющей (лентой холоднокатаной из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали, сеткой латунной или фольгой медной рулонной для технических целей) с последующим холодным прессованием в пресс-форме вдоль оси намотки. | 1,6 - 1.8 |
| Слоенный (С) | Производится путем последовательного накладывания колец из графитового листа ТМГ-Л с последующим их склеиванием и обжатием. | 1,2 - 1,4 |
| Слоенный армированный (СА) | Производится путем последовательного накладывания колец из графитового листа ТМГ-ЛА с последующим их склеиванием и обжатием. | 1,2 - 1,8 |
По способу исполнения витые кольца подразделяются:
| Обозначение исполнения | Конструкция | Описание конструкции |
| И1 | Отсутствуют защитные кольца | |
| И2 | С одним торцевым плоским защитным кольцом | |
| И3 | С двумя торцевыми плоскими защитными кольцами | |
| И4 | С торцевыми П-образными защитными кольцами или с двумя угловыми защитными кольцами | |
| И5 | С двумя торцевыми П-образными защитными кольцами или с четырьмя угловыми защитными кольцами | |
| И6 | С одним угловым внешним защитным кольцом | |
| И7 | С двумя угловыми внешними защитными кольцами | |
| И8 | С одним угловым внутренним защитным кольцом | |
| И9 | С двумя угловыми внутренними защитными кольцами | |
| И10 | С внутренними внешними угловыми кольцами | |
| И11 | С двумя внешними и одним внутренним угловым или одним торцевым П-образным и одним внешним угловым защитным кольцом | |
| И12 | С двумя внутренними и одним внешним угловым или одним торцевым П-образным и одним внутренним угловым кольцом |
Кольца графитовые ТМГ для торцевых уплотнений
Примечание: защитные кольца предназначены для исключения экструдирования материала кольца в зазор и предотвращения контакта с окислительной средой независимо от ее температуры, либо с воздухом при температуре 450°С.
Уплотнение арматуры высокого давления с использованием сальниковых колец ТМГ-Ф/В:
Комплекты уплотнительных колец ТМГ-Ф/В предназначены для герметизации штоков запорной, регулирующей и специальной арматуры с параметрами рабочей среды:
- Температура - от - 19б°С до +560°С;
- Давление до 50 МПа (500 кгс/см2);
В комплект сальниковых колец входят уплотнительные кольца ТМГ-Ф/В - И1 и замыкающие кольца ТМГ-Ф/В-И4 (обтюрированные), плотность графитовой составляющей 1,6-1,8 г/см3.
Оптимальное количество колец в комплекте (вместе с замыкающими кольцами) в зависимости от давления:
- 3 кольца при Ру 6,3 МПа;
- 4 кольца при 6,3 МПа Ру 9 МПа;
- 5 колец при 9 МПа Ру 14 МПа;
- 6 колец при Ру 14 МПа;
Кольца уплотнительные ТМГ слоеные типа С используются как теплоотводящие в составе сальникового уплотнения центробежных насосов.
Кольца уплотнительные ТМГ слоеные армированные типа СА с плотностью 1,2-1,4 г/см3 используются как дросселирующие и теплоотводящие в составе сальникового уплотнения центробежных насосов.
Кольца уплотнительные ТМГ слоеные армированные типа СА с плотностью 1,6-1,8 г/см3 используются как замыкающие в составе сальникового уплотнения арматуры высокого давления (Ру > 6,3 МПа).
Обозначение при заказе:
Примеры обозначения колец уплотнительных ТМГ®:
Расшифровка артикула: Кольцо уплотнительное, изготовленное из фольги графитовой ТМГ типа ТМГ-Ф, марки фольги В1, размера 42х26х8 мм., исполнения И4 (с торцевыми П-образными защитными кольцами или с 2-я угловыми защитными кольцами), способа изготовления В (витой), с плотностью 1,4 г/см?, материал защитного кольца 12Х18Н10Т.
Расшифровка артикула: уплотнительное, изготовленное из фольги графитовой ТМГ типа ТМГ-Ф, марки фольги В2, размера 64х44х10 мм., исполнения И1 (отсутствуют защитные кольца), способа изготовления ВА (витой армированный лентой холоднокатаной 12Х18Н10Т).
Прокладки фланцевые ГОСТ 15180-86
Прокладки паронитовые ПОН, ПМБ типа А, Б, В, Г, Д применяются как уплотнительный материал фланцевых соединений по ГОСТ 33259-2015 (12815-80) исполнения 1-5, 8, 9 в трубопроводах с давлением до 20 МПа, Ду 10 - 3000 мм.
Фторопластовые прокладки (Ф-4/PTFE) ГОСТ 15180-86 для фланца ГОСТ 12815-80, 12820-80. Изготовление изделий из фторопласт-4 ГОСТ 10007-80 для обеспечения надежной герметичности соединений в агрессивной среде.
Графитовые прокладки по ГОСТу 15180-86, ГОСТ 52376 для фланцевых соединений по ГОСТ 33259-2015, ГОСТ 12820-80 неармированные и армированные перфорированной нержавеющей сталью или терморасширенного графита (ТРГ).
Прокладки СНП термостойкие ГОСТ Р 52376-2005 типов А, В, Г, Д с уплотнительным кольцом из нержавеющей стали и терморасширенного графита (ТРГ) или с ограничительным кольцом снаружи, внутри, обеих сторон для уплотнения фланцевых соединений исполнений 1-5, 8, 9 по ГОСТ 12815.
Резиновые уплотнительные кольца круглого сечения, соответствующие ГОСТ 9833-73, рассчитаны на использование в составе систем подачи горюче-смазочных материалов, воздуха и гидравлической жидкости.
Прокладки межфланцевые ГОСТ
Надёжность фланцевых соединений по большей степени определяется наличием и качеством прокладки между фланцами ГОСТ 33259-2015, взамен ГОСТ 12815, 12820, 12821, 54432. Прокладки для фланцевых соединений являются соединительным элементом, который легко сжимается. Пребывая в сжатом состоянии между отдельными частями трубопровода, в результате давления крепёжных затянутых деталей, фланцевая прокладка герметично заполняет пространство между соединёнными изделиями.
- металлические (овального сечения и восьмиугольного сечения, линзовые);
- неметаллические (паронит, картон, фторопласт);
- комбинированные (спирально-навитые прокладки, прокладки типа «Графлекс» из терморасширенного графита, прокладки графитофторопластовые)
При создании различных трубопроводных сетей широко используются неметаллические фланцевые уплотнители, изготовленные из листовых материалов соответствующие ГОСТ 28759.6-90* (28759.6-2022)
*Применение ГОСТ 28759.6-90 на территории Российской Федерации прекращается с 01.07.2022. Взамен с 01.07.2022 вводится в действие на территории Российской Федерации ГОСТ 28759.6-2022 (приказ Росстандарта от 01.02.2022 N 47-ст, ИУС 4-2022)
. Уплотнители могут использоваться в самых разных сферах: трубопроводы с ними применяются в коммунальном хозяйстве, нефтегазовой отрасли, химической промышленности и т. д. Самые востребованные материалы для изготовления фланцевых уплотнений и прокладок является листовой паронит армированный, маслобензостойкий и общего назначения на основе хризотилового асбеста, резиновые техпластины (ТМКЩ, МБС, резинотканевые, пористые), фторопласт (пластины, стержни).
Читайте также: