Фланец стальной Ду900 с полимерным покрытием

Для трубопровода, находящегося под землей, требуются фланцы из коррозионностойких материалов или с надежной антикоррозионной защитой. Углеродистые стальные фланцы нуждаются в усиленных защитных покрытиях (битумных, полимерных) для защиты от почвенной коррозии. В агрессивных грунтах может потребоваться катодная защита.

Для трубопровода с пульсирующим давлением предпочтительны фланцы с приварным воротником (тип 11). Они обеспечивают более высокую прочность и усталостную стойкость, необходимые для компенсации колебаний давления. Соединение должно быть рассчитано на усталостную прочность, а крепежные элементы должны быть рассчитаны на циклические нагрузки с использованием средств предотвращения ослабления.

Для обеспечения герметичности фланцевого соединения при низких температурах, например, -50°С, критичен выбор морозостойкой уплотнительной прокладки. Могут использоваться прокладки из специальных эластомеров или графита. Важно также применять крепежные элементы из стали с соответствующей хладостойкостью и правильно рассчитывать момент затяжки с учетом термического расширения.

Фланцы из стали 09Г2С обладают повышенной хладостойкостью по сравнению с фланцами из стали Ст20 при низких температурах. Легирование марганцем и кремнием в стали 09Г2С улучшает ее вязкость и снижает порог хрупкости при отрицательных температурах. Сталь Ст20 при низких температурах склонна к охрупчиванию, что увеличивает риск разрушения под нагрузкой.

Для обеспечения долговечности фланцевого соединения, подверженного частым температурным колебаниям от -20°С до +80°С, критичен выбор уплотнительной прокладки. Прокладка должна сохранять эластичность и герметизирующие свойства в заданном температурном диапазоне. Рекомендуется использовать фланцы с уплотнительной поверхностью "шип-паз" для лучшего позиционирования прокладки и предотвращения ее выдавливания при термических деформациях. Сталь фланца должна обладать достаточной усталостной прочностью.

Преимущества фланцев, изготовленных методом ковки, перед литыми заключаются в более высоких механических свойствах. Ковка обеспечивает однородную мелкозернистую структуру без внутренних дефектов, что повышает прочность, пластичность и ударную вязкость фланца. Кованые фланцы более надежны для ответственных применений.

Частота проверки затяжки болтов фланцевого соединения в условиях вибрации должна быть увеличена. Вибрация может приводить к ослаблению крепежа. Рекомендуется установить график регулярных проверок и использовать меры по предотвращению самоотвинчивания, такие как контргайки или самоконтрящиеся гайки.