Метизы для фланцевых соединений, технические требования
Фланцевое соединение — это вид разъемного соединения труб, оборудования, клапанов или других инженерных элементов с помощью специальных металлических колец — фланцев. Фланцы крепятся к торцевым частям труб или оборудования и соединяются между собой болтами или шпильками. Между сопрягаемыми фланцами размещается уплотнительная прокладка, обеспечивающая герметичность соединения. Они используются в трубопроводах, передающих воду, нефть, пар, газ. Также применяются в пищевом производстве, энергетике, судостроении, ЖКХ и горно-металлургической промышленности. Нередко фланцы можно встретить на коллекторах, паровых турбинах, котлах, бойлерах, насосах, водяных фильтрах и пр.
Какие метизы используются для фланцевых соединений?
| Болты шестигранные | DIN 931, DIN 933, ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70; |
| Гайки шестигранные | DIN 934, ГОСТ 5915-40, ГОСТ 9064-75; |
| Шпильки резьбовые | DIN 975, DIN 976, ГОСТ 9066-75, ГОСТ 22042-76; |
| Шайбы | ГОСТ 9065-75. |
Выбор крепежа зависит от размеров фланца, давления в системе, материала труб и условий эксплуатации (влажность, агрессивность среды).
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Размеры, форма, резьба, предельные отклонения и шероховатость поверхностей болтов, шпилек, гаек и шайб должны соответствовать установленным в отраслевых стандартах ОСТ 26-2037-77¸ОСТ 26-2042-77.
1.2. Для сосудов, работающих под давлением, подведомственных Госгортехнадзору СССР, диаметр резьбы болтов, шпилек и гаек должен быть не менее М10. Допускается применять диаметр резьбы не менее М8 для болтов, шпилек и гаек из легированных сталей.
1.3. Технологический процесс изготовления крепежных изделий устанавливает предприятие-изготовитель.
1.4. Материалы и условия применения крепежных изделий должны соответствовать указанным в табл. 1.
1.5. Химический состав и механические свойства материала крепежных изделий должны отвечать требованиям государственных стандартов и технических условий на материал.
1.6. Материалы, применяемые для изготовления крепежных изделий, а также покупные крепежные изделия должны иметь соответствующую маркировку и сертификат предприятия-изготовителя.
1.7. При отсутствии сертификата на материал предприятие-изготовитель крепежных изделий должно провести аттестацию материалов по результатам лабораторных испытаний и составить сертификат на них.
Испытания материала следует проводить по соответствующим стандартам или техническим условиям на материал.
1.8. Не допускается применять для изготовления болтов, шпилек, гаек кипящую, полуспокойную и автоматную стали.
1.9. Материалы заготовок или готовые крепежные изделия должны быть термически обработаны. Режимы термообработки приведены в рекомендуемом приложении.
При получении термообработанного проката с механическими свойствами, указанными в табл. 2, повторную термообработку можно не проводить.
1.10. Механические свойства материала заготовок или готовых крепежных изделий должны соответствовать табл. 2.
1.11. Допускается применять болты и шпильки классов прочности 5.6, 6.6, 8.8 и групп прочности 21, 22, 23, а также гайки классов прочности 5, 6, 8, 10 и групп прочности 21, 22, 23 по ГОСТ 1759.0-87 на давление до 25 кгс/см2 (2,5 МПа) и температуру до 300°С, изготовляемые по ГОСТ 7798-70, ГОСТ 5915-70, ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22034-76, ГОСТ 22038-76.
1.12. При изготовлении крепежных изделий из сталей марок 10, 20, 25, 30, 35, 40, 35Х, 38ХА, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 20Х13, 20ХНЗА, 10Х17Н13М3Т, 06ХН28МДТ, 14Х17Н2 с классами прочности и параметрами применения по п. 1.11 настоящего стандарта, технические требования должны соответствовать ГОСТ 1759.0-87.
1.13. Крепежные изделия должны изготавливаться без покрытий либо с покрытием. Покрытия не должны снижать прочность и работоспособность соединений.
Вид, условное обозначение и толщина покрытий должны соответствовать указанным в табл. 3.
1.14. Защитные покрытия должны быть однородными, пузыри и отслаивания не допускаются.
1.15. Требования к шероховатости поверхностей крепежных изделий, которые подлежат покрытию, - по ГОСТ 9.301-86.
1.16. Резьбу следует выполнять способом нарезки или накатки.
В случае применения крепежных деталей из сталей марок аустенитного класса при рабочей температуре свыше плюс 500°С изготовление резьбы накаткой не допускается.
ПРИМЕЧАНИЕ. При заказе шпилек, рассчитанных на температуру применения свыше 500°С, заказчик обязан оговорить конкретную температуру применения.
1.17. Форма и размеры концов болтов и шпилек - по ГОСТ 12414-66.
Размеры сбегов, недорезов (недокатов) резьбы - по ГОСТ 27148-86.
При применении метода накатки допускается изготовлять резьбу без концевой фаски.
1.18. Допуски размеров, формы и расположения поверхностей болтов, шпилек и гаек, применяемых для сосудов и аппаратов, должны соответствовать классу точности С по ГОСТ 1759.1-82 для резьб диаметром до 48 мм.
Технические требования для болтов и гаек с диаметром резьбы свыше 48 мм должны соответствовать ГОСТ 18126-72.
Допуск перпендикулярности опорных поверхностей гаек относительно оси резьбы с диаметром до 48 мм - не более 1°30¢, а диаметром свыше 48 мм - по 12 степени точности ГОСТ 24643-81.
Допуск плоскостности шайб - не более допуска на толщину шайбы.
Допуск перпендикулярности цилиндрических поверхностей к опорным для шайб - по ГОСТ 18123-82.
1.19. Допускаемая кривизна стержней шпилек не должна превышать 0,2 мм на 100 мм длины для диаметров резьб до 24 мм и 0,1 мм на 100м длины для диаметров свыше 24 мм.
1.20. Резьба изделий не должна иметь заусенцы и сорванные нитки. Не допускаются рванины и выкрашивания ниток резьбы, выходящие за пределы, установленные ГОСТ 1759.2-82 и ГОСТ 18126-72.
Не допускаются вмятины на резьбе, препятствующие ввинчиванию проходного калибра. На резьбовой поверхности волосовины не допускается.
1.21. На обработанной поверхности готовых изделий не допускаются трещины, недорезы, закаты, рванины, заусенцы, вмятины, отклонения от профиля вершины резьбы, препятствующие навинчиванию проходного резьбового калибра.
1.22. Допускается изготовление шпилек и болтов с центровым отверстием по ГОСТ 14034-74.
1.23. Шайбы не должны иметь заусенцы и острые кромки.
1.24. На резьбовой поверхности болтов, шпилек и гаек обезуглероженный слой не допускается. При проведении термической обработки в защитных средах или с защитными покрытиями, исключающими обезуглероживание, его контроль допускается не проводить.
Установка и затяжка крепежа во фланцевых соединениях
Благодаря метизам в конструкции — болтам, шпилькам и гайкам стает возможным разбор и сборка участков без использования сварки, что упрощает ремонт, обслуживание, модернизацию. Для долгой и без проблемой работы фланцевого соединения очень важно правильно устанавливать и затягивать крепеж. Правильная затяжка болтов и гаек для фланцевых соединений крайне важна для обеспечения герметичности и надежности фланцевого соединения. Если они затянуты неправильно (слишком слабо или слишком сильно), это может привести к утечкам транспортируемой среды — жидкости, газа или пара — из-за неравномерного сжатия прокладки и образования зазоров между фланцами. Такие утечки создают опасность как для оборудования, так и для безопасности персонала, особенно в системах высокого давления или с опасными веществами. Кроме того, неправильная затяжка может вызвать деформацию фланцев, чрезмерные напряжения и вибрации в оборудовании и трубопроводах, что приводит к преждевременному износу, отказу соединения и выходу из строя. Недостаточная затяжка может вызвать растяжение и деформацию болтов, а избыточная — наоборот, увеличить риск их повреждения и ослабления под воздействием вибраций и температурных изменений.
Поэтому важно использовать правильный момент затяжки, соблюдать последовательность (крест-накрест) и этапность затяжки (как минимум три прохода с увеличением момента до полного), применять динамометрический ключ и смазку резьбы. Это существенно продлевает срок службы соединения, повышает безопасность эксплуатации и снижает риски аварий и ремонтов.
Последствия неправильного затягивание крепежа фланцевых соединений
Статистика показывает, что большинство аварий с утечками фланцев связано именно с неправильной нагрузкой на болты. Правильная затяжка является ключом к безопасности, долговечности и надежности фланцевых соединений. Основные риски при неправильной затяжке фланцевых болтов включают:
📌 Утечки среды: Если болты затянуты слишком слабо или неравномерно, прокладка не сожмётся равномерно, что приведет к зазорам и вытеканию жидкости, газа или пара. Это может вызвать аварии и угрозы безопасности, особенно в системах высокого давления или с опасными веществами;
📌 Повреждение фланцев: Неравномерное или чрезмерное давление из-за неправильной затяжки может деформировать фланцы, что снижает надежность соединения и приводит к выходу из строя или поломкам трубопроводов и оборудования;
📌 Поломка или растяжение болтов: Недостаточная затяжка ведет к ослаблению болтов и появлению зазоров, а чрезмерная — к пластической деформации или даже разрушению болтов. Это уменьшает долговечность крепежа и повышает риск аварий;
📌 Вибрации и нестабильная работа оборудования: Неправильная затяжка болтов может привести к вибрациям, повышенному износу, а также к дополнительным нагрузкам на трубы и оборудование, что снижает их эксплуатационный ресурс;
📌 Ошибки в последовательности и отсутствии смазки: Несоблюдение крест-накрест затяжки и отсутствие смазки на резьбе приводят к неправильному распределению усилий и затрудненной затяжке.
Инструмент для затягивания фланцевых болтов
Для затягивания фланцевых болтов необходим следующий инструмент:
🔧 Динамометрический ключ — основной инструмент для затяжки, обеспечивающий точный контроль крутящего момента на болтах. Обычно используется в ручном или гидравлическом исполнении. Позволяет равномерно распределять усилие затяжки, что предотвращает деформации и обеспечивает надежную герметизацию.
🔧 Гидравлический натяжитель болтов — применяется для больших фланцев и ответственных соединений под высоким давлением. Работа основана на гидравлическом растяжении болтов и затяжке гаек с высоким контролем усилия.
🔧 Электрические и ручные натяжители болтов — для повышения точности и удобства работы с различными размерами болтов.
🔧 Гаечные ключи и усилители крутящего момента — используются для предварительной затяжки и в случаях, когда динамометрический ключ недоступен.
🔧 Противозадирные смазки — важный вспомогательный инструмент для обработки резьбы болтов с целью снижения трения и улучшения точности моментной затяжки.
Другие инструменты, как отвертки, плоскогубцы или гайковерты, применяются редко и только как вспомогательные или в экстренных случаях без точного контроля крутящего момента. Важность использования именно динамометрического ключа или гидравлических натяжителей обусловлена необходимостью точного соблюдения заданного момента затяжки для исключения повреждения болтов, фланцев и прокладок, а также для обеспечения надежности и безопасности соединения.
Изготовление болтов, шпилек, гаек для фланцевых соединений в Украине
Наша компания ОГУН ГРУПП имеет большой опыт изготовления крепежа по ГОСТ и по чертежам заказчика. Большой выбор болтов для стягивания фланцев, а также гаек и шайб. Предлагаем метизы без посредников по выгодной цене. Наши менеджеры проконсультируют по ассортименту, помогут выбрать крепеж в согласии с вашей проектной документацией. Чтобы купить болты для фланцевых соединений и другой крепеж для монтажа фланцев, позвоните нам 093 062 09 99
