Метизи для фланцевих з'єднань, технічні вимоги
Фланцеве з'єднання — це вид роз'ємного з'єднання труб, обладнання, клапанів або інших інженерних елементів за допомогою спеціальних металевих кілець — фланців. Фланці кріпляться до торцевих частин труб або обладнання і з'єднуються між собою болтами або шпильками. Між сполученими фланцями розміщується ущільнювальна прокладка, що забезпечує герметичність з'єднання. Вони використовуються в трубопроводах, що передають воду, нафту, пар, газ. Також застосовуються в харчовому виробництві, енергетиці, суднобудуванні, ЖКГ та гірничо-металургійній промисловості. Нерідко фланці можна зустріти в колекторах, парових турбінах, котлах, бойлерах, насосах, водяних фільтрах тощо.
Які метизи використовуються для фланцевих з'єднань?
| Болти шестигранні | DIN 931, DIN 933, ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70; |
| Гайки шестигранні | DIN 934, ГОСТ 5915-40, ГОСТ 9064-75; |
| Шпильки різьбові | DIN 975, DIN 976, ГОСТ 9066-75, ГОСТ 22042-76; |
| Шайби | ГОСТ 9065-75. |
Вибір кріплення залежить від розмірів фланця, тиску в системі, матеріалу труб і умов експлуатації (вологість, агресивність середовища).
Технічні вимоги до болтів, шпильок, гайок і шайб для фланцевих з'єднань посудин, апаратів, трубопроводів з'єднувальних частин арматури та приладів, що застосовуються в хімічній, нафтохімічній та інших суміжних галузях промисловості, що працюють при умовному тиску Ру від 0 до 160 кгс/см2 (16 МПа) і температурі середовища від мінус 70 до плюс 600°С регламентує ОСТ 26-2043-91.
1. ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ
1.1. Розміри, форма, різьба, граничні відхилення і шорсткість поверхонь болтів, шпильок, гайок і шайб повинні відповідати встановленим в галузевих стандартах ОСТ 26-2037-77¸ОСТ 26-2042-77.
1.2. Для посудин, що працюють під тиском, які підвідомчі Держгіртехнагляду СРСР, діаметр різьби болтів, шпильок і гайок повинен бути не менше М10. Допускається застосовувати діаметр різьби не менше М8 для болтів, шпильок і гайок з легованих сталей.
1.3. Технологічний процес виготовлення кріплень встановлює підприємство-виробник.
1.4. Матеріали та умови застосування кріплень повинні відповідати зазначеним у табл. 1.
1.5. Хімічний склад і механічні властивості матеріалу кріплень повинні відповідати вимогам державних стандартів і технічних умов на матеріал.
1.6. Матеріали, що застосовуються для виготовлення кріпильних виробів, а також покупні кріпильні вироби повинні мати відповідне маркування і сертифікат підприємства-виробника.
1.7. За відсутності сертифіката на матеріал підприємство-виробник кріпильних виробів повинно провести атестацію матеріалів за результатами лабораторних випробувань і скласти сертифікат на них.
Випробування матеріалу слід проводити за відповідними стандартами або технічними умовами на матеріал.
1.8. Не допускається застосовувати для виготовлення болтів, шпильок, гайок киплячу, напівспокійну і автоматну сталь.
1.9. Матеріали заготовок або готові кріпильні вироби повинні бути термічно оброблені. Режими термообробки наведені в рекомендованому додатку.
При отриманні термообробленого прокату з механічними властивостями, зазначеними в табл. 2, повторну термообробку можна не проводити.
1.10. Механічні властивості матеріалу заготовок або готових кріпильних виробів повинні відповідати табл. 2.
1.11. Допускається застосовувати болти і шпильки класів міцності 5.6, 6.6, 8.8 і груп міцності 21, 22, 23, а також гайки класів міцності 5, 6, 8, 10 і груп міцності 21, 22, 23 за ГОСТ 1759.0-87 на тиск до 25 кгс/см2 (2,5 МПа) і температуру до 300°С, що виготовляються за ГОСТ 7798-70, ГОСТ 5915-70, ГОСТ 22032-76, ГОСТ 22034-76, ГОСТ 22038-76.
1.12. При виготовленні кріпильних виробів зі сталей марок 10, 20, 25, 30, 35, 40, 35Х, 38ХА, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 20Х13, 20ХНЗА, 10Х17Н13М3Т, 06ХН28МДТ, 14Х17Н2 з класами міцності та параметрами застосування за п. 1.11 цього стандарту, технічні вимоги повинні відповідати ГОСТ 1759.0-87.
1.13. Кріпильні вироби повинні виготовлятися без покриттів або з покриттям. Покриття не повинні знижувати міцність і працездатність з'єднань.
Вид, умовне позначення і товщина покриттів повинні відповідати зазначеним у табл. 3.
1.14. Захисні покриття повинні бути однорідними, бульбашки і відшарування не допускаються.
1.15. Вимоги до шорсткості поверхонь кріпильних виробів, які підлягають покриттю, - за ГОСТ 9.301-86.
1.16. Різьбу слід виконувати способом нарізки або накатування.
У разі застосування кріпильних деталей зі сталей марок аустенітного класу при робочій температурі понад плюс 500°С виготовлення різьби накатуванням не допускається.
ПРИМІТКА. При замовленні шпильок, розрахованих на температуру застосування понад 500°С, замовник зобов'язаний обумовити конкретну температуру застосування.
1.17. Форма і розміри кінців болтів і шпильок - за ГОСТ 12414-66.
Розміри збігів, недорізів (недокатів) різьби - за ГОСТ 27148-86.
При застосуванні методу накатки допускається виготовляти різьбу без кінцевої фаски.
1.18. Допуски розмірів, форми і розташування поверхонь болтів, шпильок і гайок, що застосовуються для посудин і апаратів, повинні відповідати класу точності С за ГОСТ 1759.1-82 для різьби діаметром до 48 мм.
Технічні вимоги для болтів і гайок з діаметром різьби понад 48 мм повинні відповідати ГОСТ 18126-72.
Допуск перпендикулярності опорних поверхонь гайок щодо осі різьби з діаметром до 48 мм - не більше 1°30¢, а діаметром понад 48 мм - по 12 ступеню точності ГОСТ 24643-81.
Допуск площинності шайб - не більше допуска на товщину шайби.
Допуск перпендикулярності циліндричних поверхонь до опорних для шайб - за ГОСТ 18123-82.
1.19. Допустима кривизна стрижнів шпильок не повинна перевищувати 0,2 мм на 100 мм довжини для діаметрів різьби до 24 мм і 0,1 мм на 100 мм довжини для діаметрів понад 24 мм.
1.20. Різьба виробів не повинна мати задирки і зірвані нитки. Не допускаються рваніни і викрашування ниток різьби, що виходять за межі, встановлені ГОСТ 1759.2-82 і ГОСТ 18126-72.
Не допускаються вм'ятини на різьбі, що перешкоджають вгвинчуванню прохідного калібру. На різьбовій поверхні волосовини не допускається.
1.21. На обробленій поверхні готових виробів не допускаються тріщини, недорізи, закатки, рваніни, задирки, вм'ятини, відхилення від профілю вершини різьби, що перешкоджають нагвинчуванню прохідного різьбового калібру.
1.22. Допускається виготовлення шпильок і болтів з центровим отвором за ГОСТ 14034-74.
1.23. Шайби не повинні мати задирки і гострі кромки.
1.24. На різьбовій поверхні болтів, шпильок і гайок зневуглецеваний шар не допускається. При проведенні термічної обробки в захисних середовищах або із захисними покриттями, що виключають зневуглецевування, його контроль допускається не проводити.
Встановлення та затягування кріплення у фланцевих з'єднаннях
Завдяки металевим виробам у конструкції — болтам, шпилькам і гайкам — стає можливим розбирання та складання ділянок без використання зварювання, що спрощує ремонт, обслуговування, модернізацію. Для довгої і безпроблемної роботи фланцевого з'єднання дуже важливо правильно встановлювати і затягувати кріплення. Правильне затягування болтів і гайок для фланцевих з'єднань вкрай важливе для забезпечення герметичності і надійності фланцевого з'єднання. Якщо вони затягнуті неправильно (занадто слабо або занадто сильно), це може призвести до витоків внутрішнього середовища — рідини, газу або пари — через нерівномірне стиснення прокладки і утворення зазорів між фланцями. Такі витоки створюють небезпеку як для обладнання, так і для безпеки персоналу, особливо в системах високого тиску або з небезпечними речовинами. Крім того, неправильне затягування може викликати деформацію фланців, надмірні напруги і вібрації в обладнанні і трубопроводах, що призводить до передчасного зносу, відмови з'єднання і виходу з ладу. Недостатнє затягування може викликати розтягнення і деформацію болтів, а надмірне — навпаки, збільшити ризик їх пошкодження і ослаблення під впливом вібрацій і температурних змін.
Тому важливо використовувати правильний момент затягування, дотримуватися послідовності (хрест-навхрест) і етапності затягування (як мінімум три проходи зі збільшенням моменту до повного), застосовувати динамометричний ключ і мастило різьби. Це істотно подовжує термін служби з'єднання, підвищує безпеку експлуатації та знижує ризики аварій і ремонтів.
Наслідки неправильного затягування кріплення фланцевих з'єднань
Статистика показує, що більшість аварій з витоками фланців пов'язана саме з неправильним навантаженням на болти. Правильне затягування є запорукою безпеки, довговічності та надійності фланцевих з'єднань. Основні ризики при неправильному затягуванні фланцевих болтів включають:
📌 Витоки середовища: Якщо болти затягнуті занадто слабо або нерівномірно, прокладка не стиснеться рівномірно, що призведе до зазорів і витоку рідини, газу або пари. Це може спричинити аварії та загрози безпеці, особливо в системах високого тиску або з небезпечними речовинами;
📌 Пошкодження фланців: Нерівномірний або надмірний тиск через неправильне затягування може деформувати фланці, що знижує надійність з'єднання і призводить до виходу з ладу або поломок трубопроводів і обладнання;
📌 Поломка або розтягнення болтів: Недостатнє затягування призводить до ослаблення болтів і появи зазорів, а надмірне — до пластичної деформації або навіть руйнування болтів. Це зменшує довговічність кріплення і підвищує ризик аварій;
📌 Вібрації та нестабільна робота обладнання: Неправильне затягування болтів може призвести до вібрацій, підвищеного зносу, а також до додаткових навантажень на труби та обладнання, що знижує їх експлуатаційний ресурс;
📌 Помилки в послідовності та відсутності мастила: Недотримання хрест-навхрест затягування та відсутність мастила на різьбі призводять до неправильного розподілу зусиль і ускладненого затягування.
Інструмент для затягування фланцевих болтів
Для затягування фланцевих болтів необхідний наступний інструмент:
🔧 Динамометричний ключ — основний інструмент для затягування, що забезпечує точний контроль крутного моменту на болтах. Зазвичай використовується в ручному або гідравлічному виконанні. Дозволяє рівномірно розподіляти зусилля затягування, що запобігає деформації і забезпечує надійну герметизацію;
🔧 Гідравлічний натягувач болтів — застосовується для великих фланців і відповідальних з'єднань під високим тиском. Робота заснована на гідравлічному розтягуванні болтів і затягуванні гайок з високим контролем зусилля;
🔧 Електричні та ручні натягувачі болтів — для підвищення точності та зручності роботи з різними розмірами болтів;
🔧 Гайкові ключі та підсилювачі крутного моменту — використовуються для попереднього затягування і у випадках, коли динамометричний ключ недоступний;
🔧 Протизадирні мастила — важливий допоміжний інструмент для обробки різьби болтів з метою зниження тертя і поліпшення точності моментного затягування.
Інші інструменти, такі як викрутки, плоскогубці або гайковерти, застосовуються рідко і тільки як допоміжні або в екстрених випадках без точного контролю крутного моменту. Важливість використання саме динамометричного ключа або гідравлічних натягувачів обумовлена необхідністю точного дотримання заданого моменту затягування для виключення пошкодження болтів, фланців і прокладок, а також для забезпечення надійності і безпеки з'єднання.
Виготовлення болтів, шпильок, гайок для фланцевих з'єднань в Україні
Наша компанія ОГУН ГРУП має великий досвід виготовлення кріплення за ГОСТ і за кресленнями замовника. Великий вибір болтів для стягування фланців, а також гайок і шайб. Пропонуємо метизи без посередників за вигідною ціною. Наші менеджери проконсультують щодо асортименту, допоможуть вибрати кріплення відповідно до вашої проектної документації. Щоб купити болти для фланцевих з'єднань та інше кріплення для монтажу фланців, зателефонуйте нам 093 062 09 99
