ФЛАНЦЕВІ З'ЄДНАННЯ ТА КРІПЛЕННЯ. Огляд, загальні відомості

ФЛАНЦЕВІ З'ЄДНАННЯ ТА КРІПЛЕННЯ. Огляд, загальні відомості. Фланцеві з'єднання, складаються з: • Власне фланця; • комплекту кріпильних виробів (болти, гайки, шайби); • прокладки(паронітові, фторопластові, з терморозширеного графіту, сталеві та ін). Фланцеве з'єднання зручно при монтажі і користується величезним попитом. Існує велика кількість аспектів підбору фланцевих з'єднань, з питаннями про яких варто звертатися тільки до фахівців. Що таке фланець і для чого він потрібен? Фланець — деталь трубопроводу, призначена для монтажу окремих його частин, а також для приєднання обладнання до трубопроводу. Області застосування Фланець застосовується при монтажі трубопроводів і обладнання практично в усіх галузях. Різноманітність матеріалів, з яких виготовляються фланці сьогодні, дозволяє використовувати цю продукцію в якості сполучних деталей трубопроводу практично при будь-яких умовах зовнішнього середовища (температури, вологості тощо) і відповідно з середовищем, що проходить по трубопроводу (в тому числі і агресивної). Відмітні особливості і характеристики фланців Існують певні характеристики фланців: 1. Конструктивні. Основою цієї групи характеристик є конструкція фланця. На території Російської Федерації і країн СНД найбільше поширення отримали три фланцевих стандарту: • ГОСТ 12820-80 — фланець сталевий плоский приварний. • ГОСТ 12821-80 — фланець сталевий приварний встик. • ГОСТ 12822-80 — фланець сталевий вільний на приварном кільці. Фланці по трьом найбільш поширеним стандартам, згадані вище, призначені для з'єднання трубопровідної арматури і обладнання. У силу конструктивних особливостей умови монтажу цих фланців розрізняються. Фланець сталевий плоский приварний. При монтажі фланець «одягається» на трубу і приварюється двома зварними швами по окружності труби. Фланець сталевий приварний встик. Монтаж такого фланця порівняно з плоским приварным фланцем передбачає тільки один сполучний зварний шов (при цьому необхідно з'єднати встик торець труби та «комір» фланця), що спрощує роботу і скорочує тимчасові витрати. Сталевий вільний фланець на приварном кільці складається з двох частин — фланця і кільця. При цьому, природно, фланець і кільце повинні бути одного умовного діаметра і тиску. Такі фланці відрізняються у порівнянні з перерахованими вище зручністю монтажу, т. к. до труби приварюється тільки кільце, а сам фланець залишається вільним, що забезпечує легку стиковку болтових отворів вільного фланця з болтовими отворами фланця арматури або устаткування без повороту труби. Вони часто використовуються при монтажі трубопровідної арматури і обладнання у важкодоступному місці або при частому ремонті (перевірці) фланцевих з'єднань (наприклад, у хімічній промисловості). Крім того, позитивним є те, що при підборі вільних фланців під трубу з нержавіючої сталі, в цілях економії, допускається використання кільця з нержавіючої сталі, а фланця — з вуглецевої (табл. 1). Тип фланця Параметри середовища Марка матеріалу Тиск умовний-Ру, кг/см2 Температура К (°С) Фланець Сталевий плоский приварний ГОСТ 12820-80 від 1 до 25 від -30 до 300 Ст3сп не нижче 2-ї категорії за ГОСТ 535-88 від -70 до 300 09Г2С за ГОСТ 19281-89, 10Г2 за ГОСТ 4543-71 від -30 до 300 Сталі 20, 25 по ГОСТ 1050-88 від -40 до 300 15ХМ по ГОСТ 4543-71 від -40 до 300 12Х18Н9Т по ГОСТ 7769-82 Сталевий приварний встик ГОСТ 12821-80 від1 до 25 від -30 до 300 Ст3сп не нижче 2-ї категорії за ГОСТ 535-88 від 1 до 100 від -40 до 425 Сталі 20, 25 по ГОСТ 1050-88 від 1 до 200 від -30 до 450 від -40 до 450 15ХМ по ГОСТ 4543-71 від -40 до 300 5Х18Н12С4ТЮ (типу) ГОСТ 5632-72 від -70 до 300 від -70 до 350 09Г2С за ГОСТ 19281-89 10Г2 за ГОСТ 4543-71 від -40 до 400 06ХН28МДТ (типу ЕВ-945) по гОСТ 5632-72 від -70 до 400 від -40 до 450 12Х18Р9Т 10Х17Н13М3Т (типу ЕВ-432) по ГОСТ 5632-72 від -40 до 510 15Х5М по ГОСТ 5632-72 від -80 до 600 12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72 від -253 до 600 10Х17Н13М3Т (типу ЕВ-432) по ГОСТ 5632-72 Сталевий вільний на приварном кільці-ГОСТ 12822-80 від 1 до 25 від -30 до 300 Ст3сп не нижче 2-ї категорії за ГОСТ 535-88 Крім цих трьох стандартів слід особливо виділити фланці, що виготовляються по кресленнях замовника (нестандартні фланці). На відміну від перших трьох вищезгаданих фланців дана конструкція не є постійною і може змінюватися в залежності від очікувань і вимог клієнта. Такі фланці є індивідуальними і служать для задоволення будь-яких потреб замовника. Фланці, виготовлені за зарубіжним стандартам, відрізняються від російських конструктивно. Серед імпортних, найбільше поширення в Росії отримали фланці, виконані за німецьким стандартам DIN (стандарт прийнятий по всій Європі) і американським ANSI. Відмінні характеристики фланців Конструктивні Технологічні Діаметр умовного проходу Ду Умовний тиск Ру Виконання з 1 по 9 Ряд 1 або 2 Круглий (квадратний) Матеріал Ст. 20 Ст. 09Г2С Ст. 15X5M Ст. 08Х18Н10Т (12Х18Н10Т) Інші Конструкція Фланці сталеві плоскі приварні ГОСТ 12820-80 Фланці сталеві приварні встик ГОСТ 12821-80 Сталевий вільний на приварном кільці-ГОСТ 12822-80 Закордонний стандарт Нестандартні Фланці з іншим російським стандартам До фланців з іншим російським стандартам відносяться такі як: фланці сталеві різьбові, фланці судин і апаратів, ізолюючі фланці для підводних трубопроводів. Вони відрізняються від вищезазначених по конструкції і областям застосування. Також до конструктивних особливостей належать (на прикладі трьох найбільш поширених Гостів): • Умовний прохід. Позначається як Ду і вимірюється в мм • Умовний тиск. Позначається як Ру і вимірюється в кгс/см2. • Виконання з 1 по 9. Визначає вид поверхні під прокладку. • Матеріал (представлений російськими марками сталі). 2. Технологічні. Ці характеристики пов'язані з особливостями виробництва (з яких заготовок і за якими технологіями виконується фланець). Круглі і квадратні фланці. В даний час випускається невелика кількість засувок, клапанів і т. п. трубопровідної арматури, що має в якості приєднувального вузла квадратний фланець. Тому у відповідності з ГОСТ 12815-80 до умовного тиску Ру 4 МПа (40 кгс/см2) передбачені по конструкції фланці як круглі, так і квадратні. При замовленні квадратних фланців необхідно пам'ятати, що існує пряма залежність діаметру фланця від умовного тиску: чим вище тиск, тим меншого діаметру фланець можна зробити (табл. 2). Ру, кг/см2 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 Умовний прохід. Особливості його позначення Варто відразу ж відзначити, що умовний прохід не є зовнішнім діаметром труби, а позначає прохід (перетин), по якому протікає середовище через фланцеве з'єднання. Однією з особливостей фланців сталевих плоских приварних і сталевих вільних на приварном кільці на діаметр умовного проходу Ду 100,125 і 150 мм є те, що можливі три їх конструкції під різні зовнішні діаметри труби. Тому при замовленні цих фланців на Ду 100,125 або 150 мм необхідно вказувати букву, відповідну потрібного діаметру труби. Якщо в заявці (специфікації) на дані типорозміри фланців буква не вказана, то фланці виготовляються під наступні діаметри труби: 100А, 125А, 150Б (табл. 3). Діаметр умовного проходу Ду, мм Зовнішній діаметр труби, мм А Б В 100 108 114 - 125 133 140 - 150 152 159 168 Наступною особливістю фланців з діаметром умовного проходу Ду > 200 мм є те, що із-за різних класів точності виготовлення труб і фланців, розточування внутрішнього діаметра фланців плоского, вільного і його кільця допускається за фактичним зовнішньому діаметру труби з зазором на сторону не більше 2,5 мм , тобто по всьому внутрішньому діаметру фланця і кільця не більше 5,0 мм . Іншими словами, при виготовленні труби можливе відхилення від ідеальної форми кола, таким чином, труба може не відповідати внутрішньому діаметру фланця, що в свою чергу ускладнює з'єднання труби і фланця. Ряди Якщо при замовленні не обумовлені особливості конструктивного виконання приєднувальних розмірів (ряд 1 або 2), то виготовлення фланця за замовчуванням здійснюється у відповідності з рядом 2. Конструктивною відмінністю фланців ряду 1 від фланців ряду 2 є різна кількість отворів в ньому під кріпильні болти (шпильки) і їх діаметри. Наприклад, фланець на Ду 300 мм і Ру 63 кгс/см2 ряду 1 має діаметр кріпильного отвору 36 мм , а ряду 2-39 мм. Аналогічно, фланець на Ду 80 мм і Ру 10 кгс/см2 ряду 1 має діаметр кріпильного отвору 18 мм із загальною їх кількістю 8 шт., а ряду 2 відповідно — 18 мм і 4 шт. Тому цю особливість необхідно враховувати при замовленні фланців відповідь під запірну арматуру. Тиск Ще однією важливою конструктивною особливістю всіх виробів, складових фланцеве з'єднання, є умовний тиск, який може витримати з'єднання. Показники тиску залежать від геометричних розмірів фланця і виконання ущільнювальної поверхні. Фланець сталевий плоский приварний (ГОСТ 12820-80) і фланець сталевий вільний на приварном кільці (ГОСТ 12822-80) витримують тиск до 25 кгс/см2, а ось фланець сталевий приварний встик (ГОСТ 12821-80) може витримувати тиск до 200 кгс/см2. При цьому особливістю цього показника є те, що він може виражатися в різних одиницях виміру: кгс/см2, Па, МПа, атм, бар. Одиницею виміру при виробництві і позначенні фланців є кгс/см2. Щоб уникнути непорозумінь при замовленні продукції завжди вказуйте одиницю вимірювання тиску. Виконання фланця У відповідності з вимогами ГОСТ є дев'ять виконань поверхні фланця (рис. 2), а для вільного фланця різні виконання можливі тільки у приварний кільця. Тому при підборі відповідних фланців трубопровідної арматури, крім умовних проходу і тиску, необхідно вказувати виконання ущільнювальної поверхні. Виконання 1. Використовується при умовному тиску не вище 63 кгс/см2. Для трубопроводів, що транспортують речовини А і Б технологічних об'єктів I категорії вибухонебезпечної не допускається застосування фланцевих з'єднань з виконанням I ущільнювальної поверхні, за винятком випадків застосування спірально намотаних прокладок з обмежувальним кільцем. При цьому існує наступна схема стикування фланців по виконаннях: Виповнення 1 (зі з'єднувальним виступом) з виконанням 1; Виконання 2 (з виступом) з дотриманням 3 (з западиною); Виконання 4 (з шипом) з дотриманням 5 (з пазом); Виконання 6 (під лінзову прокладку) з дотриманням 6; Виконання 7 (під прокладку овального перерізу) з дотриманням 7; Виконання 8 (з шипом) з дотриманням 9 (з пазом) з обов'язковим використанням фторопластовою прокладки. Марки матеріалу Останній відмінною конструктивною характеристикою фланця є використовуваний матеріал. Фланці можуть виготовлятися з вуглецевих і легованих сталей, а також з нержавіючих сталей. В даний час для виготовлення фланців використовують велику кількість марок сталі, найбільше поширення з яких отримали ст. 20, СТ.09Г2С, ст. 15Х5М і ст. 12Х18Н10Т. Марки стали підбираються з урахуванням використання фланців на дану робочу температуру, умовне тиск і транспортується середу в трубопроводі. Вимоги на марку сталі фланця в залежності від робочого тиску і температури середовища приведені в ГОСТ 12816-80 (табл. 1). Кріплення — це деталі для нерухомого з'єднання частин машин і конструкцій. До них зазвичай відносять деталі з'єднань: болти, гвинти, шпильки, гайки, шурупи, глухарі, шплінти, шайби, заклепки, штифти і багато іншого. Кріпильні вироби прийнято ділити на дві основні групи: 1. Загальнопромисловий — кріплення, що застосовується практично у всіх галузях промисловості і народного господарства, не володіє вузькими спеціалізованими характеристиками. 2. Кріплення спеціального призначення — характеризується вузькоспеціалізованої областю застосування (наприклад, автомобільний, залізничний, та ін). Кріплення Спеціальний Загальнопромисловий Автомобільний Будівельний Залізничний Інші Для таких виробів властива чітка спрямованість на застосування в конкретній області або навіть продукції (механізми, вироби тощо), обумовлена спеціальними характеристиками. Фланцевий кріплення — призначений для з'єднання деталей трубопроводів. До деталей фланцевого кріплення відносяться: болт, шпилька, гайка, шайба. Цим деталям дані наступні визначення: • Болт — кріпильна деталь для роз'ємного з'єднання частин машин і споруд у вигляді стержня з різьбою на одному кінці і шести - або чотиригранної головкою на іншому. • Гайка — деталь різьбового з'єднання або гвинтової передачі, що має отвір з різьбленням. Кріпильна гайка в різьбовому з'єднанні нагвинчує на кінець болта або шпильки або ж на різьбовий ділянка вала, осі для закріплення від осьового переміщення сидять на них деталей — підшипників кочення, шківів і т. п. • Шайба — деталь, що підкладається під гайку або головку гвинта. Шайби загального призначення застосовують для збільшення площі опори, якщо опорна поверхня з м'якого матеріалу або нерівна, а також, якщо отвір під гвинт довгасте або збільшеного діаметру. Косу і сферичні шайби використовують для усунення перекосу гайки або головки гвинта при затягуванні. Швидкозйомний шайбу застосовують у пристроях для економії часу на зняття обробленої деталі і установку нової. Ущільнювальну шайбу з м'якого матеріалу ставлять під головку різьбовий пробки для забезпечення герметичності з'єднання. Пружинна шайба зменшує небезпеку самовідгвинчування гвинтів або гайок завдяки силам пружності стислій шайби. Стопорная (замикаюча) шайба шляхом отгибания її частин усуває можливість повороту гайки гвинта або щодо опорної деталі або вала. Кінцеві шайби перешкоджають осьовому переміщенню вздовж валу нерухомо закріплених або обертаються на валу деталей. • Шпилька — кріпильна деталь, що представляє собою металевий стрижень з різьбленням на обох кінцях. Кінець шпильки угвинчується в одну з деталей, що з'єднуються, а інша деталь притискується до першої при нагвинчуванні гайок на інший кінець шпильки. Можливо також з'єднання деталей шпилькою, на кінці якої нагвинчують гайки. Існує велика кількість нормативних документів, в яких сформульовані технічні вимоги до кріплення. Наприклад, вимоги до кріплення, що використовується у фланцевих з'єднаннях, викладені в ГОСТ 20700-75. Ці вимоги обумовлені умовами експлуатації: робочим тиском, характеристиками середовища і т. д. Конструкція та розміри кріпильних виробів регламентуються ГОСТ 9064-75,9065-75, 9066-75. Основні параметри фланцевого кріплення Робочий тиск Це тиск, з яким транспортується по системі рідина (газ, пар тощо). Отже, чим вище робочий тиск в системі, тим з більш високими характеристиками міцності необхідно вибирати кріплення. У свою чергу, необхідні міцнісні характеристики кріплення забезпечуються правильним вибором матеріалу, режимів термічної обробки і т. д. Таким чином, в діапазоні температур від -40 до + 400 °С і при тиску до 100 кгс/см2 рекомендується застосовувати кріплення, виготовлений зі сталі 35, в той час як збільшення тиску до 200 кгс/см2 вимагає застосування кріплення із сталі 20X13. Робоча температура Одним з найважливіших параметрів є робоча температура. Виходячи з того, яку температуру має середовище, яка буде транспортуватися трубопроводом, а також з урахуванням зовнішнього середовища, залежить і марка сталі, з якої виготовлений кріплення. Кожна марка сталі має певний діапазон робочих температур, при яких кріпильний виріб може забезпечити міцність і надійність з'єднання. Наприклад, при одному і тому ж номінальному тиску при температурі не нижче -30 °С рекомендується застосовувати шпильки зі сталі 35, в той час як при передбачуваної температурі експлуатації до -70 °С слід застосовувати кріплення, виготовлений з холодостійких марок стали, наприклад, 09Г2С або 10Г2. Робоче середовище Існують певні характеристики робочого середовища: температура, хімічні властивості (склад — агресивний, неагресивний). У відповідності з перерахованими вище показниками повинен підбиратися фланцевий кріплення. Для агресивних середовищ підбирається кріплення, який може витримати негативний руйнівний вплив цього середовища. До таких марок сталі відносяться 20X13,14Х17Н2, 12Х18Н9Т та інші. Тип та/або виконання Більшість ГОСТ передбачають можливість виготовлення схожої за загальним виглядом і призначенням продукції, що має певні відмінності, для позначення яких використовується поняття «тип» і «виконання». Наприклад, ГОСТ 22042-76, що поширюється на шпильки для деталей з гладкими отворами, передбачає можливість виготовлення шпильок, які відрізняються між собою діаметром гладкої частини. Для виконання 1 діаметр гладкої частини дорівнює номінальному діаметру різьби. Для виконання 2 діаметр гладкої частини приблизно дорівнює середньому діаметру різьби. Діаметр різьби Всі різьбові кріпильні деталі мають внутрішній (гайки) і зовнішній (шпильки і болти) діаметр різьби. Залежно від призначення і нормативного документа, за яким виготовляється продукція, різьблення може бути метричної та дюймової. Метричний крок різьби вимірюється в міліметрах, а дюймовий — в дюймах. Приклад: М12 — метрична різьба з номінальним діаметром 12 мм ; 3 / 4 " — дюймова різьба з номінальним діаметром 3 / 4 дюйма. Крок різьби — відстань між двома сусідніми вершинами різьби. В залежності від призначення кріпильного виробу більшість нормативних документів передбачає можливість виготовлення кріплення з різним кроком різьби (великий або дрібний крок різьблення). Як правило, великий крок різьби є основним і при замовленні вироби не вказується. В окремих випадках може бути виконаний крок різьби відмінний від рекомендованого нормативними документами. Приклад: болт М12х1,25 — болт з метричною різьбою, номінальним діаметром 12 мм і дрібним кроком різьби 1,25 мм . Розмір «під ключ» дорівнює діаметру вписаного кола. Як правило, для кожного номінального діаметра різьби передбачена одна величина «під ключ». Приклад: для гайки з номінальним діаметром різьби 16 мм передбачений розмір під ключ S, що дорівнює 24 мм . Довжина болта — довжина, яка вказується в позначенні вироби при замовленні, в більшості випадків не є габаритної характеристикою. Переважно довжина болта, що вказується в позначенні вироби, дорівнює довжині стрижня болта, тобто висота головки болта в розрахунок не береться. Приклад: для болта М12х120 — довжина стрижня болта дорівнює 120 мм , при цьому загальна габаритна довжина більше на висоту головки болта на 7,5 мм , тобто загальна габаритна довжина дорівнює 127,5 мм . На рис. 3: l — довжина болта; l+ к = загальна габаритна довжина болта. Довжина шпильки Для більшості шпильок довжина l, що вказується при замовленні, позначає загальну габаритну довжину шпильки. Однак деякі нормативні документи передбачають в позначенні шпильок не всю довжину шпильки. Приклад: ГОСТ 22032-76, що поширюється на шпильки з ввинчиваемым кінцем довжиною dv передбачає позначення довжини шпильки, що не включає довжину угвинчуємого кінця. l — довжина шпильки, b — довжина угвинчуємого кінця (рис. 4). Виконання 1 Поле допуску різьби позначає точність виконання різьби. Чим більше значення поля допуску, тим більше відхилення параметрів різьби від номінальних. Для більшості кріпильних виробів достатнім є поле допуску різьби для зовнішньої різьби — 6д, для внутрішньої різьби—6Н. Довжина різьбового кінця — довжина частини болта або шпильки, призначена для навінчіванія гайки. Покриття У разі необхідності захисту кріпильного виробу від негативного впливу навколишнього середовища можливе нанесення на його поверхню різних захисних покриттів (цинк, хром, нікель та ін), що теж необхідно вказати при замовленні. Групи якості В залежності від призначення кріплення і умов роботи кріпильних деталей встановлено п'ять груп якості готових виробів (табл.1, ГОСТ 20700-75). Номер групи якості Вид випробувань Кількість виробів від партії 1 Визначення механічних властивостей 100% Визначення твердості 100% 2 Визначення механічних властивостей 2% не але не менше 2 штук Визначення твердості 100% 3 Визначення твердості 100% 4 Визначення твердості 2% не але не менше 2 штук 5 Без випробувань - Категорії і Марки стали Згідно ГОСТ 20700-75 стали для кріпильних виробів поділяються на наступні категорії: 1. категорія I — вуглецеві сталі з технічними вимогами до виробів загального призначення нормальної точності з номінальним діаметром різьби до 48 мм , робоча температура вироби до 200 °С; 2. категорія II — вуглецеві сталі, які застосовуються для болтів, шпильок, пробок, хомутів і гайок підвищеної точності з номінальним діаметром різьби до 48 мм і шайб всіх розмірів з робочою температурою вироби до 300 °С. Вуглецеві сталі звичайної якості за ГОСТ 380-71; 3. категорія III — якісні вуглецеві сталі у поліпшеному стані, застосовуються для болтів, шпильок, пробок, хомутів і гайок всіх розмірів з робочою температурою до 425 °С у випадках, якщо температура відпустки вище цієї температури не менше ніж на 100 °С; 4. категорія IV—теплоустойчивые, жароміцні, леговані сталі в термічно обробленому стані, застосовуються для кріпильних виробів всіх розмірів з робочою температурою не більш температури середовища, що відповідає всім прийнятим у даній галузі нормам і правилам пристрою і безпечної експлуатації («Правила будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та гарячої води», «Правила пристрої і безпечної експлуатації судин, працюючих під тиском», «Правила будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари та водогрійних котлів»). Як правильно підібрати потрібний Вам кріплення Фланцевий кріплення підбирається у відповідності з наступними документами: ГОСТ 20700-75; ГОСТ 12816-80; ГОСТ 9064-70; ГОСТ 9066-75; ПБ 10-115-96; ПБ-03-75-94; ОСТ 26-2043-91; ОСТ 26-2037-96; ОСТ 26-2038-96; ОСТ 26-2039-96; ОСТ 26-2040-96; ОСТ 26-2041-96 та іншими нормативними документами, що регулюють застосування кріплення в залежності від його призначення. Щоб правильно підібрати кріплення необхідно пам'ятати про те, що їм буде комплектуватися конкретне фланцеве з'єднання, отже, необхідно враховувати такі параметри: • робочий тиск • робоча температура • робоче середовище (газ, вода, пара, нафта і т. д.) • зовнішнє середовище Крім перерахованих вище параметрів на вибір кріплення впливає і марка сталі, з якої виготовлений фланець. Розглядаються найбільш часто застосовуються марки сталі фланців і даються рекомендації по варіантах комплектації їх фланцевим кріпленням. Примітка 1. Існують певні обмеження щодо вибору типу кріплення для фланцевого з'єднання. При тиску до 25 кгс/см2 Ви можете замовити як болт, так і шпильку. При тиску же понад 25 кгс/см2, відповідно ГОСТ 12816-80, застосування болтів не допускається. Примітка 2. Для фланцевих з'єднань існує велика кількість рекомендованих марок матеріалу для комплектації. При бажанні можна замовити шпильку і гайку як з однієї і тієї ж марки сталі, так і з різних. При виготовленні кріпильної пари гайка-шпилька з однієї і тієї ж марки сталі, твердість гайки повинна бути на 20 одиниць менше, ніж у шпильки. Це обумовлено тим, що при виникненні надлишкового тиску в системі ймовірно пошкодження шпильки, при цьому гайка не буде пошкоджена. В цьому випадку складніше виявити проблему. Якщо шпилька виготовлена методом накатки різьби, то ГОСТ 20700-75 допускає виготовлення пари з матеріалу з однаковою твердістю. Нижче розглядаються варіанти комплектації кріпленням фланців, виготовлених з найбільш затребуваних марок сталі. Марка стали фланця Параметри середовища Рекомендована марка матеріалу Температура, °С Тиск Ру, кг/см2 Шпилька Гайка Сталь 20 -40... +425 від 1 до 100 Сталь 35 Сталь 20 від 1 до 160 10Г2, 35Х від 1 до 200 20Х13 Для фланцевих з'єднань на тиск не вище 100 кгс/см2 зазвичай використовуються шпилька із сталі 35 і гайка із сталі 20. Такий вид кріплення характерний для комунікацій різних будівель і споруд. При робочому тиску до 160 кгс/см2, наприклад, у системах, де вода подається при високому тиску (при будівництві шахт і т. д.) ГОСТ 20700-75 рекомендує застосовувати сталь марки 35Х, але згідно цього ГОСТу: «За угодою між споживачем і виробником допускається виготовлення кріпильних виробів із інших марок сталі, які забезпечують отримання виробів у відповідності з вимогами цього стандарту», тому можливе використання шпильок і гайєк із сталі 10Г2 — сталь, що не поступається експлуатаційними характеристиками сталі 35Х. При цьому існує значна різниця у вартості цих двох марок сталі. Марка стали 10Г2 на 20% дешевше, ніж сталь марки 35Х. Сталь 20X13 — одна з найбільш поширених марок сталі для комплектації фланцевих з'єднань, у зв'язку з чим, практично завжди є в наявності у виробника. Кріплення з цієї марки стали дозволяє при цьому перекрити широкий діапазон показників по тиску і температурі. Тому на тиск до 200 кгс/см2 може використовуватися кріплення із сталі 20X13. Марка стали фланця Параметри середовища Рекомендована марка матеріалу Температура, °С Тиск Ру, кг/см2 Шпилька Гайка 09Г2С -70... +350 від 1 до 160 10Г2 від 1 до 200 14Х17Н2 До фланців з марки сталі 09Г2С рекомендується використовувати кріплення з марки сталі 14Х17Н2, але при цьому, якщо в системі передбачено тиск лише до 160 кгс/см2, рекомендується використання кріплення із сталі марки 10Г2, що не суперечить нормативно-технічним документам і рекомендовано Ростехнаглядом. За вартістю 10Г2 значно дешевше, чем14Х17Н2. Марка стали фланця Параметри середовища Рекомендована марка матеріалу Температура, °С Тиск Ру, кг/см2 Шпилька Гайка 12Х18Н10Т -40... +425; -80...+600 від 1 до 100 20X13 12Х18Н10Т від 1 до 160 від 1 до 200 Фланці із сталі 12Х18Н10Т комплектуються кріпленням із сталі 20X13, при роботі в діапазоні температур від -40 до + 450 °С. Якщо ж потрібно забезпечити роботу при температурі від -80 до +600 °С, то необхідно використовувати кріплення із сталі марки 12Х18Н1 ВІД. Марка стали фланця Параметри середовища Рекомендована марка матеріалу Температура, °С Тиск Ру, кг/см2 Шпилька Гайка 15Х5М -40... +510 від 1 до 200 25Х1МФ 30ХМА У комплект до фланців із сталі 15Х5М рекомендується використовувати шпильки стали: 25Х1МФ та гайки із сталі 30ХМА. Марка стали фланця Параметри середовища Рекомендована марка матеріалу Температура, °С Тиск Ру, кг/см2 Шпилька Гайка 10Х17Н13М3Т -253... +600 від 1 до 200 10Х17Н13М3Т Марка стали 10Х17Н13МЗТ відноситься до розряду корозійностійких марок сталі. Такий фланець комплектується парою шпилька-гайка з сталі 10X17 Н13МЗТ. Ця марка сталі знайшла широке застосування в системах харчової і хімічної промисловості