Когда говорят про фланец стальной плоский ду250, многие сразу представляют себе простое кольцо с отверстиями. Но в этой кажущейся простоте кроется масса подводных камней, из-за которых на объекте может встать вся сборка. Самый частый промах — считать, что все фланцы по ГОСТу или по тому же Ду250 взаимозаменяемы. А вот и нет — тут и исполнения разные (1, 2, 4, 5...), и давление условное (Ру) может быть 10, 16, 25, и геометрия отверстий под крепёж может ?поплыть? у недобросовестного производителя. Лично сталкивался, когда привезли партию, вроде бы по чертежу, а болты М20 не входят — оказалось, отверстия сверлили под дешёвый крепёж с минусовым допуском, и пришлось раззенковывать вручную на всех 50 штуках. Время, деньги.
Цифра 250 — это условный проход, Ду. Но толщина соединяемого трубопровода, его наружный диаметр — это уже другое. Для стальной трубы Ду250 по ГОСТ 10704-91 наружный диаметр будет 273 мм. И вот тут первый нюанс для плоского фланца: его внутренний диаметр должен быть чуть больше этого значения, чтобы труба вошла. Но не слишком, иначе центрирование будет хромать, и прокладка может сместиться. В практике был случай на теплотрассе, когда монтажники взяли фланцы с увеличенным ?для лёгкости монтажа? внутренним диаметром. В итоге при тепловом расширении трубопровода произошло смещение, и началась течь по болтовому соединению. Пришлось всё разбирать и ставить фланцы с правильным, плотным центрированием.
Ещё один момент — исполнение уплотнительной поверхности. Для плоского фланца это обычно исполнение 1 (гладкая поверхность) или 2 с выступом. Для Ду250, работающего на воде или паре невысокого давления, часто достаточно исполнения 1 с соответствующей прокладкой (паронит, резина). Но если среда агрессивная или давление выше 16 атмосфер, уже нужно смотреть в сторону исполнения 2 или даже шип-паз. Ошибка в выборе исполнения — прямой путь на переделку. Помню, как на одном химическом предприятии поставили плоские фланцы исполнения 1 на линию с щелочью. Прокладки ?съедало? за полгода, пока не перешли на фланцы с выступом и тефлоновые прокладки.
И конечно, фланец стальной плоский — это не всегда ?чёрный металл?. Если речь идёт о коррозионной среде, сам фланец может быть из нержавейки, например, 12Х18Н10Т (AISI 304) или с покрытием. Но здесь важно понимать, что нержавеющий фланец Ду250 — это уже совсем другая цена и другая логистика поставки. Не каждый склад держит такие позиции в наличии, особенно под нестандартное давление.
Работая с поставщиками, всегда обращаю внимание не только на сертификаты, но и на то, как организовано производство. Плоский фланец — деталь, казалось бы, простая: отрезал заготовку, просверлил отверстия. Но если сверление идёт без кондуктора, разброс по разным партиям обеспечен. Хороший производитель всегда обеспечит стабильность геометрии. Например, у ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы, которые специализируются на нержавейке, подход к производству фланцев, судя по образцам, довольно строгий. Их сайт https://www.zhiju-steel.ru — это, скорее, каталог, но по запросу они предоставляют полный пакет документов и даже выборочные результаты контроля твёрдости и УЗК, что для ответственных узлов критически важно.
Одна из частых проблем ?в поле? — это несоответствие отверстий под крепёк между фланцами в паре. Допустим, один фланец приварен к трубе на заводе-изготовителе аппарата, а ответный мы заказываем отдельно. Если оба сделаны по одному чертежу, но с разными допусками, болты могут не встать. Поэтому сейчас мы всегда либо заказываем пару у одного поставщика, либо требуем от него предоставить контрольный ответный фланец для проверки. Особенно это актуально для фланец ду250 на ответственных линиях, где простой из-за переделки обходится в десятки раз дороже самой детали.
Качество стали — отдельная тема. Сталь 20, Ст3сп5 — это стандарт. Но бывает, что для удешевления идёт сталь с повышенным содержанием серы и фосфора, что сказывается на свариваемости. При приварке плоского фланца к трубе может пойти трещина по околошовной зоне. Поэтому для критичных узлов мы теперь всегда запрашиваем не только сертификат, но и протокол химического анализа для конкретной плавки. Это не паранойя, а необходимый минимум для спокойного сна.
В теории сборка на плоских фланцах проста: поставил прокладку, стянул болтами крест-накрест. На практике же, особенно с Ду250, который уже имеет солидный вес, часто не хватает рук. Без правильной поддержки трубы фланец может перекосить, и тогда герметичности не добиться. Мы для труб такого диаметра всегда используем временные подпорки и струбцины для предварительного совмещения отверстий. Кажется мелочью, но экономит часы монтажного времени.
Сила затяжки — это священная корова. Перетянешь — сорвёшь резьбу или ?поведёт? фланец, особенно если он плоский и не такой жёсткий, как воротниковый. Недотянешь — будет течь. Для Ду250 с болтами М20 мы обычно используем динамометрический ключ с моментом, который рассчитываем исходя из давления среды и типа прокладки. Но и тут есть нюанс: новые прокладки из паронита после первого прогрева ?садятся?, поэтому через сутки-двое работы на горячей линии затяжку нужно проверить и подтянуть. Это часто забывают, а потом удивляются каплям под фланцевым соединением.
И ещё про болты. Казалось бы, метизы — они и есть метизы. Но использование дешёвых болтов класса прочности 4.6 на фланцах, рассчитанных на Ру16, — это игра в русскую рулетку. При температурных расширениях они могут попросту не выдержать. Стандарт — болты класса 8.8, а для ответственных узлов — даже 10.9. И да, они должны быть оцинкованы или иметь другое покрытие, иначе через пару лет в сырой атмосфере их не открутить никаким гексогеном.
При всей своей распространённости, стальной плоский фланец подходит не для всех случаев. Для трубопроводов высокого давления (выше 25-40 атм), для сред с высокой температурой (свыше 300-350°C), для условий сильных вибраций чаще применяют фланцы воротниковые (приварные встык). Они лучше распределяют нагрузку. Плоский фланец, привариваемый внахлёст, создаёт большую концентрацию напряжений у сварного шва. Был у меня печальный опыт на дизель-генераторной: вибрация от агрегата привела к усталостной трещине как раз по месту приварки плоского фланца Ду250 к выхлопной линии. После этого на таких узлах перешли исключительно на воротниковые.
Также плоский фланец не очень любит частые разборки-сборки. Каждая разборка — риск повреждения уплотнительной поверхности, царапины от болтов. После нескольких циклов поверхность нужно шлифовать или даже протачивать. Поэтому для узлов, требующих регулярного обслуживания (например, на фильтрах или задвижках), иногда логичнее смотреть в сторону фланцев со свободной кольцевой прокладкой или других решений.
И последнее — экономика. При больших объёмах, скажем, для строительства целой котельной, цена одного плоского фланца Ду250 кажется копеечной. Но когда их нужно 500 штук, разница в 50 рублей за штуку между разными поставщиками выливается в существенную сумму. Однако, гонясь за экономией, нельзя терять из виду качество. Лучше работать с проверенными производителями, которые, как та же ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы, позиционируют себя как специализированные предприятия, а не просто перепродавцы металла. Их фокус на нержавеющей продукции говорит о понимании специфики ответственных применений, что часто коррелирует и с качеством выпускаемых ими изделий из углеродистой стали.
Так что, возвращаясь к фланец стальной плоский ду250. Это не просто ?железка?. Это узел, от которого зависит герметичность, безопасность и бесперебойность работы целого участка трубопровода. Его выбор, закупка и монтаж — это цепочка решений, где каждое звено должно быть обдуманным. Сэкономил на качестве металла — получил трещину при сварке. Не проверил геометрию — потратил день на подгонку на объекте. Не учёл среду — получил аварию через полгода.
Опыт приходит именно через такие ситуации, через ошибки и их исправление. Сейчас, глядя на спецификацию, я уже автоматически оцениваю не только цифры Ду и Ру, но и предполагаемые условия работы, возможные риски. И всегда стараюсь иметь надёжного поставщика в контактах, того, кто не просто продаст, а проконсультирует и предоставит все данные. Потому что в нашей работе мелочей не бывает. Даже в таком простом, на первый взгляд, плоском кольце с дырками.
