Когда слышишь ?фланец стальной плоский под приварку?, многие, даже в цеху, представляют себе просто кольцо или диск с отверстиями. Мол, приварил — и дело с концом. Но на практике разница между ?просто приварил? и ?собрал герметичный, надежный узел, который простоит десятилетия? — огромна. И кроется она в мелочах, которые в ГОСТах или каталогах часто упускают, а понимание приходит только с набитыми шишками. Вот, к примеру, у нас на объекте был случай с партией фланцев, закупленных по самой выгодной цене... но об этом позже.
Берем, допустим, самый ходовой фланец стальной плоский на Ду 100 Ру 16. По чертежу — все четко. Но когда начинаешь готовить кромку под сварку, замечаешь: толщина диска вроде бы по ГОСТу, а вот фаска на внутреннем диаметре под сварной шов либо отсутствует, либо сделана ?на глазок?. Это сразу красный флаг. Без правильной разделки кромки качественный провар корневого шва получить сложно, особенно если трубопровод ответственный. Приходится дорабатывать вручную, а это время и риск внесения дефектов.
Еще один момент — качество поверхности привалочной плоскости. По идее, она должна быть чистой, без окалины и задиров. Но на практике часто привозят фланцы, которые хранились под открытым небом, и на этой плоскости уже есть следы коррозии. Казалось бы, мелочь — зачистил лепестковым кругом и порядок. Но если коррозия точечная, глубокая, после зачистки может нарушиться плоскостность. А это уже риск протечки через прокладку. Поэтому сейчас мы стараемся работать с проверенными поставщиками, которые обеспечивают нормальные условия хранения и отгрузки. Вот, например, коллеги недавно хвалили продукцию от ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы — у них, судя по всему, с этим порядок, раз специализируются на нержавейке, а к ней подход обычно более щепетильный. Их сайт https://www.zhiju-steel.ru я потом посмотрю — интересно, есть ли у них в ассортименте именно углеродистые фланцы стальные плоские под приварку или только нержавеющие.
И самое, пожалуй, важное — это геометрия отверстий под шпильки. Они должны быть строго по окружности и с правильным смещением относительно центра. Бывало, получали партию, где отверстия были просверлены с небольшим ?биением?. Вроде бы на глаз не видно, но когда начинаешь стягивать такой фланец с ответным, шпильки входят с натягом, перекашивают весь узел. Нагрузка на прокладку становится неравномерной, и по гарантийному сроку появляется ?слеза?. Теперь мы на новой партии всегда выборочно проверяем несколько штук, ставя их ?лицом к лицу? с эталонным фланцем.
В теории технология сварки плоского приварного фланца проста: два угловых шва — со стороны трубы и со стороны фланца. Но на практике, особенно при монтаже в труднодоступных местах или при работе с тонкостенной трубой, возникают нюансы. Первый шов, который идет по внутреннему диаметру фланца к трубе, часто оказывается в ?подвешенном? состоянии, особенно если зазор не идеален. Сварщик не всегда видит зону сплавления. Отсюда риск непровара, который может стать очагом коррозии.
Мы пробовали разные подходы. Один из них — сначала ?прихватить? фланец в четырех точках, а потом проваривать. Но при таком методе, если труба или фланец имеют даже минимальную деформацию, прихватки могут создать такое напряжение, что после полной проварки весь узел ?поведет?. Особенно это критично для длинных линий, где требуется точная соосность. Сейчас чаще идем по пути предварительного монтажа всего узла (фланец-труба-фланец) на шпильках с прокладкой, легкой затяжки, и только потом — аккуратная сварка каждого фланца к своей трубе. Так меньше рисков, что после сварки не состыкуешься с соседним оборудованием.
И, конечно, материал электрода или проволоки. Для стального плоского фланца из Ст20 или 09Г2С логично использовать соответствующие расходники. Но если трубопровод потом будет работать в агрессивной среде или при цикличных нагрузках, иногда есть смысл взять электрод с более пластичным металлом шва. Это не по прямому ГОСТу на фланец, но по опыту — помогает снять пиковые напряжения в зоне перехода от трубы к фланцу. Такие решения не в книжках написаны, а на объектах.
Здесь часто возникает путаница. Видел много раз, как монтажники берут фланец плоский приварной на Ру 16, ставят его на трубопровод, который в системе будет работать при 10 атм, и думают, что запас прочности огромен. Но забывают про тип среды, температуру и, что главное, про прокладку. Этот фланец рассчитан на определенное условное давление именно в паре с определенным типом прокладки (чаще паронит). Если поставить, например, мягкую резиновую прокладку под горячую воду, ее может попросту выдавить, несмотря на запас по давлению у самого фланца.
Был у нас печальный опыт на тепловом пункте. Поставили фланцы на обратку, давление в системе невысокое, температура до 70°C. Но из-за вибрации от насосов и применения слишком жестких графитовых прокладок (кто-то решил, что они ?круче?) в местах приварки фланцев к трубам через полгода пошли трещины. Анализ показал, что жесткая прокладка не амортизировала микросдвиги, и вся нагрузка ушла в сварной шов. Пришлось переделывать, ставя более мягкие прокладки и добавляя дополнительные опоры для труб, чтобы снять вибрацию. Фланец-то был хороший, а узел в целом — нет.
Отсюда вывод: выбирая фланец стальной, нужно сразу представлять весь будущий узел в сборе: какая среда, какие температурные циклы, какие соседние элементы, какая прокладка будет использоваться. Иногда надежнее взять фланец на большее условное давление, но не из соображений ?прочности?, а из-за того, что у него, как правило, больше толщина и жесткость, что позволяет лучше удерживать прокладку в сложных условиях.
Казалось бы, что тут сложного? Заказал по каталогу, получил, смонтировал. Но в реальности все упирается в сроки и комплектность. Особенно когда речь идет о крупных проектах, где нужны сотни фланцев разных типоразмеров. Частая проблема — поставка партии, в которой, например, не хватает нескольких штук на нестандартный Ду. Или все фланцы есть, а вот шпильки и гайки к ним — другой класс прочности или с другой резьбой. Теперь мы всегда оформляем заказ одной спецификацией, где четко прописываем не только типоразмер фланца по ГОСТ 12820-80, но и материал (Ст20, 09Г2С, 12Х18Н10Т), необходимость антикоррозионной консервации, упаковку (желательно в деревянные ящики, а не просто в пленку) и полный комплект крепежа, если он нужен.
В этом плане интересно посмотреть на подход компаний, которые изначально работают с более требовательным рынком, например, с нержавеющей продукцией. Как та же ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы, которую я упоминал. Если производитель держит марку на нержавейке, то, скорее всего, и к обычным стальным плоским фланцам под приварку у него будет системный подход: четкая маркировка на каждом изделии, паспорта качества, отслеживание плавки. Это сильно упрощает жизнь при сдаче объекта надзорным органам. Не нужно доказывать происхождение каждой детали.
Еще один лайфхак — всегда заказывать на пару штук больше, чем нужно по чертежам. Всегда найдется место, где при монтаже что-то пошло не так, фланец упал, его повредили или просто обнаружилась скрытая литейная раковина при подготовке к сварке. Наличие резерва на складе монтажной площадки спасает от простоев, пока ждешь отправку одной недостающей детали.
Так что, возвращаясь к началу. Фланец стальной плоский под приварку — это не просто расходник, это полноценный элемент конструкции, от выбора и монтажа которого зависит безопасность и долговечность всей системы. Экономия в пару сотен рублей на штуку может обернуться тысячами на переделках и ремонтах. Главное — не слепо доверять каталогам, а включать голову и опыт, проверять критичные параметры при приемке, думать о том, как этот фланец будет работать в связке с трубой, прокладкой и крепежом.
И да, сейчас рынок насыщен предложениями, в том числе и от зарубежных производителей, как тот же zhiju-steel.ru. Это хорошо, есть выбор и конкуренция. Но суть от этого не меняется: качественный фланец — это тот, который не просто соответствует цифрам в ГОСТе, а который без проблем встает на свое место, проваривается как надо и годами держит то, что должен держать. Все остальное — от лукавого. Надо смотреть на продукцию вживую, а еще лучше — сделать пробную закупку небольшой партии и ?обкатать? ее в реальных условиях, прежде чем заказывать оптом. Это самый надежный способ.
