Вот смотришь на спецификацию — фланец стальной плоский приварной ду 50, и кажется, всё просто: сталь, отверстия, прокладка. Но когда начинаешь монтировать или, что чаще, разбирать старую систему через десять лет, понимаешь, где собака зарыта. Многие думают, что главное — это соответствие ГОСТу по размерам, и на этом можно успокоиться. А на деле, разница между ?просто по ГОСТ? и ?сделано с пониманием, для работы? — это как между болтом и калёным болтом. У нас в практике был случай, когда на объекте поставили партию, вроде бы, стандартных фланцев, а при опрессовке пошла течь по плоскости. Оказалось, шероховатость поверхности была, формально, в допуске, но распределена неравномерно — где-то следы от резца глубокие, где-то почти полировка. Прокладка не смогла это компенсировать. Вот о таких нюансах и хочу порассуждать.
Часто в заявке пишут просто ?сталь 20? или ?ст3?. И многие поставщики на этом и останавливаются. Но для плоского приварного фланца, особенно на ДУ 50, который часто работает в контурах с перепадами температур или вибрацией, важен не только химический состав, но и история обработки заготовки. Прокат он был или поковка? Если прокат, то как именно его резали на заготовки — плазмой или газом? Плазма даёт более твёрдый краевой слой, который потом может повлиять на качество приварки. Мы как-то взяли партию у одного поставщика, вроде всё по сертификатам, но при подварке шов пошёл трещинами. Металлургическая экспертиза показала повышенное содержание серы на кромках из-за способа резки. Теперь всегда смотрим не только на сертификат, но и интересуемся технологической цепочкой у производителя.
Кстати, о производителях. Сейчас много кто предлагает, но я обратил внимание на компанию ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы. Они позиционируют себя как профи в нержавеющей стали, но у них же есть и линейка углеродистых сталей для фланцев. Заходил на их сайт https://www.zhiju-steel.ru — видно, что акцент на контроль качества. Для меня, как для практика, важно, когда производитель не скрывает процесс. У них в описании продукции есть не просто ?сталь 09Г2С?, а указано, что заготовка — именно поковка, что уже снижает риски по внутренним напряжениям. Это тот самый ?профессиональный производитель?, про которого они пишут в описании, и это не просто слова для сайта.
Возвращаясь к марке. Для условного давления в 16 атмосфер и температуры до 300°C стали 20 или 09Г2С хватает за глаза. Но если речь о северном исполнении или о среде с циклическими нагрузками, то тут уже нужно смотреть в сторону легированных сталей или, как минимум, требовать ультразвуковой контроль поковок. Многие этим пренебрегают, экономят копейку, а потом на этапе пусконаладки возникают проблемы, которые обходятся в разы дороже.
Все смотрят на диаметры и толщину. Это правильно. Но есть параметры, которые в чертежах часто указаны мелким шрифтом или подразумеваются ?по умолчанию?, а на практике они критичны. Первое — соосность отверстий под шпильки и их перпендикулярность к плоскости фланца. Казалось бы, просверлил пакетом — и всё ровно. Но если сверло ?увело? хотя бы на полградуса, при затяжке шпилька будет создавать неравномерную нагрузку на прокладку. Второй момент — фаска на внутреннем диаметре. Для приварного фланца ДУ 50 она должна быть под определённым углом для обеспечения плавного подвода сварочного шва. Слишком острая — риск непровара, слишком пологая — излишний расход присадочного материала и напряжение в зоне перехода.
Однажды мы получили партию, где фаска была вообще не обработана, просто острый край после токарки. Приварщик, опытный мужик, сразу сказал: ?С этим работать — только головняк?. Пришлось вручную снимать фаску болгаркой на каждом фланце, терять время. С тех пор в техзадание всегда вносим отдельным пунктом требования к подготовке кромки под сварку. Идеально, когда производитель, как тот же ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы, предлагает фланцы уже с готовой под сварку кромкой — это говорит о том, что они думают о следующем этапе монтажа, а не просто штампуют деталь.
И ещё про толщину. Есть номинальная толщина, а есть — после обработки. Особенно после фрезеровки плоскости. Бывает, что для достижения нужной шероховатости снимают лишние 0.2-0.3 мм. И если изначальная заготовка была на нижнем пределе допуска, фланец может не пройти по расчётной жёсткости. Поэтому мы всегда заказываем с небольшим запасом по толщине, особенно для ответственных узлов.
Шероховатость поверхности контакта — это святое. ГОСТ 12815-80 даёт диапазон, но, повторюсь, важно не только значение Ra, но и характер. Видел фланцы с идеальной шероховатостью, но с концентрическими следами обработки, как на грампластинке. При затяжке мягкая прокладка (типа паронита) заполняет эти бороздки, а вот металлическая оребрённая прокладка — нет. Может быть неплотность. Поэтому для разных типов прокладок нужна разная финишная обработка. Хороший производитель это знает и может по запросу сделать либо сплошное фрезерование, либо даже притирку.
На практике часто сталкиваешься с тем, что фланец и прокладка — от разных поставщиков. И тут начинается лотерея. Мы сейчас стараемся закупать комплектно, включая крепёж. Смотрю, у zhiju-steel.ru в ассортименте как раз есть и крепёж, и прокладки. Это логично. Когда всё от одного производителя, выше шанс, что геометрия и допуски будут согласованы. Их описание как ?профессионального производителя, специализирующегося на продукции из нержавеющей стали? здесь работает на доверие — если уж со сложной нержавейкой они работают, то с углеродистым фланцем стальным плоским приварным на ДУ 50 проблем быть не должно.
Забавный случай был: поставили фланцы, всё проверили, собрали узел. Через месяц эксплуатации на горячей воде стала подтекать. Разобрали — а на плоскости фланца видны едва заметные раковины, которые проступили только после термического цикла. Видимо, в металле были неметаллические включения, которые вышли на поверхность. С тех пор для горячих сред всегда настаиваем на дополнительном контроле поверхности не просто на твёрдость, а на однородность структуры.
Вот тут самый большой пласт проблем. Фланец стальной плоский приварной ду 50 — он же для того и приварной, чтобы его варить. Но не всякая сталь фланца одинаково хорошо дружит с материалом трубы. Особенно если труба из другой марки стали. Нужно подбирать режимы сварки, электроды. Частая ошибка — сварщик варит трубу и фланец одним и тем же режимом, как однородный металл. А если фланец из стали 20, а труба из 09Г2С? У них разная свариваемость, разное тепловое расширение.
Мы сейчас для ответственных объектов делаем так: перед монтажом выборочно из партии берём пару фланцев и делаем пробную приварку к обрезку трубы. Потом проверяем шов на просвет, делаем визуальный контроль, иногда даже на твёрдость проверяем переходную зону. Да, это время и деньги, но это страхует от глобального переделывания. Производители, которые сами погружены в тему металлообработки, как ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы, часто могут предоставить рекомендации по сварке для своей продукции — какие электроды использовать, какой тепловой ввод. Это ценно.
И ещё момент — конструкция самого фланца. У плоского приварного есть выступ под сварку с одной стороны. Его высота и толщина тоже важны. Слишком тонкий — прогорит при сварке, слишком массивный — создаст излишнюю концентрацию напряжений. Нужен баланс. По моим наблюдениям, у продукции от серьёзных заводов этот параметр более выверен.
Рынок завален предложениями. Можно купить фланец ДУ 50 втридешева на какой-нибудь металлобазе, где его происхождение покрыто мраком. А можно искать производителя с именем. Разница в цене может быть в полтора-два раза. И тут каждый решает сам, но мой опыт говорит: на трубопроводах, которые не видно и которые не жалко, можно ставить и первое. Но на любом технологическом, тем более энергетическом объекте, экономия на фланцах — это мина замедленного действия.
Я не рекламирую, но в качестве примера адекватного подхода возвращаюсь к сайту zhiju-steel.ru. Их позиционирование как специалиста по нержавейке косвенно говорит о культуре производства. Если человек умеет делать сложные вещи из нержавеющей стали, то с простым углеродистым фланцем он, скорее всего, не будет халтурить. Для меня это показатель. Их компания, ООО Чжэцзян ЧжиЦзюй Трубы, возможно, не самый гигантский игрок, но такие часто более гибкие и готовы делать под заказ с нужными именно тебе параметрами.
В итоге, что хочу сказать. Фланец стальной плоский приварной ДУ 50 — это не просто железка с дырками. Это узел, от которого зависит герметичность и безопасность всей системы. Выбор нужно делать не по самой низкой цене в каталоге, а по совокупности факторов: материал и его происхождение, геометрия, качество обработки плоскостей и кромок под сварку, и, что немаловажно, — техническая поддержка от поставщика. Когда тебе могут внятно объяснить, почему фаска сделана именно так, и как лучше это варить, — это уже половина успеха. Остальное — дело рук и глаз монтажника.
