Фланец стальной Ду225 Ру10 с порошковым покрытием

Для обеспечения долговечности фланцевого соединения, подверженного частым температурным колебаниям от -20°С до +80°С, критичен выбор уплотнительной прокладки. Прокладка должна сохранять эластичность и герметизирующие свойства в заданном температурном диапазоне. Рекомендуется использовать фланцы с уплотнительной поверхностью "шип-паз" для лучшего позиционирования прокладки и предотвращения ее выдавливания при термических деформациях. Сталь фланца должна обладать достаточной усталостной прочностью.

Для трубопровода, подверженного сильным изгибающим моментам, предпочтительны фланцы с приварным воротником (тип 11). Конструкция с воротником обеспечивает жесткое соединение с трубой и эффективно распределяет изгибающие напряжения. Важен правильный расчет фланцевого соединения и выбор крепежных элементов.

Для соединения труб с толщиной стенки 8 мм предпочтительнее использовать фланцы с приварным воротником (тип 11). Размер воротника подбирается под наружный диаметр и толщину стенки трубы, обеспечивая прочное сварное соединение. Плоские приварные фланцы менее предпочтительны для труб с толстой стенкой.

Недостатки фланцев из углеродистых сталей при работе с высокими температурами включают снижение прочности и ползучесть. Углеродистые стали имеют ограниченный температурный диапазон применения (до +250°С) и подвержены повышенной коррозии (окислению) при высоких температурах.

Для работы с горячим воздухом при температуре 300°С подходят фланцы из сталей, предназначенных для работы при повышенных температурах. Могут применяться стали 09Г2С или легированные стали. Важен выбор уплотнительной прокладки, выдерживающей данную температуру. Воздух при 300°С не является агрессивной средой для этих сталей.

Для работы с горячим паром под давлением 2,5 МПа оптимален фланец с приварным воротником (тип 11). Материал фланца должен выдерживать заданные параметры температуры и давления пара. Могут применяться стали 20А, 20ФА, 09Г2С (в зависимости от максимальной температуры) или легированные стали. Для герметичности необходима уплотнительная поверхность "выступ-впадина" или "шип-паз" с соответствующей прокладкой.

Наиболее устойчивы к вибрационным нагрузкам фланцы с приварным воротником (тип 11) и, при корректном монтаже, резьбовые фланцы (тип 31). Приварной воротник обеспечивает жесткое соединение с трубой, снижая концентрацию напряжений. Резьбовые фланцы с контролируемой затяжкой и контргайками также могут противостоять вибрациям. Плоские приварные фланцы (тип 01) менее адаптированы к вибрационным воздействиям без дополнительных конструктивных мер.