Полное руководство по установке фланцев из углеродистой стали: шаги и меры предосторожности

Проверка материалов:

Убедитесь, что спецификации фланца из углеродистой стали (обычно марки ASTM A105), номинальное давление (например, Class 150, 300) соответствуют требованиям проекта.

Проверьте, чтобы фланцы, болты, гайки и прокладки были неповрежденными, без трещин, деформаций или ржавчины.

Убедитесь, что тип прокладки (неметаллическая, например, графитовая, металлическая, например, спирально-навитая) подходит для условий эксплуатации.

Подготовка инструментов:

Динамометрический ключ (для точного контроля предварительной затяжки болтов).

Инструменты для центровки фланцев, чистящая щетка, смазка (например, графитовая смазка).

Измерительные инструменты (штангенциркуль, уровень).

Подготовка трубопровода:

Убедитесь, что торцы труб ровные, чистые, без заусенцев и загрязнений.

Проверьте соосность трубы и фланца, отклонение не должно превышать 1,5 мм.

Этапы установки

Очистка и проверка поверхности фланца:

Очистите уплотнительную поверхность фланца стальной щеткой или растворителем, чтобы убедиться в отсутствии масла, ржавчины или посторонних предметов.

Проверьте шероховатость уплотнительной поверхности (рекомендуется Ra 3,2-6,3 мкм), чтобы убедиться в отсутствии царапин или углублений.

Установка прокладки:

Поместите прокладку между двумя уплотнительными поверхностями фланца, убедитесь, что она центрирована и не смещена.

Выберите толщину прокладки в соответствии с условиями эксплуатации (обычно 1,5-3 мм), чтобы избежать чрезмерной толщины или тонкости, влияющих на герметичность.

Центровка фланцев и временная фиксация:

Используйте инструменты для центровки или временные болты, чтобы убедиться, что два фланца параллельны, а отклонение оси <1 мм.

Проверьте равномерность зазора между фланцами, рекомендуемый зазор составляет 2-4 мм (в зависимости от типа прокладки).

Установка болтов:

Вставьте болты в диагональном порядке (метод перекрестной звезды), нанесите достаточное количество смазки, чтобы уменьшить трение.

Убедитесь, что спецификации болтов (длина, диаметр) соответствуют стандартам (например, ASME B16.5), гайки закручиваются плавно.

Постепенная затяжка болтов:

Используйте трехэтапный метод затяжки:

Первый этап: затяните предварительно вручную или с низким крутящим моментом (около 30% от целевого крутящего момента), чтобы обеспечить равномерное усилие на прокладку.

Второй этап: с помощью динамометрического ключа затяните в диагональном порядке до 60-70% от целевого крутящего момента.

Третий этап: затяните полностью в соответствии со стандартным значением крутящего момента (см. ASME PCC-1 или руководство по проектированию), проверьте согласованность крутящего момента.

Пример рекомендуемого значения крутящего момента (для Class 150, болт 1/2 дюйма): около 50-70 Нм, конкретные значения см. в проектных спецификациях.

Окончательная проверка:

Проверьте равномерность усилия на болты, отсутствие явного наклона поверхности фланца.

Используйте уровень, чтобы проверить горизонтальность фланца, при необходимости отрегулируйте.

Проведите испытание под давлением (например, гидравлическое или пневматическое испытание), чтобы проверить наличие утечек.

Ключевые меры предосторожности

Защита уплотнительной поверхности:

Избегайте царапин на уплотнительной поверхности во время транспортировки или установки, любые небольшие царапины могут привести к утечке.

Используйте специальные защитные крышки или временные покрытия для защиты поверхности фланца.

Внимание к затяжке болтов:

Избегайте чрезмерной затяжки, чтобы предотвратить раздавливание прокладки или деформацию фланца.

Используйте откалиброванный динамометрический ключ, чтобы обеспечить точность значения крутящего момента, отклонение контролируется в пределах ±5%.

Выбор и установка прокладки:

Убедитесь, что материал прокладки совместим со средой (например, избегайте использования графитовых прокладок для сильно окисляющих сред).

Не используйте повторно старые прокладки, чтобы предотвратить выход из строя уплотнения.

Центровка и зазор:

Несоосность фланцев может привести к концентрации напряжений, что повлияет на срок службы уплотнения.

Убедитесь, что зазор между фланцами равномерный, чтобы избежать изменений напряжения, вызванных тепловым расширением и сжатием.

Учет окружающей среды и условий эксплуатации:

Фланцы из углеродистой стали подвержены коррозии, перед установкой можно нанести антикоррозийную краску или использовать оцинкованные болты во влажной среде.

В условиях высоких температур (>300°C) необходимо учитывать тепловое расширение, использовать подходящие материалы для прокладок и болтов.

Контроль качества:

Записывайте значения крутящего момента для каждого болта для облегчения последующего обслуживания и проверки.

После установки проведите неразрушающий контроль (например, ультразвуковой контроль сварных швов фланца), чтобы убедиться в отсутствии дефектов.

Общие проблемы и решения

Проблема утечки:

Причина: неправильная установка прокладки, неравномерная затяжка болтов или дефекты уплотнительной поверхности.

Решение: повторно проверьте положение прокладки, равномерно затяните болты или замените поврежденный фланец/прокладку.

Ослабление болтов:

Причина: вибрация или тепловое расширение и сжатие приводят к недостаточной предварительной затяжке.

Решение: увеличьте частоту проверки крутящего момента, при необходимости используйте пружинные шайбы или контргайки.

Деформация фланца:

Причина: чрезмерная затяжка или несоосность трубопровода.

Решение: строго соблюдайте стандарты крутящего момента, используйте инструменты для центровки для калибровки.

Заключение

Установка фланцев из углеродистой стали должна строго соответствовать этапам подготовки, очистки, центровки, затяжки и проверки, с упором на защиту уплотнительной поверхности, контроль крутящего момента болтов и выбор прокладки. Благодаря стандартным операциям и тщательной проверке можно обеспечить герметичность и надежность фланцевого соединения, продлить срок службы трубопроводной системы.