В нефтепроводных магистралях давление может достигать огромного значения. Чтобы они отличались высокой степенью надежности, их составляющие компоненты должны прочно стыковаться между собой, быть абсолютно герметичными при обвязке и прочих действиях. Для обеспечения этого были разработаны специализированные фланцы устьевые ГОСТ 28919-91.

Данные детали можно применять без опасения для состыковки отдельных составляющих нефтепроводных магистралей, которые подразумевают очень высокое давление.

Технические требования

Фланцы - важная конструктивная деталь, используемая для соединения отдельных частей трубопровода в единую магистраль. Используются совместно с устьевой арматурой. Все детали и в целом конструкция соединения отличается вариативностью исполнения, то есть имеется несколько способов для решения той или иной задачи.

Требования к прокладкам фланцев ГОСТ 28919-91:

• производство исключительно из цельных заготовок;
• твердость сырья не больше 107 HB для углеродистой стали, 131 HB - для качественной стали и до 160 HB - для легированной;
• прокладки типа У1 и У2 (Ст0 по ГОСТу 380, Ст08кп, сталь 20, сталь 25 по ГОСТу 1050) используются для оснащения, не устойчивого к коррозии;
• прокладки типа К1 (12Х18Н10Т по ГОСТу 5632) используются в оснащении, применяемом в условиях с объемным содержанием CO2 и H2S до 25 %;
• разница в показателях твердости материала прокладок и устьевых фланцев не меньше 50 единиц по Бринеллю (при условии, что в документах к изделиям не указано иное значение);
• если при производстве прокладок применяется нелегированная сталь, она должна пройти обработку, иметь покрытие от 5 до 13 мкм (кадмиевое или цинковое по ГОСТу 9.301);
• на уплотнительных поверхностях должны отсутствовать признаки коррозии, загрязнений, повреждений и прочих дефектов.

Требования к шпилькам устьевых фланцев:

• выполняются из сортового проката, либо поковок;
• для оборудования с исполнением ХЛ и УХЛ ударная вязкость используемого материала не может быть менее KCV 20 Дж/см2 при температурном режиме -60 °С (данный параметр проверяется при выборе сырья и режима термической обработки);
• резьба должна быть метрической в соответствии с ГОСТом 24705 с полем допуска 6g, резьбовой сбег нормальный;
• резьбу шпилек устьевых фланцев рекомендовано выполнять со скругленной впадиной в соответствии с ГОСТом 9150;
• шпильки производятся с покрытием (кадмиевое с хроматированием от 9 до 12 мкм), но по согласованию с заказчиком оно может быть выполнено и из другого материала;
• покрытие однородное, без каких-либо вздутий и неровностей;
• шероховатость выполняется с учетом требования ГОСТа 9.301.

Технические требования к гайкам фланцев ГОСТ 28919-91:

• производятся из калиброванного проката, поковок, штамповок;
• напряжение от пробной нагрузки от 800 МПа, твердость по Бринеллю до 302 (для соединений 1 типа), от 1000 МПа и 353 соответственно (для 2 типа);
• должна быть метрическая резьба с полем допуска 6Н, сбег в пределах нормы по ГОСТу 27148-86, форма впадин скругленная;
• обязательно присутствие покрытия на гайках устьевых фланцев (кадмиевое с хроматированием в соответствии с ГОСТом 9.301, слой от 9 до 12 мкм), но по согласованию с заказчиком допускается использование и других материалов (в этом случае наносится маркировка по ГОСТу 1759.0-87);
• покрытие ровное;
• требования к шероховатости прописываются в ГОСТе 9.301-87.

Изготовление, технические и эксплуатационные характеристики регламентируются ГОСТом 28919-91. Стандарт распространяется на устьевые фланцы и прочие составляющие соединений.

Сфера применения

Данные конструктивные элементы используются для объединения отдельных частей устьевого нефтепромыслового оснащения в единую систему. Применяются при давлении от 14 до 140 МПа и при сечении труб от 52 до 680 мм.

Данная разновидность фланцев используется совместно с вентилями, задвижками и фонтанной елкой. Узлы перераспределяют поток высокого давления нефти на выходе из скважин. С помощью устьевых фланцев происходит надежная герметизация участков стыка трубопроводов в магистрали.

Кроме объектов нефтедобычи фланцы также применяются на станциях перекачки предприятий по нефтепереработки. Их можно применять в нагнетательных магистралях, предназначенных для перекачивания сырой нефти и ее продуктов.

Обратите внимание! Фланцы производятся в соответствии с действующим стандартом согласно рабочим чертежам, которые официально утверждены после выполнения расчета прочности.

Типы фланцев

Устьевые фланцы бывают двух разновидностей:

• тип 1 - с зазором между торцами фланцев (PN от 14 до 35 МПа). Торцы противоположных элементов смыкаются через специальную уплотнительную прокладку. Применяются в трубопроводных магистралях во внутриобъектовых перекачках. Рабочая среда, транспортируемая по магистрали, проникает через зазор к уплотнительному кольцу. Плоскость выровненная, канавка под уплотнение неглубокая. После установки между торцами устьевых фланцев остается одинаковая щель. Вся нагрузка по созданию герметичного соединения ложится на прокладку.
• тип 2 - без зазора между ними (PN от 14 до 140 МПа). Этот тип рекомендован для монтажа непосредственно над устьем скважины. От предыдущего варианта отличаются присутствием выпирающей фаски на торцевой части. Доступ транспортируемой рабочей среды к уплотнительному кольцу ограничен. Посадочная поверхность фланца сточена с внешней стороны. Канавка для уплотнительного кольца глубокая. После осуществления монтажных работ плоскости ответных устьевых фланцев прижимаются посередине. Сбоку под шпильками присутствует зазор.

Первый вариант имеет более низкую стоимость, но обладает сниженным ресурсом в сравнении с фланцем без зазора. Второй тип сложнее в производстве, так как снижаются поля допусков 3 (трёх) деталей.

Каждый из этих вариантов предусматривает две разновидности соединения:

1. Фланец с фланцем.
2. Устьевой фланец с фланцевым корпусом (состыковка фланца с фланцем, который объединен с корпусом).

Резьбовая часть шпилек для соединения фланца с фланцем имеет одинаковую длину. Короткая резьба применяется для ввинчивания непосредственно в корпус, а длинная для затяжки ответного фланца к фланцу корпуса.

Исполнения

Существует два варианта уплотнительных поверхностей фланцев ГОСТ 28919-91:

• исполнение 1 - для типа 1 (разновидности фланцев указаны выше);
• исполнение 2 - для типа 2 (смотреть предыдущий раздел).

Варианты исполнения прокладок

1. П - для типа 1.
2. БX - для типа 2.

Исполнения шпилек

Вариантов исполнения этих составляющих фланцевого соединения тоже 2:

• 1 - для конструктивных элементов с гладкими отверстиями;
• 2 - для устьевых фланцев с ввинчиваемым концом.

Материалы для изготовления

Изделия изготавливаются из сплавов различных марок:

• сталь 20 - это конструкционная углеродистая качественная сталь, широко используемая в промышленности. Отличается легкостью эксплуатации обработки, высокой прочностью, твердостью, доступной ценой;
• Ст3сп - конструкционная углеродистая сталь обычного качества. Отличается высокими показателями прочности, отлично противостоит существенной нагрузке. Имеет доступную стоимость;
• 09Г2С - хладостойкий сплав, входит в группу конструкционных низколегированных сплавов. Имеет оптимальное соотношение цены и качества. Это недорогой, легкий, долговечный материал;
• сталь 35 - это углеродистая конструкционная сталь. Отлично переносит любые нагрузки, устойчива к возникновению трещин, обеспечивает широкий диапазон температуры эксплуатации устьевых фланцев;
• 13ХФА - это жаростойкий низколегированный сплав. Представляет собой конструкционную коррозионно-хладостойкую легированную сталь. Обладает отличной прочностью, долговечностью (срок службы без потери технических и эксплуатационных характеристик не менее 30 лет), большой диапазон температурных режимов эксплуатации;
• 12Х18Н10Т - нержавеющая сталь обладает высокой ударной вязкостью и пластичностью;
• 10Х17Н13М2Т - это аустенитная нержавеющая сталь для устьевых фланцев. Отличается отличной устойчивостью к коррозии. Сохраняет свои технические и эксплуатационные характеристики при температурном режиме до +600 °С.

Также применяются и другие сорта стали. Обязательное требования к маркам: способность сохранять свои технические и эксплуатационные характеристики в экстремальных условиях. Уточнить более подробную информацию вы можете у специалистов нашей компании, связавшись с ними по контактному номеру телефона.

Особенности производства

Устьевые фланцы ГОСТ 28919-91 производятся в заводских условиях на высокотехнологичном оборудовании с использованием современных технологий. Благодаря автоматизации процесса удается добиться высокого качества продукции и свести брак к минимуму.

Для производства используется исключительно сертифицированное сырье, прошедшее входной контроль. Каждая партия заготовок проходит испытания на прочность, твердость, устойчивость к межкристаллической коррозии. Также является обязательной визуальная оценка, которая позволяет исключить внешние дефекты на поверхности.

Преимущества

Данные элементы обладают следующими достоинствами:

1. Изготовления из безопасных материалов. Для производства используется высококачественная сталь. Она является экологичной, в ней отсутствуют опасные добавки.
2. Высокая стойкость к перепадам температурных режимов. Устьевые фланцы выдерживают температуру до +600 °С и давление до 140 МПа.
3. Продолжительный эксплуатационный период. Фланцевые соединения способны прослужить 50 и более лет.
4. Выгодная стоимость. Фланцы изготавливаются из различных марок стали, что позволяет подобрать конструктивный элемент под любой бюджет.
5. Обеспечение ремонтопригодности узлов.
6. Возможность незначительного смещения соосности.
7. Возможность монтажа в сложных условиях (агрессивная среда, пониженные и повышенные температурные режимы и так далее).
8. Удобство эксплуатации благодаря вариабельности фланцев ГОСТ 28919-91.
9. Усилие затяжки регулируемое, если сравнивать с резьбовыми соединениями. Для монтажа не нужно использовать специализированное дорогостоящее оборудование и инструменты. На начальном этапе проведения монтажных работ нужно только соединить отверстия на периферической части фланцев, вставить в них крепеж.

Технические требования к качеству исполнения, стандартный размерный ряд и предел рабочего давления обязательно должны соответствовать параметрам в соответствии с ГОСТом.