Технические статьи

ГлавнаяТехнические статьиФланцыПроизводство → Фланцы литые корпусов арматуры. Материалы для изготовления фланцев литых.

Фланцы литые корпусов арматуры. Материалы для изготовления фланцев литых.

Шаровой кран из ковкого чугуна с литыми присоединительными фланцами.

Шаровой кран из ковкого чугуна с литыми присоединительными фланцами.

Наиболее важной характеристикой машиностроительных деталей вообще и фланцев трубопроводного оборудования в частности является конструкционный материал. Материал задаёт физико-химические и прочие свойства трубопроводной арматуры и её присоединительных фланцев.

Дата публикации: 6 октября 2011

Автор: Дроздов М.В., ООО «Инженерный Союз»

Разместите статью о трубопроводах в данном каталоге
Ваша информация на каталоге технических статей

Экономическая ситуация в трубопроводной отрасли, спрос и предложение на конструкционные материалы

Производство стали

Объёмы производства стали в России, согласно данным Правительства России, стабильно росли с 1999 по 2007 год. Наращивание объемов производства стали и сплавов в период с 2000 по 2007 год достигнуто за счет опережающего развития современных передовых методов: электросталеплавильного производства, внепечной обработки стали и ее разливки на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

В начало

Рынок стальных труб

Большое значение для арматурной отрасли имеют объёмы производства труб и их динамика их цен. За 1999-2007 гг. производство труб выросло на 174%, использование производственных мощностей в трубном производстве составляет около 75%. 2008 г. ознаменовался спадом производства труб из-за переноса сроков реализации крупных проектов ТЭК. Однако в дальнейшем спрос на трубы и их производство начали расти. По данным Росстата, объемы производства стальных труб в России в первой половине 2011 года по сравнению с аналогичным периодом 2010 возросли на 21,1% и составили 5,2 млн тонн. На внутреннем рынке сохраняется высокий спрос на трубы массового назначения. Этот факт указывает на рост спроса на арматуру и соединительные детали трубопроводов.

В начало

Новые технологии приходят медленно

В России существуют значительный разрыв между высоким качеством проводимых исследований, созданных научно-технологических заделов и низким уровнем инфраструктуры, например, наноиндустрии, а также недостаточная координация проводимых государством работ в этой области. По этой причине широко известны и применяемы для производства деталей трубопроводов стали, стандарты на которые не менялись существенно с 70…90-х годов прошлого века.

В начало

Мировые стандарты на стали для фланцев

Рост использования в России трубопроводного оборудования зарубежного производства приводит к необходимости изучать системы классификации сталей и других конструкционных материалов в соответствии с зарубежными стандартами на фланцы и другие соединительные детали трубопроводов. В качестве примера в конце данной статьи перечислены литейные стали для изготовления литых фланцев EN 1092-1 (type 21).

В начало

Материалы литых фланцев по отечественным стандартам

Литые фланцы на корпусе литой задвижки из серого чугуна

Рисунок 1. Чугунные литые
фланцы из серого чугуна
на корпусе задвижки.

Большинство фланцев по отечественным стандартам изготавливаются в России из сталей, описанных в ГОСТ 12816-80 «Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа». Стандарт распространяется на материалы, которые могут использоваться при температуре –253…+600°C.

В начало

Литые чугунные фланцы

Литыми фланцами принято называть фланцы корпусов (присоединительных патрубков) трубопроводной арматуры, оборудования или соединительных частей трубопроводов. Литые фланцы не изготавливаются отдельно и этим принципиально отличаются от фланцев приварных и фланцев свободных. Часто смысл словосочетания «литые фланцы» неправильно трактуется как «приварные фланцы, изготовленные из литых заготовок».

Литые фланцы из серого чугуна по ГОСТ 12817-80 допускается изготавливать из чугуна не ниже СЧ15 и использовать для Ру 0,1…1,6 МПа при температуре –15…+300°C.

Литые фланцы на корпусе литой задвижки из серого чугуна

Рисунок 2. Задвижка с
литыми фланцами
из ковкого чугуна.

Литые фланцы на корпусе литой задвижки из серого чугуна

Рисунок 3. Газовый шаровый кран с литыми
фланцами из ковкого чугуна на Ру до 2,4 МПа.

Литые фланцы арматуры из ковкого чугуна по ГОСТ 12818-80 разрешено изготавливать из чугуна не ниже КЧ 30-6-Ф для Ру 1,6…4,0 МПа для Т=-30…+400°C.

В начало

Литые стальные фланцы

Литые стальные фланцы ГОСТ 12819-80 располагаются на присоединительных патрубках стальной арматуры и отливаются заодно с корпусами из сталей 25Л на Ру 1,6…6,3 МПа, Т -40…+400°C или из сталей 25Л-III и 20Л-III Ру 1,6…10,0 МПа, Т -40…+425°C.

Применение легированных сталей при изготовлении литых фланцев оправдывается в механически, термически и химически агрессивных средах.

Литые фланцы на корпусе литой задвижки из серого чугуна

Рисунок 4. Заготовки деталей трубопроводов из сплава
типа ЭИ-943, заготовки фланцев 06ХН28МДТ

Коррозионно-стойкая сталь аустенитно-ферритного класса 16Х18Н12С4ТЮЛ (ЭИ-654ЛК) применяется для фланцев, испытывающим воздействие концентрированной азотной кислоте при температуре до +105 °С.

Сплав 5Х20Н25МЗД2ТЛ (тип ЭИ-943, аналог 06ХН28МДТ) используется при изготовлении жаростойких коррозионно-стойких фланцев, применяемых на Ру 1,6…20,0 МПа при температурах -70…+300 °С. Детали из данной стали особо стойки к растворам серной кислоты.

Литые фланцы на корпусе литой задвижки из серого чугуна

Рисунок 5. Отливки поворотных заслонок из стали 12Х18Н9ТЛ

Легированная сталь для отливок 08ГДНФЛ удовлетворяет требованиям высокой вязкости при достаточной прочности и может применяться при изготовлении литых фланцев арматуры Ру 1,6…20,0 МПа при температурах -40…+350 °С.

В нефтеперерабатывающей промышленности успешно применяется арматура с присоединительными фланцами из стали 20Х5МЛ. Эта сталь имеет прекрасные антикоррозионные свойства в нефтяной среде с температурой -80…+600°С на Ру 1,6…20,0 МПа. Из стали 20Х5МЛ отливаются корпуса запорно-регулирующей арматуры, насосов, детали установок переработки нефти и их присоединительные фланцы.

Легированная аустенитная сталь для отливок 12Х18Н9ТЛ (12Х18Н12МЗТЛ) обладает жаропрочностью и коррозионной стойкостью и применяется для изготовления фланцев воротниковых, плоских и литых, работающих в температурном диапазоне -80…+600 °С.

Большое разнообразие литейных сталей описано в ГОСТ 977-88 и ГОСТ 7769-82. Некоторые из описанных в этих нормативных документах материалов могут применяться как конструкционные для фланцев.

В начало

Материалы литых фланцев по европейским нормативным документам

Основным европейским нормативным документом на стальные литые фланцы (Integral Flange, Integralflansch) является EN 1092-1. Литые фланцы там идентифицируются как тип №21 (type 21). Материалы, применяемые для изготовления фланцев литых согласно этому европейскому документу, должны соответствовать EN 10213-2, EN 10213-3 и EN 10213-4.

Стали, применяемые для литья фланцев с корпусами по Евронормам, приведены в таблице.

В маркировке сталей первая буква “G” обозначает, что сталь литейная.

Таблица. Стали, применяемые для изготовления литых фланцев согласно Евронормам (EN)

Группа
Обозначение
Стандарт
Номер
Описание
2E0
GP240GR
EN 10213-2
1.0621
2E0 – нелегированная сталь без гарантированных физико-механических свойств при повышенных температурах
3E0
GP240GH
EN 10213-2
1.0619
3E0 – нелегированная сталь с гарантированными физико-механическими свойствами при повышенных температурах;
3E0
GP280GH
EN 10213-2
1.0625
4E0
G20Mo5
EN 10213-2
1.5419
низколегированная сталь с 0,3% молибдена
5E0
G17CrMo5-5
EN 10213-2
1.7357
низколегированная сталь с 1% хрома и 0,5% молибдена
6E0
G17CrMo9-10
EN 10213-2
1.7379
низколегированная сталь с 2% хрома и 1% молибдена
6E1
GX15CrMo5
EN 10213-2
1.7365
легированная сталь с 5% хрома и 0,5% молибдена
7E0
G17Mn5
EN 10213-3
1.1131
низкотемпературная мелкозернистая сталь с минимальным пределом прочности на разрыв 275 H/мм2
7E0
G20Mn5
EN 10213-3
1.6220
7E2
G9Ni10
EN 10213-3
1.5636
низкотемпературная легированная сталь (никель не более 3%)
7E3
G9Ni14
EN 10213-3
1.5638
низкотемпературная легированная нержавеющая сталь (никель более 3%)
9E0
GX23CrMoV12-1
EN 10213-2
1.4931
теплоустойчивая ферритная сталь с 12 % хрома, 1 % молибдена и 0,5 % ванадия
10E0
GX2CrNi19-11
EN 10213-4
1.4309
низкоуглеродистая легированная сталь
11E0
GX5CrNi19-10
EN 10213-4
1.4308
среднеуглеродистая легированная сталь
12E0
GX5CrNiNb19-11
EN 10213-4
1.4552
среднеуглеродистая легированная сталь, стабилизированная Ti и Nb
13E0
GX2CrNiMo19-11-2
EN 10213-4
1.4409
среднеуглеродистая сталь, легированная молибденом и азотом
13E0
GX2NiCrMo28-20-2
EN 10213-4
1.4458
14E0
GX5CrNiMo19-11-2
EN 10213-4
1.4408
среднеуглеродистая сталь, легированная молибденом
15E0
GX5CrNiMoNb19-11-2
EN 10213-4
1.4581
среднеуглеродистая сталь, легированная молибденом и стабилизированная Ti и Nb
16E0
GX2CrNiMoCuN25-6-3-3
EN 10213-4
1.4517
аустенитно-ферритная сталь
16E0
GX2CrNiMoN22-5-3
EN 10213-4
1.4470
16E0
GX2CrNiMoN26-7-4
EN 10213-4
1.4469

Примечание: буквенные символы в начале обозначения стали означают:

  • G – литейное предназначение стали;

  • P – предназначение для деталей, работающих под давлением;

  • X – среднее содержание по меньшей мере одного легирующего элемента составляет более 5%.

В начало

Бесценный опыт работы с различными материалами

В рамках данной статьи нам удалось перечислить далеко не все материалы, применяемые для изготовления литых фланцев и арматуры. Большое разнообразие стандартных материалов явилось следствием поиска наиболее оптимальных решений для конкретных областей применения того или иного трубопроводного оборудования.

Большой опыт работы с различными материалами для изготовления деталей трубопроводов приобрело предприятие ООО «Инженерный Союз». Высококачественные фланцы, заглушки, тройники, стальные переходы, шпильки, болты, гайки и многие другие соединительные детали трубопроводов производства ООО «Инженерный Союз» безотказно работают на промышленных объектах России и стран ближнего зарубежья.

В начало

Список литературы

  1. Свойства сплавов в экстремальном состоянии / Драпкин Б.М., Кононенко В.К., Безъязычный В.Ф... – М.: Машиностроение, 2004. – 256 c. – ISBN 5-217-03240-5.
  2. Чернышов В.А. Литейные сплавы и их зарубежные аналоги : Справочник / Е.А. Чернышов.. – М.: Машиностроение, 2006. – 336 c. – ISBN 5-217-03327-4.
  3. Гини Э. Ч. Технология литейного производства : Специальные виды литья / Э. Ч. Гини, А. М. Зарубин, В. А. Рыбкин ; под ред. В. А. Рыбкина – М. : Изд. центр «Академия», 2006.
  4. Специальные способы литья : справочник / под ред. В. А. Ефимова.. – М. : Машиностроение, 1991.
  5. Специальные способы литья : Справочник / В. А. Ефимов, Г. А. Анисович, В. Н. Бабич и др.; под общ. ред. В. А. Ефимова.. – М.: Машиностроение, 1991. – 436 c. – ISBN 5-217-01120-3.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.

Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100