
Когда видишь запрос про фланцы wn pn10, первое, что приходит в голову – люди часто путают, будто ГОСТ просто дублирует старые стандарты. На деле там принципиально иные требования к радиусам переходов и толщине горловины, особенно для производительов, работающих с химическими средами. Мы в ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование через это прошли, когда переходили с ГОСТ 12821-80 – пришлось полностью менять оснастку для ковки.
В 2019 году мы получили заказ на партию фланцы wn pn10 для нефтехимического комбината. Сделали по привычке с углом перехода 45°, как в старых чертежах. Приемка забраковала – оказалось, по новому ГОСТ обязателен радиус Rmin 6 мм. Клиент чуть контракт не разорвал, хорошо, успели переделать на https://www.ryflange.ru до отгрузки.
С тех пор всегда проверяю п. 5.2.3 стандарта, где четко прописано: для Py 10 МПа (это и есть PN10) высота конуса горловины должна быть не менее 38 мм. Кстати, многие забывают, что по ГОСТ допуск по смещению отверстий под шпильки уже ±0.8 мм вместо прежних ±1.2 мм. Мелочь, а на давлении 9.8 МПа дает протечки.
Как-то пришлось демонтировать фланец на ТЭЦ – поставщик сделал по старому шаблону, без учета новой термообработки. После 3 циклов нагрева до 450°C появились трещины в зоне перехода. Теперь мы в ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование всегда проводим дополнительные испытания на циклическую нагрузку, даже если заказчик не требует.
С коваными фланцами из углеродистой стали есть нюанс – многие недооценивают влияние скорости охлаждения после штамповки. Для Сталь 20 при слишком быстром охлаждении в зоне горловины возникают напряжения, которые потом вылезают при механической обработке. Проверено на горьком опыте в 2020 году, когда забраковали 47 заготовок.
Сейчас мы используем двухступенчатый отжиг – сначала 650°C, потом 300°C с выдержкой по 2 часа. Да, дороже, но зато фланцы wn pn10 проходят ультразвуковой контроль без единого сигнала. Кстати, именно после этого случая начали сотрудничать с ЦЗЛ ?Нефтегазмаш? – они сейчас наши основные партнеры по неразрушающему контролю.
Еще часто спрашивают про разницу между цельноковаными фланцами и сваренными из секторов. Для PN10 лучше не рисковать – сварные швы, даже качественные, создают зону неравномерных напряжений. Особенно критично для температурных режимов свыше 300°C, где возможна ползучесть металла.
Видел как-то на монтаже – бригада ставила фланцы wn pn10 с прокладками из паронита вместо армированного графита. Через месяц на испытаниях дали течь при 8.7 МПа. Оказалось, для рабочих температур от 150°C паронит теряет эластичность. Теперь в паспортах на сайте https://www.ryflange.ru всегда указываем рекомендуемые типы прокладок.
Еще важный момент – затяжка шпилек. Многие монтажники до сих пор используют динамометрические ключи без контроля угла поворота. А ведь по ГОСТ требуется именно комбинированный метод – сначала момент, потом доворот на 90-120°. Мы даже проводили семинары для монтажных организаций, показывали статистику: при правильной затяжке ресурс соединения увеличивается на 23-25%.
Запомнился случай с химическим заводом в Перми – там фланцы стояли в зоне переменных температур 50-180°C. Через полгода появились следы коррозии на стыке воротника и трубы. Пришлось менять материал с Сталь 20 на 09Г2С – ее межкристаллитная коррозия меньше проявляется при циклических температурных нагрузках.
У нас в ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование принята трехступенчатая система контроля. Первый – визуальный и размерный на выходе из ковочного цеха. Второй – УЗД горловины после механической обработки. Третий – гидроиспытания выборочных изделий из партии. Да, увеличивает себестоимость, но за 4 года ни одной рекламации по фланцы wn pn10.
Особое внимание уделяем контролю твердости в зоне переходов. По ГОСТ разброс не должен превышать 15 HB в пределах одного фланца. Раньше бывало, что при закалке возникали локальные перегревы – теперь используем термопасты и пирометры для контроля температуры в реальном времени.
Микроструктуру проверяем на шлифах – важно отсутствие карбидных сеток по границам зерен. Для ответственных объектов типа компрессорных станций дополнительно делаем рентгеноспектральный анализ. Помню, как в 2021 году именно он помог выявить повышенное содержание серы в металле поставщика – вовремя отказались от той партии заготовок.
Если берете фланцы wn pn10 для агрессивных сред – смотрите не только на марку стали, но и на способ уплотнения. Для сред с содержанием H2S свыше 5% лучше использовать фланцы с уплотнительными поверхностями типа ?шип-паз?. Мы такие делаем по спецзаказу, хотя стандартом это не предусмотрено.
Толщину воротника многие выбирают ?с запасом?, а потом возникают проблемы с приваркой – слишком большая разница в массе металла. Для труб на Dy 150-200 оптимальна горловина 42-45 мм, не больше. Проверяли на вибростенде – при превышении начинается усталостное разрушение сварного шва.
Сейчас все чаще запрашивают фланцы с антикоррозионным покрытием. Наш опыт показывает – для температур до 200°C лучше всего работает газотермическое напыление алюминия с последующей пропиткой эпоксидом. Хотя для химических производств надежнее все же брать нержавеющие стали, пусть и дороже.
Слышал, в техническом комитете Росстандарта обсуждают внесение изменений в ГОСТ – хотят ужесточить требования к ударной вязкости при отрицательных температурах. Для арктических проектов это актуально. Мы уже проводим пробные испытания фланцев из стали 09Г2С-15 при -60°C – пока результаты обнадеживают.
Еще тенденция – переход на лазерную маркировку вместо клеймения. По новым правилам Ростехнадзора маркировка должна сохраняться после 5 циклов нагрева до 500°C. Испытывали разные методы – лазерная гравировка глубиной 0.3 мм выдерживает без проблем, а вот пневматическое клеймение иногда ?плывет?.
Думаю, скоро придется пересматривать и систему испытаний – нынешние гидравлические тесты не всегда моделируют реальные условия. В планах у ООО Шаньдун Жуйе Новая Энергия Оборудование создать стенд для циклических испытаний с одновременным воздействием температуры и вибрации. Дорого, но для ответственных объектов типа АЭС того стоит.