Затяжка фланцевого соединения: порядок, схема «крестом» и контроль

01Установка фланцевого соединения: что проверить до сборки

Большая часть течей закладывается при установке фланцевого соединения — ещё до первого оборота ключа.

• Зеркало. Риски поперёк уплотнительного пояска, забоины и раковины прокладка не перекроет. Какие отклонения допускает ГОСТ 33259-2015 — в статье об исполнениях фланцев.
• Прокладка. Новая, того типа и размера, что указаны в проекте.
• Крепёж и геометрия — по контрольному листу ГОСТ 32569-2013:

Для трубопроводов с номинальным давлением свыше 10 МПа добавляется раздел 11.4: шайбы между фланцем и гайкой не ставят (п. 11.4.3), а крепёж затягивают устройствами с контролем усилия натяжения (п. 11.4.2).

02Порядок сборки

1. Очистите зеркала от остатков прокладки без абразивного круга: он оставляет риски, по которым потом идёт течь.
2. Сведите фланцы и проверьте зазор щупом по окружности.
3. Вставьте нижние шпильки, заведите прокладку и отцентруйте её по шпилькам.
4. Поставьте остальные шпильки и наверните гайки от руки, чтобы все сели одинаково.
5. Затягивайте ступенями по схеме «крестом» — она ниже.
6. После последней ступени сделайте контрольный проход по кругу и отметьте гайки маркером.

03Затяжка фланцевого соединения крестом: порядок обхода

ГОСТ 32569-2013 (п. 6.2.12): гайки соединений с мягкими прокладками затягивают равномерно крестообразным обходом — сначала одну пару противоположных болтов, затем вторую, под углом 90° к первой, и так все остальные. Прокладка обжимается равномерно, фланец не перекашивается.

Пронумеруйте шпильки по часовой стрелке, начиная с любой, и обходите так:

Порядок выведен из правила п. 6.2.12; для 20 шпилек и больше оно то же.

Ступени. Сначала все гайки — от руки, затем несколько обходов крестом с ростом момента до полного, в конце — круговой проход при полном моменте, пока гайки не перестанут доворачиваться. Порядок сборки и контроль усилия затяжки стандарт относит к производственной инструкции предприятия-изготовителя (п. 6.2.12); число ступеней — по ней.

Металлические прокладки — исключение: их затягивают круговым обходом, равномерно, за три-четыре круга (п. 6.2.12).

04Момент затяжки: откуда брать цифру

Универсальной таблицы «для всех фланцев» нет. Момент зависит от усилия, которое нужно прокладке, от диаметра и материала шпилек, их числа и трения в резьбе. Цифру берут в таком порядке:

1. Документация на узел — проект, инструкция изготовителя арматуры или аппарата, производственная инструкция предприятия.
2. Расчёт по ГОСТ 34233.4-2017. Стандарт написан для сосудов и аппаратов, но допускает расчёт и фланцевых соединений трубопроводов (раздел 1). Усилие в шпильках при затяжке считают по разделу 6, момент на ключе — по справочному приложению Л. Для шпилек без смазки момент находят по графику Л.1 в зависимости от напряжения в шпильке; со смазкой значение снижают на 25 %. При напряжении меньше 120 МПа — по формуле Л.1: Mкр = 0,3 · Pб · d / n, где Pб — расчётная нагрузка на шпильки при затяжке, d — наружный диаметр шпильки, n — число шпилек.
3. Данные изготовителя прокладки — по её типу и материалу.

Момент меняется с прокладкой и смазкой, поэтому таблица без ссылки на документ ведёт к недотяжке или срыву резьбы.

05Контроль после затяжки

• Момент — ключом с действующей калибровкой; после контрольного прохода гайки отмечают.
• Зазор — щупом по окружности, по нормам таблицы выше (п. 11.3.2, 6.2.8).
• Шпильки выступают из гаек не менее чем на шаг резьбы (п. 6.2.12).
• Испытание. Трубопровод испытывают на прочность и плотность по разделу 13 ГОСТ 32569-2013. Для сред групп А, Б(а), Б(б) и вакуумных трубопроводов после ремонта, связанного со сваркой и разборкой, добавляется пневматическое испытание на герметичность; его продолжительность назначает предприятие, но не менее 4 ч (п. 13.5.1, 13.5.4).

06Разборка фланцевого соединения и замена прокладок

Разборку фланцевого соединения начинают только после сброса давления и освобождения участка по наряду-допуску.

1. Ослабляйте гайки тоже крестом и в несколько ступеней. Если откручивать по одной, последние шпильки примут всю нагрузку: их может заклинить, а участок трубы — сместиться.
2. Закрепите участок на опорах до того, как снимете последние шпильки.
3. Снимите прокладку и очистите зеркало без абразивного круга.
4. Проведите дефектовку. ГОСТ 32569-2013 отбраковывает фланцы при неудовлетворительном состоянии привалочных поверхностей, трещинах, раковинах и деформации (п. 14.3.20.2), крепёж — при трещинах, срыве или коррозионном износе резьбы, изгибе шпилек, остаточной деформации и износе граней гаек (п. 14.3.20.3).
5. Замена прокладок фланцевых соединений без проверки зеркала часто кончается повторной течью: сначала оцените поверхность, затем ставьте новую прокладку.

07Когда затяжка не поможет: проточка зеркала или замена фланцевых соединений

Если повреждено только зеркало, замена фланцевого соединения не обязательна: уплотнительную поверхность протачивают прямо на трубопроводе. Какие дефекты устраняет проточка — в статье об уплотнении фланцевых соединений.