Руководство по изготовлению фланцев на заказ: материалы, стандарты и допуски

Ремонтные бригады нефтеперерабатывающего завода постоянно сталкиваются с проблемой: система трубопроводов содержит нестандартный фланец, которому не соответствует ни один каталог. Окружность болта не соответствует шаблону АСМЭ Б16.5, марка материала взята из более старой спецификации, или отверстие требует отделки, которую не обеспечивают стандартные фланцы. В этот момент изготовление фланцев по индивидуальному заказу уже не является приятным занятием; это единственный путь обратно к работающей системе.

Отсутствие фланца может привести к остановке технологической линии на несколько дней. Стоимость простоя обычно намного превышает цену изготовленной на заказ детали. Это простая математическая задача: любой производитель, имеющий надежный источник штамповки и возможности обработки на станках с ЧПУ, может изготовить фланец по индивидуальному заказу за несколько дней, при условии, что он понимает критические размеры и допуски, которые имеют значение.

Фланец с приварной горловиной для применения в условиях высокого давления и высоких температур Этот фланец с конической шейкой и стыковой сваркой с полным проваром обеспечивает герметичность в экстремальных условиях, что делает его надежным выбором для критически важных трубопроводов в нефтяных, газовых и химических системах. Посмотреть продукт →

Когда вам нужен нестандартный фланец

Нестандартный фланец не всегда является полностью индивидуальной конструкцией. Чаще всего это фланец, отклоняющийся от признанного стандарта по одному или двум контролируемым признакам. Обычными триггерами могут быть существующий фланец с поврежденной поверхностью, сопло насоса или клапана, в котором используется нетрадиционное расположение болтов, или модернизация процесса, требующая необычной конфигурации отверстия или поверхности.

Типичные пользовательские сценарии включают в себя:

• Диаметры отверстий, которые не соответствуют стандартным характеристикам труб, часто обрабатываются в соответствии с существующим трубопроводом или конкретным профилем потока.
• Окружности болтов и наружные диаметры, которые должны соответствовать ответному фланцу, уже установленному на месте.
• Необычные конфигурации торцов, такие как канавки RTJ, шпунт и канавка или зубчатая отделка для уплотнения прокладок под высоким давлением.
• Марки материалов, выбранные для работы в агрессивных средах, высоких температурах или криогенных условиях, не имеют стандартных размеров.

Для производителя с более чем тридцатилетним опытом работы в области трубопроводной арматуры это не является чем-то необычным. Что имеет значение, так это возможность преобразовать запрос в четкие инструкции по обработке, не угадывая допуски.

Выбор материала для нестандартных фланцев

Выбор материала определяет срок службы фланца и его стоимость. Для нестандартных фланцев первоначальная спецификация часто зависит от операционной среды, а не от стандартной доступности. Вот почему производителю необходим доступ к нескольким семействам материалов.

Выбор подходящего материала – это только половина дела. Другая половина — подтверждение цепочки термообработки и сертификации фланцев. Для эксплуатации при низких температурах используются марки углеродистой стали, такие как Низкотемпературные глухие фланцы WPL6 обработаны для обеспечения ударной вязкости; Для передачи газа под высоким давлением фланец с приварной шейкой перед отправкой требует надлежащего ультразвукового контроля.

Каждое семейство материалов также имеет определенные параметры обработки. Нержавеющая сталь затвердевает быстрее, чем углеродистая сталь, что влияет на скорость подачи и инструмент. Производитель, производящий как обычные, так и нестандартные фланцы из этих материалов, предвидит эти различия.

Стандарты и размерные допуски

Нестандартным фланцам по-прежнему нужна система отсчета. Даже если фланец отклоняется от стандарта, производитель должен соблюдать его. Фланцы с приварной шейкой ASME B16.5 или ASME B16.47 для номинального давления и основных торцевых размеров. Индивидуальный аспект обычно касается отверстия, диаметра болта или толщины, но класс давления фланца и его облицовка по-прежнему следуют общепринятым принципам.

Несколько практических правил допусков, которые применяются в мастерских по изготовлению нестандартных фланцев:

1. Диаметр окружности болта: обычно находится в пределах /-1,5 мм для стандартных размеров, но меньше для пар, которые должны сопрягаться с существующим фланцем.
2. Диаметр отверстия: обрабатывается близко к требуемому размеру, часто в пределах /-0,1 мм, если фланец является частью подобранного комплекта.
3. Толщина: поддерживается в пределах диапазона, установленного ASME B16.5, если клиент специально не требует более тяжелого корпуса для дополнительной жесткости.

Эти допуски имеют значение, поскольку нестандартные фланцы редко представляют собой отдельные детали. Они должны быть согласованы с другими компонентами, уже имеющимися на объекте. Небольшое несоответствие окружности болта или профиля торца может превратиться в путь утечки во время запуска.

Накидной фланец для систем низкого давления и простота установки Этот фланец скользит по трубе и требует только углового сварного шва, обеспечивая экономичное и надежное соединение для систем низкого давления в системах водоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и общепромышленных линиях. Посмотреть продукт →

Процесс производства фланцев на заказ

Производство нестандартных фланцев происходит по тому же основному маршруту, что и стандартные фланцы, с модификациями, распространяющимися на каждом этапе.

• Подготовка заготовки: нарезается поковка до необходимого веса и размеров. Кованые заготовки обеспечивают равномерный поток зерна, что улучшает механические свойства по сравнению с пластинчатыми фланцами.
• Термическая обработка: после ковки материал нормализуется или закаливается и отпускается в зависимости от марки и требуемой прочности.
• Черновая обработка: заготовка обтачивается до приблизительных размеров, оставляя припуск на финальные проходы.
• Обработка на станке с ЧПУ: отверстия для болтов, отверстие и поверхность прокладки обрабатываются с окончательными допусками. Станки с ЧПУ позволяют оператору программировать конкретную окружность болта непосредственно из чертежа клиента.
• Обработка поверхности: для важных уплотняемых поверхностей применяется зубчатая или гладкая обработка. Для химической обработки могут потребоваться травление и пассивация.

На каждом этапе есть качественные ворота. Нестандартный фланец с отверстием увеличенного размера и нестандартной окружностью болта может быть идеальным во всех размерах, кроме одного, и именно он вызовет проблемы, когда на него будет оказываться давление.

Контроль качества и инспекция

Нестандартные фланцы должны соответствовать тем же стандартам проверки, что и их аналоги по каталогу. Как минимум, проверки должны охватывать:

• Проверка размеров по чертежу клиента с особым вниманием к диаметру болта, отверстию, наружному диаметру и толщине.
• Проверка материала посредством положительной идентификации материала и проверки сертификата.
• Неразрушающий контроль, основанный на критичности услуги. Для газового фланца высокого давления может потребоваться ультразвуковой контроль поковки; фланцу линии подачи химикатов может потребоваться проверка на проникающую способность уплотняющей поверхности.

Многие предприятия имеют сертификат ISO 9001 и требуют соответствия PED для фланцев, которые будут установлены в Европе. Запуск этих систем по индивидуальному заказу не является обязательным; именно по этой причине мастерская по индивидуальному заказу сохраняется в первую очередь.

Глухой фланец для герметизации концов труб с универсальными уплотнительными поверхностями Этот фланец, предназначенный для закрытия отверстий труб или оборудования, обеспечивает надежный барьер и выдерживает различные требования к давлению, подходит для технического обслуживания, испытаний или аварийного отключения. Посмотреть продукт →

Применение нестандартных фланцев

Нестандартные фланцы встречаются практически во всех отраслях промышленности. Конкретные запросы различаются, но инженерная логика одинакова: если фланец из каталога не подходит, для завершения соединения обрабатывается специальный фланец.

• Нефте- и газопроводы: глухие фланцы большого диаметра для изоляции при техническом обслуживании, фланцы под приварку под высоким давлением для морских врезок.
• Химическая обработка: RTJ и фланцы со специальной поверхностью из нержавеющей стали или дуплексной стали, устойчивые к агрессивным средам.
• Производство электроэнергии: фланцы из легированной стали для паровых коллекторов и эксплуатации при высоких температурах, часто с критической отслеживаемостью материалов.
• Судоходство и опреснение воды: фланцы из супердуплекса или титана с высоким содержанием хлоридов, требующие специальной обработки во избежание наклепа.

Создание индивидуального фланца для любой из этих услуг требует переговоров между клиентом и производителем до того, как будет нарезан сырье. Именно так согласовываются правильный материал, спецификация и уровень контроля.

Как указать нестандартный фланец

Отправляя производителю запрос на индивидуальный фланец, предоставьте как можно больше подробностей. Ниже перечислены элементы, которые ускоряют котировку:

• Номинальный размер трубы и класс давления, если применимо.
• Марка материала и диапазон рабочих температур.
• Диаметр отверстия с допуском, который вы можете принять.
• Диаметр окружности болтов и количество отверстий, с наружным диаметром фланца.
• Тип поверхности прокладки: RF, FF, RTJ или другой.
• Требуемое количество и сроки поставки.
• Будет ли фланец соединен с ответным фланцем, который у вас уже есть.

Производитель, который изготовил фланцы по индивидуальному заказу на нескольких континентах, будет использовать эту информацию, чтобы выявить потенциальные проблемы, прежде чем они станут проблемами на производстве.

Заключение

Изготовление фланцев на заказ этот бизнес ничем не отличается от производства стандартных фланцев. Это та же обработка, те же знания в области ковки и та же дисциплина контроля, применяемая к детали, которая не умещается на странице каталога. Ценность заключается в опыте: знании того, какой размер следует держать крепко, какой материал требует особого обращения и какой путь тестирования следует использовать для конкретной услуги.

Это тот тип знаний, который говорит о том, что нестандартные фланцы могут быть доставлены в соответствии с графиком, и это то, что позволяет быстрее вернуть технологическую линию в эксплуатацию.