Решение вопросов сборки и монтажа все более сложных и разветвленных трубопроводов для нефтегазодобывающей отрасли и трубопроводной арматуры различного назначения, поддержания высоких проектных показателей существующих линий путем проведения плановых ремонтов не может быть эффективно реализовано без использования соединительных элементов фланцевого типа. В этой связи перед предприятиями металлургической и металлообрабатывающей отрасли ставится задача производства фланцев в широком спектре типоразмерных характеристик с требуемыми показателями механической прочности, точности и износостойкости из углеродистых, конструкционных, легированных, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей.
Производство фланцев происходит посредством горячей штамповки высококачественной стали, и уже на этом этапе стоит осуществлять контроль. Материал, из которого производится деталь, не должен содержать посторонних примесей, а его состав должен отвечать всем требованиям. Обычно это обеспечивается ГОСТом, по которому определяется сталь. В целом, изготовление соединительных элементов трубопроводов проходит в несколько этапов, так же и контроль за исполнением насчитывает множество аспектов.
Производство фланцев происходит посредством обработки металлов давлением методом горячей штамповки на кузнечном оборудовании, позволяющим получать детали с достаточной точностью, практически без потерь материала. Вместе с тем повышается производительность, а готовые изделия получают более высокие прочностные характеристики и износостойкость за счет упрочнения материала.
Конструктивные особенности исполнения и способ соединения с трубопроводом обусловили разделение всего производимого сортамента фланцев на 3 вида:
- плоские приварные (рабочее давление от 0,1 МПа до 2,5 МПа и температура от -75 до +450°C) – ГОСТ 12820-80;
- фланцы воротниковые (давление от 0,1 МПа до 20,0 МПа и температура среды от -253°С до +600°С ) – ГОСТ 12821-80;
- фланцы свободные на кольце, закрепленном методом сварки - ГОСТ 12822-80.
Фланцы приварные плоские в стандартном исполнении представляют собой парную конструкцию из двух стальных дисков или колец с равноудаленными друг от друга одинаковыми по диаметру отверстиями для шпилек или болтов. Данный вид фланцев чаще всего используется для герметичного соединения отдельных частей трубопровода с низкими и средними давлениями. При монтаже фланцы устанавливаются на трубу и обвариваются по окружности. В качестве материала исходной кованой заготовки для производства фланцев данного типа используется сталь следующих марок: Ст3сп не ниже 2-й категории по ГОСТ 380-94; 20, 25 по ГОСТ 1050-88; 09Г2С по ГОСТ 19281-89; 10Г2 по ГОСТ 4543-71; 15Х5М по ГОСТ 4543-71 и 12Х18Н9Т по ГОСТ 7769-82.
Фланцы воротниковые конструктивно представляют собой одиночную конструкцию из металлического диска с отверстиями для болтов и аксиально симметричным выступом в форме усеченного конуса («воротника») для приварки встык. В качестве материала исходной кованой заготовки используется сталь аналогичных марок.
Отличающие простой конструкции, незначительными габаритами и массой при одновременно высоких показателях конструкционной прочности и сопротивляемости широкому спектру разрушающих и негативных факторов внешней среды, фланцы стальные продолжают оставаться наиболее оптимальным элементом для создания прочного и герметичного соединения, незаменимого в отраслях нефтехимического комплекса: нефтяных и газовых трубопроводах низкого, среднего и высокого давления, жилищно-коммунальном хозяйстве, для присоединения фильтров, насосов, трубопроводной арматуры, емкостей, теплообменников и прочей аппаратуры к трубопроводу.