Фланцы сосудов и аппаратов – требования к производству

Устойчивое развитие промышленного сектора экономики требует увеличения объемов производства компонентов трубопроводных систем, сосудов высокого и низкого давления, а также аппаратов для технологических линий различных производств. Тем не менее, эксплуатация технологического оборудования связана с определенными рисками, которые увеличиваются при обработке взрывоопасных, токсичных и химически агрессивных веществ.
Надежность элементов трубопроводных систем, таких как фланцы сосудов и аппаратов, является ключевым фактором для обеспечения безопасности производства. Именно поэтому геометрические размеры фланцев и методики расчета допустимых нагрузок жестко регламентируются нормативными документами, действующими на территории Российской Федерации.
ГОСТ на фланцы сосудов и аппаратов
Основным документом, определяющим технические параметры фланцев сосудов и аппаратов в зависимости от номинального давления и размеров сосудов, является ГОСТ 28759.1-90. Часть требований стандарта являются рекомендуемыми, остальные обязательны для исполнения.
ГОСТ28759.1.90 регламентирует:
• Типы фланцев сосудов и аппаратов и их основные параметры;
• Диаметры и условное давление аппаратов и сосудов (совместно с которыми используются фланцы);
• Диапазон применимости фланцев в зависимости от температуры;
• Марки стали для изготовления фланцев;
Стандарт допускает использование для производства фланцев марок сталей не указанных в ГОСТ28759.1.90 при условии, что механические свойства и прочностные характеристики фланцев позволят эксплуатировать их в рамках указанных температур и давлений.
Оценка прочности фланца сосуда или аппарата
Критерием прочности фланца является его несущая способность. В ходе прочностных расчетов сечение фланца, имеющего конический переход, заменяется эквивалентным прямоугольным сечением. Результатом расчета на прочность должна стать условная высота фланца, обеспечивающая сопротивление нагрузкам, возникающим вследствие высокого давления в трубопроводе. В случае если расчеты показывают, что высота фланца не отвечает условиям прочности – ее необходимо увеличить.
Несмотря на кажущуюся геометрическую простоту фланцев, прочностные расчеты фланцев относятся к категории достаточно сложных инженерных задач. Наиболее эффективные результаты дают расчеты с применением методом компьютерного моделирования, позволяющие учесть максимальное количество факторов воздействующих на фланец.