Герметичность фланцев. Герметичность фланцевых соединений.

Герметичность фланцев, — основная задача фланцевого соединения. Рассмотрим на примере простейшего фланцевого соединения, в состав которого входят: фланцы, элементы крепежа (шпильки, гайки, болты, шайбы), прокладка (прокладка овального сечения, прокладка восьмиугольного сечения, паранитовая прокладка, фторопластовая прокладка и д.т.).

Герметичность фланцевого соединения обеспечивает точное соединение этих деталей, уровень шероховатости, правильная и точная присоединительная поверхность этих деталей. Стоит отметить, что фланцевые соединения работают при очень больших давлениях, и обеспечение герметичности фланцевого узла, является достаточно сложной задачей зависящей от множества факторов.

Применение мягких прокладочных материалов обосновано до 63 атмосфер рабочего давления. От 63 атмосфер и выше применяются металлические прокладки различного сечения. То есть при высоких рабочих давлениях появляется лишний металлический элемент, от которого тоже очень сильно зависит герметичность соединения. По своим эксплуатационным характеристикам материал изготовления металлических прокладок должен быть однозначно мягче, чем основной металл фланцев, для того чтобы, прокладка после поверхностной деформации металла могла обеспечить герметичность фланцевого соединения. Пример: при использовании фланцев из стали 12Х18Н10Т целесообразно использовать прокладку из стали 08Х18Н10Т для фланцев 80, так как меньшее содержание углерода в стали 08Х18Н10Т на 4% делает эту металлическую прокладку мягче, чем основной металл фланцев. Поэтому за счет деформации металлической прокладки и происходит уплотнение фланцевого соединения работающего при высоких давлениях. При монтаже фланцевых соединений работающих при более низких давлениях происходят те же самые процессы, только в качестве мягкой стали выступают другие материалы уплотнения, — паронит, фторопласт и другие.

Для обеспечения герметичности фланцевого соединения, важны и факторы шероховатости поверхности и правильная геометрическая форма присоединительной поверхности и возможность крепежных элементов выдерживать необходимые нагрузки при соединении и монтаже фланцевого узла. Важность равномерной затяжки крепежных элементов, тоже очень сильно воздействует на герметичность фланцевого соединения. Протяжку крепежных элементов следует производить по диагонали отверстий фланцев, это даст равномерное распределение усилий сжатия прокладочного элемента и поможет избежать перекосов и деформаций прокладки. Также стоит рассчитывать натяжные усилия на ключе, при затяжке крепежных элементов, иначе возможен срыв резьбы крепежного элемента. При ослаблении усилий в крепеже, возможна потеря герметичности фланцевого соединения, это может возникнуть под действием вибрации, под действием турбулентного и ламинарного течения рабочих сред фланцевого соединения.
Опасность разгерметизации фланцевого узла работающего под большим рабочим давлением чревата очень серьезными последствиями, от экологической катастрофы локального масштаба, до серьезной техногенной катастрофы, которая может повлечь за собой и человеческие жизни. Поэтому следует обеспечить постоянный контроль герметичности фланцевого соединения со стороны технических служб, обеспечивающих эксплуатацию магистральных и иных трубопроводов.