Требования к выбору и монтажу высоконапорных болтов для фланцев сосудов, работающих под давлением
Для фланцев сосудов, работающих под давлением, категорически запрещается использовать обычные низконапорные болты. Основная причина заключается в сложных условиях эксплуатации оборудования. Обычные низконапорные болты в большинстве случаев изготавливаются из стали A3 и низкоуглеродистой стали, механические свойства которых относительно слабы. В процессе работы оборудования частые колебания температуры и давления создают знакопеременные напряжения, что с большой вероятностью приводит к ослаблению обычных болтов и снижению усилия предварительной затяжки. В конечном итоге это вызывает ослабление уплотнения фланцев, утечку рабочей среды, отказы оборудования и угрозу безопасности.
Высокопрочные специальные болты обладают превосходными характеристиками материала, способны адаптивно деформироваться в соответствии с изменениями температуры и давления рабочих условий, обладают высокой стабильностью напряжений, не склонны к ослаблению и отказам, что обеспечивает долгосрочную надежность уплотнения фланцев; их основное различие заключается вразличных классах механических свойств материала。
I. Стандарты применения болтов в соответствии с классами давления
В нормах сборки фланцев сосудов под давлением класс давления 2,5 МПа относится к низкому давлению, 6,4 МПа и выше — к среднему и высокому давлению.Все фланцы сосудов под давлением среднего давления должны быть единообразно соединены высокопрочными шпильками; использование обычных болтов запрещено, тем самым удовлетворяя эксплуатационные требования к оборудованию по выдерживанию давления, термостойкости и усталостной прочности.
II. Требования к соответствию марок материалов высоконапорных болтов и гаек
При сборке фланцев высокого давления действуют строгие нормы соответствия классов материалов: болты и комплектные гайки категорически запрещается подбирать одного класса, необходимо соблюдатьКласс материала болтов на одну ступень выше, чем у гаекДанная конструкция позволяет избежать износа, заедания и усталостного разрушения в зоне контакта болта и гайки, повышая повторную разборность и стабильность соединения.
Типичный пример сочетания: при использовании высокопрочных болтов из материала 25MoVA, комплектные гайки должны применяться из материала на одну ступень ниже — 20MoVA, строго соблюдая принцип сборки «высокопрочный болт с гайкой на одну ступень ниже».
III. Требования к сопряжению уплотнительных поверхностей фланцев высокого давления с прокладками
Для фланцевых соединений сосудов, работающих под средним и высоким давлением, уплотнительная поверхность должна быть выполненас уплотнительной конструкцией типа «выступ — впадина»; применение обычных плоских уплотнительных поверхностей не допускается. При этом необходимо использовать высокопрочные уплотнительные прокладки; к распространённым типам относятся: стальные шайбы, графитовые зубчатые прокладки, прокладки из чистого графита. За счёт точной конструкции уплотнительной поверхности и подходящих прокладок компенсируются изменения напряжений в рабочих условиях, что полностью исключает утечки во фланцевых соединениях при высоком давлении и высокой температуре.
