Стандарт номинального давления промышленных фланцевых соединений

Класс давления — ключевой технический показатель при выборе фланцевых трубопроводных арматур, характеризующий максимально допустимое рабочее давление при заданной эталонной температуре. В мировой промышленности приняты две основные системы маркировки давления: классовая и PN‑серия. Классовые стандарты, представленные в стандарте ASME B16.5, включают классы 150, 300, 600, 900, 1500 и 2500; они широко применяются в Северной Америке, а также в проектах по экспорту нефти и химической продукции. PN‑серия, определённая европейскими стандартами EN и китайскими национальными стандартами, охватывает значения PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100 и другие; она обычно используется в системах городского водоснабжения, отопления и бытовых химических установках. Многие покупатели ошибочно полагают, что класс давления представляет собой фиксированное постоянное значение. На самом деле допустимое рабочее давление фланцев снижается с повышением рабочей температуры. При высоких температурах механические свойства материалов ухудшаются, поэтому для трубопроводов, работающих при повышенных температурах, необходимо проводить расчёт понижения допустимого давления. Фланец, маркированный как Class300, может обеспечивать своё номинальное давление лишь при эталонной температуре; при превышении предельного значения температуры безопасное рабочее давление существенно снижается. Класс давления фланца определяется материалом, конструктивным исполнением, толщиной фланца и расположением болтов. Фланцы одинаковых размеров, изготовленные из разных материалов, не могут иметь одинаковый класс давления. Фланцы из углеродистой стали и из нержавеющей стали с одинаковыми внешними габаритами обладают различными зависимостями «температура–давление». При проектировании трубопроводной системы весь трубопровод должен соответствовать единым стандартам класса давления. Фланцы, трубы, арматура и прокладки должны выдерживать или превышать максимальное рабочее давление системы. Если в участках высокого давления монтируются фланцы низкого класса, под воздействием давления могут возникнуть стойкая деформация, трещины на фланцевой поверхности и серьёзные аварии, связанные с протечками. Особого внимания при выборе класса давления требуют глухие фланцы. При проведении испытаний трубопровода на прочность глухие фланцы должны выдерживать испытательное давление, которое превышает нормальное рабочее давление. Покупателям рекомендуется выбирать глухие фланцы с достаточным запасом прочности. Взаимозаменяемость между фланцами классовой и PN‑серии не гарантируется. Даже если номинальные значения давления кажутся близкими, различия во внешнем диаметре фланца, диаметре окружности болтов, количестве болтов и размерах уплотнительной поверхности делают их прямую сборку невозможной. Инженерные ошибки, вызванные смешанным использованием фланцев различных стандартов, нередко встречаются в зарубежных проектах. Профессиональные проектировщики трубопроводов перед закупкой обязательно сверяют чертежные стандарты и классы давления. Производители чётко маркируют класс давления на каждом фланцевом изделии. Конечным пользователям рекомендуется сохранять техническую документацию по фланцам для последующего капитального ремонта оборудования, замены комплектующих и оценки безопасности системы.