Фланец стальной Ду400 с покрытием

Недостатки фланцев из углеродистых сталей при работе с высокими температурами включают снижение прочности и ползучесть. Углеродистые стали имеют ограниченный температурный диапазон применения (до +250°С) и подвержены повышенной коррозии (окислению) при высоких температурах.

Для предотвращения образования накипи внутри фланца при работе с жесткой водой необходима водоподготовка. Методы умягчения воды позволяют снизить образование накипи. В некоторых случаях может потребоваться периодическая очистка внутренней поверхности фланца.

Для работы с газообразным азотом под давлением 6,3 МПа подходят фланцы из углеродистых сталей Ст20 или низколегированных сталей 09Г2С. Азот, как правило, инертен к данным сталям. Для обеспечения герметичности при высоком давлении важен правильный выбор типа фланца (например, с приварным воротником) и уплотнительной прокладки с соответствующей уплотнительной поверхностью ("шип-паз" или "выступ-впадина").

Марки стали фланцев, применимые для работы с углекислым газом, включают углеродистые стали Ст20 или низколегированные стали 09Г2С. В отсутствие влаги и высоких температур углекислый газ обычно не агрессивен. При наличии влаги или высоких температур может возникать углекислотная коррозия, требующая коррозионностойких материалов.

Для трубопровода, подверженного воздействию атмосферных осадков, необходимы фланцы из коррозионностойких материалов или с эффективной антикоррозионной защитой. Рекомендуются нержавеющие стали или углеродистые фланцы с усиленными защитными покрытиями. Конструкция должна исключать скопление влаги.

Фланцы из стали 09Г2С обладают повышенной хладостойкостью по сравнению с фланцами из стали Ст20 при низких температурах. Легирование марганцем и кремнием в стали 09Г2С улучшает ее вязкость и снижает порог хрупкости при отрицательных температурах. Сталь Ст20 при низких температурах склонна к охрупчиванию, что увеличивает риск разрушения под нагрузкой.

Для трубопровода с пульсирующим давлением предпочтительны фланцы с приварным воротником (тип 11). Они обеспечивают более высокую прочность и усталостную стойкость, необходимые для компенсации колебаний давления. Соединение должно быть рассчитано на усталостную прочность, а крепежные элементы должны быть рассчитаны на циклические нагрузки с использованием средств предотвращения ослабления.