Герметичность фланцев: болты и шпильки для надежного соединения

30 мая 2022, 15:16

Чтобы добиться качественной работы технологической линии трубопровода под давлением, необходимо сделать упор на формировании герметичности разъемных соединений. Нарушение этого принципа приводит к риску загрязнения окружающей среды, возможности протечек токсичных рабочих сред и серьезным аварийным последствиям. В качестве основных крепежных деталей, для стяжки фланцевого соединения, используют болты или шпильки. Какие нормативные документы регламентируют работу крепежа? Какие есть особенности и различия между шпильками и болтами? Обо всем разберем подробнее ниже.


Что такое болт?


Что такое болт.png


Болт с шестигранной головкой по ГОСТ 7798-70 класс прочности В. Резьба полная, шаг резьбы основной. Диаметр резьбы возможен от 6 до 48 мм. Такие болты удобно монтировать, поскольку к ним есть доступ сверху и сбоку. Как правило, используются в комплекте с гайками. Применяются в местах трубопровода с возможностью демонтажа соединения.


Технические характеристики болтов по ГОСТ 7798-70


  • Исполнения болтов: М, 2М,3М, 4М
  • Диаметр резьбы d: М16, М24б М36 и т.д.
  • Размер под ключ или расстояние между двумя параллельно лежащими гранями: S18
  • Шаг резьбы или расстояние между двух витков профиля: крупный и мелкий
  • Класс прочности обозначается двумя цифрами через точку. Утвержденный прочностной ряд из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9
  • Поле допуска резьбы: 6g 


Таблица 1. Класс прочности для болтов: соотношение с маркой стали

Класс прочности Марка стали Граница прочности, МПа
3.6 Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп 300...330
4.6 Ст5кп, ст.10 400
4.8 Ст.10, Ст10кп 400...420
5.6 Ст.35 500
5.8 Ст.10,Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп 500...520
6.6 Ст.35, Ст.45 600
6.8 Ст.20, Ст.20кп, Ст.35 600
8.8 Ст.35, Ст.45, Ст35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р 800
8.8 Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р 800...830
9.8 Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р 900
10.9 Ст.35, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА 1000...1040
12.9 Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА 1200...1220


Расшифровка обозначения в маркировке болтов


болт 01.png

➤ Болт M12-6gx60.58 (S18) ГОСТ 7798-70

  • Исполнение 1
  • Диаметр резьбы d =12мм
  • Длина, l=60мм
  • Размер под ключ S18
  • Крупный шаг резьбы с полем допуска 6g
  • Класс прочности 5.8


Болт 2М12х1,25-6gx60.109.40Х.016 ГОСТ 7798-70

  • Исполнение 2
  • Диаметр резьбы d =12мм
  • Длина, l=60мм
  • Размер под ключ S18
  • Мелкий шаг резьбы с полем допуска 6g
  • Класс прочности 10.9
  • Сталь 40Х


Для удобства использования, ниже приведена таблица поля допуска резьбы, которая упоминается в разделах статьи.

 
Таблица 2. Расшифровка поля допуска резьбы для болтов и шпилек

Резьба Поле допуска резьбы для крепежных деталей класса прочности
  A B C
Наружная 6 g 6 g 8 g
Внутренняя 6 H 6 H 7 H


Что такое шпилька?


Что такое шпилька.png


Различают пять типов метизов: от А до Д. Для фланцевых соединений берутся наиболее распространенный вариант шпильки типа А. Шпильки 4 и 5 типов предназначены для затягивания в разогретом виде, а с 1 по 3 монтируются в холодном виде. Основные различия типов сосредоточены не только на функциональных особенностях, но и допустимой температуре металла от 300-ти до 650-ти градусов Цельсия.


Технические характеристики шпилек по ГОСТ 9066-75


Формы исполнений:

  • Тип А-шпилька сплошная с ном. D резьбы = ном D гладкой части,
  • Тип Б-шпилька сплошная ном. D резьбы> ном D гладкой части, применяемая для фланцевых соединений с температурой металла, свыше 300 градусов,
  • Тип В-шпилька с осевым отверстием по всей длине, с ном. D резьбы > ном D гладкой части, и выступом четырехгранным «под ключ», затягиваемая с нагревом,
  • Тип Г-шпилька с осевым отверстием по всей длине, ном. D резьбы > ном D гладкой части, и цилиндрическим выступом на ввинчиваемом конце, затягиваемая с нагревом,
  • Тип Д-шпилька с осевым отверстием по всей длине, ном. D резьбы > ном D гладкой части, затягиваемая с нагревом.
  • Тип Д: Исполнение 1
  • Тип Д: Исполнение 2

шпилька 01.png

  • Диаметр резьбы d: М16, М24б М36 и т.д.
  • Длина шпильки или расстояние от одного конца резьбового стержня до другого: вся длина изделия. Шпильки с ввинчиваемым концом имеют два различных по длине резьбовых конца. Один конец – ввинчиваемый, резьба данного конца короче, второй конец – гаечный, резьба данного конца длиннее.
  • Длина резьбового конца (длинный резьбовой конец)
  • Длина ввинчиваемого конца (короткий резьбовой конец)
  • Шаг резьбы: крупный и мелкий 
  • Поле допуска резьбы: 6g


Расшифровка обозначения в маркировке шпилек



➤ Шпилька АМ48-6gx200.90.ЭП182.IV.2 ГОСТ 9066-75

  • Тип А
  • 1-е исполнение
  • Диаметр резьбы 48 мм
  • Крупный шаг резьбы 5 мм
  • Поле допуска 6g
  • Длина шпильки 200 мм
  • Длина резьбового конца 90
  • Марка стали ЭП182, категории IV, группы качества 2,
  • Без покрытия


Шпилька 2 АМ16х1,5-х120.109.40Х.026ГОСТ9066-75

  • Тип А
  • 2-е исполнение
  • Диаметр резьбы 16 мм
  • Мелкий шаг резьбы-1,5мм
  • Поле допуска 6g
  • Длина шпильки 120 мм
  • Класс прочности 10.9.
  • Марка стали40Х,
  • Покрытие 02, толщиной 6мкм



Вывод


Допустимо ли использование болтов вместо шпилек? Во фланцевом соединении допускается использование болтов и шпилек на давление до PN 25 кгс/см². При давлении свыше 25 - использование болтов недопустимо. Для соединения фланцев при температуре выше 300°С и ниже минус 40°С независимо от давления следует применять шпильки. Шпильки считаются более предпочтительными для фланцевых соединений.



Крепеж подбирается под конкретное фланцевое соединение, поэтому важно учитывать такие параметры, как:

  • Рабочее давление. Чем выше давление в системе, тем с более высокими показаниями по прочности нужно подбирать крепеж.
  • Рабочая температура. Выбор марки стали для крепежа напрямую зависит от предполагаемой температуры среды в трубопроводе. 
  • Внутренняя среда. Внутренняя среда может быть как агрессивной, так и неагрессивной. Этот параметр влияет на марку стали метизов. 
  • Внешняя среда. При необходимости, на крепежные изделия наносят специальные покрытия для защиты от воздействий окружающей среды. Например, оцинкование гальваническим или термодиффузионным методом.


полоска.png

Полезное чтение 


полоска.png

телефон.png

Чтобы заказать фланцевый крепеж, направьте запрос по электронной почте или позвоните менеджерам отдела продаж.


➥ 8 (499) 673-38-38 Москва
➥ 8 (343) 384-38-38 Екатеринбург
➥ 8 (812) 328-38-38 Санкт-Петербург
➥ 8 (800) 555-38-83 Бесплатно по РФ


Материал подготовлен совместно с Мягковой Марией - руководителем отдела закупок «ОНИКС»; Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Top icon