Использование фланцев при повышенной температуре

Повышение температуры оказывает негативное влияние на элементы трубопроводных магистралей и приводит к снижению механических и эксплуатационных свойств фланцев. Вследствие чего нарушается работа всего участка магистрали, появляются разрывы трубопровода. Чтобы использовать фланцы при негативном влияние высоких температур, в их производстве используют жаропрочную сталь.

• Воздействие высоких температур
• Сырье для производства
• Изготовление жаропрочных фланцев

Воздействие высоких температур

Использование фланцев в условиях высоких температур приводит к их деформации. Такое же воздействие оказывает создаваемое в трубопроводе напряжение на элементы конструкции. Этот процесс называется ползучестью металла. Этот процесс можно разделить на три стадии

• Неустановившейся ползучести. До какого-то стабильного значения деформации происходит уменьшение скорости процесса.
• Установившейся ползучести. Наблюдается стабильная скорость изменения.
• Разрешения. Характеризуется ускоренной деформацией, которая в итоге разрушает нестабильный элемент.

Этот процесс возникает в трубопроводных магистралях, где использовались фланцы, изготовленные из неустойчивого к высоким температурам металла.

Сырье для производства

Чтобы трубопроводные магистрали, работающие при высоких температурах, были более устойчивы к негативным факторам нужно использовать фланцы специальные.  Для их производства в качестве сырья применяется жаропрочная сталь. Этот металла обладает высокой термоустойчивостью и характеризуется замедленной ползучестью. Благодаря чему использование фланцев из жаропрочной стали обеспечивают элементы высокой износоустойчивостью.

Используемое в производстве деталей сырье и специальные технологии позволяют изготавливать жаропрочные элементы крепежа. Сам процесс состоит из нескольких последовательных этапов, в числе которых термообработка и легирование. Кроме стали, в изготовлении фланцев используются молибден, титан, никель. Эти добавки обеспечивают детали особой термостойкостью, износоустойчивостью. В качестве сырья для производства элементов крепежа трубопроводов применяют:

• Низколегированную сталь. Применяется для деталей, используемых в системах при максимальных температурных режимов до 450 градусов. Молибден и хром, используемые в производстве такой стали, обеспечивают детали особой износоустойчивостью.
• Высоколегированная сталь. Производимые из такого сырья детали используют при максимальных температурах до 600 градусов. Это сырье в больших количествах содержит молибден, хром, никель, которые влияют на более долгую эксплуатацию в условиях повышенных температур.
• Релаксационная сталь. Устойчива к температурам, не превышающим 500 градусов. Применяется в производстве болтов, пружин, шпилек и т.д. Углерод, используемый в производстве такой стали, обеспечивает фланцы особой упругостью кристаллической решетки. Кроме того, полученные элементы крепежа характеризуются низкой ползучестью.

Изготовление жаропрочных фланцев

Использование фланцев с улучшенными свойствами повышает спрос на эти детали. Чтобы обеспечить сырье жаропрочными характеристиками, его подвергают термической обработке. Этот процесс включает в себя два этапа: закалку и старение. Для этого используемые сплавы переводят в твердое состояние, обеспечивая необходимую жаропрочность. В целях улучшения характеристик поверхность деталей может подвергаться воздействию электронной пушки и лазером.

Сегодня около 50% мирового проката – это производство жаропрочных деталей. Что обуславливается востребованностью устойчивых к высоким температурам фланцев.