Сталь 09Г2С

Зачем нужны такие прокладки?

Паронит, графит, резина хорошо ведут себя до определённого предела давления. Дальше — либо продавливает, либо среда идёт по стыку. На высоких давлениях и горячем паре мягкое уплотнение уже не подходит. В таких ситуациях и ставят металлическое кольцо в проточку фланца — овальное или восьмиугольное.

Работает оно просто. Затягивают шпильки, кольцо садится в канавку, металл в зоне контакта чуть подминается. Получается замкнутая линия контакта по окружности — среда через неё не проходит. Профили проточки — по ГОСТ 12815 (исполнения J и K), для импортных фланцев — RTJ по ASME B16.5.

Сфера применения: задвижки и клапаны высокого давления, фланцы колонн и теплообменников на НПЗ, компрессорные станции, магистральные нефте- и газопроводы, паропроводы в энергетике. Среды — нефть, газ, конденсат, вода, пар.

Овал или восьмиугольник?

Овальное кольцо садится мягче. Контактная кромка закруглённая, пятно контакта шире, прощает небольшие погрешности сборки. По этой причине его чаще и берут.

Восьмиугольное — жёстче. Грани, узкая линия контакта, а значит, удельное давление в пятне выше при том же моменте затяжки. Держит более высокое давление и температуру. Но канавка должна быть чистой: задиры и риски по проточке уже не простит.

Типоразмеры по ГОСТ 34655-2020: Ду 10–400. Условное давление в отечественной линейке — от Ру 63 до Ру 160 кгс/см². RTJ-исполнения по ASME B16.20 — до класса 1500, это примерно 25 МПа.

Почему именно 09Г2С?

Марка низколегированная: углерода около 0,09%, марганца 1,5–2%, немного кремния. Не нержавейка, обычная низколегированная «чёрная» сталь, но с характером: за счёт марганца прочнее и вязче стали 20.

Что важно для прокладки:

• прочность 480–640 МПа, текучесть 345–375 МПа — не расплющивается при рабочей затяжке;
• удлинение около 20% — металл в пятне контакта деформируется без крошения;
• твёрдость 137 НВ — ниже, чем у фланца, поэтому канавку не задерёт;
• ударная вязкость сохраняется на морозе.

По ГОСТ 34655 паспортный диапазон — от −70 до +475°C. На практике для нефтегаза указывают более узкий диапазон: обычно от −60 до +200 °C при давлениях до 25 МПа.

Мороз — отдельная тема. Сталь 20 при −30°C уже стремится к хрупкому разрушению. 09Г2С в этой температурной зоне работает штатно. Эту марку разработали именно для таких условий, свойственных северным объектам, магистралям за Уралом, наружной обвязке.

По цене в сравнении с нержавейкой: 09Г2С дешевле 12Х18Н10Т в четыре-пять раз. На неагрессивных средах — нефть, газ, вода, пар — платить за аустенит смысла нет.

Один аспект, который часто забывают на складе: 09Г2С ржавеет. Полежала прокладка неделю в сыром помещении без смазки — появилась коррозия. Поэтому они поставляются в консервантном масле, иногда с антикоррозийном покрытием (Оцинкование) — заодно и посадка в проточку становится лучше.

Стандарты

• ГОСТ 34655-2020 — базовый действующий на овальные и восьмиугольные прокладки для арматуры, Ду 10–400. 09Г2С по ГОСТ 19281 в перечне материалов
• ГОСТ Р 53561-2009 — овальные, восьмиугольные и линзовые для фланцев арматуры (утратил силу, так как отменен с 1 января 2021 г.)
• ГОСТ 28759.8-90 — восьмиугольные для фланцев сосудов и аппаратов
• ОСТ 26.260.461-99 — часть заявок до сих пор идёт по нему
• ГОСТ 19281 — это стандарт на сам материал, прокат из 09Г2С
• ASMEB20 и B16.5 — для RTJ-колец и импортозамещения

Заказ

Диапазон, который закрываем: Ду 15–400, Ру 6,3–16,0 МПа. Пришлите обозначение из проекта или чертёж фланца — посчитаем и вышлем счёт.