Полное руководство по материалам фланцев: от углеродистой стали до никелевых сплавов

Оглавление

Понимание марок материалов фланцев

Понимание классов материалов фланцев помогает вам делать более обоснованный выбор, обеспечивая безопасность, надежность и экономическую эффективность системы, избегая при этом различных проблем, вызванных несоответствием материалов. Правильный выбор материала является ключом к успешной и эффективной работе трубопроводной системы.

Если материал фланца выбран неправильно, это может привести к частому обслуживанию, утечкам или замене. Особенно в суровых условиях фланцы, изготовленные из неподходящих материалов, могут не выдерживать ожидаемых условий эксплуатации, что приводит к отказу системы. Понимание применимости материалов фланцев может эффективно избегать таких ситуаций.

Стандарты ASTM предусматривают различные типы и марки материалов для фланцев, помогая инженерам выбирать соответствующие материалы в зависимости от конкретных потребностей проекта. Например, некоторые системы трубопроводов могут иметь высокие требования к коррозионной стойкости, поэтому выбор материалов с высокой коррозионной стойкостью (например, нержавеющая сталь 304 или 316) становится очень важным. Для общих низкотемпературных или комнатных применений фланцы из углеродистой стали (например, ASTM A105) могут быть более экономичным выбором. Понимая эти описания материалов, проектировщики могут гарантировать, что выбранный материал фланца обеспечивает наилучший баланс с точки зрения стоимости, производительности и применения.

Фланцы из углеродистой стали

  • Высокая прочность: Фланцы из углеродистой стали обладают высокой прочностью на разрыв и устойчивостью к давлению, что делает их пригодными для сред с высоким давлением.
  • Экономичность: Они относительно недороги и широко используются в обычных водопроводах и средах с низкой и средней степенью коррозии.
  • Хорошая обрабатываемость: Углеродистая сталь легко поддается сварке, обработке и формовке.
  • Плохая коррозионная стойкость: Во влажной, кислой или морской среде фланцы из углеродистой стали подвержены ржавчине или коррозии и могут потребовать нанесения покрытий или антикоррозионной обработки для повышения коррозионной стойкости.
  • Широкое применение: Используется в обычных промышленных трубопроводах, таких как трубопроводы для транспортировки нефти, природного газа и воды.

Распространенные материалы фланцев из углеродистой стали

Название материалаХимический состав/ХарактеристикиПрименимая средаОбласть применения
ASTM A105Обычная углеродистая сталь, пригодная для эксплуатации в условиях нормальной и средней температуры.-29°C до 425°C, подходит для условий нормальной температуры и среднего давленияНефтяная, газовая, химическая и энергетическая промышленность, трубопроводные системы общего назначения.
ASTM A350 LF2Низкотемпературная углеродистая сталь с пониженным содержанием углерода для повышения низкотемпературной вязкости.Низкотемпературная среда (например, от -45°C до -196°C)Транспортировка низкотемпературных жидкостей (например, СПГ, СУГ).
ASTM A106 Группа BВ основном используется для бесшовных труб из углеродистой стали, обычно применяемых в трубопроводах, выдерживающих более высокое давление.Средне-низкая температура, высокое давлениеНефтепроводы, газопроводы, химические трубопроводы, особенно для бесшовных соединений труб.
ASTM А181Кованая углеродистая сталь с хорошей прочностью и обрабатываемостью.Нормальные и низкотемпературные средыОбычно используется в фитингах трубопроводов для жидкостей и газа.
ASTM A694 F42/F52/F60/F65Высокопрочная углеродистая сталь, пригодная для условий высокого и экстремального давления.Высоконапорные, высокопрочные средыСоединения трубопроводов высокого давления в нефтегазовой промышленности.
ASTM A516 Группа 60/Группа 70Углеродистая сталь для котлов и сосудов под давлением, пригодная для условий средней температуры и давления.Средние температуры и давленияКотлы, сосуды под давлением и трубопроводы в нефтяной, химической и энергетической промышленности.
ASTM A105NМатериал А105 отожжен для улучшения свариваемости и пластичности.Нормальная и средняя температура окружающей средыНефть, газ, электроэнергия и т. д., особенно там, где требуется высокая свариваемость.
ASTM A350 LF3Низкотемпературная углеродистая сталь с большим содержанием легирующих элементов для улучшения низкотемпературных характеристик.Экстремально низкие температуры (например, транспортировка СПГ)Системы трубопроводов с экстремально низкими температурами, такие как транспортировка СПГ.

Соответствующие материалы для труб и фитингов из углеродистой стали

Материал фланца (стандарт ASTM)Соответствующий материал стальной трубы (стандарт ASTM)Соответствующий материал для трубной арматуры (стандарт ASTM)
ASTM A105ASTM A106 Группа B, ASTM A53 Группа BASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали), ASTM A420 WPL6 (фитинги для низких температур)
ASTM A350 LF2ASTM A350 LF2, ASTM A420 WPL6ASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали), ASTM A420 WPL6 (фитинги для низких температур)
ASTM A106 Группа BASTM A106 Группа BASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали)
ASTM А181ASTM A105, ASTM A106 Группа B, ASTM A53 Группа BASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали)
ASTM A694 F42/F52/F60/F65ASTM A106 Gr. B, ASTM A333 Gr. 6 (низкотемпературный)ASTM A234 WPB, ASTM A420 WPL6 (низкотемпературные фитинги), ASTM A860 WPHY (высокопрочные фитинги)
ASTM A516 Группа 60/Группа 70ASTM A106 Группа B, ASTM A53 Группа BASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали), ASTM A420 WPL6 (фитинги для низких температур)
ASTM A105NASTM A106 Группа B, ASTM A53 Группа BASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали)
ASTM A350 LF3ASTM A350 LF3, ASTM A333 Gr. 6 (низкотемпературный)ASTM A234 WPB (фитинги из углеродистой стали), ASTM A420 WPL6 (фитинги для низких температур)

Фланцы из нержавеющей стали

  • Отличная коррозионная стойкость: Фланцы из нержавеющей стали устойчивы к различным агрессивным средам, включая воду, пар, воздух, соленую воду и т. д.
  • Высокая прочность и ударная вязкость: Они обладают высокой прочностью на разрыв, что делает их пригодными для применения в условиях высоких температур и высокого давления.
  • Хорошие характеристики при высоких температурах: Фланцы из нержавеющей стали могут использоваться при высоких температурах, подходят для высокотемпературных газо- и паропроводов.
  • Хорошие гигиенические свойства: Широко используется в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, где требуются чистота и гигиена.
  • Хорошая свариваемость и формуемость: Они поддаются различной обработке и подходят для сварки сложных конструкций.

Распространенные материалы для фланцев из нержавеющей стали

Название материала фланцаХимический состав/ХарактеристикиПрименимая средаОбласть применения
ASTM A182 F304Содержит хром 18% и никель 8%, обеспечивающие хорошую коррозионную стойкость и формуемость.Обычно используется при температурах до 870°C.Пищевая, химическая, нефтяная, газовая и другие отрасли промышленности.
ASTM A182 F304LНизкоуглеродистая версия стали 304 с улучшенной свариваемостью и сниженным риском межкристаллитной коррозии.Подходит для температур до 870°C.Подходит для трубопроводных систем с частыми сварными соединениями, особенно в пищевой и фармацевтической промышленности.
ASTM A182 F316Содержит хром 16%, никель 10% и молибден 2-3%, что повышает устойчивость к хлоридной коррозии.Высокотемпературная, морская и хлоридная среда (до 870°C).Морская, химическая, фармацевтическая, пищевая промышленность, а также среды с высокими требованиями к коррозионной стойкости.
ASTM A182 F316LНизкоуглеродистая версия F316 с улучшенной свариваемостью и превосходной стойкостью к межкристаллитной коррозии.Высокотемпературная, морская и хлоридная среда (до 870°C).Пищевая, фармацевтическая и судостроительная промышленность.
ASTM A182 F321Содержит титан для предотвращения межкристаллитной коррозии в условиях сварки.Высокотемпературные среды (до 870°C), особенно в сложных условиях сварки.Высокотемпературное химическое оборудование, аэрокосмическая, нефтяная и газовая промышленность.
ASTM A182 F347Содержит тантал и молибден, обеспечивающие отличную стойкость к межкристаллитной коррозии.Высокотемпературные среды (до 870°C).Химическая, нефтяная и газовая промышленность с высокими требованиями к коррозионной стойкости.
ASTM A182 F904LВысокое содержание хрома, никеля и молибдена обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, особенно в сильнокислых средах.Кислотные, морские и высокотемпературные среды (до 870°C).Химическая промышленность, энергетика и применение в кислых средах.

Соответствующие материалы для труб и фитингов из нержавеющей стали

Материал фланцаСоответствующий материал трубыСоответствующий материал фитинга
ASTM A182 F304ASTM A312 TP304 (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP304 (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F304LASTM A312 TP304L (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP304L (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F316ASTM A312 TP316 (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP316 (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F316LASTM A312 TP316L (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP316L (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F304HASTM A312 TP304H (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP304H (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F316HASTM A312 TP316H (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP316H (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F347ASTM A312 TP347 (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP347 (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F347HASTM A312 TP347H (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP347H (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F321ASTM A312 TP321 (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP321 (аустенитная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F904LASTM A312 TP904L (аустенитная нержавеющая сталь)ASTM A403 WP904L (аустенитная нержавеющая сталь)

Фланцы из дуплексной нержавеющей стали

  • Более высокая прочность и коррозионная стойкость: Фланцы из дуплексной нержавеющей стали обладают лучшей коррозионной стойкостью, чем фланцы из аустенитной и ферритной нержавеющей стали, особенно в хлоридной и точечной среде.
  • Превосходная стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением: Отлично работает в условиях высоких напряжений, устойчив к хлоридному коррозионному растрескиванию.
  • Более высокая износостойкость: Дуплексная нержавеющая сталь обладает лучшей износостойкостью и ударопрочностью, чем обычная нержавеющая сталь.
  • Подходит для экстремальных условий: Подходит для отраслей, требующих высоких температур, коррозионной стойкости и высоких механических характеристик, таких как нефтяная, газовая и судостроительная промышленность.
  • Хорошая стойкость к окислению: Обладает хорошей стойкостью к окислению в условиях средних и высоких температур.

Распространенные материалы для фланцев из дуплексной нержавеющей стали

Название материала фланцаХимический состав/ХарактеристикиПрименимая средаОбласть применения
ASTM A182 F51 (дуплекс)Содержит дуплексную сталь с содержанием хрома (22%), никеля (5-6%) и молибдена (3%), обеспечивающую высокую коррозионную стойкость и высокую прочность для суровых условий.Высококоррозионные и высокотемпературные среды (до 300°C).Нефтяная, газовая, судостроительная и химическая промышленность.
ASTM A182 F53 (супердуплекс)Содержит хром (25%), никель (7%) и молибден (4%), что обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и прочность по сравнению с обычной дуплексной сталью.Высококоррозионные и высокотемпературные среды (до 300°C).Химическая, нефтяная, газовая и морская промышленность, применение в агрессивных средах.

Соответствующие материалы для труб и фитингов из дуплексной нержавеющей стали

Название материала фланцаСоответствующий материал трубыСоответствующий материал фитинга
ASTM A182 F51 (дуплекс)ASTM A790 S31803 (дуплексная нержавеющая сталь)ASTM A815 WP-S31803 (дуплексная нержавеющая сталь)
ASTM A182 F53 (супердуплекс)ASTM A790 S32750 (супердуплекс)ASTM A815 WP-S32750 (супердуплекс)

Фланцы из легированной стали

  • Высокая прочность и высокие температурные характеристики: Фланцы из легированной стали обычно содержат такие элементы, как хром и молибден, которые обеспечивают высокую прочность и отличные характеристики при высоких температурах.
  • Хорошая коррозионная стойкость: Фланцы из легированной стали устойчивы к коррозии, вызываемой кислотами, щелочами, солями и другими химическими средами, что делает их широко используемыми в нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности.
  • Подходит для сред с высоким давлением и высокой температурой: Благодаря своей прочности и жесткости они подходят для суровых условий, требующих высокого давления или высокой температуры.
  • Отличная свариваемость: Фланцы из легированной стали легко свариваются и сохраняют прочность и структурную целостность после сварки.
  • Широкое применение: Широко используется в химической, нефтяной, газовой и теплообменной промышленности.

Распространенные материалы фланцев из легированной стали

Название материала фланцаХимический состав/ХарактеристикиПрименимая средаОбласть применения
ASTM A182 F5Содержит хром (5%) и молибден (0,5%), обеспечивающие хорошие высокотемпературные характеристики для высокотемпературных применений.Высокотемпературная среда (до 540°C).Нефтяная, химическая и энергетическая промышленность; используются в высокотемпературных газо- и паропроводах.
ASTM A182 F9Содержит хром (9%) и молибден (1%), повышающие стойкость к высоким температурам, окислению и коррозии.Среды с высокими температурами и давлением (до 650°C).Энергетика, химическое оборудование, нефтепроводы и т. д.
ASTM A182 F11Содержит хром (1,25%) и молибден (0,5%), улучшающие прочность и долговечность в условиях высоких температур и агрессивных сред.Среды с высокими температурами и давлением (до 600°C).Высокотемпературные трубопроводы в нефтяной, газовой, химической и энергетической промышленности.
ASTM A182 F22Содержит хром (2.25%) и молибден (1%), обеспечивающие высокую устойчивость к высоким температурам и коррозии.Среды с высокими температурами и давлением (до 650°C).Высокотемпературные трубопроводы в нефтяной, газовой, химической и энергетической промышленности.
ASTM A182 F91Содержит хром (9%) и молибден (1%), обеспечивающие превосходную стойкость к высоким температурам и окислению.Среды с высокими температурами и давлением (до 760°C).Высокотемпературные и высоконапорные применения в нефтяной, газовой и энергетической промышленности.
ASTM A336 F1Содержит хром (1%) и молибден (0,5%), подходит для сред средней температуры и давления.Среды со средними и высокими температурами (до 540°C).Оборудование для транспортировки нефти, природного газа и химии; подходит для трубопроводов средней температуры.
ASTM A336 F5aСодержит хром (5%) и молибден (0,5%), что обеспечивает лучшую стойкость к окислению по сравнению с F5.Высокотемпературная среда (до 540°C).Высокотемпературные газо- и паропроводы в нефтяной и газовой промышленности.

Соответствующие материалы для труб и фитингов из легированной стали

Название материала фланцаСоответствующий материал трубыСоответствующий материал фитинга
ASTM A182 F5ASTM A335 P5ASTM A234 WP5
ASTM A182 F9ASTM A335 P9ASTM A234 WP9
ASTM A182 F11ASTM A335 P11ASTM A234 WP11
ASTM A182 F22ASTM A335 P22ASTM A234 WP22
ASTM A182 F91ASTM A335 P91ASTM A234 WP91
ASTM A336 F1ASTM A335 P1ASTM A234 WP1
ASTM A336 F5aASTM A335 P5aASTM A234 WP5a

Фланцы из никелевого сплава

  • Отличная коррозионная стойкость: Фланцы из никелевого сплава отлично работают в экстремальных условиях, особенно в агрессивных средах, таких как морская вода, серная кислота, хлориды и фториды.
  • Хорошие характеристики при высоких температурах: Фланцы из никелевого сплава сохраняют высокую прочность и ударную вязкость в условиях высоких температур, что делает их пригодными для применения в условиях высоких температур и высокого давления.
  • Высокая стойкость к окислению и науглероживанию: Подходит для интенсивного высокотемпературного окисления, науглероживания и других агрессивных сред.
  • Стойкость к усталостному и коррозионному растрескиванию под напряжением: Фланцы из никелевого сплава выдерживают высокие нагрузки и не подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением.
  • Широкое применение: Используется в морской, аэрокосмической, химической, нефтехимической и других высокопроизводительных отраслях, особенно в суровых условиях.

Распространенные материалы для фланцев из никелевой легированной стали

 

Название материала фланцаХимический состав/ХарактеристикиПрименимая средаОбласть применения
Ni200 (Никель 200)Химический состав: >99% никель. Характеристики: Высокая чистота, отличная коррозионная стойкость в восстановительных средах, хорошие механические свойства как при комнатной, так и при повышенных температурах.Окружающая среда: восстановительные среды, едкие щелочи, кислоты, такие как соляная кислота (неокислительные).Область применения: химическая, электронная, пищевая и электротехническая промышленность.
Ni201 (Никель 201)Химический состав: >99% Никель с низким содержанием углерода. Характеристики: Аналогично Ni200, но с повышенной стойкостью к охрупчиванию и окислению при высоких температурах.Окружающая среда: высокие температуры, пар и едкие жидкости, особенно серная кислота.Область применения: высокотемпературные применения, химические реакторы и пищевая промышленность.
Монель 400Химический состав: около 63% никеля, 29% меди, небольшое количество железа, марганца и кремния. Характеристики: Отличная устойчивость к морской воде, кислотам и щелочам, хорошая прочность при повышенных температурах.Окружающая среда: морская вода, серная кислота, соляная кислота, щелочи и другие едкие химикаты.Область применения: судостроение, химическая переработка, теплообменники, клапаны и насосы.
Хастеллой C276Химический состав: Ni 57%, Mo 15-17%, Cr 14-16%, Fe 4-7%, W 3-4%, Co < 3%. Характеристики: Отличная стойкость к коррозии, точечной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением в высокоагрессивных средах.Окружающая среда: Химическая среда, особенно серная, соляная и фосфорная кислоты, а также морская вода.Область применения: химическая переработка, контроль загрязнения, аэрокосмическая и морская среды.
Хастеллой С22Химический состав: Ni 56%, Cr 22%, Mo 13%, Fe 3%, Co < 3%. Характеристики: Превосходная стойкость к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Лучше, чем Hastelloy C276 в некоторых средах.Окружающая среда: Агрессивные химические среды, включая кислоты и хлориды, газообразный хлор и окислительные условия.Область применения: химическая переработка, аэрокосмическая промышленность, десульфурация дымовых газов и морская промышленность.
Инколой 800Химический состав: Ni 30-35%, Cr 19-23%, остальное Fe, небольшие количества Al, Ti и др. Характеристики: Отличная стойкость к окислению и науглероживанию при повышенных температурах, хорошие механические свойства.Окружающая среда: Высокие температуры (до 1100°C), окисление, науглероживание, а также в серосодержащих средах.Область применения: теплообменники, печи, реакторы, электростанции и термическая обработка.
Инколой 825Химический состав: Ni 38-46%, Fe 22-30%, Cr 19-23%, Mo 2,5-3,5%, Cu 1,5-3%, Ti, Al. Характеристики: Отличная стойкость к серной кислоте, морской воде и восстановительным кислотам, хорошие механические свойства при повышенных температурах.Окружающая среда: серная кислота, морская вода, фосфорная кислота и агрессивные химические среды.Область применения: химическая переработка, судостроение и нефтегазовая промышленность.
Инконель 600Химический состав: Ni 72%, Cr 14-17%, Fe 6-10%, небольшие количества Al, Ti и др. Характеристики: Высокая стойкость к окислению и науглероживанию, отличная прочность при повышенных температурах.Окружающая среда: высокотемпературные среды, окислительные среды, пар и азотная кислота.Область применения: аэрокосмическая промышленность, химическая переработка, ядерная энергетика и теплообменники.
Инконель 625Химический состав: Ni 58%, Cr 21%, Mo 9%, Nb 3,5%, Ti 0,4%, Fe 5%. Характеристики: Исключительная стойкость к окислению, коррозии и усталости при высоких температурах, отличная свариваемость.Окружающая среда: Высокотемпературная среда, морская вода, кислые растворы и среды с высоким уровнем стресса.Область применения: аэрокосмическая, химическая, судостроительная, электроэнергетическая и нефтехимическая промышленность.
Инконель 718Химический состав: Ni 50-55%, Cr 17-21%, Fe 18-23%, Mo 2,8-3,3%, Ti 0,7-1,2%, Al 0,2-0,8%. Характеристики: Отличные механические свойства при высоких температурах, хорошая стойкость к окислению и коррозии, особенно в газовых турбинах.Окружающая среда: Высокотемпературная и высокострессовая среда, в том числе в присутствии серы и хлора.Область применения: аэрокосмическая промышленность, газовые турбины, ядерная энергетика и другие высокопроизводительные механические системы.
CuNi 90/10Химический состав: 90% Медь, 10% Никель. Характеристики: Хорошая стойкость к коррозии в морской воде, высокая прочность и хорошая свариваемость.Окружающая среда: морская вода, рассол, слабые кислоты и щелочные среды.Область применения: морская техника, судостроение, опреснительные установки и теплообменники.
CuNi 70/30Химический состав: 70% Медь, 30% Никель. Характеристики: Превосходная прочность и коррозионная стойкость по сравнению с CuNi 90/10, особенно в морской воде и соляных средах.Окружающая среда: морская вода, рассол, слабые кислотные и щелочные растворы.Область применения: морское машиностроение, судостроение, опреснительная и химическая промышленность.

Соответствующие материалы для труб и фитингов из никелевой легированной стали

Материал фланцаСоответствующий материал трубыСоответствующий материал фитинга
Ni200 (Никель 200)ASTM B161 Ni200 (Никель 200)ASTM B366 WP Ni200 (Никель 200)
Ni201 (Никель 201)ASTM B161 Ni201 (Никель 201)ASTM B366 WP Ni201 (Никель 201)
Монель 400ASTM B164 Монель 400 (сплав никеля и меди)ASTM B366 WP Монель 400 (сплав никеля и меди)
Хастеллой C276ASTM B622 Hastelloy C276 (сплав никель-молибден-хром)ASTM B366 WP Hastelloy C276 (сплав никель-молибден-хром)
Хастеллой С22ASTM B574 Hastelloy C22 (сплав никель-хром-молибден)ASTM B366 WP Hastelloy C22 (сплав никель-хром-молибден)
Инколой 800ASTM B407 Incoloy 800 (сплав никель-хром-железо)ASTM B366 WP Incoloy 800 (сплав никель-хром-железо)
Инколой 825ASTM B423 Incoloy 825 (сплав никель-железо-хром-молибден)ASTM B366 WP Incoloy 825 (сплав никель-железо-хром-молибден)
Инконель 600ASTM B167 Инконель 600 (сплав никель-хром)ASTM B366 WP Inconel 600 (сплав никель-хром)
Инконель 625ASTM B443 Инконель 625 (сплав никель-хром-молибден)ASTM B366 WP Inconel 625 (сплав никель-хром-молибден)
Инконель 718ASTM B705 Инконель 718 (сплав никель-хром)ASTM B366 WP Инконель 718 (сплав никель-хром)
CuNi 90/10ASTM B171 CuNi 90/10 (медно-никелевый сплав)ASTM B366 WP CuNi 90/10 (медно-никелевый сплав)
CuNi 70/30ASTM B171 CuNi 70/30 (медно-никелевый сплав)ASTM B366 WP CuNi 70/30 (медно-никелевый сплав)
Связанные ресурсы
Обновить настройки файлов cookie
ru_RURU
Прокрутить наверх