ГОСТ 10493-81: уплотнительные линзы для фланцев высокого давления

Полное название стандарта «Линзы уплотнительные жёсткие и компенсирующие на Pу 20–100 МПа (200–1000 кгс/см²). Технические условия». Он утверждён постановлением Госстандарта СССР № 1248 от 10 марта 1981 года взамен ГОСТ 10493-75, изменён в 1986 и 1991 годах, ограничение срока действия снято в 1991 году. Карточка на files.stroyinf.ru показывает статус «действует», описание обновлено 1 июля 2023 года (карточка), полный текст с изменениями открыт на meganorm.ru.

Область применения названа прямо: химическая и нефтехимическая промышленность, фланцевые соединения арматуры, соединительных частей и трубопроводов. Изменение № 2 сделало обязательными раздел 1 кроме массы, разделы 2–4 и пункты 5.1–5.8, остальное носит рекомендательный характер.

Линза относится к металлическим уплотнениям высокого давления

Линза по ГОСТ 10493-81 целиком стальная. Она садится в коническое гнездо на торцах двух фланцев, и уплотнение получается контактом металла с металлом при затяжке шпилек. На такие соединения не ставят ни паронит, ни терморасширенный графит, ни спирально-навитые прокладки: у фланцев под линзу нет плоской уплотнительной поверхности.

Граница между мягкими, спирально-навитыми и цельнометаллическими уплотнениями удобно видна в обзоре металлических прокладок. Для давлений, где ещё работают неметаллические и спирально-навитые прокладки, справочником служит материал о прокладках на PN 63–160 и разбор ГОСТ Р 52376-2005 на спирально-навитые прокладки, где давление ограничено 20 МПа.

Типы Ж и К различаются способом компенсации

Таблица 1 стандарта знает два типа по два исполнения.

Компенсирующие линзы комплектуются вставными кольцами, размеры которых задаёт таблица 6. Пункт 2.5 требует делать линзу и вставное кольцо из стали одной марки, а твёрдость кольца держать на уровне стали в отожжённом состоянии.

Марку стали линзы выбирают по стали трубопровода и температуре

Таблица 2 связывает тип и исполнение линзы, марку её стали, предельную температуру и давление с маркой стали труб и деталей трубопровода. Её логика читается так. Линзы из стали 20 по ГОСТ 1050 работают от минус 40 до плюс 200 °C на трубопроводах из стали 20 и подобных. Сталь 14ХГС закрывает диапазон от минус 50 до плюс 200 °C. Аустенитные стали 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н15М3Т идут на трубопроводы из таких же сталей: жёсткие линзы Ж1 и Ж2 до плюс 200 °C, компенсирующая К1 до плюс 400 °C.

Линзы из хромомолибденовых сталей 15ХМ и 30ХМА таблица допускает до плюс 400 °C, а из сталей 18Х3МВ и 20Х3МВФ до плюс 510 °C. Для этих двух сталей до 400 °C назначаются жёсткие линзы Ж1 или Ж2, а выше 400 °C компенсирующие К1 или К2. Давление в строках таблицы задано ступенями от 20 до 100 МПа, а типы разведены по условным проходам: для Dу 6–32 мм предусмотрены только жёсткие линзы Ж1, линзы с буртом Ж2 и компенсирующие К идут с Dу 40 мм.

Отсюда вывод для заявки. Марку стали линзы не выбирают по наличию на складе и не заменяют «на более прочную»: она должна стоять в той строке таблицы 2, которая соответствует стали трубопровода, температуре и давлению узла. Этот выбор делает проектировщик или служба, отвечающая за трубопровод.

Как подобрать марку стали линзы по ГОСТ 10493-81?

Марку стали линзы по ГОСТ 10493-81 подбирают по таблице 2 стандарта, где для каждой строки заданы марка стали труб и деталей трубопровода, предельная температура и условное давление. Сталь 20 и 14ХГС рассчитаны до плюс 200 °C, аустенитные стали до плюс 200 °C в жёстких линзах и до плюс 400 °C в компенсирующей К1, стали 15ХМ и 30ХМА до плюс 400 °C, а 18Х3МВ и 20Х3МВФ до плюс 510 °C с переходом на компенсирующие линзы выше 400 °C.

Обозначение линзы содержит тип, исполнение, проход и сталь

Стандарт приводит примеры: «Линза Ж1-40-18Х3МВ ГОСТ 10493-81» для жёсткой линзы без бурта на условный проход 40 мм из стали 18Х3МВ, «Линза Ж2-40-18Х3МВ ГОСТ 10493-81» для такой же линзы с буртом и «Линза К1-100-18Х3МВ» для компенсирующей линзы на 100 мм. Условные давления берут по ГОСТ 356-80.

В самом тексте стандарта есть опечатка: в примере для линзы К1 номер стандарта напечатан как «ГОСТ 10943-81». В заявке и спецификации номер проверяют: правильный ГОСТ 10493-81, и путаница цифр приводит к запросу совсем другого документа.

Как расшифровать обозначение «Линза Ж1-40-18Х3МВ ГОСТ 10493-81»?

Обозначение «Линза Ж1-40-18Х3МВ ГОСТ 10493-81» означает жёсткую уплотнительную линзу без бурта исполнения 1 для фланцевого соединения с условным проходом 40 мм, изготовленную из стали 18Х3МВ. Размеры такой линзы берут из таблицы 3 стандарта, а допустимые температуру и давление из таблицы 2 по марке стали трубопровода. Буква К вместо Ж означала бы компенсирующую линзу со вставным кольцом.

Заготовки проходят термообработку и проверку каждой партии

Раздел 2 требует делать линзы из труб, поковок, штампованных заготовок или сортового проката и обязательно термически обрабатывать заготовки по режимам приложения. Механические свойства стали после термообработки при 20 °C должны соответствовать таблице 7, а сдаточными характеристиками служат временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение и ударная вязкость, кроме линз из труб со стенкой 12 мм и меньше.

Требования к металлу строгие. Загрязнённость неметаллическими включениями для неаустенитных сталей ограничена средним баллом 3,5 для сульфидов и оксидосиликатов. На поверхности линз недопустимы раковины, плены, закаты и трещины, и исправлять их заваркой или подчеканкой запрещено. Симметричность бурта ограничена 0,2 мм, неуказанные отклонения валов h14, отверстий H14.

Приёмка по разделу 3 построена на партии: линзы одного типоразмера из одной партии заготовок с совместной термообработкой, а партия заготовок из металла одной плавки и одной садки. Твёрдость заготовок проверяют на всех 100 %, а у заготовок длиннее 500 мм на обоих концах и через каждые 500 мм. Механические испытания проводят на 1 % заготовок, но не меньше чем на двух, с крайними значениями твёрдости. Каждую линзу осматривают и проверяют магнитопорошковой или цветной дефектоскопией.

Маркировка на линзе связывает её с паспортом партии

По пункту 5.2 на наружной цилиндрической поверхности каждой линзы выбивают товарный знак изготовителя и номер партии, а у линз с условным проходом от 25 до 200 мм ещё и марку стали; на вставном кольце ставят марку стали. Высота знаков 2 мм для линз Ду 6–15, 3 мм для Ду 25–40 и 5 мм для Ду 50–200. Кроме того, по таблице 8 на линзы наносят отличительные канавки, по которым исполнение и группу стали видно без чтения клейма.

Линзы покрывают антикоррозионной смазкой, оборачивают промасленной бумагой и укладывают в ящики по одному типоразмеру массой до 50 кг с гнёздами или распорками. В каждый ящик вкладывают упаковочный лист с номерами паспортов и датой их составления.

Для входного контроля из этого следует порядок сверки: марка стали в клейме против спецификации и строки таблицы 2, номер партии в клейме против паспорта, отличительные канавки против исполнения, состояние сферической поверхности без забоин и коррозии.

Что подтверждает паспорт, а что остаётся за проектом

Паспорт и клеймо подтверждают марку стали, термообработку, механические свойства партии и отсутствие дефектов поверхности. Они не подтверждают, что линза подходит к вашему трубопроводу: это решают таблица 2, проект и правила для оборудования, работающего под давлением. Состояние гнёзд фланцев, момент затяжки шпилек и испытание соединения тоже вне стандарта на линзу.

Линзовые соединения на 20–100 МПа относятся к узлам, где самостоятельные замены и подбор «по месту» недопустимы. Любое отклонение от спецификации согласуют с проектировщиком и службой, отвечающей за безопасную эксплуатацию трубопровода.

Неметаллические уплотнения на той же установке подбирают отдельно

На химических и нефтехимических установках рядом с линзовыми фланцами работают узлы с меньшим давлением: насосы, арматура, крышки аппаратов, где стоят неметаллические прокладки, манжеты и кольца. Их подбор под среду и температуру относится к уплотнениям для химической промышленности и трубопроводной арматуры. Если нужно разобраться, где на установке какие уплотнения стоят и какие из них можно заказать по чертежу, задачу начинают с аудита уплотнений, а линзы при этом остаются в спецификации проекта по ГОСТ 10493-81.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.