Прокладка овального сечения: фланцы высокого давления

Прокладку овального сечения ставят на арматуру и трубопроводы высокого давления: компрессорные линии, нефтепереработку, гидросистемы прессов. Общие принципы те же, что при выборе прокладок для фланцев высокого давления на PN 63–160. Ниже только кольцо: как оно работает в канавке, какой стандарт открывать, какую сталь заказывать и что проверить до того, как кольцо поедет на объект.

Кольцо работает только в канавке исполнения J

Канавка исполнения J проточена на торце фланца и имеет трапециевидный профиль. Кольцо овального сечения ложится в неё так, что касается двух наклонных стенок по узкой полосе. При затяжке болтов сталь кольца сминается именно в этих полосах и заполняет микронеровности стенок. Уплотнение получается металл по металлу, без мягкого слоя.

Отсюда два следствия. Первое: качество стенок канавки важнее, чем чистота торца вне её. Второе: усилие болтов уходит на смятие узкой полосы, и удельное давление там во много раз выше, чем на плоской прокладке той же площади. Мягкий лист такое давление не держит и выдавливается в зазор между фланцами.

Исполнение J по ГОСТ 33259 отличают от других на месте без инструмента. На торце видна кольцевая канавка на некотором расстоянии от отверстия, а не уступ по краю. Фланцы обычно не сходятся вплотную: между торцами после сборки остаётся зазор. J отличают от шип-паза и выступ-впадины по фото уплотнительных поверхностей фланцев.

ГОСТ Р 53561-2009 в спецификации меняют на ГОСТ 34655-2020

Стальные кольца овального, восьмиугольного сечения и линзы для фланцев арматуры описывает ГОСТ 34655-2020. Он введён приказом Росстандарта № 1153-ст от 24.11.2020 с 1 января 2021 года и разработан на основе ГОСТ Р 53561-2009, который с той же даты отменён (текст на meganorm.ru).

В старых проектах и паспортах арматуры до сих пор стоит ГОСТ Р 53561. Размеры колец сверяют по таблицам действующего стандарта, а заявку с отменённым номером часть поставщиков не примет в работу. Удобнее сразу писать действующий документ и в скобках старый, чтобы снабжение и склад узнали позицию. Как этот стандарт стыкуется с другими документами на прокладки, видно на общей карте ГОСТ на прокладки.

Овальное и восьмиугольное сечение садятся в одну канавку

Оба типа предназначены для исполнения J. Овальное кольцо касается стенок канавки скруглённой поверхностью, восьмиугольное плоскими гранями. У восьмиугольного полоса контакта шире, и на смятие нужен больший момент затяжки, зато кольцо меньше «гуляет» при сборке. Какое из двух ставить, решает проект арматуры. Механическая подмена одного на другое при ремонте без записи в документах приводит к тому, что следующая бригада повторит ошибку уже с другим моментом.

Овального кольца в аппаратной серии нет: для крышек реакторов и колонн с канавкой по ГОСТ 28759.4 заказывают восьмиугольное кольцо по ГОСТ 28759.8-2022. Если в заявке на аппарат написано «овальная прокладка», это почти всегда перенос привычного слова с трубопровода, и позицию уточняют по паспорту сосуда.

Импортная арматура часто приходит с кольцами RTJ по американским стандартам. Канавка там дюймовая, и при близком DN кольцо ГОСТ может лечь на одну стенку. Для таких фланцев кольцо подбирают по стандарту фланца, а прокладки ANSI подбирают по классам давления.

Кольцо должно быть мягче фланца на 20 HB

Пункт 5.8 ГОСТ 34655-2020 требует, чтобы твёрдость металла прокладки была ниже твёрдости металла фланца не менее чем на 20 HB. Смысл прямой: сминаться должно кольцо, а стенки канавки остаются целыми и выдерживают много сборок. Если кольцо тверже, оно продавливает стенку, и на ней остаётся ступенька. Следующее кольцо, даже новое и правильное, ляжет на эту ступеньку и потечёт.

Пример: фланец из углеродистой стали с твёрдостью около 140 HB по сертификату. Кольцо к нему должно иметь твёрдость не выше 120 HB. Нержавеющее кольцо, взятое со склада «потому что надёжнее», может оказаться тверже такого фланца, и выигрыш по коррозии обернётся порчей канавки. Цифры здесь условные; реальную твёрдость берут из сертификата на фланец и паспорта на партию колец.

Твёрдость колец по стандарту измеряют на заготовках после термообработки или на плоских наружных поверхностях готовых колец. При приёмке партии полезно попросить у поставщика протокол этого замера, а не только сертификат на сталь.

Марку стали кольца подбирают по фланцу и среде

ГОСТ 34655-2020 в таблице 3 перечисляет стали для колец типов 1 и 2: 08кп, 10, 20, 20Х13, 09Г2С, 08Х13, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 15Х5М, а также электротехнические стали 10895 и 10880. Другие стали допускаются по документам, утверждённым в установленном порядке. Стандарт не пишет, какую сталь под какой фланец брать. Это решение проекта, а таблица ниже показывает только логику, которой его проверяют.

Это ориентир для чтения спецификации, а не правило подбора. Окончательно марку кольца фиксирует проект или паспорт арматуры, а при его отсутствии технолог по марке и твёрдости фланца.

Канавку проверяют до заказа кольца

Кольцо однократное: смятая полоса повторяет следы канавки, и повторно она ляжет по другой линии. Второй раз нельзя ставить и другие прокладки, это правило повторного использования прокладок. Для кольца овального сечения важнее другое: перед заказом нового кольца смотрят канавку, потому что дефект канавки новое кольцо не исправит.

Осматривают стенки канавки по всей окружности. Поперечная риска, след коррозии или ступенька от прежнего твёрдого кольца означают ремонт фланца проточкой или замену. Если канавку протачивали, её размеры изменились, и кольцо стандартного ряда может не подойти. Размеры такой канавки замеряют и передают изготовителю колец вместе с заявкой.

Неметаллической замены для канавки J нет

Просьба «сделайте овальную прокладку из паронита» или «из фторопласта на время» звучит для снабжения логично, когда кольца нет на складе. Ответ на неё один: в канавку J мягкую прокладку не ставят. Лист не заполняет трапецию, не создаёт линейного контакта, а под давлением 6,3 МПа и выше выдавливается в зазор между торцами. Временная прокладка на таком фланце опасна: она может выдержать гидроиспытание холодной водой и потечь при рабочей температуре.

Неметалл возможен только после переделки узла: если проект меняет фланцы на исполнение с выступом или шип-паз, туда подбирают армированный графит или спирально-навитую прокладку. Это решение проектировщика с пересчётом соединения. На других фланцах граница между мягкими материалами и металлическими прокладками проходит иначе.

Чек-лист заявки на кольцо овального сечения

Заявку на кольцо удобно раскладывать по светофору. Зелёная, когда в ней есть всё из списка: действующий стандарт ГОСТ 34655-2020, тип 1 или 2, DN и PN, марка стали фланца и её твёрдость, марка стали кольца из проекта, количество с учётом всех вскрытий за ремонт. Жёлтая, когда не хватает марки или твёрдости фланца, канавку протачивали или фланец импортный: тогда нужна сверка размеров канавки и марки с конструктором. Красная, когда кольцо просят заменить мягкой прокладкой или поставить кольцо другого стандарта без документа: такую заявку не выполняют до решения проекта.

Отдельной строкой в заявке пишут среду и рабочую температуру. Они не меняют размер кольца, но нужны, чтобы проверить марку стали, особенно на сероводородных и горячих водородсодержащих средах, где требования к материалу задаёт проект.

Короткие ответы по кольцам овального сечения

Какой ГОСТ действует на прокладки овального сечения?

Овальное кольцо для фланцев арматуры заказывают по ГОСТ 34655-2020 на DN 10–400 и давления 6,3–20 МПа, с привязкой к исполнению J фланцев по ГОСТ 33259. С 1 января 2021 года этот стандарт заменил отменённый ГОСТ Р 53561-2009, и старый номер в спецификации исправляют.

Можно ли повторно поставить кольцо овального сечения?

Кольцо овального сечения повторно не ставят. При затяжке его поверхность сминается по полосе контакта со стенками канавки, и после разборки эта полоса уже не совпадёт с канавкой при новой сборке. На давлениях 6,3 МПа и выше такое соединение течёт или проходит испытание и отказывает при нагреве. Запас колец считают по числу вскрытий фланцев за ремонт.

Чем заменить прокладку овального сечения, если кольца нет?

Прокладку овального сечения заменяют только таким же кольцом по ГОСТ 34655-2020 или по стандарту фланца импортной арматуры. Паронит, терморасширенный графит и фторопласт в канавку исполнения J не ставят даже временно. Переход на мягкую или спирально-навитую прокладку возможен только с заменой фланцев на другое исполнение по решению проектировщика.

Мягкие прокладки закрывают остальные фланцы ремонта

В ремонтной ведомости установки высокого давления кольца обычно соседствуют с десятками фланцев воды, пара, масла и воздуха на PN 16–40. Эти позиции закрывают паронит, ТРГ и фторопласт по чертежу, и их удобно собрать одной заявкой, а кольца выделить в ней отдельными строками с типом, стандартом, DN, PN и маркой стали фланца. Фланцевые прокладки для трубопроводной арматуры режут по стандарту фланца или замеру.

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.