Что такое фланец RTJ?

Фланец RTJ (кольцевое соединение) — конструкция фланцевого уплотнения для высокого давления, высокой температуры и горючих сред. Вместо плоской уплотнительной поверхности на фланце выполнена точно обработанная кольцевая канавка под сплошную металлическую кольцевую прокладку: уплотнение создаётся линейным контактом обработанных металлических поверхностей и становится плотнее с ростом давления. Мягкие фланцевые прокладки такое соединение не заменяют, поэтому кольцевое соединение выбирают для линий природного газа, водорода и высокотемпературного пара.

Как устроен фланец RTJ

Фланец с выступающей поверхностью (RF) уплотняется за счёт обжатия плоской прокладки между двумя поверхностями. Фланец RTJ заменяет плоскую поверхность обработанной кольцевой канавкой овального или восьмиугольного сечения: при затяжке болтов стенки канавки слегка врезаются в металлическое кольцо и дают уплотнение по линии контакта с небольшой пластической деформацией кольца. Чем выше внутреннее давление, тем сильнее кольцо прижимается к канавке. Это и отличает кольцевое соединение от обычной схемы: трубные фланцы с плоской поверхностью рассчитаны на мягкие прокладки и остаются на служебных линиях.

• Кольцевая металлическая прокладка — сплошное овальное или восьмиугольное кольцо, а не плоская или спирально-навитая прокладка.
• Кольцевая канавка — точно обработанная круговая трапециевидная канавка на уплотнительной поверхности.
• Давление: обычно применяется от класса 600 (PN110) до класса 2500 (PN420) и выше.
• Допуски сборки: отклонение от параллельности ≤ 1,5 мм, смещение отверстий под болты ≤ 3 мм.

Фланец с кольцевым соединением и фланец с выступающей поверхностью

Преимущества и ограничения

Такая конструкция выигрывает на тяжёлых режимах и требует точности в цехе и на площадке.

• Высокое давление: металлическое уплотнение работает от класса 600 (PN110) и выше.
• Высокая температура: металлические кольцевые прокладки выдерживают значительно более высокие температуры, чем неметаллические.
• Низкая утечка: природный газ, водород, токсичные среды и высокотемпературный пар.

Цена таких возможностей:

• Высокая стоимость: уплотнительная поверхность требует точной механической обработки, а кольцо не подлежит повторному использованию.
• Жёсткие требования к монтажу: нужна высокая предварительная затяжка болтов, а повреждённую канавку трудно восстановить.

Как узнать фланец RTJ

В полевых условиях достаточно двух признаков.

• Уплотнительная поверхность не плоская: на ней выполнена круговая трапециевидная канавка.
• Прокладка — металлическое кольцо овального или восьмиугольного сечения, а не плоская пластина.

Как установить фланец RTJ

Аккуратная сборка сохраняет и канавку, и кольцо.

• Осмотр и очистка: проверьте канавку на царапины, вмятины и коррозию и удалите посторонние частицы.
• Только новая прокладка: после затяжки кольцо получает необратимую деформацию и повторно не используется. Материал кольца должен быть мягче материала фланца.
• Установка кольца: опустите его в канавку ровно и по центру, не задевая край канавки.
• Совмещение фланцев: соедините фланцы, не выбивая кольцо, выдерживая параллельность в пределах 1,5 мм и смещение отверстий ≤ 3 мм. Не стягивайте болтами сильно смещённое соединение.
• Смазка болтов: нанесите на резьбу, опорные поверхности гаек и шайбы высокотемпературную противозадирную смазку — дисульфид молибдена или графитовую пасту. Затяжка насухо теряет более 70% момента на трении и не даёт нужного усилия.

Кольцевая прокладка в канавке фланца RTJ при сборке

Затягивайте откалиброванным динамометрическим ключом поэтапно и крест-накрест:

Таблица: поэтапная последовательность затяжки болтового соединения RTJ.

Последовательность затяжки

Часто задаваемые вопросы

Что такое фланец RTJ (кольцевое соединение)?

Это фланец с точно обработанной кольцевой канавкой на уплотнительной поверхности под овальное или восьмиугольное металлическое кольцо. Уплотнение создаётся по линии контакта и применяется в средах высокого давления, высокой температуры и горючих средах.

Когда выбирают фланец RTJ вместо фланца с выступающей поверхностью?

При давлении от класса 600 (PN110), высокой температуре и жёстких требованиях к утечке: природный газ, водород, токсичные среды, высокотемпературный пар. На служебных линиях экономичнее остаются фланцы с плоскими прокладками.

Можно ли использовать кольцевую прокладку повторно?

Нет. Кольцо получает необратимую деформацию, поэтому при каждой сборке ставят новую прокладку. Материал кольца должен быть мягче материала фланца.

Какова последовательность затяжки фланца RTJ?

Затягивайте откалиброванным динамометрическим ключом поэтапно: 30%, 60% и 100% окончательного момента крест-накрест, затем контрольный проход по часовой стрелке при 100%. Резьбу предварительно смазывают — насухо теряется более 70% момента.