Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066-75

Что задаёт ГОСТ 9066-75 и на что он не распространяется

ГОСТ 9066-75 устанавливает типы и основные размеры шпилек для фланцевых соединений паровых котлов, паровых и газовых турбин, трубопроводов и арматуры со средой от 0 до 650 °C. Стандарт действует с Изменениями № 1 и № 2 — актуальную редакцию и точное содержание изменений сверьте по оригиналу перед оформлением заказа.

Отдельная оговорка в п. 1 стандарта: ГОСТ 9066-75 не распространяется на фланцевые соединения объектов, подведомственных Госгортехнадзору, с условным давлением Ру менее 4 МПа. На таком узле ссылка на 9066 формально некорректна — нужен другой документ.

Сам ГОСТ 9066-75 задаёт только геометрию — типы, диаметры, длины. Марку стали, группу качества и предельные параметры по давлению и температуре устанавливает отдельный документ, ГОСТ 20700-75 (см. ниже).

Пять типов: чем отличаются на самом деле

Различие между типами — не ступенчатая шкала температур, как иногда пишут в прайсах, а способ затяжки соединения и конструкция стержня.

Тип А. Стержень сплошной, диаметр гладкой части равен диаметру резьбы. Применяется в соединениях, где температура металла (не среды) не превышает 300 °C.

Тип Б. Стержень тоже сплошной, но гладкая часть выполнена меньшего диаметра, чем резьба, — утонённый стержень снижает концентрацию напряжений при термоциклировании. Применяется при температуре металла свыше 300 °C и работает вплоть до верхней границы стандарта, 650 °C.

Типы В, Г и Д. Тоже рассчитаны на температуру металла свыше 300 °C, но добавляют осевое отверстие по всей длине шпильки под термозатяжку с контролем удлинения: шпильку нагревают, контролируют осевое удлинение и затягивают гайку на упругий запас, пока металл ещё удлинён. Это даёт предсказуемую равномерную затяжку там, где после остывания подтянуть соединение нельзя или дорого — в разъёмах корпусов цилиндров турбин, стопорных и регулирующих клапанах. Между собой В, Г и Д отличаются оформлением конца под ключ: В — четырёхгранный выступ, Г — цилиндрический выступ, Д — без выступа.

Важно. «Тип А — до 300 °C, тип Б — выше 300 °C, В/Г/Д — до 650 °C» — распространённая, но неверная логика выбора: у Б и у В/Г/Д один и тот же верхний предел по металлу, 650 °C. Осевое отверстие в В/Г/Д — про способ затяжки и контроль удлинения в конкретных узлах, а не про более высокую температуру.

Температура среды и температура металла — разные величины

В названии стандарта фигурирует диапазон 0…650 °C — это температура среды: рабочей жидкости или пара в трубопроводе, турбине, арматуре. А порог 300 °C, разделяющий тип А и тип Б, — это температура металла самой шпильки и фланца.

Из-за теплоизоляции и конструктивных зазоров эти две величины на практике расходятся на несколько десятков градусов: одна и та же среда 320 °C может дать металл шпильки от 290 до 340 °C в зависимости от изоляции узла. Тип шпильки подбирают по расчётной температуре металла, а не по температуре среды из паспорта.

Типоразмеры: таблицы по типам

Стандарт задаёт для каждого диаметра резьбы шаг, диаметр гладкой части и ряд длин. Таблицы ниже — по ходовым диаметрам для фланцевых соединений ТЭК; полный ряд длин, шаг резьбы и параметры осевого отверстия сверьте по оригиналу ГОСТ 9066-75 с учётом Изменений № 1 и № 2.

Типы А и Б

Ряд продолжается до М160 — см. полную таблицу диаметров и длин в оригинале стандарта.

Типы В, Г, Д

Минимальный диаметр для типов с осевым отверстием — М30: на меньших диаметрах канал под термозатяжку конструктивно не помещается.

Ряд продолжается до М160.

Таблицы 1 и 2 стандарта дают также шаг резьбы, диаметр гладкой части, диаметр и глубину осевого отверстия и полный ряд длин под каждый диаметр — сверьте по оригиналу перед заказом.

Материал и группы качества — отдельный стандарт

ГОСТ 9066-75 описывает форму. Марку стали, группу качества (объём приёмо-сдаточных испытаний) и предельные параметры по давлению и температуре для конкретной марки задаёт ГОСТ 20700-75 — технические условия на крепёж по 9064/9065/9066. Запись в спецификации только «ГОСТ 9066-75» описывает форму и молчит о том, из чего деталь сделана и как принята. Разбор марок, групп качества и пределов применения — на отдельной странице: ГОСТ 20700-75: марки, группы качества, пределы применения.

Комплект к шпильке — гайки по ГОСТ 9064-75 и шайбы по ГОСТ 9065-75, оба со ссылкой на технические требования того же ГОСТ 20700-75.

Если в проекте рядом фигурируют другие стандарты на шпильки для фланцев — ОСТ 26-2040, ГОСТ 10494 — разбор, какой документ применим при каком давлении, здесь: ГОСТ 9066, ОСТ 26-2040 или ГОСТ 10494: какой стандарт ваш.

Как записать позицию в спецификации

Полная запись, не оставляющая вопросов ни поставщику, ни приёмке:

Шпилька М30×180 ГОСТ 9066-75, тип Б,
сталь 25Х1МФ, группа качества 2 по ГОСТ 20700-75

Пример воссоздан, не привязан к конкретному проекту.

Здесь есть всё: тип по способу затяжки, геометрия, марка стали и объём испытаний. Запись «Шпилька М30×180 ГОСТ 9066-75» без марки и группы качества описывает только форму — материал и объём приёмки поставщик выберет сам.

Смежная тема — момент и порядок затяжки такого соединения: момент затяжки фланцевого соединения; общий обзор крепежа для фланцев — фланцевый крепёж.

Что прислать на расчёт

Чтобы подобрать типоразмер, тип и материал под узел, нужны:

• диаметр и длина шпильки — или размеры фланца и толщина пакета, если длину нужно посчитать;
• способ затяжки узла — обычная гаечная или термозатяжка с контролем удлинения;
• расчётная температура металла и температура среды отдельно;
• условное давление Ру и характер среды — пар, газ, агрессивная среда;
• марка стали, если она уже определена проектом, или требования к материалу, если нет.

Пришлите чертёж или спецификацию узла — разберём, какой тип и материал по ГОСТ 9066-75 и ГОСТ 20700-75 подходят, и посчитаем.