Ghid pentru flanșe pentru țevi ASME B16.5: clase de presiune, materiale și dimensiuni

În timpul unei îmbunătățiri a conductelor, un inginer a comandat douăzeci de flanșe Clasa 150 pentru o linie de abur de 6 inci, planificată să funcționeze la 200 psi. Când cercurile șuruburilor nu s-au potrivit cu flanșele supapelor din clasa 300 învecinate, discrepanța a fost urmărită la clasa de presiune, nu la dimensiunea țevii. Aceasta este o eroare frecventă când Flanse pentru conducte ASME B16.5 sunt alese numai după mărime. O flanșă care se potrivește cu orificiul țevii poate încă să nu se potrivească cu supapa de împerechere, tipul de garnitură sau lungimea șurubului necesară. ASME B16.5 este referința mondială pentru conexiunile cu flanșe, acoperind NPS 1/2 până la NPS 24 în șase clase de presiune și definind dimensiuni, toleranțe, materiale și cerințe de testare. Acest ghid transformă standardul în pași de selecție practici pentru ingineri, cumpărători și inspectori de calitate.

ASME B16.5 Domeniu de aplicare: NPS 1/2 până la 24 în șase clase de presiune

ASME B16.5 se aplică flanșelor de țevi în dimensiunile NPS 1/2 până la NPS 24 și definește șase clase de presiune: Clasa 150, 300, 600, 900, 1500 și 2500. Fiecare clasă are propriul tabel de evaluare presiune-temperatura, grosimea minimă a peretelui și modelul șuruburilor. Standardul acoperă, de asemenea, flanșe de reducere, fitinguri cu flanșe și garnituri oarbe ale flanșei în intervalul respectiv de dimensiuni.

Standardul a fost revizuit pentru a se alinia cu metodele actuale de fabricație și codurile recipientelor sub presiune. Tabelele sale presiune-temperatură sunt construite pe conceptul de stres de proiectare, astfel încât o clasă superioară nu numai că adaugă grosimea peretelui, ci modifică și modelul șuruburilor, materialul șuruburilor și cerințele pentru garnitură.

Selectarea unei clase de presiune în funcție de condițiile de lucru

Selectarea clasei este determinată de evaluarea presiune-temperatură, nu doar de presiunea nominală a conductei.

Tabelele ASME B16.5 listează presiunea maximă de lucru permisă pentru fiecare material la diferite temperaturi. O flanșă din oțel carbon A105 Clasa 150 este evaluată la 285 psi la 100 grade F, dar valoarea nominală scade la 230 psi la 500 grade F. Dacă o linie poartă 250 psi la 500 grade F, o flanșă Clasa 300 este alegerea minimă acceptabilă.

De asemenea, trebuie evaluate sarcinile externe de la pompele conectate, dilatarea termică și forța de așezare a garniturii. Pentru o conductă aflată sub vibrații susținute sau fluctuații periodice de presiune, trecerea cu o clasă peste minimul calculat este o strategie conservatoare, practicată pe scară largă.

Când specificați o flanșă pentru un nou proiect, furnizați presiunea de proiectare, temperatura de proiectare, fața flanșei, tipul de garnitură și grupul de materiale. Furnizorul poate apoi să încrucișeze clasa și opțiunile. Pentru pompele de înaltă presiune, o flanșă Clasa 1500 sau Clasa 2500 este de obicei selectată pentru a reduce deformarea flanșei frontale la sarcini mari de scaun.

Potrivirea materialelor: oțel carbon, oțel inoxidabil și duplex

Selectarea materialului urmează evaluarea presiune-temperatură, chimia fluidului și cererea de rezistență mecanică.

• Flanșă din oțel carbon A105 pentru servicii generale de apă, ulei și abur până la aproximativ 800 de grade F, cu cel mai mic cost pe unitate.
• Flanșe din oțel inoxidabil F304 și F316 pentru servicii corozive și la temperaturi înalte; F316 adaugă molibden pentru a rezista clorurilor.
• Flanșe duplex din oțel inoxidabil F55 și F60 pentru liniile de apă de mare și offshore, unde fisurarea prin coroziune sub tensiune este un risc real.

O eroare comună de achiziție este comandarea „flanșă din oțel inoxidabil 304” fără a specifica clasa F304 sau F304L. Diferența de conținut de carbon afectează sudabilitatea și rezistența la coroziune și modifică tabelul de evaluare presiune-temperatură care se aplică.

Pentru clasele de oțel inoxidabil, standardul distinge între materialul forjat, cum ar fi F304, și materialul din plăci, cum ar fi placa 304. Flanșele forjate au o rezistență mai bună prin secțiune, motiv pentru care ASME B16.5 conține o listă de numere de specificații de forjare aprobate, mai degrabă decât denumiri generice de aliaje.

F316 316L 316Ti Flanse din otel inoxidabil forjat de la Zhonghai Precision Aceste flanșe forjate din oțel inoxidabil de la Jiangyin Zhonghai Precision Machinery oferă o rezistență excelentă la coroziune și sunt ideale pentru aplicații petrochimice și marine solicitante. Cu certificări ISO 9001, PED și TS, acestea îndeplinesc standarde internaționale stricte. Vizualizare produs →

Tipuri de conexiune: gât de sudură, slip-On și îmbinare prin suprapunere

Flanșele gâtului de sudură sunt implicite pentru presiune mare și sarcini ciclice; Flanșele cu alunecare sunt economice pentru sistemele de joasă presiune.

• Flanșă pentru gât de sudură: gâtul este sudat cap la cap pe țeavă, oferind o distribuție superioară a tensiunii și potrivit pentru servicii severe de la temperaturi sub zero până la înalte.
• Flanșă slip-on: țeava este introdusă și sudată filet pe ambele părți. Se potrivește mai rapid, costuri materiale mai mici, dar rezistență la oboseală mai mică.
• Flanșă de îmbinare: utilizată atunci când este necesară demontare frecventă sau când este necesară o combinație diferită de materiale între flanșă și capătul de țeavă.

Pentru o linie de 6 inchi la 250 psi și 500 grade F, o flanșă de gât de sudură din clasa 300 este alegerea tipică, în special acolo unde sunt prezente momente de încovoiere de la dilatarea termică. Flanșa de oțel potrivită pentru un sistem de conducte depinde de acele condiții combinate.

Selectarea confruntării face parte din alegerea conexiunii. O față înălțată este cea mai comună opțiune până la clasa 600. Pentru servicii de înaltă presiune peste clasa 600, o îmbinare de tip inel devine necesară deoarece o garnitură moale poate fi suflată de presiune.

Clasa 300 Welding Neck Flange with Tapered Hub for Stress Distribution Flanșa Clasa 300 WN are un butuc lung conic care transferă stresul țevii, reducând concentrația la baza butucului. Este proiectat pentru înaltă presiune și sarcini fluctuante, asigurând integritatea structurală în medii solicitante. Vizualizare produs →

Forjare și inspecție: Cum să judeci calitatea flanșei

Flanșele forjate prezintă un flux de cereale aliniat cu circumferința flanșei, ceea ce oferă o rezistență superioară la impact și rezistență la oboseală în comparație cu flanșele tăiate sau turnate.

La Jiangyin Zhonghai Precision Machinery, forjarea, tratamentul termic și prelucrarea CNC sunt efectuate în interior, ceea ce permite un control mai strict asupra fluxului de cereale și preciziei dimensionale în comparație cu externalizarea pașilor individuali.

1. Forjare: țagla este răsturnată într-o matriță închisă sau laminată cu inel pentru a produce un flux continuu de cereale.
2. Tratament termic: se aplică detensionare sau normalizare pentru a atinge proprietățile mecanice necesare.
3. Prelucrare CNC: găurile pentru șuruburi, fața și conicitatea gâtului sunt prelucrate la toleranțe B16.5.
4. Testare nedistructivă: verificări cu particule magnetice sau cu ultrasunete pentru defecte de suprafață și subterană.
5. Verificarea dimensiunilor: diametrul exterior, cercul șuruburilor, grosimea și înălțimea feței ridicate sunt verificate.
6. Documentație: se eliberează certificat de material, număr de căldură și rapoarte dimensionale.

Cea mai frecventă respingere observată în timpul inspecției de intrare este o măsurare a înălțimii feței ridicate care scade sub toleranța ASME B16.5. Fața ridicată pe o flanșă de 2 inchi Clasa 150 trebuie să aibă o înălțime de 0,06 inchi, în timp ce o flanșă Clasa 1500 folosește o față ridicată de 0,25 inci. Aceste detalii contează deoarece garnitura are nevoie de o sarcină specifică pentru etanșare.

Clasa 1500 High-Pressure Flange Certified to ASME B16.5 and B16.47 Proiectate pentru sisteme de producere a petrolului, gazului și energiei de înaltă presiune, aceste flanșe din clasa 1500 sunt fabricate conform standardelor ASME. Cu teste riguroase, inclusiv UT și MT, oferă etanșare și durabilitate fiabile. Vizualizare produs →

Întrebări frecvente despre flanșe pentru țevi ASME B16.5

Care este diferența dintre ASME B16.5 și ASME B16.47?

ASME B16.5 acoperă NPS 1/2 până la 24, în timp ce ASME B16.47 acoperă NPS 26 până la 60. Fiecare standard are propriile sale tabele de dimensiuni, evaluări presiune-temperatură și stiluri de față, iar cele două nu sunt interschimbabile la limita mărimii.

Se poate folosi o flanșă Clasa 150 la 300 psi?

Nu automat. O flanșă din oțel carbon A105 Clasa 150 are o valoare nominală de 285 psi la 100 de grade F, dar numai 230 psi la 500 de grade F. Temperatura reală de proiectare trebuie verificată în raport cu tabelul de rating aplicabil înainte de a confirma o clasă.

Ce documentație este necesară pentru flanșele ASME B16.5?

Un certificat de material conform EN 10204 3.1, un raport dimensional și rezultatele testelor pentru compoziția chimică și proprietățile mecanice. Pentru clasa 600 și mai sus, sunt așteptate și rapoarte de testare nedistructivă.

Care este diferența dintre fețele RF și RTJ?

O față ridicată (RF) comprimă o garnitură în interiorul cercului șuruburilor. O îmbinare de tip inel (RTJ) fixează un inel metalic într-o canelură, oferind o etanșare mai fiabilă pentru servicii de înaltă presiune sau gaz peste clasa 600.