Sprievodca prírubami ASME B16.5: Triedy tlaku, materiály a dimenzovanie

Počas modernizácie potrubia inžinier objednal dvadsať prírub triedy 150 pre 6-palcové parné potrubie, ktoré má bežať pri 200 psi. Keď sa kruhy skrutiek nezhodovali so susednými ventilovými prírubami triedy 300, nesúlad bol vysledovaný v triede tlaku, nie vo veľkosti potrubia. To je častá chyba, keď Rúrkové príruby ASME B16.5 sa vyberajú len podľa veľkosti. Príruba, ktorá sa hodí k otvoru potrubia, stále nemusí zodpovedať príslušnému ventilu, typu tesnenia alebo požadovanej dĺžke skrutky. ASME B16.5 je celosvetová referencia pre prírubové spoje, pokrývajúca NPS 1/2 až NPS 24 v šiestich tlakových triedach a definujúca rozmery, tolerancie, materiály a požiadavky na skúšky. Táto príručka premieňa štandard na praktické kroky výberu pre inžinierov, nákupcov a inšpektorov kvality.

Rozsah ASME B16.5: NPS 1/2 až 24 v šiestich tlakových triedach

ASME B16.5 sa vzťahuje na potrubné príruby vo veľkostiach NPS 1/2 až NPS 24 a definuje šesť tlakových tried: Trieda 150, 300, 600, 900, 1500 a 2500. Každá trieda má svoju vlastnú tabuľku hodnotenia tlaku a teploty, minimálnu hrúbku steny a vzor skrutiek. Norma zahŕňa aj redukčné príruby, prírubové fitingy a tesnenia prírubových záslepiek v rámci tohto rozsahu veľkostí.

Norma bola revidovaná, aby bola v súlade so súčasnými výrobnými metódami a kódmi tlakových nádob. Jeho tlakovo-teplotné tabuľky sú postavené na koncepte konštrukčného napätia, takže vyššia trieda nielenže pridáva hrúbku steny, ale mení aj vzor skrutiek, materiál skrutiek a požiadavky na tesnenie.

Výber tlakovej triedy podľa pracovných podmienok

Výber triedy závisí od menovitého tlaku a teploty, nie podľa samotného nominálneho tlaku v potrubí.

Tabuľky ASME B16.5 uvádzajú maximálny povolený pracovný tlak pre každý materiál pri rôznych teplotách. Príruba z uhlíkovej ocele A105 triedy 150 má menovitý tlak 285 psi pri 100 °F, ale hodnota klesne na 230 psi pri 500 °F. Ak vedenie nesie 250 psi pri 500 °F, minimálnou prijateľnou voľbou je príruba triedy 300.

Musí sa vyhodnotiť aj vonkajšie zaťaženie pripojených čerpadiel, tepelná rozťažnosť a sila tesnenia. Pre potrubie s trvalými vibráciami alebo periodickými výkyvmi tlaku je prechod o jednu triedu nad vypočítané minimum konzervatívnou, široko používanou stratégiou.

Pri špecifikovaní príruby pre nový projekt uveďte návrhový tlak, návrhovú teplotu, obklad príruby, typ tesnenia a skupinu materiálov. Dodávateľ potom môže porovnať triedu a možnosti. Pre vysokotlakové čerpadlá sa zvyčajne vyberá príruba triedy 1500 alebo triedy 2500, aby sa znížilo vychýlenie čelnej príruby pri vysokom zaťažení sedla.

Zhoda materiálov: uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ a duplex

Výber materiálu sa riadi podľa hodnotenia tlaku a teploty, chémie tekutín a požiadaviek na mechanickú pevnosť.

• Príruba z uhlíkovej ocele A105 pre všeobecnú vodu, olej a paru až do približne 800 ° F s najnižšími nákladmi na jednotku.
• Príruby z nehrdzavejúcej ocele F304 a F316 pre korozívne a vysokoteplotné služby; F316 pridáva molybdén, aby odolal chloridom.
• Dvojité príruby z nehrdzavejúcej ocele F55 a F60 pre morské a pobrežné vedenia, kde je skutočné riziko vzniku trhlín spôsobených chloridovou koróziou.

Bežnou chybou pri obstarávaní je objednávanie „príruby z nehrdzavejúcej ocele 304“ bez špecifikácie triedy F304 alebo F304L. Rozdiel v obsahu uhlíka ovplyvňuje zvárateľnosť a odolnosť proti korózii a mení platnú tabuľku tlaku a teploty.

Pre triedy nehrdzavejúcej ocele norma rozlišuje medzi kovaným materiálom, ako je F304, a doskovým materiálom, ako je doska 304. Kované príruby majú lepšiu húževnatosť v priereze, a preto ASME B16.5 obsahuje zoznam schválených čísel špecifikácií kovania namiesto všeobecných názvov zliatin.

F316 316L 316Ti kované príruby z nehrdzavejúcej ocele od spoločnosti Zhonghai Precision Tieto kované príruby z nehrdzavejúcej ocele od spoločnosti Jiangyin Zhonghai Precision Machinery ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti korózii a sú ideálne pre náročné petrochemické a námorné aplikácie. Vďaka certifikátom ISO 9001, PED a TS spĺňajú prísne medzinárodné normy. Zobraziť produkt →

Typy pripojenia: zváranie hrdla, nasúvacie a preplátované spoje

Zváracie hrdlové príruby sú štandardné pre vysokotlakové a cyklické zaťaženia; násuvné príruby sú ekonomické pre nízkotlakové systémy.

• Zváracia príruba hrdla: hrdlo je privarené na tupo k potrubiu, čo poskytuje vynikajúce rozloženie napätia a je vhodné pre náročné použitie od mínus po vysoké teploty.
• Nasúvacia príruba: rúrka je vložená a obojstranne zvarená. Rýchlejšie prispôsobenie, nižšie náklady na materiál, ale menšia odolnosť proti únave.
• Príruba preplátovaného spoja: používa sa, keď je potrebná častá demontáž, alebo keď je potrebná rozdielna kombinácia materiálov medzi prírubou a čapom.

Pre 6-palcové vedenie pri 250 psi a 500 deg F je typickou voľbou zváracia príruba s hrdlom triedy 300, najmä tam, kde sú prítomné ohybové momenty z tepelnej rozťažnosti. Správna oceľová príruba pre potrubný systém závisí od týchto kombinovaných podmienok.

Výber čela je súčasťou výberu pripojenia. Zvýšená plocha je najbežnejšou možnosťou až do triedy 600. Pre vysokotlakové služby nad triedou 600 je potrebný prstencový spoj, pretože mäkké tesnenie môže byť tlakom vyfúknuté.

Trieda 300 Welding Neck Flange with Tapered Hub for Stress Distribution Príruba WN triedy 300 je vybavená dlhým zúženým nábojom, ktorý prenáša napätie na potrubie a znižuje koncentráciu na základni náboja. Je určený pre vysokotlakové a kolísavé zaťaženie, čím zabezpečuje štrukturálnu integritu v náročných prostrediach. Zobraziť produkt →

Kovanie a kontrola: Ako posúdiť kvalitu príruby

Kované príruby vykazujú tok zrna zarovnaný s obvodom príruby, čo poskytuje vynikajúcu rázovú pevnosť a odolnosť proti únave v porovnaní s doskovými alebo odlievanými prírubami.

V Jiangyin Zhonghai Precision Machinery sa kovanie, tepelné spracovanie a CNC obrábanie vykonáva interne, čo umožňuje prísnejšiu kontrolu nad tokom zrna a rozmerovou presnosťou v porovnaní s outsourcingom jednotlivých krokov.

1. Kovanie: predvalok sa upcháva v uzavretej matrici alebo valcuje prstencom, aby sa vytvoril kontinuálny tok zrna.
2. Tepelné spracovanie: na dosiahnutie požadovaných mechanických vlastností sa aplikuje odľahčenie alebo normalizácia.
3. CNC obrábanie: otvory pre skrutky, obloženie a zúženie krku sú opracované s toleranciou B16,5.
4. Nedeštruktívne testovanie: magnetické časticové alebo ultrazvukové testovanie kontroluje povrchové a podpovrchové defekty.
5. Kontrola rozmerov: overuje sa vonkajší priemer, kruh skrutky, hrúbka a zvýšená výška čela.
6. Dokumentácia: vydáva sa certifikát materiálu, tepelné číslo a protokoly o rozmeroch.

Najčastejším odmietnutím pozorovaným počas vstupnej kontroly je meranie zvýšenej výšky tváre, ktoré nedosahuje toleranciu ASME B16.5. Zvýšená plocha na 2-palcovej prírube triedy 150 musí byť vysoká 0,06 palca, zatiaľ čo príruba triedy 1500 používa vyvýšenú plochu 0,25 palca. Na týchto detailoch záleží, pretože tesnenie potrebuje na utesnenie špecifické zaťaženie.

Trieda 1500 High-Pressure Flange Certified to ASME B16.5 and B16.47 Tieto príruby triedy 1500, navrhnuté pre vysokotlakové systémy na výrobu oleja, plynu a energie, sú vyrobené podľa noriem ASME. Vďaka prísnym testom vrátane UT a MT poskytujú spoľahlivé tesnenie a odolnosť. Zobraziť produkt →

Často kladené otázky o prírubách ASME B16.5

Aký je rozdiel medzi ASME B16.5 a ASME B16.47?

ASME B16.5 pokrýva NPS 1/2 až 24, zatiaľ čo ASME B16.47 pokrýva NPS 26 až 60. Každá norma má svoje vlastné tabuľky rozmerov, tlakovo-teplotné hodnotenia a štýly obkladov a tieto dva nie sú zameniteľné na hranici veľkosti.

Je možné použiť prírubu triedy 150 pri 300 psi?

Nie automaticky. Príruba z uhlíkovej ocele A105 triedy 150 má menovitý tlak 285 psi pri 100 °F, ale iba 230 psi pri 500 °F. Pred potvrdením triedy musí byť skontrolovaná skutočná konštrukčná teplota podľa platnej menovej tabuľky.

Aká dokumentácia sa vyžaduje pre príruby ASME B16.5?

Materiálový certifikát podľa EN 10204 3.1, protokol o rozmeroch a výsledky skúšok chemického zloženia a mechanických vlastností. V prípade triedy 600 a vyššej sa očakávajú aj správy o nedeštruktívnych skúškach.

Aký je rozdiel medzi obkladmi RF a RTJ?

Zvýšená plocha (RF) stláča tesnenie vo vnútri kruhu skrutky. Krúžkový spoj (RTJ) usadí kovový krúžok do drážky, čím poskytuje spoľahlivejšie tesnenie pre vysokotlakové alebo plynové prevádzky nad triedou 600.