Wartość ciśnienia kołnierza klasy 600: Wartości znamionowe ASME B16.5, materiały i dobór

Co oznacza klasa 600 zgodnie z ASME B16.5

ASME B16.5 dzieli kołnierze i złączki kołnierzowe na siedem klas ciśnienia: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 i 2500. Liczba jest oznaczeniem klasy, a nie ograniczeniem ciśnienia ani ciężarem fizycznym. Kołnierz oznaczony „600 funtów” nie jest przystosowany do ciśnienia 600 psi i nie waży 600 funtów. Klasa ustala geometrię kołnierza i śruby, a przy tej geometrii ASME B16.5 przypisuje określony zestaw wartości znamionowych ciśnienia i temperatury.

Poniższa tabela przedstawia ciśnienie robocze w temperaturze otoczenia dla każdej klasy stali węglowej grupy 1.1, tej samej rodziny co ASTM A105. Są to pierwsze liczby, które porównują specyfikatory.

Przy ciśnieniu około 10,2 MPa (1480 psig) klasa 600 ponad dwukrotnie zwiększa wydajność klasy 300 i stanowi logiczny krok przed cięższą klasą 900. Norma dotyczy kołnierzy i złączek kołnierzowych od NPS 1/2 do NPS 24; większe kołnierze klasy 600 podlegają normie ASME B16.47.

Wartości ciśnienia klasy 600 według temperatury

Liczba, która ma znaczenie przy projektowaniu, to wartość znamionowa przy maksymalnej temperaturze projektowej, a nie w temperaturze otoczenia. Wraz ze wzrostem temperatury dopuszczalne naprężenia w materiale spadają, a ten sam kołnierz traci ciśnienie robocze. W przypadku stali węglowej grupy 1.1 ASME B16.5 przypisuje klasie 600 następujące ciśnienia robocze.

Schemat jest prosty: ocena utrzymuje się na stałym poziomie do około 400°F, a następnie stale spada. Wartość najczęściej podawana dla stali węglowej klasy 600 wynosi 890 psig przy 650°F (ciśnienie około 6,1 MPa), po prostu dlatego, że 650°F jest powszechnym punktem projektowym dla systemów parowych i gorącego oleju. Przy temperaturze 800°F ten sam kołnierz spada do 700 psig, czyli mniej niż połowę wartości znamionowej otoczenia.

Powyżej około 800°F zwykła stal węglowa szybko traci odporność na pełzanie. W przypadku cieplejszych obwodów klasy 600 inżynierowie wybierają stale stopowe, takie jak P91 lub 15CrMo, a wartość znamionową odczytuje się z innej grupy materiałów. To jest terytorium, na którym Kołnierze szyjkowe P91 do przyspawanych elektrowni wysokotemperaturowych są zwykle określone.

Jak grupa materiałowa zmienia ocenę

ASME B16.5 nie publikuje jednej oceny na klasę. Grupuje materiały według ich zachowania pod dopuszczalnym naprężeniem, ze stalami węglowymi w grupie 1.1, stalami stopowymi chromowo-molibdenowymi w grupie 1.9 i pokrewnymi grupami oraz stalami nierdzewnymi w grupie 2.x, a następnie publikuje oddzielną tabelę ciśnienia i temperatury dla każdej grupy. Dwa kołnierze z identycznymi oznaczeniami klasy 600 nie są sobie równe, gdy temperatura odbiega od temperatury otoczenia.

Na przykład kołnierz klasy 600 ze stali nierdzewnej 316 ma te same wymiary powłoki, co kołnierz ze stali węglowej A105, ale przenosi niższe ciśnienie robocze w danej temperaturze, ponieważ gatunek nierdzewny ma mniejsze naprężenia projektowe. W niskich temperaturach, gdy stal węglowa traci udarność, wymagany jest gatunek niskotemperaturowy WPL6; w wysokich temperaturach przejmuje gatunek stopu, taki jak P91.

Praktyczna zasada jest krótka: klasa ustawia obwiednię, grupa materiałów ustawia liczby, a temperatura wybiera rząd. Cytat stwierdzający „klasę 600” bez podania grupy materiałów i temperatury projektowej jest niekompletny.

Klasa 600 kontra klasa 300 kontra klasa 900: jak wybrać

Wybór polega na bezpośrednim porównaniu. Weź maksymalne ciśnienie projektowe i maksymalną temperaturę obliczeniową obciążenia, znajdź właściwy wiersz w tabeli znamionowej dla proponowanej grupy materiałów i wybierz najniższą klasę, której wartość znamionowa nadal mieści się powyżej punktu pracy.

Przykład: linia technologiczna ze stali węglowej A105 o maksymalnym ciśnieniu roboczym 1100 psig w temperaturze 400°F. Klasa 300 odpada, ponieważ jej wartość znamionowa przy 400°F jest znacznie niższa od wymaganej. Klasa 600 wytrzymuje ciśnienie 1480 psig w temperaturze 400°F z zapasem. Klasa 900 będzie również działać przy ciśnieniu 2220 psig, ale cięższa piasta i śruby zwiększają koszty bez dodawania korzyści. Klasa 600 jest odpowiedzią inżynieryjną.

• Porównaj z maksymalną temperaturą projektową, a nie normalną temperaturą roboczą. Kołnierz, który jest ważny w temperaturze 500°F, może zostać poddany nadmiernemu naprężeniu w temperaturze 650°F.
• Napraw grupę materiałów przed zajęciami. Klasa bez grupy materiałowej nie może być oceniana.
• Należy pamiętać, że klasa 600 wymaga grubszej ścianki rury i większych śrub niż klasa 300, więc o najbardziej ekonomicznej klasie decyduje koszt systemu, a nie koszt kołnierza.

Klasa 600 obsługuje warstwę wysokociśnieniową rurociągów przemysłowych. Jest to standardowy wybór do przetwarzania ropy i gazu, systemów parowych, zakładów chemicznych i wytwarzania energii, gdzie klasy 150 i 300 są zbyt lekkie i nie jest konieczna pełna konstrukcja klasy 900. Do przesyłu gazu przy wysokich ciśnieniach udarowych, Kołnierze szyjkowe ASME B16.5 do wysokociśnieniowych rurociągów naftowych i gazowych są powszechnie określane jako minimum klasy 600.

Kiedy przechodzisz do klasy 900? Gdy punkt pracy spada powyżej rzędu klasy 600 dla wybranego materiału, na przykład układ wtrysku wody pod ciśnieniem 2000 psig lub linia pary o wysokiej temperaturze, gdzie wartość znamionowa stali węglowej spadła poniżej ciśnienia roboczego. W takich przypadkach wyższą klasę uzasadnia się kalkulacją, a nie preferencjami.

W przypadku większości obwodów klasy 600 domyślnym typem kołnierza jest szyjka spawana. Zwężająca się piasta jest przyspawana bezpośrednio do rury, dzięki czemu złącze jest wytrzymałe pod wpływem zginania i cyklicznych zmian ciśnienia. Dlatego też nowe systemy wysokociśnieniowe cytowane są z oznaczeniem A Klasa 600 kołnierz szyjkowy do spawania przy każdym przyłączu procesowym.

Dostawcy kołnierzy spawanych, firma niestandardowa Złączki rurowe Gaoxin to chińscy dostawcy kołnierzy spawanych ze stali nierdzewnej, niestandardowa firma z kołnierzami spawanymi ze stali węglowej/stopowej, firma o średnicach... Zobacz produkt →

Co jeszcze sprawdzić przy zakupie kołnierzy klasy 600

Typ kołnierza

Szyjka spoiny jest opcją domyślną, ale nie jedyną. Montaż kołnierza nasuwanego jest tańszy i jest akceptowalny w przypadku umiarkowanych zastosowań klasy 600 w niższych temperaturach; kompromisem jest krótsza trwałość zmęczeniowa, ponieważ spoina znajduje się na powierzchni czołowej kołnierza, a nie na piaście. Linie narażone na wibracje, zmiany temperatury lub częste wahania ciśnienia powinny pozostać na szyjce spoiny. Jeżeli w projekcie wymagana jest kontrola kosztów kapitałowych w przypadku umiarkowanych obowiązków, a kołnierz wsuwany to element zwykle zastępowany, a decyzja inżynierska dotyczy tego, czy obciążenie zmęczeniowe jest akceptowalne.

Dostawcy kołnierzy przesuwnych, firma niestandardowa Gaoxin Pipe Fittings to chińscy dostawcy kołnierzy wsuwanych ze stali nierdzewnej, niestandardowa firma z kołnierzami wsuwanymi ze stali węglowej/stopowej, średnica... Zobacz produkt →

Oblicowanie i uszczelnienie

Kołnierze klasy 600 są dostępne w kilku okładzinach. Podniesiona powierzchnia czołowa (RF) jest najczęstsza i współpracuje z uszczelkami spiralnie zwijanymi w większości zastosowań związanych z ropą, gazem, parą i chemikaliami. W przypadku wyższych ciśnień i pracy z gazem, okładzina złącza pierścieniowego (RTJ) wykorzystuje metalowy pierścień wciśnięty w obrobiony maszynowo rowek i zapewnia mocniejsze uszczelnienie metal-metal. RTJ to typowy wybór, gdy kontrola wycieków ma kluczowe znaczenie; z tego powodu, kołnierze RTJ ze stali stopowej do przesyłu gazu pod wysokim ciśnieniem są prawie zawsze określone w klasie 600 lub wyższej. Przed złożeniem zamówienia sprawdź okładzinę po obu stronach złącza, ponieważ mieszanie RF i RTJ w jednym połączeniu jest częstym błędem.

Testowanie i izolacja

Obwody klasy 600 są testowane hydrostatycznie powyżej wartości znamionowych projektu, a zaślepki kołnierzowe są standardowym sposobem zamykania linii, zbiorników i kolektorów testowych podczas tego procesu. Kołnierz zaślepiający ma tę samą wytrzymałość ciśnieniowo-temperaturową, co reszta złącza i musi należeć do tej samej klasy i grupy materiałowej. Utrzymanie A Klasa 600 blind flange w materiale linii jest praktycznym sposobem zapewnienia przyszłej konserwacji i izolacji takiej samej integralności jak system operacyjny.

Dostawcy kołnierzy zaślepiających, firma niestandardowa Złączki rurowe Gaoxin to chińscy dostawcy zaślepek ze stali nierdzewnej, niestandardowa firma z zaślepionymi kołnierzami ze stali węglowej/stopowej, średnica DN15... Zobacz produkt →

Dokumentacja i weryfikacja

Na koniec przed złożeniem zamówienia sprawdź wiersz oceny w stosunku do aktualnej edycji ASME B16.5 i poproś o certyfikaty materiałowe wraz z dostawą. W przypadku gazu kwaśnego lub pod wysokim ciśnieniem, w zamówieniu należy podać wymagania dotyczące twardości i badań NDT. Weryfikacja ta jest szybka, jeśli producent posiada tę klasę w magazynie dla gatunków węgla, stopów i stali nierdzewnej.

Konkluzja dotycząca klasy 600

Klasa 600 nie jest liczbą stałą. Jest to powłoka kołnierzowa zdefiniowana w normie ASME B16.5, której wartości ciśnienia zależą od temperatury i grupy materiałów. Dwa punkty odniesienia, o których warto pamiętać w przypadku stali węglowej, to 1480 psig przy 100°F i 890 psig przy 650°F.

Przed złożeniem zamówienia należy potwierdzić temperaturę projektową, gatunek materiału, klasę, okładzinę i typ kołnierza oraz sprawdzić wiersz znamionowy. Jeśli specyfikacja mówi po prostu „kołnierze 600 funtów” bez gatunku materiału lub temperatury projektowej, należy ją potraktować jako niekompletną. Producent produkujący kołnierze klasy 600 dla gatunków węgla, stopów i stali nierdzewnej oraz posiadający w magazynie typowe rozmiary, sprawi, że weryfikacja będzie szybsza, a dostawa krótsza, co ma większe znaczenie niż jakakolwiek pojedyncza liczba w arkuszu danych.