Класс фланца 150, 300 или 600? Руководство по принятию решений для фланцев из нержавеющей стали (ASME B16.5)

Номер класса на фланце — одна из наиболее неправильно читаемых данных в трубопроводах. Класс 150 не означает давление 150 фунтов на квадратный дюйм: для фланца из нержавеющей стали 316/316L это означает 275 фунтов на квадратный дюйм при температуре окружающей среды и меньше при повышении температуры. Дизайнеры, считающие иначе, либо получают заниженную-оценку, либо платят за гораздо больше фланцев, чем требуется линии. В этом руководстве объясняется, что на самом деле представляет собой система классов, что она меняет на чертеже и как без догадок выбрать 150, 300 или 600.

Как работают классы давления фланцев

Класс обозначает кривую давления-температуры вАСМЭ Б16.5, не рабочее давление. Это число является историческим остатком -, когда-то оно приблизительно соответствовало давлению насыщенного пара. Сегодня допустимое давление определяется тремя факторами, взятыми вместе: классом, группой материала и температурой. Для фланцев из нержавеющей стали соответствующей группой является 2,2 (кованые A182 F316/F316L, литые CF8M). Его окружающие рейтинги:

Класс 150, 300 или 600: краткий обзор

Эти значения относятся к группе материалов 2.2. Углеродистая сталь (A105, группа 1.1) имеет собственную таблицу - при температуре окружающей среды, для класса 150 — 285 фунтов на квадратный дюйм, а для класса 300 — 740 фунтов на квадратный дюйм. Никогда не смешивайте группы материалов при чтении рейтинга.

Температура вдвое ниже номинала

Каждый класс снижается при повышении температуры. Об этом говорят два столбца таблицы B16.5 для группы 2.2:

Фланец класса 150, который подходит для давления 275 фунтов на квадратный дюйм в холодной линии, годится только для давления 80 фунтов на квадратный дюйм при температуре 800 градусов по Фаренгейту. Линия, рассчитанная только на давление окружающей среды, является классическим вариантом, не удовлетворяющим-спецификациям.

Нержавеющая сталь и углеродистая сталь одного и того же класса

В режиме окружающей среды A105 и F316 практически равны. Разница проявляется при температуре: углеродистая сталь быстрее теряет прочность, и две кривые пересекаются при температуре выше 750 градусов по Фаренгейту.

При температуре ниже 800 градусов по Фаренгейту материалы сопоставимы, и углеродистая сталь обычно является более дешевым выбором. При температуре выше 800 градусов по Фаренгейту углеродистая сталь разрушается -, при температуре 1000 градусов по Фаренгейту она выдерживает давление 85 фунтов на квадратный дюйм против 365 фунтов на квадратный дюйм у фланца из нержавеющей стали. При работе при высоких-температурах фланец из нержавеющей стали перестает быть предметом роскоши и становится обязательным требованием к конструкции.

Четырехэтапная-система отбора

• Получите номера конструкций. Максимальное рабочее давление и максимальная рабочая температура в одной и той же точке линии.
• Прочтите номинальные значения при температуре, а не при температуре окружающей среды. Используйте таблицу группы 2.2 (или группы 1.1) для вашего материала при фактической расчетной температуре.
• Примените эмпирическое правило. При температуре ниже 200 фунтов на квадратный дюйм это соответствует классу 150. При давлении от 200 до 500 фунтов на квадратный дюйм класс 300 является более безопасным. При давлении выше 500 фунтов на квадратный дюйм цена класса 600 и выше - становится вторичной по отношению к безопасности.
• Проверьте систему. Скачки давления, циклическая нагрузка, заправка водородом или будущая переоценка — все это аргументы в пользу повышения на один класс. Помните о физической стоимости: при номинальном размере 4 фланец с приварной шейкой класса 150 весит около 7,7 кг, а класса 300 — около 12,7 кг - более высокий класс также означает более крупные болты, более тяжелые опоры и больше грузов.

Три ошибки, которые стоят денег

• Чтение «150» означает 150 фунтов на квадратный дюйм. Для нержавеющей стали оно составляет 275 фунтов на квадратный дюйм при температуре окружающей среды, и ошибка увеличивается с повышением температуры.
• Выбор размера по окружающему рейтингу. Линия «300 фунтов на квадратный дюйм при 150 градусах F» кажется безопасной для класса 150 -, но это не так; Класс 150 рассчитан на давление 215 фунтов на квадратный дюйм при этой температуре.
• Смешение классов в одном суставе. Для одного и того же NPS разные классы имеют разные наружные диаметры, окружности болтов и размеры болтов. При номинальном размере 4 диаметр болта увеличивается со 190,5 мм (класс 150) до 200,2 мм (класс 300) и до 215,9 мм (класс 600) - отверстия не совпадают по классам. В пределах одного класса все типы фланцев имеют одинаковые болтовые соединения и правильно сопрягаются.

Что указывать в заказе на поставку

• Материал: ASTM A182 F316/F316L - никогда не просто «нержавеющая сталь».
• Класс и облицовка: например, Класс 300 RF (приподнятая лицевая панель; RTJ для Класса 600 и выше в требовательных условиях эксплуатации)
• Тип: приварная шейка, накладное-приварное соединение, приварное в раструб, резьбовое, глухое или внахлестку.
• Стандарт: ASME B16.5 (NPS 1/2"-24"; ASME B16.47 и выше)
• Болты, гайки и прокладки согласно B16.5/B16.20
• Документация: отчет MTC и PMI; NACE MR0175, где применяется кислая среда

Класс определяет расположение болтов, прокладку, длину шпильки и цену, поэтому это самое дешевое инженерное решение при заказе фланцев. Если таблица номинальных значений по-прежнему оставляет сомнения, отправьте расчетное давление, температуру и NPS вmarket@htpipe.comдля рекомендации класса.

Свяжитесь сейчас