คู่มือหน้าแปลนท่อ ASME B16.5: ระดับแรงดัน วัสดุ และขนาด

ในระหว่างการอัพเกรดท่อ วิศวกรได้สั่งซื้อหน้าแปลน รุ่นที่ 150 จำนวน 20 ชิ้นสำหรับท่อไอน้ำขนาด 6 นิ้วที่วางแผนไว้ว่าจะทำงานที่ 200 psi เมื่อวงกลมโบลต์ไม่ตรงกับหน้าแปลนวาล์วคลาส 300 ที่อยู่ใกล้เคียง ความคลาดเคลื่อนจะติดตามไปที่ระดับแรงดัน ไม่ใช่ขนาดท่อ นั่นเป็นข้อผิดพลาดบ่อยครั้งเมื่อ หน้าแปลนท่อ ASME B16.5 จะถูกเลือกตามขนาดเพียงอย่างเดียว หน้าแปลนที่พอดีกับรูท่ออาจยังไม่ตรงกับวาล์วผสมพันธุ์ ประเภทของปะเก็น หรือความยาวของสลักเกลียวที่ต้องการ ASME B16.5 เป็นข้อมูลอ้างอิงทั่วโลกสำหรับการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลน ซึ่งครอบคลุม NPS 1/2 ถึง NPS 24 ในคลาสแรงดันหกคลาส และการกำหนดขนาด ความคลาดเคลื่อน วัสดุ และข้อกำหนดในการทดสอบ คู่มือนี้เปลี่ยนมาตรฐานให้เป็นขั้นตอนการคัดเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับวิศวกร ผู้ซื้อ และผู้ตรวจสอบคุณภาพ

ขอบเขต ASME B16.5: NPS 1/2 ถึง 24 ในคลาสแรงดันหกคลาส

ASME B16.5 ใช้กับหน้าแปลนท่อขนาด NPS 1/2 ถึง NPS 24 และกำหนดคลาสแรงดัน 6 ระดับ: คลาส 150, 300, 600, 900, 1500 และ 2500 แต่ละคลาสมีตารางพิกัดอุณหภูมิแรงดัน ความหนาของผนังขั้นต่ำ และรูปแบบสลักเกลียวของตัวเอง มาตรฐานยังครอบคลุมถึงการลดขนาดหน้าแปลน ข้อต่อหน้าแปลน และปะเก็นตาบอดหน้าแปลนภายในช่วงขนาดดังกล่าวด้วย

มาตรฐานได้รับการแก้ไขเพื่อให้สอดคล้องกับวิธีการผลิตในปัจจุบันและรหัสภาชนะรับความดัน ตารางความดันและอุณหภูมิของมันถูกสร้างขึ้นบนแนวคิดของความเค้นในการออกแบบ ดังนั้นคลาสที่สูงกว่าไม่เพียงแต่เพิ่มความหนาของผนัง แต่ยังเปลี่ยนรูปแบบของสลักเกลียว วัสดุของสลักเกลียว และข้อกำหนดของปะเก็นอีกด้วย

การเลือกระดับความดันตามเงื่อนไขการทำงาน

การเลือกคลาสจะขับเคลื่อนโดยพิกัดแรงดัน-อุณหภูมิ ไม่ใช่โดยแรงดันท่อที่ระบุเพียงอย่างเดียว

ตาราง ASME B16.5 แสดงรายการแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวัสดุแต่ละชนิดที่อุณหภูมิต่างกัน หน้าแปลนเหล็กคาร์บอน A105 Class 150 มีพิกัด 285 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ที่ 100 องศา F แต่พิกัดลดลงเหลือ 230 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ที่ 500 องศา F หากสายมีแรงดัน 250 psi ที่ 500 องศา F หน้าแปลน คลาส 300 คือตัวเลือกขั้นต่ำที่ยอมรับได้

จะต้องประเมินโหลดภายนอกจากปั๊มที่เชื่อมต่อ การขยายตัวทางความร้อน และแรงยึดตำแหน่งของปะเก็นด้วย สำหรับท่อส่งภายใต้การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องหรือการแกว่งของแรงดันเป็นระยะ การไปหนึ่งระดับที่สูงกว่าค่าต่ำสุดที่คำนวณได้ถือเป็นกลยุทธ์อนุรักษ์นิยมที่มีการปฏิบัติกันอย่างแพร่หลาย

เมื่อระบุหน้าแปลนสำหรับโครงการใหม่ ให้ระบุแรงดันการออกแบบ อุณหภูมิการออกแบบ หน้าแปลน ประเภทของปะเก็น และกลุ่มวัสดุ ซัพพลายเออร์สามารถอ้างอิงข้ามชั้นเรียนและตัวเลือกต่างๆ ได้ สำหรับปั๊มแรงดันสูง โดยปกติจะเลือกใช้หน้าแปลน Class 1500 หรือ Class 2500 เพื่อลดการโก่งตัวของหน้าแปลนภายใต้ภาระที่นั่งสูง

การจับคู่วัสดุ: เหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส และดูเพล็กซ์

การเลือกใช้วัสดุเป็นไปตามการจัดอันดับความดัน-อุณหภูมิ เคมีของของไหล และความต้องการความแข็งแรงเชิงกล

• หน้าแปลนเหล็กคาร์บอน A105 สำหรับบริการน้ำ น้ำมัน และไอน้ำทั่วไปสูงถึงประมาณ 800 องศา F โดยมีต้นทุนต่อหน่วยต่ำที่สุด
• หน้าแปลนสแตนเลส F304 และ F316 สำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอุณหภูมิสูง F316 เพิ่มโมลิบดีนัมเพื่อต้านทานคลอไรด์
• หน้าแปลนดูเพล็กซ์สเตนเลสสตีล F55 และ F60 สำหรับท่อน้ำทะเลและนอกชายฝั่งที่การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ถือเป็นความเสี่ยงที่แท้จริง

ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อทั่วไปคือการสั่ง "หน้าแปลนสแตนเลส 304" โดยไม่ระบุเกรด F304 หรือ F304L ความแตกต่างของปริมาณคาร์บอนส่งผลต่อความสามารถในการเชื่อมและความต้านทานการกัดกร่อน และจะเปลี่ยนแปลงตารางพิกัดอุณหภูมิและความดันที่ใช้

สำหรับเกรดสเตนเลส มาตรฐานจะแยกความแตกต่างระหว่างวัสดุหลอม เช่น F304 และวัสดุแผ่น เช่น แผ่น 304 หน้าแปลนฟอร์จมีความเหนียวดีกว่าตลอดหน้าตัด ซึ่งเป็นสาเหตุที่ ASME B16.5 มีรายการหมายเลขข้อมูลจำเพาะการปลอมที่ได้รับอนุมัติ แทนที่จะเป็นชื่อโลหะผสมทั่วไป

F316 316L 316Ti หน้าแปลนสแตนเลสปลอมแปลงจาก Zhonghai Precision หน้าแปลนเหล็กสแตนเลสปลอมแปลงเหล่านี้จาก Jiangyin Zhonghai Precision Machinery มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านปิโตรเคมีและทางทะเลที่มีความต้องการสูง ด้วยการรับรอง ISO 9001, PED และ TS เป็นไปตามมาตรฐานสากลที่เข้มงวด ดูผลิตภัณฑ์ →

ประเภทการเชื่อมต่อ: คอเชื่อม สลิปออน และข้อต่อตัก

หน้าแปลนคอเชื่อมเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับแรงดันสูงและโหลดแบบวน หน้าแปลนแบบสลิปออนมีความประหยัดสำหรับระบบแรงดันต่ำ

• หน้าแปลนคอเชื่อม: คอเชื่อมชนกับท่อ ทำให้กระจายแรงเค้นได้ดีกว่า และเหมาะสำหรับงานหนักตั้งแต่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ถึงอุณหภูมิสูง
• หน้าแปลนแบบสลิปออน: ท่อถูกสอดและเชื่อมฟิเลต์ทั้งสองด้าน ติดตั้งได้เร็วกว่า ลดต้นทุนวัสดุ แต่ทนทานต่อความล้าน้อยลง
• หน้าแปลนข้อต่อตัก: ใช้เมื่อจำเป็นต้องรื้อบ่อยครั้ง หรือเมื่อจำเป็นต้องใช้วัสดุที่แตกต่างกันระหว่างหน้าแปลนและปลายต้นขั้ว

สำหรับท่อขนาด 6 นิ้วที่ 250 psi และ 500 องศา F หน้าแปลนคอการเชื่อมในคลาส 300 เป็นตัวเลือกทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีโมเมนต์การโก่งตัวจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน หน้าแปลนเหล็กที่เหมาะสมสำหรับระบบท่อ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขรวมกันเหล่านั้น

การเลือกหันหน้าเป็นส่วนหนึ่งของตัวเลือกการเชื่อมต่อ ใบหน้าที่ยกขึ้นเป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดจนถึงคลาส 600 สำหรับบริการแรงดันสูงที่สูงกว่าคลาส 600 จำเป็นต้องใช้ข้อต่อแบบวงแหวนเนื่องจากปะเก็นแบบอ่อนสามารถระเบิดออกได้ด้วยแรงดัน

คลาส 300 Welding Neck Flange with Tapered Hub for Stress Distribution หน้าแปลน Class 300 WN มีดุมเรียวยาวที่ถ่ายเทแรงเค้นไปยังท่อ ช่วยลดความเข้มข้นที่ฐานดุม ได้รับการออกแบบมาสำหรับโหลดที่มีแรงดันสูงและผันผวน เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง ดูผลิตภัณฑ์ →

การตีและการตรวจสอบ: วิธีตัดสินคุณภาพหน้าแปลน

หน้าแปลนปลอมแปลงแสดงการไหลของเกรนในแนวเดียวกับเส้นรอบวงของหน้าแปลน ซึ่งให้ความต้านทานแรงกระแทกและความต้านทานความล้าที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหน้าแปลนแบบตัดแผ่นหรือแบบหล่อ

ที่ Jiangyin Zhonghai Precision Machinery การตีขึ้นรูป การอบชุบด้วยความร้อน และการตัดเฉือน CNC ดำเนินการภายในบริษัท ซึ่งช่วยให้ควบคุมการไหลของเมล็ดพืชและความแม่นยำของมิติได้เข้มงวดยิ่งขึ้น เมื่อเทียบกับการจ้างบุคคลภายนอกในแต่ละขั้นตอน

1. การตี: เหล็กแท่งจะถูกทำให้เสียในแม่พิมพ์แบบปิดหรือรีดแบบวงแหวนเพื่อให้มีการไหลของเกรนอย่างต่อเนื่อง
2. การรักษาความร้อน: ใช้การบรรเทาความเครียดหรือการทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกลที่ต้องการ
3. การตัดเฉือน CNC: รูโบลต์ การกลึงปาดหน้า และเทเปอร์ส่วนคอได้รับการประมวลผลตามมาตรฐานความคลาดเคลื่อน B16.5
4. การทดสอบแบบไม่ทำลาย: การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กหรืออัลตราโซนิกตรวจสอบข้อบกพร่องที่พื้นผิวและใต้พื้นผิว
5. การตรวจสอบขนาด: มีการตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก วงกลมสลักเกลียว ความหนา และความสูงของหน้ายก
6. เอกสารประกอบ: ออกใบรับรองวัสดุ หมายเลขความร้อน และรายงานมิติ

การปฏิเสธที่พบบ่อยที่สุดระหว่างการตรวจสอบขาเข้าคือ การวัดความสูงของส่วนหน้าแบบยกซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน ASME B16.5 หน้ายกของหน้าแปลน Class 150 ขนาด 2 นิ้ว จะต้องสูง 0.06 นิ้ว ในขณะที่หน้าแปลน Class 1500 ใช้หน้ายกขึ้น 0.25 นิ้ว รายละเอียดเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากปะเก็นต้องมีภาระเฉพาะในการปิดผนึก

รุ่นที่ 1,500 High-Pressure Flange Certified to ASME B16.5 and B16.47 ออกแบบมาสำหรับระบบน้ำมัน ก๊าซ และระบบผลิตไฟฟ้าแรงดันสูง หน้าแปลน Class 1500 เหล่านี้ผลิตตามมาตรฐาน ASME ด้วยการทดสอบที่เข้มงวดรวมถึง UT และ MT ทำให้สามารถปิดผนึกและความทนทานที่เชื่อถือได้ ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ ASME B16.5 หน้าแปลนท่อ

ความแตกต่างระหว่าง ASME B16.5 และ ASME B16.47 คืออะไร?

ASME B16.5 ครอบคลุม NPS 1/2 ถึง 24 ในขณะที่ ASME B16.47 ครอบคลุม NPS 26 ถึง 60 แต่ละมาตรฐานมีตารางขนาด พิกัดแรงดัน-อุณหภูมิ และรูปแบบหันหน้าเข้าหากัน และทั้งสองไม่สามารถใช้แทนกันได้ที่ขอบเขตขนาด

หน้าแปลน Class 150 สามารถใช้ที่ 300 psi ได้หรือไม่

ไม่ใช่โดยอัตโนมัติ หน้าแปลนเหล็กคาร์บอน A105 Class 150 มีพิกัด 285 psi ที่ 100 องศา F แต่มีเพียง 230 psi ที่ 500 องศา F ต้องตรวจสอบอุณหภูมิการออกแบบจริงกับตารางพิกัดที่เกี่ยวข้องก่อนที่คลาสจะได้รับการยืนยัน

ต้องมีเอกสารอะไรบ้างสำหรับหน้าแปลน ASME B16.5

ใบรับรองวัสดุตามมาตรฐาน EN 10204 3.1 รายงานขนาด และผลการทดสอบองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกล สำหรับคลาส 600 และสูงกว่า คาดว่าจะมีรายงานการทดสอบแบบไม่ทำลายด้วย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการหันหน้าไปทาง RF และ RTJ?

หน้ายก (RF) บีบอัดปะเก็นภายในวงกลมโบลต์ ข้อต่อแบบวงแหวน (RTJ) วางวงแหวนโลหะไว้ในร่อง ทำให้มีการซีลที่เชื่อถือได้มากขึ้นสำหรับบริการแรงดันสูงหรือก๊าซที่สูงกว่าคลาส 600