Номерът на класа на фланеца е една от най-неправилно разчитаните части от информацията в тръбопроводите. Клас 150 не означава 150 psi: за фланец от неръждаема стомана 316/316L това означава 275 psi при температура на околната среда и по-малко с повишаване на температурата. Дизайнерите, които приемат друго, в крайна сметка се оказват или под-оценени, или плащат за много повече фланец, отколкото се нуждае линията. Това ръководство обяснява какво всъщност представлява системата Class, какво променя върху чертежа и как да изберете 150, 300 или 600 без предположения.
Как работят класовете за налягане на фланеца
Клас обозначава крива на температура-налягане вASME B16.5, не е работно налягане. Числото е исторически остатък - някога е било приблизително налягане на наситена пара. Днес допустимото налягане се определя от три неща, които се четат заедно: клас, група материали и температура. За неръждаемите фланци съответната група е 2.2 (ковани A182 F316/F316L, лят CF8M). Околните му оценки:
Клас 150, 300 или 600 с един поглед
| Клас | F316 / F316L при 100 градуса F (38 градуса) | Прибл. PN еквивалент |
| Клас 150 | 275 psi (19,0 бара) | PN20 |
| Клас 300 | 720 psi (49,6 бара) | PN50 |
| Клас 400 | 960 psi (66,2 бара) | PN64 |
| Клас 600 | 1440 psi (99,3 бара) | PN100 |
| Клас 900 | 2160 psi (149 бара) | PN150 |
| Клас 1500 | 3600 psi (248 бара) | PN250 |
| Клас 2500 | 6000 psi (414 бара) | PN420 |
Тези стойности са за група материали 2.2. Въглеродната стомана (A105, група 1.1) има своя собствена таблица - при околната среда, клас 150 е 285 psi, а клас 300 е 740 psi. Никога не смесвайте групи материали, когато четете рейтинг.
Температурата е половината от рейтинга
Всеки клас намалява с покачването на температурата. Две колони от таблицата B16.5 за група 2.2 подчертават:
| температура | Клас 150 - F316 (psi) | Клас 300 - F316 (psi) |
| 100 градуса F (38 градуса) | 275 | 720 |
| 200 градуса F (93 градуса) | 235 | 620 |
| 300 градуса F (149 градуса) | 215 | 560 |
| 400 градуса F (204 градуса) | 195 | 515 |
| 500 градуса F (260 градуса) | 170 | 480 |
| 600 градуса F (316 градуса) | 140 | 450 |
| 800 градуса F (427 градуса) | 80 | 420 |
| 1000 градуса F (538 градуса) | 20 | 365 |
Фланец от клас 150, който е подходящ за 275 psi в студен тръбопровод, е добър само за 80 psi при 800 градуса F. Тръбопровод, оразмерен само на околното налягане, е класическата под-спецификация.
Неръждаема стомана срещу въглеродна стомана в един и същи клас
При околната среда A105 и F316 са почти равни. Разликата се появява при температура: въглеродната стомана губи здравина по-бързо и двете криви се пресичат над 750 градуса F.
| температура | Клас 300 - A105 (psi) | Клас 300 - F316 (psi) |
| 100 градуса F | 740 | 720 |
| 300 градуса F | 655 | 560 |
| 600 градуса F | 570 | 450 |
| 800 градуса F | 410 | 420 |
| 1000 градуса F | 85 | 365 |
Под 800 градуса F материалите са сравними и въглеродната стомана обикновено е по-евтиният избор. Над 800 градуса F въглеродната стомана се разпада - при 1000 градуса F тя носи 85 psi срещу 365 psi на неръждаемия фланец. Обслужването при високи-температури е мястото, където неръждаемият фланец престава да бъде първокласен и се превръща в структурно изискване.
Рамка за избор в четири-стъпки
- Вземете номерата на дизайна. Максимално работно налягане и максимална работна температура в една и съща точка на линията.
- Прочетете оценката при температура, а не при стайна температура. Използвайте таблицата от група 2.2 (или група 1.1) за вашия материал при действителната проектна температура.
- Прилагайте основното правило. Под 200 psi при температура, клас 150 го покрива. Между 200 и 500 psi, клас 300 е по-безопасната стъпка. Над 500 psi, клас 600 и нагоре - цената става второстепенна за безопасността.
- Проверете системата. Пикове в налягането, циклично натоварване, водородна услуга или бъдеща преоценка, всеки аргумент за един клас нагоре. Запомнете физическите разходи: при NPS 4 фланец със заварена шийка от Клас 150 тежи около 7,7 kg, а от Клас 300 около 12,7 kg - по-високият клас също означава по-големи болтове, по-тежки опори и повече товар.
Три грешки, които струват пари
- Четене на "150" като 150 psi. То е 275 psi при околната среда за неръждаема стомана и грешката се увеличава с повишаване на температурата.
- Оразмеряване според рейтинга на околната среда. Линия "300 psi при 150 градуса F" звучи безопасно за клас 150 - не е; Клас 150 е оценен на 215 psi при тази температура.
- Смесване на класове на едно място. За един и същ NPS различните класове имат различни външни диаметри, кръгове на болтовете и размери на болтовете. При NPS 4 кръгът на болтовете нараства от 190,5 mm (клас 150) до 200,2 mm (клас 300) до 215,9 mm (клас 600) - отворите не се подреждат в класове. В рамките на един и същи клас всички типове фланци споделят едни и същи болтове и се свързват правилно.
Какво да посочите в поръчката за покупка
- Материал: ASTM A182 F316/F316L - никога само "неръждаема стомана"
- Клас и лицева страна: напр. Клас 300 RF (повдигната лицева част; RTJ за Клас 600 и по-високи при взискателно обслужване)
- Тип: заварена шийка, плъзгаща се, заварена с гнездо, с резба, глуха или препокрита
- Стандарт: ASME B16.5 (NPS 1/2"-24"; ASME B16.47 над това)
- Болтове, гайки и уплътнения според B16.5 / B16.20
- Документация: MTC и PMI доклад; NACE MR0175, където се прилага киселата услуга
Класът определя шарката на болтовете, уплътнението, дължината на шипа и цената, така че това е най-евтиното инженерно решение в поръчката на фланците. Ако таблицата с рейтинги все още оставя съмнение, изпратете проектното налягане, температурата и NPS наmarket@htpipe.comза препоръка на класа.
