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ASME B16.5 파이프 플랜지 가이드: 압력 등급, 재료 및 크기 조정

배관 업그레이드 중에 엔지니어는 200psi에서 작동할 예정인 6인치 증기 라인용 클래스 150 플랜지 20개를 주문했습니다. 볼트 원이 인접한 클래스 300 밸브 플랜지와 일치하지 않을 때 불일치는 파이프 크기가 ​​아닌 압력 등급으로 추적되었습니다. 자주 발생하는 오류입니다. ASME B16.5 파이프 플랜지 사이즈로만 선택됩니다. 파이프 보어에 맞는 플랜지가 짝을 이루는 밸브, 개스킷 유형 또는 필요한 볼트 길이와 여전히 일치하지 않을 수 있습니다. ASME B16.5는 플랜지 연결에 대한 전 세계 기준으로 NPS 1/2부터 NPS 24까지 6가지 압력 등급을 다루고 치수, 공차, 재료 및 테스트 요구 사항을 정의합니다. 이 가이드는 표준을 엔지니어, 구매자 및 품질 검사관을 위한 실용적인 선택 단계로 전환합니다.

ASME B16.5 범위: 6가지 압력 등급의 NPS 1/2 ~ 24

ASME B16.5는 NPS 1/2부터 NPS 24 크기의 파이프 플랜지에 적용되며 클래스 150, 300, 600, 900, 1500 및 2500의 6가지 압력 등급을 정의합니다. 각 클래스에는 자체 압력-온도 등급 테이블, 최소 벽 두께 및 볼트 패턴이 있습니다. 이 표준은 해당 크기 범위 내의 축소 플랜지, 플랜지 피팅 및 플랜지 블라인드 개스킷에도 적용됩니다.

이 표준은 현재의 제조 방법 및 압력 용기 코드에 맞춰 개정되었습니다. 압력-온도 테이블은 설계 응력 개념을 기반으로 구축되었으므로 등급이 높을수록 벽 두께가 추가될 뿐만 아니라 볼트 패턴, 볼트 재료 및 개스킷 요구 사항도 변경됩니다.

1/2 - 24 NPS 범위
6 압력 등급
60 재료 사양
RF / FF / RTJ 직면 유형
NPS 24보다 큰 플랜지의 경우 표준은 ASME B16.47 시리즈 A 및 시리즈 B로 이동하며 치수, 등급 및 페이싱 일정이 다릅니다.

압력 등급별 2인치 플랜지 두께

클래스 150
0.75인치
클래스 300
0.96인치
클래스 600
1.13인치
클래스 900
1.25인치
클래스 1500
1.69인치
클래스 2500
2.10인치

작업 조건에 따른 압력 등급 선택

등급 선택은 공칭 파이프 압력만이 아니라 압력-온도 등급에 따라 결정됩니다.

ASME B16.5 표에는 다양한 온도에서 각 재료에 허용되는 최대 작동 압력이 나열되어 있습니다. 탄소강 A105 클래스 150 플랜지의 정격은 100°F에서 285psi이지만 정격은 500°F에서 230psi로 떨어집니다. 라인이 500°F에서 250psi를 전달하는 경우 클래스 300 플랜지가 허용되는 최소 선택입니다.

연결된 펌프의 외부 부하, 열팽창 및 개스킷 장착력도 평가해야 합니다. 진동이 지속되거나 주기적인 압력 변동이 있는 파이프라인의 경우 계산된 최소값보다 한 단계 높은 수준으로 올라가는 것은 보수적이고 널리 실행되는 전략입니다.

새 프로젝트의 플랜지를 지정할 때 설계 압력, 설계 온도, 플랜지 면, 개스킷 유형 및 재료 그룹을 제공하십시오. 그런 다음 공급자는 클래스와 옵션을 상호 참조할 수 있습니다. 고압 펌프의 경우 일반적으로 클래스 1500 또는 클래스 2500 플랜지가 선택되어 높은 착석 하중에서 면 플랜지 편향을 줄입니다.

A105 탄소강 플랜지, ASME B16.5 표 2-1.1의 최대 허용 작동 압력
온도 클래스 150 클래스 300 클래스 600
화씨 100도 285psi 740psi 1480psi
화씨 300도 260psi 675psi 1350psi
화씨 500도 230psi 600psi 1200psi
화씨 700도 205psi 535psi 1070psi

재료 매칭: 탄소강, 스테인레스강 및 듀플렉스

재료 선택은 압력-온도 등급, 유체 화학 및 기계적 강도 요구 사항을 따릅니다.

  • 최대 약 800°F의 일반 물, 오일 및 증기 서비스에 사용되는 A105 탄소강 플랜지로 단위당 비용이 가장 낮습니다.
  • 부식성 및 고온 서비스용 F304 및 F316 스테인리스강 플랜지; F316은 염화물에 저항하기 위해 몰리브덴을 첨가합니다.
  • F55 및 F60 이중 스테인리스강 플랜지는 염화물 응력 부식 균열이 실제 위험이 있는 해수 및 해양 라인용입니다.

일반적인 조달 오류는 F304 또는 F304L 등급을 지정하지 않고 "304 스테인리스강 플랜지"를 주문하는 것입니다. 탄소 함량의 차이는 용접성과 내식성에 영향을 미치며 적용되는 압력-온도 등급표가 변경됩니다.

스테인리스강 등급의 경우 표준에서는 F304와 같은 단조 소재와 304 플레이트와 같은 플레이트 소재를 구분합니다. 단조 플랜지는 단면 전체에서 더 나은 인성을 가지므로 ASME B16.5에는 일반 합금 이름 대신 승인된 단조 사양 번호 목록이 포함되어 있습니다.

F316 316L 316Ti Forged Stainless Steel Flanges from Zhonghai Precision Zhonghai Precision의 F316 316L 316Ti 단조 스테인레스 스틸 플랜지 Jiangyin Zhonghai Precision Machinery의 이러한 단조 스테인리스강 플랜지는 뛰어난 내식성을 제공하며 까다로운 석유화학 및 해양 응용 분야에 이상적입니다. ISO 9001, PED 및 TS 인증을 통해 엄격한 국제 표준을 충족합니다. 제품보기 →

연결 유형: 용접 넥, 슬립온 및 랩 조인트

용접 넥 플랜지는 고압 및 순환 하중의 기본값입니다. 슬립온 플랜지는 저압 시스템에 경제적입니다.

  • 용접 넥 플랜지: 넥이 파이프에 맞대기 용접되어 우수한 응력 분포를 제공하고 영하에서 고온까지 가혹한 서비스에 적합합니다.
  • 슬립온 플랜지: 파이프가 양쪽에 삽입되고 필렛 용접됩니다. 장착 속도가 빠르고 재료 비용이 저렴하지만 피로 저항이 낮습니다.
  • 랩 조인트 플랜지: 빈번한 분해가 필요할 때 또는 플랜지와 스터브 끝 사이에 이종 재료 조합이 필요할 때 사용됩니다.

250psi 및 500°F의 6인치 라인의 경우 클래스 300의 용접 넥 플랜지가 일반적인 선택이며, 특히 열팽창으로 인한 굽힘 모멘트가 있는 경우 더욱 그렇습니다. 배관 시스템에 적합한 강철 플랜지 결합된 조건에 따라 다릅니다.

직면 선택은 연결 선택의 일부입니다. 클래스 600까지는 돌출된 면이 가장 일반적인 옵션입니다. 클래스 600 이상의 고압 서비스의 경우 부드러운 개스킷이 압력에 의해 터질 수 있으므로 링형 조인트가 필요합니다.

Class 300 Welding Neck Flange with Tapered Hub for Stress Distribution 클래스 300 Welding Neck Flange with Tapered Hub for Stress Distribution 클래스 300 WN 플랜지는 파이프에 응력을 전달하여 허브 베이스의 집중을 줄이는 긴 테이퍼형 허브를 갖추고 있습니다. 고압 및 변동 하중을 위해 설계되어 까다로운 환경에서도 구조적 무결성을 보장합니다. 제품보기 →

단조 및 검사: 플랜지 품질을 판단하는 방법

단조 플랜지는 플랜지 원주와 정렬된 입자 흐름을 나타내며, 이는 플레이트 컷 또는 주조 플랜지에 비해 우수한 충격 강도와 피로 저항을 제공합니다.

Jiangyin Zhonghai Precision Machinery에서는 단조, 열처리, CNC 가공이 자체적으로 수행되므로 개별 단계를 아웃소싱하는 것에 비해 입자 흐름과 치수 정확도를 더욱 엄격하게 제어할 수 있습니다.

  1. 단조: 빌렛을 폐쇄형 다이에서 뒤집거나 링 롤링하여 연속적인 입자 흐름을 생성합니다.
  2. 열처리: 필요한 기계적 특성에 도달하기 위해 응력 완화 또는 표준화가 적용됩니다.
  3. CNC 가공: 볼트 구멍, 페이싱 및 넥 테이퍼는 B16.5 공차로 가공됩니다.
  4. 비파괴 검사: 자분 또는 초음파 검사를 통해 표면 및 표면 결함을 확인합니다.
  5. 치수 검사: 외경, 볼트 원, 두께, 돌출면 높이를 검증합니다.
  6. 문서화: 재료 인증서, 열 번호 및 치수 보고서가 발행됩니다.
특히 클래스 600 이상의 경우 모든 배송에 대해 공급업체에 밀 테스트 인증서, 열 번호 및 물리적 치수 보고서를 요청하십시오.

입고 검사 중에 관찰되는 가장 일반적인 거부는 ASME B16.5 공차보다 낮은 돌출된 페이스 높이 측정입니다. 클래스 150 2인치 플랜지의 돌출된 면은 높이가 0.06인치여야 하는 반면, 클래스 1500 플랜지는 0.25인치 돌출된 면을 사용합니다. 개스킷을 밀봉하려면 특정 하중이 필요하기 때문에 이러한 세부 사항이 중요합니다.

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ASME B16.5 파이프 플랜지에 대해 자주 묻는 질문

ASME B16.5와 ASME B16.47의 차이점은 무엇입니까?

ASME B16.5는 NPS 1/2~24를 다루고 ASME B16.47은 NPS 26~60을 다루고 있습니다. 각 표준에는 자체 치수 테이블, 압력-온도 등급 및 외장 스타일이 있으며 크기 경계에서 두 가지를 서로 바꿔 사용할 수 없습니다.

클래스 150 플랜지를 300psi에서 사용할 수 있습니까?

자동으로 아닙니다. 탄소강 A105 클래스 150 플랜지의 정격은 100°F에서 285psi이지만 500°F에서는 230psi입니다. 클래스를 확정하기 전에 실제 설계 온도를 해당 정격 표와 비교하여 확인해야 합니다.

ASME B16.5 플랜지에는 어떤 문서가 필요합니까?

EN 10204 3.1에 따른 재료 인증서, 치수 보고서, 화학적 조성 및 기계적 특성에 대한 테스트 결과입니다. 클래스 600 이상의 경우 비파괴 테스트 보고서도 예상됩니다.

RF와 RTJ 페이싱의 차이점은 무엇입니까?

돌출된 면(RF)은 볼트 원 내부의 개스킷을 압축합니다. 링형 조인트(RTJ)는 금속 링을 홈에 안착시켜 클래스 600 이상의 고압 또는 가스 서비스에 대해 보다 안정적인 밀봉을 제공합니다.

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