رتبه بندی فشار طراحی توضیح داده شده: محدودیت های کلاس ASME و انتخاب واشر

یک مهندس تعمیر و نگهداری فلنج فولاد کربنی 6 اینچی کلاس 300 را برای سرویس 400 درجه فارنهایت امضا می کند، سپس گریه مفصل را در اولین گرم کردن تماشا می کند. فلنجش خوبه واشر وارد شده در همان جعبه فقط برای شرایط محیطی واجد شرایط بود و هیچ کس این دو شماره را کنار هم قرار نداد.

پاسخ کوتاه: درجه بندی فشار طراحی حداکثر فشاری است که ممکن است یک قطعه داشته باشد در دمای مشخص . دما را حذف کنید و عدد به معنای چیزی نیست، زیرا رتبه بندی ها با افزایش گرما کاهش می یابد، گاهی اوقات بیش از 70 درصد.

در واقع "رتبه بندی فشار طراحی" به چه معناست

دو ایده در آن عبارت گنجانده شده است، و جدا کردن آنها از بیشتر استدلال ها در یک پروژه جلوگیری می کند.

فشار طراحی یک ورودی است که شما انتخاب می کنید. ASME B31.3 به فشار طراحی یک سیستم لوله کشی نیاز دارد تا شدیدترین فشار همزمان و دمای مورد انتظار در عملکرد عادی را پوشش دهد. در عمل کارخانه فرآیند، مهندسان معمولاً آن را روی بیش از 110 درصد حداکثر فشار عملیاتی یا فشار عملیاتی به اضافه 25 psi تنظیم می‌کنند، سپس تا یک رقم قابل اجرا گرد می‌کنند. کد حاکم، مشخصات مشتری، یا فشار تنظیم شیر تسکین همیشه از این عادت بالاتر است.

رتبه بندی فشار طراحی خروجی است که شما به دنبال آن هستید. این فشاری است که یک قطعه خریداری شده ممکن است در دمایی که در واقع مشاهده می کند داشته باشد. فلنج‌ها از ASME B16.5 یا B16.47، سوپاپ‌ها از ASME B16.34 و واشرها از صلاحیت سازنده در برابر کلاس فلنج گرفته شده‌اند. رتبه بندی متعلق به سخت افزار است، نه به فرآیند شما.

این دو عدد باید در سراسر پاکت عملیاتی، نه تنها در نقطه طراحی چاپ شده روی دیتاشیت، در یک ردیف قرار گیرند.

عملیات، طراحی، MAWP و فشار تست چهار عدد متفاوت هستند

اینها دائماً با هم مخلوط می شوند و سفارش خریدی که اشتباهی را نقل می کند معمولاً محصول اشتباهی را تحویل می دهد.

تله فشار تست است. اتصالی که 1.5 برابر فشار طراحی را به مدت ده دقیقه در شرایط محیطی نگه می دارد، پس از 50 سیکل حرارتی، هیچ چیزی در مورد رفتار خود در 750 درجه فارنهایت ثابت نکرده است.

چگونه ASME یک عدد کلاس را به رتبه بندی فشار تبدیل می کند؟

گفتن "کلاس 300" بیانگر فشار نیست. این یک دسته بندی ابعادی و فشاری از ASME B16.5 برای اندازه های NPS 24 نام می برد. فشار مجاز پشت آن دسته به دو متغیر دیگر بستگی دارد: تعداد گروه مواد مواد فلنج و دمای سرویس.

برای پرکاربردترین گروه، فولاد کربنی گروه 1.1، درجه بندی در 100 درجه فارنهایت به این صورت است:

مقادیر از جداول درجه بندی فشار-دما ASME B16.5 برای فولاد کربنی گروه 1.1 گرفته شده است. گروه مواد را تغییر دهید و هر یک از آنها جابجا شود.

دما نیمی دیگر از رتبه بندی است

همان فلنج کلاس 150 گروه 1.1 که به 285 psi در 100 فارنهایت اجازه می دهد تنها 80 psi در 800 فارنهایت اجازه می دهد. این کاهش 72 درصدی است و بدون هیچ تغییری در ابعاد فلنج، اندازه پیچ یا شماره قطعه اتفاق می افتد.

دلیل آن متالورژی است. با افزایش دما، قدرت تسلیم کاهش می یابد و خزش و شل شدن پیچ و مهره بالاتر از حدود 600 درجه فارنهایت شروع به مصرف بار پیچی می کند که اتصال را در کنار هم نگه می دارد. جدول رتبه بندی در واقع جدولی از استحکام مواد است که بر اساس دما کاهش می یابد، با یک حاشیه اعمال شده در بالا.

خواندن جدول فشار و دما بدون سوختن

پنج عادت یک بررسی رتبه بندی را از عادتی که در ممیزی شکست خورده است جدا می کند.

1. ابتدا گروه مواد را مشخص کنید، نه فقط نام مواد را. A105، A350 LF2 و A182 F304 در گروه های مختلف با رتبه بندی های مختلف قرار دارند.
2. از دمای واقعی سرویس استفاده کنید و از درون یابی استفاده کنید. ASME B16.5 اجازه درونیابی خطی بین دماهای ذکر شده را می دهد. گرد کردن یک شرط 780 فارنهایت به 700 درجه فارنهایت یک نقض رتبه است، نه یک میانبر محافظه کارانه.
3. ترکیب محدود کننده را در نظر بگیرید. اگر خطی 400 فارنهایت را در 200 psi و 200 فارنهایت را در 500 psi ببیند، رتبه باید هر دو نقطه را برآورده کند، نه تنها فشار بالاتر.
4. پیچ و مهره و واشر را جداگانه بررسی کنید. پیچ‌ها نیز با دما کاهش می‌یابند، و پرکننده‌های واشر و روکش‌ها سقف‌های خاص خود را دارند که ممکن است بسیار زیر حد فلنج قرار گیرند.
5. پس از هر گونه جایگزینی مواد، دوباره بررسی کنید. تغییر دیرهنگام از فولاد کربنی به ضد زنگ می‌تواند رتبه‌بندی را که در برگه داده اصلی درست بود، باطل کند.

واشر در داخل مرز فشار قرار می گیرد

اتصال فلنج نامی یک سیستم است و واشر تنها بخشی است که برای تغییر شکل طراحی شده است. پیچ و مهره بار را تامین می کند، روهای فلنج آن را توزیع می کند و واشر آن را به تنش آب بندی تبدیل می کند.

نمای ایزومتریک منفجر شده از اتصال فلنج پیچ شده. درجه بندی فشار طراحی برای مجموعه کامل اعمال می شود: هر دو فلنج، پیچ و مهره و واشر بین آنها. اگر واشر نتواند تنش نشستن را در دمای طراحی ایجاد کند، درجه بندی کلاس فلنج تئوری می شود.

تطبیق واشر با کلاس رتبه بندی شده

فلنج کلاس 900 عملکرد کلاس 900 را به هر چیزی که بین وجه های آن پیچ شده است، نمی دهد. را خواص فیزیکی مواد واشر مانند سختی و استحکام کششی، طرح را به اندازه کلاس فشار شکل می دهد. سه ساختار بیشتر مفاصل دارای رتبه را پوشش می دهند.

واشرهای مارپیچی: اسب کاری همه منظوره

یک نوار فلزی مارپیچی با یک پرکننده نرم که معمولاً با یک حلقه داخلی و خارجی عرضه می شود. آنها تقریباً از کلاس 150 تا کلاس 2500 در یک باند دمایی گسترده را پوشش می دهند و چرخش های فلنج کوچک را که در طول چرخه حرارتی رخ می دهد تحمل می کنند. پرکننده سقف را تنظیم می کند: گرافیت انعطاف پذیر برای دمای بالا، PTFE برای مواد شیمیایی تهاجمی، میکا یا سرامیک بالای 850 فارنهایت.

واشر زخم مارپیچی گازهای مارپیچی با پرکننده PTFE مشاهده محصول →

واشر حلقه حلقه: برای بالاترین کلاس ها

بالاتر از کلاس 900، یا در سرویس‌های غنی از هیدروژن و بسیار چرخه‌ای، اتصال فلز به فلز واشر حلقه حلقه اغلب تنها پاسخ عملی است. آب بندی با قرار گرفتن واشر در شیار حاصل می شود، بنابراین ابعاد شیار، پوشش سطح و سختی واشر به اندازه خود کلاس فشار اهمیت دارد.

واشرهای حلقه ای واشرهای مفصلی نوع حلقه برای استفاده در صنعت نفت و همچنین تجهیزات حفاری و تولید گاز نفت ساخته شده اند. این واشرها برای سطوح بالا مناسب هستند... مشاهده محصول →

واشر Kammprofile: استرس زیاد، بار پیچ کمتر

یک هسته فلزی دندانه دار با لایه ای نرم. آنها مانند یک واشر تمام فلزی استرس زیادی برای نشستن دارند، اما با بار پیچ کمتری آب بندی می شوند و اغلب به جای تعویض، بازسازی می شوند. آنها مناسب مبدل های حرارتی و هر مفصلی هستند که دسترسی به پیچ و مهره محدود است.

واشر کمپروفایل واشر کمپروفایل با حلقه بیرونی شل مشاهده محصول →

پنج اشتباهی که در بررسی‌های فشار طراحی ظاهر می‌شوند

• نقل قول رتبه بدون دما. کلاس 150 285 psi در 100 فارنهایت و 20 psi در 1000 فارنهایت در همان گروه مواد است.
• در نظر گرفتن درجه بندی فلنج به عنوان رتبه بندی مشترک. پیچ و مهره، واشر و رو به رو همگی در داخل مرز فشار قرار دارند.
• با فرض اینکه یک کلاس بالاتر نشت را درمان می کند. اگر واشر هرگز به فشار نشستن نرسد، گام برداشتن از کلاس 300 به کلاس 600 چیزی را تغییر نمی دهد.
• نادیده گرفتن نحوه تعامل گروه مواد و محدودیت دمای واشر. فلنج می تواند در حالی که واشر در همان دما از کار می افتد عبور کند.
• بررسی هیدروتست به عنوان اثبات یک آزمایش اثبات دمای محیط، مرز را یک بار تأیید می کند، نه رفتار طولانی مدت آن را.

سوالات متداول در مورد رتبه بندی فشار طراحی

به دست آوردن درجه بندی فشار طراحی مناسب عمدتاً نوعی نظم و انضباط برای جفت کردن هر رقم فشار با دمای آن و بررسی کل مجموعه است، نه فقط فلنج. مواد آب بندی نینگبو ریلسون واشرهای مارپیچی، مفصل حلقه، پروفیل کممپروفیل، فلزی موجدار، غیرفلزی و واشر مبدل حرارتی را تولید می کند و از کلاس فلنج، گروه مواد و دمای سرویس همزمان به جای یک عدد سرفصل کار می کند. این سه جزئیات را با درخواست خود ارسال کنید و ساختار آب بندی را می توان در برابر رتبه ای که اتصال در واقع باید رعایت کند تأیید شود.