클래스 600 플랜지 압력 등급: ASME B16.5 등급, 재료 및 선택

ASME B16.5에서 클래스 600의 의미

ASME B16.5는 플랜지와 플랜지 피팅을 150, 300, 400, 600, 900, 1500 및 2500의 7가지 압력 등급으로 나눕니다. 숫자는 등급 지정이지 압력 제한이나 물리적 중량이 아닙니다. "600lb"라고 표시된 플랜지는 600psi 등급이 아니며 무게도 600파운드가 아닙니다. 이 클래스는 플랜지 형상과 볼트 체결을 수정하고 해당 형상을 사용하여 ASME B16.5에서 특정 압력-온도 등급 세트를 할당합니다.

아래 표는 ASTM A105와 동일한 계열인 그룹 1.1 탄소강의 각 등급에 대한 주변 온도 작동 압력을 보여줍니다. 이는 비교하는 첫 번째 숫자 지정자입니다.

1,480psig(약 10.2MPa 게이지)에서 클래스 600은 클래스 300의 용량을 두 배 이상 늘리고 더 무거운 클래스 900 이전의 논리적 단계를 제공합니다. 표준은 NPS 1/2에서 NPS 24까지의 플랜지 및 플랜지 피팅에 적용됩니다. 더 큰 클래스 600 플랜지는 ASME B16.47에 속합니다.

온도별 클래스 600 압력 등급

설계에서 중요한 숫자는 주변 온도가 아닌 최대 설계 온도에서의 정격입니다. 온도가 상승하면 재료의 허용 응력이 낮아지고 동일한 플랜지는 작동 압력을 잃습니다. 그룹 1.1 탄소강의 경우 ASME B16.5는 클래스 600에 다음과 같은 작동 압력을 할당합니다.

패턴은 간단합니다. 등급은 대략 400°F까지 유지되었다가 꾸준히 감소합니다. 클래스 600 탄소강에 대해 가장 자주 인용되는 수치는 650°F에서 890psig(약 6.1MPa 게이지)입니다. 이는 단순히 650°F가 증기 및 고온 오일 시스템의 일반적인 설계 지점이기 때문입니다. 800°F에서 동일한 플랜지는 주변 정격의 절반 미만인 700psig까지 낮아집니다.

약 800°F 이상에서 일반 탄소강은 크리프 저항성을 빠르게 잃습니다. 더 뜨거운 클래스 600 회로의 경우 엔지니어는 P91 또는 15CrMo와 같은 합금강으로 전환하고 등급은 다른 재료 그룹에서 읽습니다. 그곳이 바로 그 지역이다. 고온 발전소용 P91 웰드 넥 플랜지 일반적으로 지정됩니다.

재료 그룹이 등급을 변경하는 방법

ASME B16.5는 클래스당 하나의 등급을 게시하지 않습니다. 허용 응력 거동에 따라 탄소강을 그룹 1.1, 크롬-몰리 합금강을 그룹 1.9 및 관련 그룹, 스테인레스강을 그룹 2.x로 분류한 다음 각 그룹에 대해 별도의 압력-온도 표를 게시합니다. 동일한 클래스 600 표시가 있는 두 플랜지는 온도가 주변 온도에서 벗어나면 동일하지 않습니다.

예를 들어 316 스테인리스강의 클래스 600 플랜지는 A105 탄소강과 동일한 외피 치수를 사용하지만 스테인리스 등급의 설계 응력이 낮기 때문에 주어진 온도에서 작동 압력이 더 낮습니다. 탄소강이 충격 인성을 잃는 저온에서는 WPL6 저온 등급이 필요합니다. 고온에서는 P91과 같은 합금 등급이 대신됩니다.

실제 규칙은 간단합니다. 클래스는 봉투를 설정하고 재료 그룹은 숫자를 설정하며 온도는 행을 선택합니다. 재료 그룹 및 설계 온도를 지정하지 않고 "클래스 600 등급"을 명시하는 인용문은 불완전합니다.

클래스 600, 클래스 300, 클래스 900: 선택 방법

선택은 직접적인 비교입니다. 작업의 최대 설계 압력과 최대 설계 온도를 선택하고 제안된 재료 그룹에 대한 등급 표에서 올바른 행을 찾은 다음 등급이 여전히 작업 지점 위에 있는 가장 낮은 등급을 선택합니다.

예: 400°F에서 최대 작동 압력이 1,100psig인 A105 탄소강의 공정 라인. 클래스 300은 400°F에서의 등급이 의무보다 훨씬 낮기 때문에 제외됩니다. 클래스 600은 400°F에서 1,480psig를 유지하며 여유가 있습니다. 클래스 900은 2,220psig에서도 작동하지만 더 무거운 허브와 볼트 체결로 인해 추가 이점 없이 비용만 추가됩니다. 클래스 600이 엔지니어링 답변입니다.

• 정상 작동 온도가 아닌 최대 설계 온도와 비교하십시오. 500°F에서 유효한 플랜지는 650°F에서 과도한 응력을 받을 수 있습니다.
• 수업 전에 재료 그룹을 수정하십시오. 재료군이 없는 수업은 평가할 수 없습니다.
• 클래스 600은 클래스 300보다 더 두꺼운 파이프 벽과 더 큰 볼트 체결이 필요하므로 플랜지 비용이 아닌 시스템 비용이 가장 경제적인 클래스를 결정한다는 점을 기억하십시오.

클래스 600은 산업용 배관의 고압 계층에 사용됩니다. 이는 클래스 150 및 클래스 300이 너무 가볍고 전체 클래스 900 설계가 불필요한 석유 및 가스 처리, 증기 시스템, 화학 플랜트 및 발전을 위한 표준 선택입니다. 서지 압력이 높은 가스 전송의 경우, 고압 오일 및 가스 파이프라인용 ASME B16.5 웰드 넥 플랜지 일반적으로 최소 클래스 600으로 지정됩니다.

언제 클래스 900까지 올라가나요? 예를 들어 2,000psig의 물 분사 시스템 또는 탄소강 등급이 작동 압력 아래로 떨어진 고온 증기 라인과 같이 선택한 재료에 대해 듀티 포인트가 클래스 600 행보다 높은 경우. 이러한 경우 선호도가 아닌 계산에 따라 더 높은 등급이 정당화됩니다.

대부분의 클래스 600 회로의 경우 기본 플랜지 유형은 용접 넥입니다. 테이퍼형 허브는 파이프에 직접 용접되어 굽힘 및 압력 순환에도 조인트를 강하게 유지합니다. 이것이 바로 새로운 고압 시스템이 다음과 같이 인용되는 이유입니다. 클래스 600 용접 목 플랜지 모든 프로세스 연결에서.

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클래스 600 플랜지 구매 시 확인해야 할 추가 사항

플랜지형

용접 넥은 기본값이지만 유일한 옵션은 아닙니다. 슬립온 플랜지는 장착 비용이 저렴하고 낮은 온도에서 보통 클래스 600 작업에 적합합니다. 용접이 허브 대신 플랜지 면에 위치하기 때문에 트레이드 오프는 피로 수명이 더 짧다는 것입니다. 진동, 열 순환 또는 빈번한 압력 변동이 있는 라인은 용접 넥에 있어야 합니다. 프로젝트가 적당한 관세에 대한 자본 비용을 통제해야 하는 경우, 슬립온 플랜지 일반적으로 대체되는 구성 요소이며 엔지니어링 결정은 피로 패널티를 허용할 수 있는지 여부입니다.

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페이싱 및 씰링

클래스 600 플랜지는 여러 가지 면으로 제공됩니다. 돌출면(RF)은 가장 일반적이며 대부분의 석유, 가스, 증기 및 화학 작업에서 나선형으로 감긴 개스킷과 함께 작동합니다. 더 높은 압력과 가스 서비스를 위해 링형 조인트(RTJ) 페이싱은 기계 가공된 홈에 압축된 금속 링을 사용하고 금속 간 밀봉을 더욱 단단하게 해줍니다. RTJ는 누출 제어가 중요한 경우에 일반적인 선택입니다. 그런 이유로, 고압 가스 전송용 합금강 RTJ 플랜지 거의 항상 클래스 600 이상으로 지정됩니다. 하나의 연결에 RF와 RTJ를 혼합하는 것은 일반적인 현장 오류이므로 주문하기 전에 조인트 양쪽의 면을 확인하십시오.

테스트 및 격리

클래스 600 회로는 설계 등급 이상으로 정수압 테스트를 거쳤으며 블라인드 플랜지는 해당 프로세스 중에 라인, 용기 및 테스트 헤더를 닫는 표준 방법입니다. 블라인드 플랜지는 나머지 조인트와 동일한 압력-온도 등급을 가지며 동일한 등급 및 재료 그룹으로 지정되어야 합니다. 유지 클래스 600 blind flange 라인 자료는 운영 체제와 동일한 무결성을 향후 유지 관리 및 격리에 제공하는 실용적인 방법입니다.

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문서화 및 검증

마지막으로 주문하기 전에 현재 버전의 ASME B16.5에 대한 등급 행을 확인하고 배송과 함께 자재 인증서를 요청하십시오. 산성 또는 고압 가스 서비스의 경우 구매 주문서에 경도 및 NDT 요구 사항을 명시하십시오. 제조업체가 탄소, 합금 및 스테인리스 등급에 걸쳐 해당 등급의 재고를 보유하고 있는 경우 이러한 검증은 신속하게 이루어집니다.

클래스 600의 결론

클래스 600은 고정된 숫자가 아닙니다. 이는 온도와 재료 그룹에 따라 압력 등급이 달라지는 ASME B16.5에 의해 정의된 플랜지 외피입니다. 탄소강에 대해 기억할 가치가 있는 두 가지 기준점은 100°F에서 1,480psig와 650°F에서 890psig입니다.

주문 전 설계온도, 재질 등급, 등급, 페이싱, 플랜지 유형을 확인하고 정격 열을 확인하십시오. 사양에 재질 등급이나 설계 온도 없이 단순히 "600lb 플랜지"라고 표시되어 있는 경우 불완전한 것으로 처리하십시오. 탄소, 합금 및 스테인리스 등급에 걸쳐 클래스 600 플랜지를 생산하고 일반적인 크기의 재고를 유지하는 제조업체는 검증을 더 빠르게 하고 납품을 단축할 것이며 이는 데이터시트의 단일 수치보다 더 중요합니다.