У цій статті представлений професійний аналізФланець з нержавіючої сталі 316Lномінальний тиск, зосереджуючись на стандарті ASME B16.5, вплив температури на продуктивність тиску та критичні точки даних.
Що таке нержавіюча сталь 316L?
Перш ніж досліджувати таблиці тиску, ми повинні визначити матеріал. Тип 316L (UNS S31603) є варіантом нержавіючої сталі 316 з низьким вмістом вуглецю. У той час як «L» позначає нижчий вміст вуглецю (максимум 0,03%), що мінімізує шкідливе осадження карбіду під час зварювання, воно також трохи змінює механічні властивості порівняно зі стандартом 316.
З точки зору-підшипників тиску, 316L цінується за чудову міцність-на розрив і здатність зберігати структурну цілісність під впливом термічної напруги. У стандарті ASME B16.5-"Біблія" розмірів і номіналів фланців-316L віднесено до групи матеріалів 2.2. Це групування є важливим, оскільки рейтинги тиску та температури визначаються плинністю матеріалу та межею міцності на розрив при різних інтервалах нагрівання.
Розуміння рейтингової системи ASME B16.5
«Номінальний тиск» фланця, який часто називають його «класом», — це безрозмірне число, яке вказує на максимально допустимий робочий тиск (MAWP) при певній температурі. Стандартні класи: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 і 2500.
Поширена помилкова думка, що номер класу відображає тиск у PSI. Наприклад, фланець класу 150 не просто витримує 150 PSI. Натомість його здатність до тиску є змінною функцією температури. Зі збільшенням температури рідини допустимий тиск зменшується, оскільки метал розм’якшується і його межа текучості падає.
316L Фланцевий тиск-Таблиця номінальних температур
Наведені нижче дані представляють максимально допустимий робочий тиск (у psig) для фланців з нержавіючої сталі 316L для найпоширеніших класів на основі стандартів ASME B16.5.
Номінальний тиск фланця з нержавіючої сталі 316L – класи 150, 300 і 600
|
Температурний градус F |
Клас 150 (psig) |
Клас 300 (psig) |
Клас 600 (psig) |
|
-20 до 100 |
275 |
720 |
1,440 |
|
200 |
235 |
620 |
1,240 |
|
300 |
215 |
560 |
1,120 |
|
400 |
195 |
515 |
1,025 |
|
500 |
170 |
480 |
955 |
|
600 |
140 |
450 |
900 |
|
650 |
125 |
440 |
885 |
|
700 |
110 |
435 |
870 |
|
750 |
95 |
425 |
855 |
|
800 |
80 |
420 |
845 |
Номінальний тиск фланця з нержавіючої сталі 316L – класи 900, 1500 і 2500
|
Температурний градус F |
Клас 900 (psig) |
Клас 1500 (psig) |
Клас 2500 (psig) |
|
-20 до 100 |
2,160 |
3,600 |
6,000 |
|
200 |
1,860 |
3,095 |
5,160 |
|
300 |
1,680 |
2,795 |
4,660 |
|
400 |
1,540 |
2,570 |
4,280 |
|
500 |
1,435 |
2,390 |
3,980 |
|
600 |
1,355 |
2,255 |
3,760 |
|
650 |
1,325 |
2,210 |
3,680 |
|
700 |
1,305 |
2,170 |
3,620 |
|
750 |
1,280 |
2,135 |
3,560 |
|
800 |
1,265 |
2,110 |
3,520 |
Примітка: рейтинги для 316L нижчі за 316 при температурах, що перевищують 1000 градусів F. Завжди звертайтеся до останнього видання ASME B16.5 для точних розрахунків конструкції.
Критичний аналіз даних про тиск
1. Зниження-температури
Зверніть увагу на стовпець Class 150. При кімнатній температурі фланець розрахований на 230 psig. Однак, якщо система працює при 800 градусах F, рейтинг різко падає до 80 psig. Це зменшення ємності на 65% підкреслює, чому рейтинг «Клас» не має сенсу без відповідної робочої температури.
2. Перевага під високим-тиском
Для-застосувань під високим тиском, як-от транспортування водню чи закачування хімікатів у море, потрібні класи 1500 і 2500. Фланець 316L класу 1500 може витримувати тиск 3000 фунтів на кв.
3. Перевага класу з низьким вмістом вуглецю
Хоча 316L має дещо нижчий тиск, ніж стандартний 316 при дуже високих температурах, він часто є переконливим вибором для менеджерів. чому Тому що номінальний тиск фланця актуальний, лише якщо зварний шов надійний. Марка 316L запобігає «міжкристалітній корозії», гарантуючи, що зона-термічного впливу (ЗТВ) зварного шва зберігає таку ж цілісність-підшипника тиску, як і сам корпус фланця.
Фактори, що впливають на реальний тиск
Вибір болтів і прокладок
Номінальний тиск фланця також обмежується кріпленням, яке використовується для його кріплення. Якщо ви використовуєте низько{1}}болти з вуглецевої сталі на фланці з нержавіючої сталі 316L, болти можуть розтягнутися під тиском задовго до того, як фланець досягне межі ASME.
Подібним чином, тип прокладки-чи то спіральна намотана прокладка, кільцеве з’єднання (RTJ) або простий лист PTFE-визначає, наскільки добре утримується тиск. Для класів високого{3}}тиску (клас 600 і вище) часто надають перевагу поверхні RTJ (кільцевого з’єднання), оскільки ущільнення метал-до-металю менш імовірно вибухне, ніж плоска прокладка.
Тип фланця та розподіл напруги
Не всі форми фланців однаково витримують тиск.
Фланці зварної горловини: вони мають довгу конічну втулку, яка забезпечує плавний перехід напруги від труби до фланця. Це золотий стандарт для систем високого-тиску 316L.
Насувні-фланці: їх легше встановлювати, але вони менш стійкі до ударів і вібрації. Під час циклічного-перемикання під високим тиском ковзання-може вийти з ладу при нижчому ефективному тиску, ніж приварна шийка того самого класу.
Гідростатичні випробування
Кожен фланець 316L повинен бути здатний витримувати гідростатичний випробувальний тиск. Відповідно до стандартів ASME, це зазвичай у 1,5 рази перевищує номінальний тиск при 100 градусах F, округленому до наступного вищого кроку 25 psi.
Для фланця класу 300 (номінальний тиск 600 фунтів на квадратний дюйм) гідро-випробування проводитимуть при тиску 900 фунтів на квадратний дюйм. Це забезпечує запас безпеки на непередбачені стрибки тиску.
