استاندارد B16.5 فشار کاری

ارسال شده توسط:

1403-02-26

تاریخ ثبت مقاله: 1401-10-25

مهندسان صنعت نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع مرتبط در طول طراحی و ساخت خطوط به استانداردهای ASME/ANSI تکیه می کنند تا اطمینان حاصل کنند که الزامات یکپارچگی فشار و حرارت را رعایت می کنند.

این کدها و استانداردها معیارهای مورد نیاز برای تعیین ویژگی های یکپارچگی فشار و ساده سازی قوانین طراحی را ارائه می دهند.

درک تفاوت بین استانداردها و کدها به طراحان در طراحی جزئیات و مشخصات قطعات کمک می کند.

استانداردهای طراحی معیارها و قوانین طراحی خطوط را ارائه می کنند. معیارها و قوانینی که اغلب با آن مواجه می شوند عبارتند از:

مصالح ساختمانی مجاز
تنش های کاری مجاز
حداقل ضخامت دیواره
رفتار سازه ناشی از اثرات فشار داخلی، deadweight، وزن قطعه، بارهای لرزه ای، بارهای زنده، انبساط حرارتی و سایر بارهای داخلی یا خارجی تحمیلی

استانداردهای موجود قوانین طراحی را برای قطعات استاندارد در خط مانند شیرها، فلنج ها و اتصالات استاندارد ارائه نمی کنند.

در عوض، آنها الزامات طراحی را برای این دسته از قطعات از طریق ارجاع به استانداردهای صنعتی تعریف می کنند.

استانداردهای لوله کشی ضوابط و قوانین طراحی خاصی را برای تک تک اجزا یا دسته هایی از قطعات مانند شیرها، فلنج ها و اتصالات ارائه می کنند. دو نوع استاندارد کلی وجود دارد:

استانداردهای ابعادی: این استانداردها پارامترهای کنترل پیکربندی قطعات را ارائه می دهند. هدف اصلی استانداردهای ابعادی این است که اطمینان حاصل شود که قطعات مشابه تولید شده توسط تامین کنندگان مختلف از نظر فیزیکی قابل تعویض هستند.

انطباق با یک استاندارد ابعادی خاص در طول ساخت یک محصول به این معنی نیست که همه این محصولات با پیکربندی مشابه عملکرد یکسانی را ارائه می دهند.

استانداردهای یکپارچگی فشار: این استانداردها معیارهای حداقل عملکرد یکسانی را ارائه می کنند. اجزای طراحی و تولید شده با استانداردهای یکسان عملکردی معادل خواهند داشت.

با این حال، یکپارچگی فشار مترادف با یکپارچگی نشت نیست. در طول آزمایش و بهره برداری، یکپارچگی فشار تنها تضمینی از شرایط نشتی است و تنش های اضافی یا پایداری ساختاری مرز فشار را در نظر نمی گیرد.

چندین استاندارد مختلف ASME برای اجزای لوله‌کشی، درجه‌بندی فشار-دما را در بخش‌های «کدها و استانداردهای مرجع» ارائه می‌کنند.

مطابق با ASME B16.5، 2017، موارد زیر وجود دارد:

8 گروه مواد کربن و فولاد کم آلیاژ
10 گروه مواد فولادی با آلیاژ بالا
16 گروه فلزات غیر آهنی

در هر یک از 34 گروه مواد، فهرستی از مشخصات مواد ASTM برای آهنگری، ریخته گری و صفحات وجود دارد.

فهرست های جزئی از گروه ها و زیر گروه های مواد مختلف در جدول A1.1 نشان داده شده است.

همچنین، درجه بندی فشار در جدول U1.1، U2.1 و U2.2 برای گروه های مواد 1.1، 2.1، و 2.2 ارائه شده است.

برای لیست ها و جداول کامل، استاندارد ASME B16.5، 2017: “Pipe Flanges and Flanged Fittings: NPS 1/2 through NPS 24 Metric/Inch Standard” را ببینید.

تمام فلنج های ساخته شده از هر ماده ای در یک گروه، که دارای کلاس فشار فلنج ASME یکسان هستند، برای هر گروه ماده واحد درجه بندی فشار-دمای یکسانی دارند.

ASME B16.5 هفت کلاس فشار را برای فلنج ها ارائه می کند.

آنها کلاس های 150، 300، 400، 600، 900، 1500 و 2500 هستند.

درجه بندی فشار و دما برای فلنج هایی که همه گروه های مواد را نشان می دهد در 44 جدول سازماندهی شده است، یک جدول در ASME B16.5، 2017، برای هر گروه مواد یا زیر گروه.

جدول U2.1 از استاندارد ASME B16.5 اقتباس شده است و نمونه 34 جدول رتبه بندی فلنج است که درجه بندی فشار-دما را برای فلنج ها در گروه مواد 2.1 ارائه می کند.

جدول با طبقات فشار ذکر شده در بالا و حداکثر دمای کاری در امتداد لبه سمت چپ سازماندهی شده است.

بدنه جدول رتبه بندی فشار فلنج ها را از هر کلاس فشار در دمای معین ارائه می دهد.

در عمل، استفاده از ASME B16.5 برای تعیین درجه بندی فلنج بسیار ساده است. فرآیند سه مرحله ای توصیه در زیر شرح داده شده است:

حداکثر فشار و دمای عملیاتی فلنج مورد نیاز را تعیین کنید.

یک ماده فلنج و بنابراین، یک گروه مواد را از یکی از 44 گروه مواد فهرست شده انتخاب کنید. توجه داشته باشید که یادداشت های واجد شرایط مربوط به حداکثر دمای عملیاتی برای مواد مختلف ممکن است بر انتخاب مواد نهایی تأثیر بگذارد.

با جدول گروه مواد مناسب، از دمای ذکر شده یک افزایش بالاتر از حداکثر دمای کاری مطلوب شروع کنید. با ستون کلاس 150 شروع کنید و به سمت راست ادامه دهید تا زمانی که یک درجه فشار برای دمای مورد نظر که برابر یا بیشتر از فشار عملیاتی مورد نیاز است پیدا کنید.

ستونی که الزامات را برآورده می کند، کلاس فشار مورد نیاز را دیکته می کند و درجه بندی فشار-دمای واقعی فلنج را مشخص می کند.

به عنوان مثال، فرض کنید که یک فلنج فولادی ضد زنگ ASTM A182-F316 برای برآوردن فشار 850 psig (5860 کیلو پاسکال، 58.6 بار) در 650 درجه فارنهایت (343 درجه سانتیگراد) مورد نیاز است.

ASTM A182 یک ماده گروه مواد 2.2 است.

بنابراین فلنج ASTM A182 کلاس 600 برای شرایط ذکر شده مناسب است.

جدول A1.1 فهرست جزئی از مواد مورد استفاده برای ساخت فلنج ASME B16.5

جدول U2.1 رده بندی فشار-دما برای فلنج های ASME B16.5 ساخته شده از مواد گروه مواد 2.1

جدول U2.2 رده بندی فشار و دما برای فلنج های ASME B16.5 ساخته شده از مواد گروه مواد 2.2

با افزایش دما، مقاومت کششی فلز کاهش می یابد. بنابراین هر چه دما بالاتر باشد، فشار کاری مجاز لوله کمتر می شود. بیایید لوله فولادی 316 که در بالا ذکر شد را در نظر بگیریم. در 400 درجه فارنهایت، فشار کاری مجاز تنها 96 درصد فشار مجاز در 200 درجه فارنهایت است. هنگامی که دما به 1000 درجه فارنهایت می رسد، فشار کاری مجاز تنها به 76 درصد کاهش می یابد.

تعداد بازدید: 174