Flange klasse

Feb 18, 2024

Læg en besked

Flange klasse

ASME og ANSI: De fleste flanger leveres med flanger, der er i overensstemmelse med dimensionelle standarder udviklet af American Society of Mechanical Engineers (ASME) og akkrediteret af American National Standards Institute (ANSI). Forskellige udvalg inden for ASME har til opgave at udvikle, udstede og vedligeholde individuelle standarder. ASME B16-komiteerne har dette ansvar for ventiler, flanger og flangefittings. Standardiserede mål for

Støbejernsflanger og flangebeslag leveres i ANSI/ASME B16.1 standard
Stål og rustfrit stål i ANSI/ASME B16.5 standarden
Duktilt jern i ANSI/ASME B16.42 standarden.

Overholdelse af de gældende standardiserede flange- og flangefittingsdimensioner er frivillig, men sikrer ensartethed, således at flangeventiler fra én producent boltes til flanger fra en anden.

He7b2706d6cb24b2fabc3d65f52946a92P

He84f248aee6446a986f4c092b7793ed0N

Flangeklasser: Der er fire almindelige trykklasser inden for ANSI/ASME-standarderne nævnt ovenfor. Klasse 125 og Klasse 250 er støbejernsflanger og flangebeslag, mens Klasse 150 og Klasse 300 er duktilt jern, stål eller rustfrit stål. Derfor er ANSI/ASME B16.1 klasse 125 flanger lavet af støbejern, ANSI/ASME B16.5 klasse 150 kan være lavet af stål eller rustfrit og ANSI/ASME B16.42 klasse 150 er lavet af duktilt jern.
Boltemønsteret er dog det samme for både klasse 125 og 150, så uanset materiale boltes de sammen. Dette er også tilfældet for klasse 250 og 300. Støbejernsflanger er sædvanligvis fladbeklædte, mens duktilt jern og stål normalt er hævet. Når du bolter en støbejernsflange til en stål- eller duktiljernsflange, skal den forhøjede flade af den sammenkoblede flange fjernes for at undgå at knække støbejernsflangen, når boltene spændes.
Tryk og temperatur: ANSI/ASME-standarderne giver også trykklassificeringer for forskellige klasser af flanger og flangefittings. Trykklassificeringerne ændrer sig baseret på det materiale, det er lavet af, og/eller den temperatur, det fungerer ved. Den nominelle flangeklasse (f.eks. klasse 125) repræsenterer generelt det maksimale arbejdstryk ved temperaturen af mættet damp ved dette tryk. For eksempel er en ANSI/ASME B16.1 Class 125 flange klassificeret til 125 PSI ved 353^oF.
Men når det bruges ved koldere temperaturer, såsom vand, er ANSI/ASME maksimale arbejdstryk højere end den nominelle klasse. ANSI/ASME B16.1 klassificerer klasse 125 flanger og flangefittings lavet af højstyrke støbejern til 200 PSI ved temperaturer op til 150^oF. ANSI/ASME B16.42 priser Klasse 150 duktile jernflanger og fittings til 250 PSI ved temperaturer op til 100^oF. Komplet flange- og flangefittings tryk-temperaturklassificeringer kan findes i tabeller i den gældende ANSI/ASME B16.x-standard.
AWWA: American Water Works Association (AWWA) har også udvalg, der har til opgave at imødekomme behovene i vandværksindustrien. AWWA C110-udvalget fandt ANSI/ASME-trykklassificeringerne for konservative, når de blev brugt på vand. Gennem sprængtestning fandt de ud af, at flanger og fittings fremstillet af højstyrke støbejern og med dimensioner i overensstemmelse med ANSI/ASME B16.1 Klasse 125 kunne klassificeres til et arbejdstryk på 250 PSI med mindst en 3,0 sikkerhedsfaktor. Dette gør det muligt for Klasse 125 støbejernsflanger og flangefittings at have samme trykklassificering som Pressure Class 250 duktilt jernrør. AWWA C110 adresserer ikke ANSI/ASME B16.1 Klasse 250 støbejernsflanger eller flangefittings, der har et tryk på 300 til 500 PSI eller højere og et helt andet boltmønster end Klasse 125. Fejl opstår nogle gange, fordi støbejern eller duktilt jern flanges fittings har 250 støbt i sig (indikerer en 250 PSI trykklassificering), men flangedimensionerne og boltmønsteret er i overensstemmelse med ANSI/ASME B16.1 Klasse 125 (eller ANSI/ASME B16.42 Klasse 150). Disse boltes ikke til en ANSI/ASME B16.1 klasse 250-flange.
AWWA ventiltrykværdier: ANSI/ASME B16 og AWWA C110 trykklassificeringer er baseret på flanger og flangefittings, der er i overensstemmelse med standardiseret geometri og dimensioner, inklusive vægtykkelse. Til sammenligning fås ventiler i utallige typer, former, konfigurationer og geometrier, der varierer fra den ene producent til den anden. Selvom ventilens forbindelsesflanger kan være i overensstemmelse med ANSI/ASME B16.x dimensioner, er der mange grunde til, at dens trykklassificering måske ikke er det samme som en flange eller flangefitting lavet af identisk materiale som ventilen. Det er ventilproducentens ansvar at fastlægge trykklassificeringerne for deres produkter. Designfagmanden bør konsultere producentens offentliggjorte oplysninger og ikke antage, at det er det samme som flangen eller fittingen, der boltes til den. Imidlertid er trykklassificeringerne for mange ANSI/ASME B16.x flangeventiler, der anvendes i vandværksservice, defineret i AWWA-standarder, der gælder for den type ventil. Trykklassificeringen (eller trykklassen), der er angivet i AWWA-ventilstandarden, stemmer muligvis ikke overens med ANSI/ASME B16.x eller AWWA C110-trykklassificeringen, hvilket fører til endnu mere forvirring.
AWWA-ventilstandarderne, som definerer en trykklasse eller trykklassificering, er for mange til at detaljere, men inkluderer C500-sluseventiler, C504-spjældventiler, C507-kugleventiler, C508-kontraventiler og C517 excentriske propventiler. Designfagmanden bør gøre sig bekendt med den gældende AWWA ventilstandard og vælge den trykklasse, der er tilstrækkelig til arbejdstrykket og være opmærksom på, at ventilens trykklasse og tilslutningsflangeklasse muligvis ikke stemmer overens.
Hver komponent i et rørsystem bør kunne modstå det højeste tryk, der kunne realiseres på det sted, hvor det er installeret. Det er håbet, at ovenstående kaster lidt lys over trykklassificeringerne for flanger og flangeventiler.

Tryk - Temperaturvurderinger
Til stålrørsflanger og flangefittings
Amerikansk national standard ANSI B16.5 - 1988

klasse	150 lb.	300 lb.	400 lb.	600 lb.	900 lb.	1500 lb.	2500 lb.
Præs psig	450	1125	1500	2225	3350	5575	9275
Midlertidig^oF	Maksimalt tilladt pres psig
-20 til 100	285	740	990	1480	2220	3705	6170
200	260	675	900	1350	2025	3375	5625
300	230	655	875	1315	1970	3280	5470
400	200	635	845	1270	1900	3170	5280
500	170	600	800	1200	1795	2995	4990
600	140	550	730	1095	1640	2735	4560
650	125	535	715	1075	1610	2685	4475
700	110	535	710	1065	1600	2665	4440
750	95	505	670	1010	1510	2520	4200
800	80	410	550	825	1235	2060	3430
850	65	270	355	535	805	1340	2230
900	50	170	230	345	515	860	1430
950	35	105	140	205	310	515	860
1000	20	50	70	105	155	260	430

Bedømmelser gælder for materialer.
SA-105^1.2SA-515-70²SA-516-70²SA-181-70^1.2SA-350-LF2 SA-537-C1.1³SA-216-WCB²

BEMÆRKNINGER:

1. Til brugstemperaturer over 85 0 F anbefales det, at der anvendes dræbte stål, der indeholder ikke mindre end 0,10 % restsilicium.

2. Ved længere tids udsættelse for temperaturer over 800 F, kan carbidfasen af kulstofstål omdannes til grafit.

3. Materialet må ikke bruges i tykkelser over 2-1/2 in.

Flenger af ANSI B16.5 må ikke anvendes til højere klassificeringer, medmindre det er begrundet i kodens designmetoder. Ratings er maksimalt tilladte ikke-chok-arbejdstryk udtrykt som manometertryk ved de angivne temperaturer og kan interpoleres mellem de viste temperaturer. Temperaturer er dem på indersiden af flangens trykholdige skal. Generelt er det det samme som for det indeholdte materiale.
Arbejdstryk efter klasser, bar

klasse	150 lb.	300 lb.	400 lb.	600 lb.	900 lb.	1500 lb.	2500 lb.
Midlertidig^oC	Maksimalt tilladt tryk, bar
-29 til 38	19	49.6	66.2	99.3	148.9	248.2	413.7
50	18.4	48.1	64.2	96.2	144.3	240.6	400.9
100	16.2	42.2	56.3	84.4	126.6	211.0	351.6
150	14.8	38.5	51.3	77.0	115.5	192.5	320.8
200	13.7	35.7	47.6	71.3	107.0	178.3	297.2
250	12.1	33.4	44.5	66.8	100.1	166.9	278.1
300	10.2	31.6	42.2	63.2	94.9	158.1	263.5
325	9.3	30.9	41.2	61.8	92.7	154.4	257.4
350	8.4	30.3	40.4	60.7	91.0	151.6	252.7
375	7.4	29.9	39.8	59.8	89.6	149.4	249.0
400	6.5	29.4	39.3	58.9	88.3	147.2	245.3
425	5.5	29.1	38.9	58.3	87.4	145.7	242.9
450	4.6	28.8	38.5	57.7	86.5	144.2	240.4
475	3.7	28.7	38.2	57.3	86.0	143.4	238.9
500	2.8	28.2	37.6	56.5	84.7	140.9	235.0
538	1.4	25.2	33.4	50.0	75.2	125.5	208.9

Materiale til flanger

Carbon stålflange
ASTM A105, ASTM A350 LF1, LF2 CL1/CL2, LF3 CL1/CL2
ASTM A694 F42, F46, F48, F50, F52, F56, F60, F65, F70

Flange i rustfrit stål
ASTM A182 F304/304L, F316/316L, F316H, F310, F321
F44 (UNS S31254)

Flange af legeret stål
ASTM A182 F1, F5a, F9, F11, F12, F22, F91

Kemiske krav (sammensætning, %, maks.)
Materiale symbol	C	Mn	P	S	Si	Ni	Cr	Mo	Cu	N	V	Co
ASTM A105	0.35	0.60-1.05	0.035	0.040	0.10-0.35	0.40	0.30	0.12	0.40		0.08
ASTM A350 LF2	0.30	0.60-1.35	0.035	0.040	0.15-0.30	0.40	0.30	0.12	0.40		0.08	0.02
ASTM A182 F304	0.08	2.00	0.045	0.030	1.00	8.0-11.0	18.0-20.0
ASTM A182 F304L	0.03	2.00	0.045	0.030	1.00	8.0-13.0	18.0-20.0
ASTM A182 F316	0.08	2.00	0.045	0.030	1.00	10.0-14.0	16.0-18.0	2.00-3.00
ASTM A182 F316L	0.03	2.00	0.045	0.030	1.00	10.0-15.0	16.0-18.0	2.00-3.00
ASTM A182 F321	0.08	2.00	0.045	0.030	1.00	9.0-12.0	17.0-19.0
DA 10025 S235JR	0.20	1.40	0.045	0.045						0.009
20 Mn	0.17-0.23	0.70-1.00	0.035	0.035	0.17-0.37	0.30	0.25		0.25
20	0.17-0.23	0.60-1.00	0.030	0.020	0.17-0.37	0.25	0.25		0.25
16 Mn	0.13-0.19	1.20-1.60	0.030	0.020	0.20-0.60	0.30	0.30		0.25

Mekaniske krav
Materiale symbol	Trækstyrke, min, MPa	Flydegrænse, min, Mpa	Forlængelse, min, %	Reduktion af areal, min, %	Hårdhed, max, HB	Min. Indvirkning Gennemsnit, J	Test Temp, grad
ASTM A105	485	250	22	30	187
ASTM A350 LF2	485-655	250	22	30		20	-46
ASTM A182 F304	515	205	30	50
ASTM A182 F304L	485	170	30	50
ASTM A182 F316	515	205	30	50
ASTM A182 F316L	485	170	30	50
ASTM A182 F321	515	205	30	50
20 Mn	450	275	24	50	197
20	410	245	25	55	156

En ASTM krydsreferencematerialespecifikation for fittings, flanger, koblinger og støbte og smedede ventiler kan findes i nedenstående tabel:

Materiale	Smedegods	Støbninger	Smedebeslag
Kulstofstål Kold temperatur service	A105 A350-LF2	En216-WCB	En234-WPB En420-WPL6
Kulstof-1/2 molybdænlegeret stål Høj temperatur service	A182-F1	A217-WC1 A352-LC1	En234-WP1
3-1/2 Nikkellegeret stål Lav temperatur service	A350-LF3	En352-LC3	En420-WPL3
1/2 Cr-1/2 Mo legeret stål 1/2 Cr-1/2 Mo-1 Ni-legering 3/4 Cr-1 Mo-3/4 Ni legeret stål 1 Cr-1/2 Mo legeret stål	A182-F2 A182-F12 CL2	A217-WC4 A217-WC5	En234-WP12 CL2
1-1/4 Cr-1/2 Mo legeret stål 2-1/4 Cr-1 Mo legeret stål 5 Cr-1/2 Mo legeret stål 5 Cr-1/2 Mo legeret stål 9 Cr-1 Mo Legeret stål 13 Cr Legeret stål	A182-F11 CL2 A182-F22 CL3 A182-F5 A182-F5a A182-F9 A182-F6	A217-WC6 A217-WC9 A217-C5 A217-C12 A743-CA15	En234-WP11 CL2 En234-WP22 CL3 En234-WP5 En234-WP9
Type 304 rustfrit stål (18 Cr-8 Ni) Standard Lavt kulstofindhold Høj temperatur service	A182-F304 A182-F304L A182-F304H	En351-CF3 En351-CF8	En403-WP304 A403-WP304L A403-WP304H
Type 310 rustfrit stål (25 Cr-20 Ni) Type 316 rustfrit stål (16 Cr-12 Ni-2 Mo) Standard Lavt kulstofindhold Høj temperatur	A182-F310H A182-F316 A182-F316L A182-F316H	A351-CK20 En351-CF3M En351-CF8M	En403-WP310 A403-WP316 A403-WP316L A403-WP316H
Type 317 rustfrit stål (18 Cr-13 Ni-3 Mo) Type 321 rustfrit stål (18 Cr-10 Ni-Ti) Standard Høj temperatur service	A182-F321 A182-F321H		A403-WP317 En403-WP321 A403-WP321H
Type 347 rustfrit stål (18 Cr-10 Ni-Cb) Standard Høj temperatur service	A182-F347 A182-F347H	A351-CF8C	A403-WP347 A403-WP347H
Type 348 rustfrit stål (18 Cr-10 Ni-Cb) Standard Høj temperatur service	A182-F348 A182-F348H		A403-WP348 A403-WP438H

Et par af:Rustfrit stål: De 4 hovedtyper

Næste:Stålrørsbøjning 3D 5D 8D