ระดับแรงดัน ANSI 600: คลาส 600 มีความหมายต่อข้อต่อหน้าแปลนของคุณอย่างไร

คุณดึงเอกสารข้อมูลจำเพาะสำหรับหน้าแปลนคอเชื่อม คลาส 600 ขนาด 6 นิ้ว และคำถามแรกนั้นง่ายมาก: สามารถรับแรงกดดันได้จริงเท่าใด หากคุณเดาได้ 600 psi คุณจะหลุดออกไปมากกว่าสองเท่า ตาม ASME B16.5 หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนคลาส 600 ได้รับการจัดอันดับประมาณ 1,480 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ที่อุณหภูมิแวดล้อม และลดลงเหลือเพียงประมาณ 600 psi ใกล้กับด้านบนของซองอุณหภูมิ

ระดับแรงดัน ANSI 600 เป็นการจำแนกประเภทแรงดัน-อุณหภูมิ ไม่ใช่แรงดันใช้งานคงที่ ความแตกต่างนั้นผลักดันการตัดสินใจด้านดาวน์สตรีมทุกครั้ง — วัสดุหน้าแปลน ข้อมูลจำเพาะของโบลต์ ประเภทของปะเก็น และแรงดันทดสอบ หากทำผิดและคุณต้องจ่ายค่าโลหะที่คุณไม่ต้องการ หรือที่แย่กว่านั้นคือระบุข้อต่อที่รั่วระหว่างบริการ บทความนี้จะอธิบายความหมายของคลาส 600 อย่างแท้จริง อุณหภูมิและวัสดุเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร และวิธีเลือกปะเก็นที่เหมาะสมสำหรับหน้าแปลนคลาส 600

จริงๆ แล้วระดับแรงดัน ANSI 600 หมายถึงอะไร

การให้คะแนนมาจาก ASME B16.5 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับหน้าแปลนท่อและข้อต่อหน้าแปลนจาก NPS 1/2 ถึง NPS 24 อุตสาหกรรมยังคงระบุว่า "ANSI B16.5" แต่มาตรฐานปัจจุบันเผยแพร่โดย ASME และกำหนดระดับแรงดันเจ็ดระดับ: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 และ 2500 คลาส 600 อยู่ในแรงดันสูง วงดนตรีที่มีเพียง 900, 1500 และ 2500 ข้างต้น สำหรับหน้าแปลนที่มีขนาดใหญ่กว่า NPS 24 นั้น ASME B16.47 จะใช้คลาสลอจิกเดียวกัน ดังนั้นหลักการที่นี่จึงนำไปใช้ทั่วทั้งโรงงาน

แต่ละชั้นเป็นชุดของค่าความดันไม่กระแทกสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวัสดุหน้าแปลนที่กำหนดที่อุณหภูมิที่กำหนด ตัวเลขคำนวณจากความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุหน้าแปลน รูปทรงของหน้าแปลน และสมมติฐานการโบลต์ที่เขียนไว้ในมาตรฐาน หมายเลขชั้นเรียนเป็นเพียงป้ายกำกับเท่านั้น ถือเป็นการกำหนดพิกัด ไม่ใช่เป็นค่า psi โดยตรง

Class 600 มีประมาณห้าเท่าของ Class 150 และมากกว่า Class 300 ถึงสองเท่า ช่องว่างที่กว้างนั้นอธิบายได้ว่าทำไม Class 600 จึงเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับบริการที่มีความต้องการสูงมากกว่าบริการสุดขั้ว การใช้งานคลาส 600 ทั่วไป ได้แก่ การแปรรูปน้ำมันและก๊าซ ระบบไอน้ำ โรงงานเคมี และการผลิตไฟฟ้า

• คลาส 150 - บริการท่อน้ำและบริการอากาศแรงดันต่ำทั่วไป
• คลาส 300 - หน้าที่การกลั่นและอุตสาหกรรมระดับปานกลาง
• คลาส 600 - กระบวนการแรงดันสูง ไอน้ำ และบริการไฮโดรคาร์บอน
• คลาส 900 และสูงกว่า — ก๊าซแรงดันสูง หลุมผลิต และการบริการแบบวนรอบที่รุนแรง

อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง: เส้นโค้งการลดพิกัดของคลาส 600

แรงดันไม่กระแทกสูงสุดที่อนุญาตจะถูกจับคู่กับอุณหภูมิเสมอ เมื่ออุณหภูมิใช้งานสูงขึ้น ความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุหน้าแปลนจะลดลง ดังนั้นพิกัดจึงลดลงตามไปด้วย สำหรับหน้าแปลน Class 600 A105 ตัวเลขคือ 1,480 psig ที่ 100 °F, 1,290 psig ที่ 600 °F และ 890 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ที่ 850 องศาฟาเรนไฮต์ "600" ในคลาส 600 ดูเหมือนแรงดันใช้งานที่ประมาณ 850–900 °F เท่านั้น ซึ่งเป็นที่มาของตำนาน "มันต้องเป็น 600 psi"

อย่าสับสนระหว่างแรงดันทดสอบอุทกสถิตกับพิกัดการทำงาน หน้าแปลน ASME B16.5 ได้รับการทดสอบพิสูจน์ที่ 1.5 เท่าของพิกัด 100 °F - ประมาณ 2,220 psig สำหรับหน้าแปลนเหล็กคาร์บอนคลาส 600 ค่านั้นเป็นการตรวจสอบความสมบูรณ์เพียงครั้งเดียว โดยไม่จำกัดการดำเนินการ

กลุ่มวัสดุ: เหตุใดหน้าแปลน Class 600 สองชิ้นจึงไม่เหมือนกัน

ASME B16.5 ไม่ได้กำหนดระดับเดียวให้กับชั้นเรียน โดยจะให้คะแนนตามกลุ่มวัสดุ กลุ่ม 1.1 ครอบคลุมถึง A105 และเหล็กกล้าคาร์บอนที่คล้ายกัน กลุ่ม 2.1 ครอบคลุมถึงสเตนเลสออสเทนนิติก 304/316 ที่อุณหภูมิ 100 °F หน้าแปลนสเตนเลส 316 คลาส 600 มีแรงดันประมาณ 1,440 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ซึ่งใกล้เคียงกับ 1,480 psig ของเหล็กกล้าคาร์บอน ความแตกต่างจะมีความหมายมากขึ้นที่อุณหภูมิสูง โดยที่เหล็กกล้าคาร์บอนเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วและเพดานอุณหภูมิของวัสดุเองกลายเป็นปัจจัยจำกัด

ประเด็นที่เป็นประโยชน์สำหรับผู้ซื้อ: ยืนยันกลุ่มวัสดุเสมอเมื่อเปรียบเทียบหน้าแปลน Class 600 จากซัพพลายเออร์หลายราย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุปะเก็นสามารถรองรับขีดจำกัดอุณหภูมิของหน้าแปลนได้ การจับคู่ปะเก็นหน้ากราไฟท์กับหน้าแปลนสเตนเลสที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 900 °F เป็นเรื่องปกติ การจับคู่แผ่นยางเข้ากับข้อต่อเหล็กกล้าคาร์บอน 850 องศาฟาเรนไฮต์ไม่สามารถทำได้

ข้อต่อเกลียว Class 600 มีลักษณะเป็นอย่างไรภายใน

สำหรับข้อต่อคลาส 600 ปะเก็นไม่ใช่สิ่งที่ต้องคำนึงถึงภายหลัง — หน้าแปลนคือโครงที่บีบปะเก็น ข้อต่อ Class 600 แบบหน้ายกทั่วไปจะใช้ปะเก็นพันเกลียวที่มีวงแหวนด้านใน หรือปะเก็นข้อต่อแบบวงแหวนเมื่อหน้าแปลนหันหน้าไปทาง RTJ โหลดของโบลต์ต้องสูงพอที่จะรองรับปะเก็น และความแข็งของหน้าแปลนต้องรับน้ำหนักนั้นผ่านวงจรอุณหภูมิ

หมายเลขคลาสยังกำหนดรูปทรงอีกด้วย: ปะเก็นที่ทำขึ้นสำหรับหน้าแปลน Class 150 จะไม่พอดีกับหน้าแปลน Class 600 ที่มีขนาดระบุเท่ากัน สั่งซื้อปะเก็นให้ได้มาตรฐานหน้าแปลนและแบบหันหน้าเสมอ ไม่ใช่เฉพาะขนาดท่อ

การเลือกปะเก็นที่เหมาะสมสำหรับระบบ Class 600

คลาส 600 เป็นเส้นแบ่งในโรงงานหลายแห่ง จากจุดนี้ไป ปะเก็นแผ่นอ่อนจะเหลือเพียงเล็กน้อย สำหรับหน้าแปลนแบบยกสูง อุปกรณ์จะเป็นปะเก็นแบบเกลียวที่มีวงแหวนด้านใน วงแหวนด้านในจะยึดปะเก็นไว้ตรงกลางและป้องกันการโก่งงอของขดลวดด้านในภายใต้แรงกดดัน ขนาดปะเก็นสำหรับประเภทข้อต่อแบบเกลียวและวงแหวนระบุไว้ใน ASME B16.20 ดังนั้นการจับคู่ระดับหน้าแปลนจึงตรงไปตรงมา

ปะเก็นพันเกลียวสำหรับหน้าแปลนยกหน้า

ปะเก็นพันแผลแบบเกลียวผสมผสานขดลวดโลหะรูปตัว V เข้ากับตัวเติมแบบอ่อน ทำให้มีการฟื้นตัวเหมือนสปริงในระหว่างที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการวางท่อกระบวนการคลาส 600 ในโรงกลั่นและโรงงานเคมี และทำงานได้ดีในบริการไอน้ำและไฮโดรคาร์บอน

ปะเก็นแผลเป็นเกลียวพร้อมวงแหวนด้านในและด้านนอกเสริม ปะเก็นโลหะและตัวเติมเหล่านี้ให้ความยืดหยุ่นเหมือนสปริงสำหรับท่อโรงกลั่นและท่อเคมี Class 600 โครงสร้างสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับโหลดโบลต์ที่มีอยู่และความเข้ากันได้ทางเคมี ทำให้เป็นตัวเลือกการปิดผนึกที่หลากหลายสำหรับบริการไอน้ำและไฮโดรคาร์บอน ดูผลิตภัณฑ์ →

ปะเก็นวงแหวนสำหรับหันหน้า RTJ

เมื่อหน้าแปลนหันหน้าไปทาง RTJ ปะเก็นข้อต่อแบบวงแหวนจะทำหน้าที่ซีลระหว่างโลหะกับโลหะ ภายใต้การรับน้ำหนักของโบลต์ ปะเก็นจะเปลี่ยนรูปไปในร่องและสร้างหน้าสัมผัสสายที่ป้องกันการรั่ว ปะเก็นวงแหวนข้อต่อถูกสร้างขึ้นสำหรับการบริการแรงดันสูงที่รุนแรง แต่จะต้องเปลี่ยนใหม่เมื่อเข้าที่แล้ว การใช้ปะเก็น RTJ ซ้ำทำให้เกิดการรั่วไหล

ปะเก็นวงแหวนสำหรับการซีลหน้าแปลนแรงดันสูง ออกแบบมาสำหรับการบริการปิโตรเลียมและก๊าซขั้นรุนแรง ปะเก็นเหล่านี้เปลี่ยนรูปเป็นร่องหน้าแปลนเพื่อการซีลระหว่างโลหะกับโลหะ โดยมีขนาดมาตรฐานตาม API และ ASME และสามารถรวมการเคลือบยางสำหรับการทดสอบไฮโดรเทสและการป้องกันการกัดกร่อน ดูผลิตภัณฑ์ →

ปะเก็น Kammprofile สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ปะเก็น Kammprofile ใช้แกนโลหะแข็งที่มีรอยหยักที่มีศูนย์กลางและผิวหน้าที่อ่อนนุ่ม ซึ่งมักเป็นกราไฟท์หรือ PTFE โดยผสมผสานความสอดคล้องกันของปะเก็นแบบอ่อนเข้ากับความต้านทานการระเบิดของโลหะ ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการเชื่อมต่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและการบริการแบบวงจร โดยที่ข้อต่อ Class 600 จะต้องเปิดและปิดมากกว่าหนึ่งครั้ง

ปะเก็น Kammprofile พร้อมแกนโลหะหยักและหน้าสัมผัสแบบอ่อน ปะเก็นเหล่านี้รวมแกนโลหะหยักแข็งเข้ากับกราไฟท์หรือเคลือบ PTFE เพื่อความน่าเชื่อถือที่แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง ทนทานต่อการระเบิดและการบิดเบี้ยว ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและข้อต่อแบบไซคลิกคลาส 600 ดูผลิตภัณฑ์ →

ความล้มเหลวของปะเก็นเป็นสาเหตุหลักของการรั่วไหลของหน้าแปลน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบข้อต่อที่มีอยู่ก่อนที่จะประกอบใหม่ การตรวจสอบที่เป็นประโยชน์รวมถึงการเรียนรู้วิธีการ ระบุปะเก็นแผลเกลียวที่เสียหาย และทำความเข้าใจวิธีการ ปะเก็นวงแหวนรักษาประสิทธิภาพการปิดผนึกภายใต้แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง .

การโบลต์และการติดตั้ง: บริเวณที่ข้อต่อคลาส 600 รั่วจริงๆ

รอยรั่วคลาส 600 ส่วนใหญ่ในภาคสนามเกิดจากภาระของโบลต์ ไม่ใช่คุณภาพของปะเก็น ระดับหน้าแปลนจะบอกคุณถึงพิกัด แต่สลักเกลียวจะกำหนดว่าปะเก็นมีแรงเค้นในการนั่งตามที่ต้องการหรือไม่ ปฏิบัติตามขั้นตอนการขึ้นโบลต์ ASME PCC-1: แรงบิดหรือความตึงที่ควบคุม การผ่านรูปแบบข้าม และการผ่านเป้าหมายเต็มขั้นสุดท้าย สำหรับข้อต่อคลาส 600 ขนาดใหญ่ ให้พิจารณาใช้ตัวปรับความตึงแทนประแจแรงบิด เนื่องจากแรงบิดเพียงอย่างเดียวไม่สามารถชดเชยการสูญเสียแรงเสียดทานได้เสมอไป

1. สมมติว่า "600" หมายถึง 600 psi และการเลือกหน้าแปลน Class 300 สำหรับกระบวนการที่ทำงานจริงที่ 900 psig ตรวจสอบการให้คะแนนที่อุณหภูมิการออกแบบจริงก่อนเลือกชั้นเรียนเสมอ
2. นำปะเก็นที่ถูกบีบอัดกลับมาใช้ใหม่ ปะเก็นพันเกลียวอาจสามารถใช้งานได้เป็นครั้งที่สองในงานเบา แต่ปะเก็น RTJ และ kammprofile ควรถือเป็นส่วนประกอบแบบใช้ครั้งเดียวหลังการนั่ง
3. ขนาดปะเก็นและหน้าแปลนไม่ตรงกัน หน้าแปลนคลาส 600 มีขนาดหน้าและร่องเฉพาะ ปะเก็นต้องตรงกับ ASME B16.20 สำหรับรูปแบบแผลเกลียวและข้อต่อแหวน

การตรวจสอบสถานะเดียวกันจะมีผลเมื่ออัพเกรดสายการผลิตเก่า: ตรวจสอบวัสดุหน้าแปลน สภาพการเผชิญหน้า และสภาพของโบลต์ก่อน ปะเก็นใหม่ไม่สามารถยึดหน้าหลุมหรือสลักเกลียวที่ยืดออกได้

คำถามที่พบบ่อย: ระดับแรงดัน ANSI 600 — คำถามที่ผู้ซื้อถามจริงๆ