Classificação de pressão do flange classe 600: classificações, materiais e seleção ASME B16.5

O que significa classe 600 na ASME B16.5

ASME B16.5 divide flanges e acessórios flangeados em sete classes de pressão: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 e 2500. O número é uma designação de classe, não um limite de pressão e não um peso físico. Um flange rotulado como “600 lb” não é classificado para 600 psi e não pesa 600 libras. A classe fixa a geometria do flange e os parafusos e, com essa geometria, a ASME B16.5 atribui um conjunto específico de classificações de pressão-temperatura.

A tabela abaixo mostra a pressão de trabalho à temperatura ambiente para cada classe do aço carbono Grupo 1.1, mesma família da ASTM A105. Estes são os primeiros especificadores de números comparados.

A 1.480 psig (calibre de cerca de 10,2 MPa), a Classe 600 mais que dobra a capacidade da Classe 300 e oferece um passo lógico antes da Classe 900, mais pesada. O padrão se aplica a flanges e conexões flangeadas de NPS 1/2 a NPS 24; flanges maiores da Classe 600 se enquadram na ASME B16.47.

Classificações de pressão classe 600 por temperatura

O número que importa no projeto é a classificação na temperatura máxima de projeto, não na temperatura ambiente. À medida que a temperatura aumenta, a tensão admissível no material diminui e o mesmo flange perde pressão de trabalho. Para o aço carbono do Grupo 1.1, a ASME B16.5 atribui à Classe 600 as seguintes pressões de trabalho.

O padrão é simples: a classificação mantém-se estável até cerca de 400°F e depois diminui de forma constante. O valor mais frequentemente citado para o aço carbono Classe 600 é 890 psig a 650°F (medidor de cerca de 6,1 MPa), simplesmente porque 650°F é um ponto de projeto comum para sistemas de vapor e óleo quente. A 800°F, o mesmo flange cai para 700 psig, menos da metade de sua classificação ambiente.

Acima de cerca de 800°F, o aço carbono simples perde rapidamente a resistência à fluência. Para circuitos Classe 600 mais quentes, os engenheiros mudam para ligas de aço como P91 ou 15CrMo, e a classificação é lida a partir de um grupo de materiais diferente. Esse é o território onde Flanges de pescoço soldado P91 para usinas de energia de alta temperatura normalmente são especificados.

Como o grupo de materiais altera a classificação

ASME B16.5 não publica uma classificação por classe. Ele agrupa os materiais por seu comportamento de tensão admissível, com aços carbono no Grupo 1.1, aços de liga cromo-molibdênio no Grupo 1.9 e grupos relacionados, e aços inoxidáveis ​​no Grupo 2.x, e depois publica uma tabela de pressão-temperatura separada para cada grupo. Dois flanges com marcações Classe 600 idênticas não são iguais quando a temperatura se afasta da temperatura ambiente.

Um flange Classe 600 em aço inoxidável 316, por exemplo, usa as mesmas dimensões de envelope que um em aço carbono A105, mas carrega uma pressão de trabalho mais baixa em uma determinada temperatura, porque o tipo inoxidável tem uma tensão de projeto menor. Em baixas temperaturas, onde o aço carbono perde resistência ao impacto, é necessário um grau WPL6 para baixa temperatura; em altas temperaturas, um tipo de liga como o P91 assume o controle.

A regra prática é curta: a turma define o envelope, o grupo de materiais define os números e a temperatura escolhe a linha. Uma citação que indica uma "classificação Classe 600" sem nomear o grupo de materiais e a temperatura de projeto está incompleta.

Classe 600 vs Classe 300 vs Classe 900: Como escolher

A seleção é uma comparação direta. Pegue a pressão máxima de projeto e a temperatura máxima de projeto do serviço, encontre a linha correta na tabela de classificação para o grupo de materiais proposto e escolha a classe mais baixa cuja classificação ainda esteja acima do ponto de serviço.

Exemplo: uma linha de processo em aço carbono A105 com pressão máxima de operação de 1.100 psig a 400°F. A classe 300 está fora de questão porque sua classificação a 400°F está bem abaixo da norma. A classe 600 mantém 1.480 psig a 400°F com margem de sobra. A classe 900 também funcionaria a 2.220 psig, mas o cubo e os parafusos mais pesados ​​agregam custos sem agregar benefícios. A classe 600 é a resposta da engenharia.

• Compare com a temperatura máxima de projeto, não com a temperatura operacional normal. Um flange válido a 500°F pode ser sobrecarregado a 650°F.
• Fixe o grupo de materiais antes da aula. Uma turma sem um grupo de materiais não pode ser avaliada.
• Lembre-se de que a Classe 600 requer uma parede de tubo mais espessa e parafusos maiores que a Classe 300, portanto o custo do sistema, e não o custo do flange, decide a classe mais econômica.

A classe 600 atende ao nível de alta pressão de tubulações industriais. É a escolha padrão para processamento de petróleo e gás, sistemas de vapor, plantas químicas e geração de energia, onde a Classe 150 e a Classe 300 são muito leves e um projeto completo da Classe 900 é desnecessário. Para transmissão de gás com altas pressões de surto, Flanges de pescoço soldado ASME B16.5 para oleodutos e gasodutos de alta pressão são comumente especificados com um mínimo de Classe 600.

Quando você passa para a classe 900? Quando o ponto de serviço cair acima da linha Classe 600 para o material escolhido, por exemplo, um sistema de injeção de água a 2.000 psig ou uma linha de vapor de alta temperatura onde a classificação do aço carbono caiu abaixo da pressão operacional. Nesses casos a classe superior é justificada pelo cálculo e não pela preferência.

Para a maioria dos circuitos Classe 600, o tipo de flange padrão é o pescoço de solda. Seu cubo cônico é soldado diretamente ao tubo, mantendo a junta forte sob flexão e ciclos de pressão. É por isso que os novos sistemas de alta pressão são cotados com um Classe 600 flange de pescoço de solda em cada conexão do processo.

Fornecedores de flange de pescoço soldado, empresa personalizada Os acessórios para tubos Gaoxin são fornecedores de flange de pescoço de solda de aço inoxidável na China, empresa de flange de pescoço de solda de aço carbono / liga personalizada, Diamete ... Ver Produto →

O que mais verificar ao comprar flanges classe 600

Tipo de flange

O pescoço de solda é o padrão, mas não a única opção. Um flange deslizante custa menos para instalar e é aceitável para tarefas moderadas da Classe 600 em temperaturas mais baixas; a compensação é uma vida útil de fadiga mais curta, porque a solda fica na face do flange em vez de no cubo. Linhas com vibração, ciclagem térmica ou oscilações frequentes de pressão devem permanecer no pescoço de solda. Quando um projeto precisar controlar o custo de capital com taxas moderadas, um flange deslizante é o componente normalmente substituído e a decisão de engenharia é se a penalidade por fadiga é aceitável.

Fornecedores de flange deslizante, empresa personalizada Os acessórios para tubos Gaoxin são fornecedores de flange de aço inoxidável na China, empresa de flange deslizante de aço carbono / liga personalizada, diâmetro ... Ver Produto →

Enfrentamento e vedação

Os flanges classe 600 estão disponíveis em diversos revestimentos. A face elevada (RF) é a mais comum e funciona com juntas enroladas em espiral na maioria das tarefas de petróleo, gás, vapor e produtos químicos. Para pressões mais altas e serviço de gás, o revestimento da junta tipo anel (RTJ) usa um anel de metal comprimido em uma ranhura usinada e proporciona uma vedação metal-metal mais firme. O RTJ é a escolha típica onde o controle de vazamentos é crítico; por esse motivo, flanges RTJ de liga de aço para transmissão de gás de alta pressão são quase sempre especificados na classe 600 ou superior. Verifique o revestimento em ambos os lados da junta antes de fazer o pedido, pois misturar RF e RTJ em uma conexão é um erro de campo comum.

Teste e isolamento

Os circuitos Classe 600 são testados hidrostaticamente acima da classificação de projeto e os flanges cegos são a maneira padrão de fechar linhas, vasos e coletores de teste durante esse processo. Um flange cego possui a mesma classificação de pressão-temperatura que o resto da junta e deve ser especificado na mesma classe e grupo de materiais. Manter um Classe 600 blind flange no material da linha é a maneira prática de dar à manutenção e ao isolamento futuros a mesma integridade do sistema operacional.

Fornecedores de flange cego, empresa personalizada Os acessórios para tubos Gaoxin são fornecedores de flange cego de aço inoxidável na China, empresa de flange cego de aço carbono / liga personalizada, diâmetro DN15 ... Ver Produto →

Documentação e verificação

Por fim, verifique a linha de classificação em relação à edição atual da ASME B16.5 antes de fazer o pedido e solicite certificados de material com a entrega. Para serviço com gás ácido ou de alta pressão, indique os requisitos de dureza e END no pedido de compra. Essa verificação é rápida quando o fabricante mantém a classe em estoque em carbono, liga e aço inoxidável.

O resultado final da classe 600

A classe 600 não é um número fixo. É um envelope de flange definido pela ASME B16.5, com classificações de pressão que dependem da temperatura e do grupo de material. Os dois pontos de referência que vale a pena lembrar para o aço carbono são 1.480 psig a 100°F e 890 psig a 650°F.

Antes de fazer o pedido, confirme a temperatura de projeto, a classe do material, a classe, o revestimento e o tipo de flange e verifique a linha de classificação. Se uma especificação disser simplesmente “flanges de 600 lb” sem a classificação do material ou a temperatura de projeto, trate-a como incompleta. Um fabricante que produz flanges Classe 600 em carbono, liga e aço inoxidável e mantém tamanhos comuns em estoque tornará a verificação mais rápida e a entrega mais curta, o que importa mais do que qualquer número na folha de dados.