Flanges Brionnaithe Muineál Táthú Caighdeánach ANSI: Sonraíochtaí & Feidhmchláir

An flange brionnaithe muineál táthú caighdeánach ANSI Is é an rogha is fearr le haghaidh feidhmeanna píobaireachta éilitheacha mar gheall ar a soláthraíonn mol barrchaolaithe aistriú strus réidh ón aghaidh flange go dtí an balla píopa, rud a chuireann deireadh leis an neamhleanúnachas tobann is cúis le suaiteacht agus teip tuirse i gcineálacha flange eile . Tá an flange ceangailte leis an bpíopa trí tháthú butt lán-treá ag deireadh an mhoil, rud a chruthaíonn comhpháirteach atá chomh láidir leis an bpíopa féin agus is féidir é a iniúchadh go radagrafaíochta chun sláine an táthú a fhíorú. Déanann an ghné deartha seo, in éineacht leis an treoshuíomh sreafa gráin a baineadh amach tríd an bpróiseas brionnú, an flange muineál weld an t-aon chineál flange a nglactar go huilíoch le haghaidh seirbhísí ríthábhachtacha ardbhrú, ardteochta agus luchtaithe timthriallach sna tionscail peitriliam, peitriceimiceach agus giniúna cumhachta. Nuair a shonraítear é go caighdeán ANSI - is coitianta ASME B16.5 do mhéideanna píopaí suas le 24 orlach agus ASME B16.47 le haghaidh trastomhais níos mó - déantar na toisí flange, rátálacha brú-teocht, agus ceanglais ábhar a chaighdeánú go hiomlán, rud a chinntíonn idirmhalartaithe le comhlaí, feistis, agus trealamh ó aon mhonaróir ar fud an domhain.

An Buntáiste Gaibhnithe: Cén Fáth a bhfuil Sreabhadh Grán tábhachtach

Athraíonn an próiseas brionnú struchtúr inmheánach an chruach go bunúsach ar bhealaí nach féidir le réitigh nó meaisínithe ón pláta a mhacasamhlú. Tosaíonn feire brionnaithe mar bhille cruach - tinne teilgthe nó blás teilgthe go leanúnach a oibríodh go te chun porosacht inmheánach a dhúnadh - agus a mhúnlaítear faoi fhórsa ollmhór comhbhrúiteach idir básanna a chruthú. Leathnaíonn an dífhoirmiúchán seo na cuimsithe neamh-mhiotalacha agus na teorainneacha gráin i dtreo sreabhadh miotail, rud a chruthaíonn a patrún sreabhadh gráin leanúnach a leanann comhrian an flange . Seasann an struchtúr gránach ailínithe le iomadú crack ingearach leis an strus a chuirtear i bhfeidhm, rud a thugann friotaíocht tuirse níos fearr agus toughness tionchair don flange brionnaithe i gcomparáid le flange teilgthe nó gearrtha pláta ina bhfuil an treoshuíomh gráin randamach nó ingearach leis an bpríomhthreo struis.

Maidir le flange muineál táthú go sonrach, déantar an próiseas gaibhnithe a dhearadh ionas go sreabhann na línte sreafa gráin go leanúnach ón aghaidh flange suas tríd an mol barrchaolaithe agus isteach sa bevel táthú. Ciallaíonn sé seo, nuair a bhíonn an flange táthaithe le píopa, tá an sreabhadh gráin sa flange agus sa phíopa ailínithe, ag cruthú joint metallurgically aonchineálach . Ciallaíonn easpa ciseal teorann lag - tréith de struchtúir theilgthe ina gcomhlíonann an crios fuarú dromchla an crios gránach colúnach - nach bhfuil cosán teipe tosaíochta ann. I gcás seirbhísí ríthábhachtacha cosúil le seirbhís hidrigine, próiseáil géar gáis, nó gaile ardteochta, tá an struchtúr gráin leanúnach seo riachtanach chun an bhrabús agus an scoilteadh is féidir a thionscnamh ag neamhleanúnachas micreastruchtúir a chosc.

ANSI / ASME B16.5 Córas Aicme Brú agus Toise

Is é an caighdeán ANSI a rialaíonn flanges muineál táthú - atá foilsithe anois ag ASME mar ASME B16.5 — eagraíonn sé feirí ina n-aicmí brú a shainíonn an t-uasbhrú oibre is incheadaithe ag teocht ar leith d'ábhar ar leith. Is iad na haicmí brú caighdeánacha le haghaidh flanges muineál táthú ná 150, 300, 400, 600, 900, 1500, agus 2500. Ní hé an uimhir ranga an brú oibre i psi; is sonrúchán é atá comhghaolmhar le tábla rátála brú-teocht. Tá teorainn brú oibre thart ar 300 flange i cruach carbóin (ASTM A105) ag teocht chomhthimpeallach 740 psi (51 barra) , cé go bhfuil an flange céanna ag 400 ° C (750 ° F) dímheasta go dtí thart ar 635 psi (44 bar). Ag deireadh an-mhór, is féidir le flange Aicme 2500 i cruach cóimhiotail brú níos mó ná 6,000 psi a sheasamh ag teocht chomhthimpeallach.

Is iad na tréithe tríthoiseach a dhéanann idirdhealú ar gach aicme brú an tiús flange, an trastomhas mol ag an mbonn, trastomhas an chiorcail bolt, agus líon agus méid na bpoll bolt . De réir mar a mhéadaíonn an rang brú, méadaíonn na toisí seo chun na hualaí meicniúla níos mó a láimhseáil, cé go bhfanann an méid píopa ainmniúil mar an gcéanna. Léiríonn an tábla thíos mar a scálaíonn na príomhtoisí le haicme brú le haghaidh flange muineál táthú coitianta 4-orlach (DN 100).

Déantar tolladh flange muineál weld a mheaisíniú chun an tiús bhalla píopa ainmniúil den phíobán nasctha. Ciallaíonn sé seo, le haghaidh méid ainmniúil píopa, go bhfuil flanges le trastomhais tollta éagsúla ar fáil chun na sceidil píopa caighdeánach, seach-láidir (XS), agus dúbailte seach-láidir (XXS) a mheaitseáil. Sonraítear an lamháltas tollaidh sa chaighdeán, agus déantar an bevel táthú ag an deireadh mol a mheaisíniú go dtí uillinn 37.5 céim le aghaidh fréimhe de thart ar 1.6 mm, in aghaidh an ASME B16.25, chun V-groove caighdeánach a chruthú don alt táthú butt.

Gráid Ábhar agus a gClúdach Teocht-Brú

Cinneann an t-ábhar as a ndéantar flange muineál táthúcháin teorainneacha teochta agus brú na comhpháirte críochnaithe agus a fhriotaíocht do mheicníochtaí creimthe ar leith. Tagraíonn ASME B16.5 do shonraíochtaí ábhair ASTM, agus eagraítear na táblaí rátála brú-teocht de réir grúpa ábhair. Is cinneadh é roghnú an ábhair atá bunaithe ar an teocht an dearaidh, an brú deartha, an cheimic sreabhach, agus an poitéinseal do mheicníochtaí scoilteadh comhshaoil cosúil le scoilteadh strus suilfíd i seirbhís ghéar nó scoilteadh creimeadh strus clóiríd i steels dhosmálta austenític nochta do chlóirídeanna te.

Is iad na hábhair bhrionnaithe is coitianta a shonraítear le haghaidh flanges muineál táthaithe ANSI agus a gclúdaigh iarratais tipiciúla:

• ASTM A105 (Cruach Carbóin): An t-ábhar caighdeánach do sheirbhís thionsclaíoch ghinearálta ó -29 ° C go 425 ° C (-20 ° F go 800 ° F). Níl sé oiriúnach do nochtadh fadtréimhseach os cionn 425 °C de bharr graifíte, nó do theocht fo-nialas faoi bhun na teochta trasdula insínte go brittle gan tástáil tionchair. A úsáidtear le haghaidh gaile, uisce, ola, agus seirbhísí hidreacarbóin neamh-chreimneach. Is é seo an t-ábhar flange brionnaithe is coitianta agus is eacnamaí, arb ionann é agus formhór na flanges muineál táthú suiteáilte i seirbhís neamh-chreimneach.
• ASTM A350 LF2 (Cruach Carbóin ar Theocht Íseal): Cruach charbóin le ceimic rialaithe agus cleachtas grán mín, tástáil ar thionchar Charpy ag -46 ° C (-50 °F). Úsáidtear é le haghaidh córais píobaireachta a oibríonn in aeráidí fuara agus i láimhseáil gáis leachtaithe nuair a bheadh an A105 i mbaol briste brittle. Is gnách go gcuirtear aghaidh ardaithe nó comhéadan fáinne de chineál ar an aghaidh flange de réir na sonraíochta.
• ASTM A182 F304/F304L agus F316/F316L (Cruach Dhosmálta Austéinít): Na hábhair chaighdeánacha le haghaidh seirbhíse ceimiceach creimneach, próiseáil bia, agus feidhmeanna cógaisíochta. Sonraítear na gráid "L" (ísealcharbóin, uasmhéid 0.03% de charbóin) le haghaidh déantús táthaithe agus le haghaidh seirbhíse os cionn 425°C i gcás ina bhfuil na gráid neamhchobhsaithe i mbaol íograithe agus creimthe idirghráinní. Soláthraíonn F316/F316L, lena bhreisiú moluibdín de 2-3%, friotaíocht feabhsaithe ar chreimeadh pollta i dtimpeallachtaí ina bhfuil clóiríd i gcomparáid le F304.
• ASTM A182 F11 agus F22 (Cruach Cóimhiotal Cróimiam-moluibdín): Na hábhair workhorse le haghaidh seirbhíse ard-teocht i scaglanna agus stáisiúin chumhachta, le 1.25% Cr-0.5% Mo (F11) agus 2.25% Cr-1% Mo (F22) gráid. Coinníonn na hábhair seo a neart teanntachta ag teochtaí suas le 600°C (1100°F) agus cuireann siad in aghaidh ionsaí hidrigine i seirbhís hidrigine ardteochta nuair a úsáidtear iad laistigh de chuair Nelson don ghrád sonrach cóimhiotal. Is éard atá sna feirí in aonad hidreaphróiseála scaglainne a oibríonn ag 450°C le páirtbhrú ard hidrigine ná gaibhnithe F22 de ghnáth.
• ASTM A182 F51 / F53 (Cruach Dhosmálta Duplex agus Super Duplex): Úsáidtear é i dtimpeallachtaí ola agus gáis amach ón gcósta, láimhseáil uisce farraige, agus próisis cheimiceacha ina bhfuil gá le meascán d'ard-neart agus friotaíocht eisceachtúil pollta clóiríd. Tá PREN (Uimhir Coibhéiseach Friotaíocht Pitting) os cionn 40 ag F53 (super déplex, 25% Cr), ag soláthar díolúine do chreimeadh crevice uisce farraige ag teocht chomhthimpeallach.

Cineálacha Aghaidh Flange agus Roghnú Gasket

Roghnaítear an flange aghaidh - céimseata an dromchla séalaithe ar an aghaidh flange - bunaithe ar an aicme brú, na saintréithe sreabhach, agus an cineál gasket. Sainmhíníonn caighdeán ANSI go leor cineálacha aghaidhe, gach ceann acu le fearann feidhmchláir ar leith. Is iad na aghaidheanna is coitianta ar flanges muineál weld:

Aghaidh Ardaithe (RF)

An caighdeán atá os comhair do flanges Aicme 150 agus 300, comhdhéanta de ardchlár ardaithe thart 1.6 mm (1/16 orlach) ar airde do Aicme 150 agus 300 agus 6.4 mm (1/4 orlach) ar airde do Aicme 400 agus os a chionn. Díríonn an aghaidh ardaithe an t-ualach bolt ar limistéar gasket níos lú, ag méadú an brú teagmhála agus ag feabhsú an tséala. Tá bailchríoch dromchla an aghaidh ardaithe sonraithe ag an gcaighdeán mar a patrún groove comhlárnacha nó bíseach serrated le roughness dromchla de 3.2 go 6.3 µm Ra (125 go 250 microinch AA). Greamaíonn an bailchríoch serrated seo isteach san ábhar bog gasket agus cuireann sé cosc air a bheith easbhrúite amach as an alt flange faoi bhrú.

Comhpháirteach Cineál Fáinne (RTJ)

An caighdeán atá os comhair do flanges ardbhrú ó Aicme 600 go Rang 2500 i seirbhís ríthábhachtach. Tá groove meaisínithe beachtas ag an aghaidh flange a ghlacann le gasket fáinne miotail soladach - go hiondúil ubhchruthach nó ochtagánach i dtrasghearradh - déanta as ábhar atá níos boige ná an t-ábhar flange. Nuair a bhíonn na boltaí níos doichte, dífhoirmítear an gasket fáinne go plaisteach isteach sa groove, ag cruthú a séala miotail-go-miotail atá in ann brúnna ar airde iad ná 10,000 psi agus teochtaí thar 500°C a bheith ann . Is é an gasket RTJ an t-aon chineál gasket a nglactar leis le haghaidh gaile ardbhrú, uisce beatha coire, agus seirbhísí hidreacarbóin i gcás ina mbeadh iarmhairtí tubaisteacha ag séideadh gasket. Is iad na hábhair gasket fáinne caighdeánach ná iarann bog (le haghaidh flanges cruach carbóin), 304 nó 316 cruach dhosmálta, agus cóimhiotail nicil éagsúla le haghaidh seirbhísí creimneach agus ardteochta.

Aghaidh Mhaol (FF)

Úsáidtear go príomha le haghaidh flanges iarann ​​teilgthe Aicme 125 agus le haghaidh naisc le soic trealaimh aghaidh cothrom ina mbeadh flange aghaidh ardaithe ag lúbadh agus ag scoilteadh an flange iarann ​​teilgthe cúplála nuair a bhíonn na boltaí níos doichte. Úsáidtear gasket lán-aghaidh, ag leathnú go dtí an ciorcal bolt, le flanges aghaidh cothrom chun an t-ualach bolt a dháileadh go cothrom ar fud an limistéir aghaidh iomlán.

An Nós Imeachta Táthú Butt agus Rialú Crios Tionchar Teas

Teastaíonn a táthú Butt groove aon-V lán-treá a cheanglaíonn an bevel machined ag deireadh an mhol flange leis an bevel meaitseála ar an deireadh píopa. De ghnáth déantar an táthú trí úsáid a bhaint as an bpróiseas táthú stua tungstain gáis (GTAW) don pas fréimhe chun treá iomlán agus dromchla fréimhe glan, saor ó ocsaíd a chinntiú, agus ina dhiaidh sin táthú stua miotail sciath (SMAW) nó táthú stua flux-chroínithe (FCAW) le haghaidh líonadh agus pasanna caipín. Ní mór an tsonraíocht nós imeachta táthú (WPS) a bheith cáilithe de réir ASME Alt IX, agus ní mór don welder a bheith cáilithe le haghaidh ábhar, tiús agus suíomh sonrach.

Is í an chomaoin criticiúil táthú le haghaidh flanges muineál weld an rialú an chrios teas-tionchar (HAZ) sa mhol flange . Tá an mol flange in aice leis an táthú faoi réir timthriall teirmeach casta ar féidir leis a mhicreasstruchtúr a athrú, strusanna iarmharacha a spreagadh, agus, le haghaidh steels cóimhiotail áirithe, crios martensitic crua, brittle a chruthú má tá an ráta fuaraithe ró-tapa. Le haghaidh flanges cruach cóimhiotail cróimiam-moluibdín (ASTM A182 F11, F22), tá réamhthéamh go 200°C go 300°C (400°F go 575°F) éigeantach roimh tháthú chun an ráta fuaraithe a mhoilliú agus foirmiú martensite a chosc, agus tá gá le cóireáil teasa iar-weld (PWHT) ag 675 ° C go 730 ° C (1250 ° F go 1350 ° F) ar feadh uair an chloig in aghaidh 25 mm de thiús táthú chun an HAZ a mhaolú, strusanna iarmharacha a mhaolú, agus tocht briste an ábhair a athbhunú. Déantar PWHT de chomhthionól píopa flange táthaithe ar an táthú críochnaithe, agus déantar cruas an HAZ a fhíorú trí thástáil cruas iniompartha in aghaidh an ASTM E110 chun a dhearbhú go bhfuil an cruas faoi bhun an uasmhéid sonraithe - go hiondúil 225 HBW do P-Uimh. 4 agus P-Uimh. Steels cóimhiotail 5A i seirbhís scaglainne.

Cigireacht, Tástáil, agus Doiciméadúchán Cáilíochta

Soláthraítear sraith de dhoiciméid cháilíochta éigeantacha agus roghnacha do flange muineál weld a mhonaraítear de réir caighdeán ANSI a fhíoraíonn go gcomhlíonann sé na sonraíochtaí ábhair agus tríthoiseacha. Tá an Tuarascáil Tástála Ábhar (MTR) nó is é deimhniú muileann an príomhdhoiciméad, a dheimhníonn líon teasa an bhrionnú, a chomhdhéanamh ceimiceach, a neart teanntachta, a neart toraidh, fadú, agus laghdú achair ó thástáil teanntachta, agus a chruas. Maidir le flanges cruach carbóin íseal-teocht (A350 LF2), cuimsíonn an MTR freisin na torthaí tástála tionchair Charpy V-notch ag an teocht tástála sonraithe. Maidir le flanges cruach dhosmálta, cuimsíonn an MTR na torthaí tástála creimeadh intergranular nuair a shonraítear iad. Caithfidh an MTR a bheith inrianaithe go dtí an flange ag an uimhir teasa, atá stampáilte ar imeall an flange mar aon leis an ngrád ábhair, an rang brú, méid ainmniúil an phíobáin, agus marc aitheantais an mhonaróra de réir riachtanais marcála ASME B16.5.

Áirítear le scrúdú neamh-millteach ar an flange críochnaithe iniúchadh amhairc ar na dromchlaí meaisínithe, an aghaidh, agus an bevel táthú le haghaidh lapaí, seams, scoilteanna, agus neamhleanúnachas dromchla eile in aghaidh an MSS SP-55. I gcás feansaí criticiúla, sonraítear NDE breise: scrúdú treá leacht (PT) nó scrúdú cáithníní maighnéadacha (MT) ar aghaidh an fheire, an trasdul ó mhol go duine, agus an bevel táthú de réir ASME B16.5 mír 8.3; agus scrúdú ultrasonaic (UT) ar an méid iomlán gaibhnithe in aghaidh an ASTM A388 nó na sonraíochta brionnú ASTM is infheidhme chun lochtanna inmheánacha amhail cuimsiú, folúntas nó lannáin a bhrath. Sainmhínítear na critéir glactha do na scrúduithe seo ag an gcaighdeán brionnú ASTM is infheidhme agus ag ceanglais fhorlíontacha an cheannaitheora.

Casmhóiminte Bolt, Comhbhrú Gasket, agus Tionól Gan Sceitheadh

Éilíonn cóimeáil comhpháirteach flange muineál weld ANSI teannadh bolt rialaithe chuig chasmhóiminte sonraithe nó strus bolta chun an comhbhrú gasket atá riachtanach le haghaidh séala saor ó sceitheadh a bhaint amach gan ró-bhéim a chur ar an flange, na boltaí nó an gasket. Déantar na boltaí a theannadh i seicheamh tras-patrúin - ar a dtugtar patrún réalta freisin - i dtrí phas ar a laghad den chasmhóimint mhéadaithe: 30%, 60%, agus 100% den sprioc-chasmhóiminte. Cinntíonn an géarú forásach seo go bhfuil an gasket comhbhrúite go haonfhoirmeach agus cuireann sé cosc ​​ar an flange ó choileach, rud a chruthódh bearna i gcruth ding nach féidir leis an gasket a líonadh.

Ríomhtar an sprioc-chasmhóiminte bolt ó strus suíocháin an gasket, an limistéar teagmhála gasket, neart toraidh an ábhair bolt, agus comhéifeacht frithchuimilte na snáitheanna bolt agus an dromchla imthacaí cnó. Is gnách go mbíonn an strus bolt sprioc 40% go 70% de neart toraidh an ábhair bolt le haghaidh gaiscéid caighdeánacha, le foirceann íochtair an raoin a úsáidtear le haghaidh gaiscéid bhog cosúil le snáithín comhbhrúite nó PTFE agus an foirceann níos airde le haghaidh miotail agus gaiscéid créachta bíseach. Tá lubrication na snáitheanna bolt agus na dromchlaí imthacaí cnó le cumaisc frith-urghabhála ardbhrú riachtanach chun caidreamh comhsheasmhach a bhaint amach idir an chasmhóimint agus an teannas bolt; is féidir le snáitheanna neamhlubricated 50% nó níos mó den chasmhóimint fheidhmeach a ithe i bhfrithchuimilte, rud a fhágann go bhfuil réamhualach bolt níos ísle i bhfad níos ísle ná an luach ríofa. Maidir le hailt flanged ríthábhachtach i bpíopaí próisis ASME B31.3, is cuid dhoiciméadaithe den phróiseas dearbhaithe cáilíochta é an nós imeachta teannta boltaí, agus déantar luachanna an chasmhóiminte bolt a thaifeadadh ar thuairisc sláine comhpháirteach flange.