คะแนนหน้าแปลนคืออะไร? ภาพรวมภาษาธรรมดา-
หน้าแปลนคือข้อต่อเชิงกลรูปทรงดิสก์-ที่เชื่อมต่อกับท่อ วาล์ว หรืออุปกรณ์สองส่วน ทำงานโดยการขันน็อตหน้าแปลนที่เข้าคู่กันสองชิ้นโดยมีปะเก็นอยู่ระหว่างนั้น ทำให้เกิดซีลที่แน่นหนาและทนทานต่อแรงกด- ซึ่งสามารถถอดสลักออกเพื่อตรวจสอบหรือบำรุงรักษาได้ในภายหลัง
หน้าแปลนทุกอันมีระดับแรงดัน - ซึ่งเป็นตัวเลขที่บอกวิศวกรถึงแรงดันสูงสุดที่ข้อต่อสามารถรับได้อย่างปลอดภัยที่อุณหภูมิที่กำหนด ยิ่งหมายเลขชั้นเรียนสูงเท่าใด ความดันที่อนุญาตก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น การระบุตัวเลขนี้ผิดอาจนำไปสู่ความล้มเหลวร้ายแรง การไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบ- หรือการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง

ระดับแรงดันของหน้าแปลนในอเมริกาเหนือได้รับการรับรองมาตรฐานโดย American Society of Mechanical Engineers (ASME) เอกสารการควบคุมสำหรับหน้าแปลนท่อคือ ASME B16.5 (NPS 1/2 ถึง NPS 24)
กระดานข่าวนี้อธิบายว่าหมายเลขประเภทแต่ละประเภทหมายถึงอะไร อัตราแรงดันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตามอุณหภูมิ ประเภทผิวหน้าและวัสดุที่จะจับคู่กับแต่ละประเภท และวิธีการจับคู่ประเภทหน้าแปลนกับสภาพการทำงานจริงของคุณ
มาตรฐานที่ใช้บังคับ: ใครเป็นผู้กำหนดกฎเกณฑ์?
หน้าแปลนอุตสาหกรรมไม่ได้ออกแบบโดยวิศวกรแต่ละคนตั้งแต่เริ่มต้น ผลิตขึ้นตาม-มาตรฐานด้านมิติและความดันที่กำหนดไว้อย่างดี ซึ่งกำหนดทุกอย่างตั้งแต่รูปแบบรูสลักเกลียวไปจนถึงพิกัดแรงดันและอุณหภูมิ
ASME B16.5 - มาตรฐานหลัก
ASME B16.5, หน้าแปลนท่อและข้อต่อหน้าแปลน: NPS 1/2 ถึง NPS 24 เป็นมาตรฐานที่โดดเด่นในอเมริกาเหนือและนำไปใช้อย่างกว้างขวางในระดับสากล ครอบคลุมระดับแรงดันเจ็ดระดับ - 150, 300, 400, 600, 900, 1500 และ 2500 - และกำหนดพิกัดแรงดัน-อุณหภูมิ (P-T) สำหรับกลุ่มวัสดุ 22 กลุ่ม ข้อมูลเปรียบเทียบทั้งหมดในกระดานข่าวสำหรับการจัดอันดับความดันนี้มาจาก ASME B16.5-2017
ASME B16.47 - หน้าแปลนเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-
สำหรับหน้าแปลน NPS 26 ถึง NPS 60 จะใช้ ASME B16.47 มันกำหนดสองซีรี่ส์: Series A (มาจาก MSS SP-44) และ Series B (มาจาก API 605) หน้าแปลนซีรีส์ A มีน้ำหนักมากกว่าและเหมาะกับระบบท่อ ซีรีส์ B มีน้ำหนักเบากว่า ซึ่งพบได้ทั่วไปในกระบวนการผลิตในโรงงาน
ASME B16.20 - ปะเก็นข้อต่อแหวน
ASME B16.20 ควบคุมปะเก็นโลหะสำหรับหน้าแปลนข้อต่อวงแหวน (RTJ) - วงแหวนรูปไข่และแปดเหลี่ยมที่ใช้ในแรงดันสูง-อุณหภูมิสูง -อุณหภูมิสูง และก๊าซเปรี้ยว
ASME B31.3 - รหัสการวางท่อสำหรับกระบวนการ
ASME B31.3 ระบุข้อกำหนดการออกแบบ การผลิต และการทดสอบสำหรับการวางท่อในกระบวนการ โดยกำหนดประเภทบริการวางท่อ (B ถึง F) ที่มีผลโดยตรงต่อข้อกำหนดระดับหน้าแปลนขั้นต่ำ วิศวกรต้องจัดการเลือกคลาสหน้าแปลนให้ตรงกับหมวดของไหล B31.3 ของบริการ
NACE MR0175 / ISO 15156 - บริการเปรี้ยว
สำหรับบริการที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) - เรียกว่าบริการเปรี้ยว - NACE MR0175 (ปัจจุบันเผยแพร่ร่วมกันในชื่อ ISO 15156) จะกำหนดขีดจำกัดความแข็งของวัสดุเฉพาะ ข้อกำหนดการบำบัดความร้อน และเกณฑ์การเลือกวัสดุที่เข้ามาแทนที่การตัดสินใจระดับความดันมาตรฐาน
คลาสความดัน ASME เจ็ดคลาส: ตัวเลขหมายถึงอะไรจริงๆ
ระดับความดันไม่ใช่ค่าความดันเดียว - แต่เป็นตระกูลเส้นโค้งความดัน-อุณหภูมิ ความดันที่อนุญาตจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เนื่องจากโลหะจะมีความแข็งแรงน้อยลงที่อุณหภูมิสูงขึ้น นี่คือสาเหตุที่หน้าแปลน Class 150 เดียวกันพิกัดที่ 285 psi ที่ 100 องศา F สามารถรองรับได้เพียง 170 psi ที่ 800 องศา F

รุ่นที่ 150
คลาส 150 เป็นคลาสหน้าแปลนที่ต่ำที่สุดและพบบ่อยที่สุด ซึ่งใช้ในระบบน้ำ, HVAC, ไอน้ำแรงดันต่ำ- และสายการผลิตเบา- แรงดันสูงสุดคือ 285 psi ที่อุณหภูมิแวดล้อม (100 องศา F) สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน A105 คลาส 150 ใช้รูปแบบสลักเกลียว 4- ในขนาดที่เล็กกว่า เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุด-และควรเลือกเมื่อสภาพการทำงานอยู่ในขอบเขต PT อย่างชัดเจนเท่านั้น
คลาส 300
คลาส 300 เพิ่มความจุแรงดันประมาณสองเท่าของคลาส 150 (740 psi ที่ 100 องศา F สำหรับ A105) เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับบริการกระบวนการแรงดันปานกลาง- ระบบไอน้ำ และการใช้งานโรงกลั่นทั่วไป หน้าแปลนคลาส 300 มีขนาดใหญ่และหนักกว่าคลาส 150
รุ่นที่ 400
คลาส 400 มีการระบุน้อยกว่าปกติ - โดยจะอยู่ระหว่าง 300 ถึง 600 และส่วนใหญ่จะใช้ในแอปพลิเคชันไอน้ำอุณหภูมิสูง- ซึ่งเกินขอบเขตคลาส 300 P- T แต่คลาส 600 จะถูกออกแบบเกิน- แรงดันสูงสุดคือ 990 psi โดยรอบสำหรับ A105
คลาส 600
คลาส 600 (1,480 psi ที่อุณหภูมิโดยรอบ, A105) เป็นคลาสมาตรฐานสำหรับ-ท่อกระบวนการแรงดันสูง หน่วยโรงกลั่น และระบบก๊าซอัด มักจะเป็นคลาสขั้นต่ำที่ระบุไว้ในบริการก๊าซเปรี้ยว-ของ NACE โดยทั่วไปคลาส 600 และสูงกว่าจะใช้ข้อต่อแบบวงแหวน (RTJ) เพื่อให้ได้ซีลโลหะ-ถึง-
คลาส 900
คลาส 900 (2,220 psi โดยรอบ) ใช้ในท่อส่งก๊าซธรรมชาติ ไอน้ำแรงดันสูง- และบริการกระบวนการอื่นๆ ที่มีความต้องการสูง รูปแบบโบลต์ที่ใหญ่ขึ้นและความหนาของผนังที่มากขึ้นทำให้มีระยะความปลอดภัยที่สำคัญสำหรับการใช้งานแบบเป็นรอบหรือการสั่นสะเทือนสูง-
รุ่นที่ 1,500
คลาส 1500 (3,705 psi โดยรอบ) ได้รับการระบุไว้สำหรับ-สายป้อนน้ำป้อนหม้อไอน้ำสำหรับสร้างพลังงาน- กังหันไอน้ำแรงดันสูง- และการใช้งานที่รุนแรงที่คล้ายกัน หน้าแปลนในระดับนี้มีน้ำหนักมากกว่ามากและต้องใช้พื้นผิวปะเก็นที่นั่งด้วยเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ
ชั้น 2500
คลาส 2500 (6,170 psi โดยรอบ) เป็นคลาสสูงสุดที่กำหนดใน ASME B16.5 มันถูกใช้ในบริการไฮโดรเจน สายการผลิต-สูงพิเศษ- และการเชื่อมต่อของหลุมผลิต หน้าแปลนคลาส 2500 มีน้ำหนักมากและมีราคาแพงมาก ข้อกำหนดใดๆ ในระดับนี้จะต้องได้รับการตรวจสอบโดยวิศวกรภาชนะรับความดันที่มีใบอนุญาต
ตารางที่ 1: ASME B16.5 ระดับความดัน - อุณหภูมิ - เหล็กกล้าคาร์บอน A105 และเหล็กกล้าไร้สนิม 316L
ASME B16.5 พิกัดแรงดัน-อุณหภูมิ | |||||||
อุณหภูมิ (องศา F) | รุ่นที่ 150 | คลาส 300 | รุ่นที่ 400 | คลาส 600 | คลาส 900 | รุ่นที่ 1,500 | ชั้น 2500 |
เหล็กกล้าคาร์บอน - ASTM A105 (กลุ่ม 1.1) | |||||||
| 100 องศาฟาเรนไฮต์ (38 องศา) | 285 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 740 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 990 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1480 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2220 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3705 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 6170 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 200 องศาฟาเรนไฮต์ (93 องศา) | 260 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 675 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 900 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1350 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2025 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3375 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 5625 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 400 องศาฟาเรนไฮต์ (204 องศา) | 230 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 800 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1800 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 5,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 600 องศาฟาเรนไฮต์ (316 องศา) | 200 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 520 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 695 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1,040 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1560 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 4330 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 800 องศาฟาเรนไฮต์ (427 องศา) | 170 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 430 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 575 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 860 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1290 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2155 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3590 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
สแตนเลส - ASTM A182 เกรด F316L (กลุ่ม 2.3) | |||||||
| 100 องศาฟาเรนไฮต์ (38 องศา) | 275 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 720 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 960 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1440 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2160 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 6,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 400 องศาฟาเรนไฮต์ (204 องศา) | 215 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 560 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 750 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1125 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1685 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2810 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 4685 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 600 องศาฟาเรนไฮต์ (316 องศา) | 170 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 440 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 590 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 880 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1320 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 2205 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3670 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| 800 องศาฟาเรนไฮต์ (427 องศา) | 140 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 365 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 490 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 730 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1,095 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 1825 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 3045 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบคลาสหน้าแปลน - ความดัน น้ำหนัก ต้นทุน และการใช้งาน
สรุปการเปรียบเทียบคลาสแปลน | ||||||
ระดับ | ความดันสูงสุด (150 องศา F, เหล็กกล้าคาร์บอน) | รูปแบบสายฟ้า | น้ำหนักสัมพัทธ์ | การใช้งานทั่วไป | ดัชนีต้นทุน (คลาส 150=1.0) | คลาสท่อ (ASME B31.3) |
| รุ่นที่ 150 | 285 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 4 สายฟ้า | 1.0× | สาธารณูปโภคที่มีแรงดันต่ำ- น้ำ เครื่องปรับอากาศ | 1.0× | B |
| คลาส 300 | 740 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | สลักเกลียว 4–8 | 2.0× | สายการผลิตทั่วไป อบไอน้ำที่อุณหภูมิ 600 องศา F | 1.8× | C |
| รุ่นที่ 400 | 990 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 8-โบลท์ | 2.5× | กระบวนการปานกลาง ไอน้ำอุณหภูมิสูง- | 2.5× | C/D |
| คลาส 600 | 1,480 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 8-โบลท์ | 3.5× | โรงกลั่น ท่อกระบวนการแรงดันสูง- | 3.5× | D |
| คลาส 900 | 2,220 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 8-โบลท์ | 5.0× | ก๊าซแรงดันสูง- ท่อเชื่อมต่อระหว่างกัน | 5.0× | E |
| รุ่นที่ 1,500 | 3,705 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 8-โบลท์ | 7.5× | การผลิตกระแสไฟฟ้า ไอน้ำแรงดันสูง- | 7.5× | E/F |
| ชั้น 2500 | 6,170 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 8-โบลท์ | 8–12 โบลต์ | บริการไฮโดรเจน กระบวนการ-HP พิเศษ | 12.0× | F |
ประเภทของหน้าแปลน: วิธีการปิดผนึกได้อย่างไร
ใบหน้าของหน้าแปลนคือพื้นผิวกลึงซึ่งมีปะเก็นอยู่ หน้าตัดที่แตกต่างกันจะเหมาะกับระดับความดัน ประเภทของของไหล และวัสดุปะเก็นที่แตกต่างกัน ประเภทหน้าที่ไม่ตรงกัน - เช่น การโบลต์หน้าแปลนหน้ายกเข้ากับวาล์วเหล็กหล่อ-หน้าแบน - อาจทำให้หน้าแปลนเหล็กที่หล่อ-แตกร้าวภายใต้ภาระของโบลต์

ใบหน้ายก (RF)
ประเภทใบหน้าที่พบบ่อยที่สุด พื้นที่ยกทรงกลมที่มีศูนย์กลางร่วมกัน (โดยทั่วไปสูง 1/16 นิ้วสำหรับคลาส 150/300 และ 1/4 นิ้วสำหรับคลาสที่สูงกว่า) จะเน้นที่โหลดปะเก็น ใช้กับปะเก็นแผลแบบเกลียวหรือแหวนในการใช้งานกระบวนการส่วนใหญ่
หน้าแบน (FF)
หน้าหน้าแปลนเรียบเสมอกับปลายท่อ ใช้เมื่อจับคู่กับอุปกรณ์ที่มีหน้าแปลนแบน- เช่น ปั๊มที่มีตัวเหล็กหล่อหรืออุปกรณ์ ASME Class 125 ต้องใช้ปะเก็นหน้าเต็ม-เพื่อกระจายน้ำหนักของสลักเกลียว และป้องกันไม่ให้หน้าแปลนอุปกรณ์เปราะแตกร้าว
ข้อต่อแบบแหวน (RTJ)
ร่องที่กลึงเข้ากับหน้าหน้าแปลนจะรับปะเก็นวงแหวนโลหะแข็ง (หน้าตัดรูปไข่หรือแปดเหลี่ยม-) วงแหวนเปลี่ยนรูปภายใต้แรงโบลต์เพื่อสร้างซีลโลหะ-ถึง- เหมาะสำหรับคลาส 600 ขึ้นไป ไอน้ำอุณหภูมิสูง- และบริการเปรี้ยว H2S ควบคุมโดย ASME B16.20
ลิ้นและร่อง (T&G)
หน้าแปลนด้านหนึ่งมีวงแหวนยกขึ้น (ลิ้น) หน้าแปลนผสมพันธุ์มีช่อง (ร่อง) ที่ตรงกัน ปะเก็นถูกจำกัดไว้อย่างสมบูรณ์และไม่สามารถเป่าออกได้ ทำให้ใบหน้าประเภทนี้เป็นที่นิยมสำหรับบริการที่เป็นพิษ อันตรายถึงชีวิต หรือมีความผันผวนสูง ใช้สำหรับฝาปั๊มและหัวฉีดภาชนะ
ชายและหญิง (M&F)
คล้ายกับ T&G แต่มีแหวนปะเก็นแบนอยู่ในช่องหน้าตัวเมีย ใช้ในระบบท่อที่สำคัญหรือแบบเรียงแถวซึ่งต้องควบคุมตำแหน่งของปะเก็นอย่างแม่นยำ
ตารางที่ 3: ประเภทหน้าแปลน - มาตรฐาน ปะเก็น และการใช้งาน
ประเภทหน้าแปลน - มาตรฐานและคู่มือการเลือก | |||||
ประเภทใบหน้า | มาตรฐาน | ชั้นเรียนที่เกี่ยวข้อง | ประเภทปะเก็น | ประสิทธิภาพการปิดผนึก | บริการทั่วไป |
| ใบหน้ายก (RF) | ASME B16.5 | 150–2500 | แผลเกลียว/แหวน | ดี | กระบวนการทั่วไป, ยูทิลิตี้ |
| หน้าแบน (FF) | ASME B16.5 | 125/150 ASME | ปะเก็นอ่อนแบบเต็มหน้า- | ปานกลาง | ความกดอากาศต่ำ-; วาล์วเหล็กหล่อ |
| ข้อต่อแบบแหวน (RTJ) | ASME B16.20 | 300–2500 | แหวนวงรี/แปดเหลี่ยม | ยอดเยี่ยม | ความดันสูง- อุณหภูมิสูง- H2S |
| ลิ้นและร่อง (T&G) | ASME B16.5 | 150–2500 | แผลแบน/เป็นเกลียว | ดีมาก | บริการเป็นพิษ/ถึงตาย เครื่องสูบน้ำ |
| ชาย & หญิง (M&F) | ASME B16.5 | 150–2500 | แหวนแบน | ดีมาก | บริการที่สำคัญ, ท่อเรียงราย |
วัสดุหน้าแปลน: จับคู่โลหะกับกระบวนการ
ระดับแรงดันที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะกำหนดหน้าแปลน วัสดุต้องเข้ากันได้กับของเหลวในกระบวนการ อุณหภูมิการทำงาน สภาพแวดล้อมการกัดกร่อน และข้อกำหนดรหัสที่เกี่ยวข้อง ASME B16.5 จัดระเบียบวัสดุหน้าแปลนเป็นกลุ่มตามหมายเลข โดยแต่ละกลุ่มมีตารางคะแนน P-T ของตัวเอง
หน้าแปลนเหล็กคาร์บอน (กลุ่ม 1.1 และ 1.2)
ASTM A105 (ฟอร์จ) เป็นวัสดุหน้าแปลนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก ครอบคลุมถึงบริการที่อุณหภูมิแวดล้อมถึงปานกลางในตัวกลางที่ไม่-กัดกร่อนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย สำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ- (ถึง -50 องศา F) จะมีการระบุ ASTM A350-LF2 (กลุ่ม 1.2) พร้อมการตีขึ้นรูปที่ผ่านการทดสอบแรงกระแทกตามที่กำหนดโดย ASME B31.3
หน้าแปลนสแตนเลส (กลุ่ม 2.2, 2.3, 2.4)
316L (A182-F316L, กลุ่ม 2.3):มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับหน้าแปลน-ต้านทานการกัดกร่อน เกรดคาร์บอน 'L' ต่ำ-ป้องกันอาการแพ้จากการเชื่อม เหมาะสำหรับกระบวนการแปรรูปทางเคมี ยา อาหาร/เครื่องดื่ม และสภาพแวดล้อมบริเวณที่มีน้ำกระเซ็นในทะเล PREN (จำนวนเทียบเท่าความต้านทานแบบหลุม) ประมาณ 24
317L (A182-F317L, กลุ่ม 2.3):ปริมาณโมลิบดีนัมที่สูงกว่า 316L ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดซัลฟิวริกและกรดอะซิติก ระบุไว้ในโรงงานเยื่อกระดาษและกระดาษและระบบการจัดการกรด- พรีน ประมาณ 28
904L (A182-F904L, UNS N08904, กลุ่ม 2.4):เกรดซุปเปอร์-ออสเทนนิติกที่มี Mo 4.5% และ Cu 1.5% ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการต้านทานกรดซัลฟิวริก มีประสิทธิภาพเหนือกว่า 316L อย่างมีนัยสำคัญในเจือจาง H2SO4 PREN ประมาณ 36 EETA สต๊อกและจัดหาหน้าแปลน 904L
254 SMO / F44 (A182-F44, UNS S31254, กลุ่ม 2.4):เกรดออสเทนนิติกซูเปอร์-โมลิบดีนัม 6% ให้ความต้านทานที่โดดเด่นต่อการเกิดบ่อน้ำทะเล การกัดกร่อนตามรอยแยก และคลอไรด์-จากการกัดกร่อนจากความเค้นแตก (SCC) PREN ประมาณ 43 ปี ใช้กันอย่างแพร่หลายในบริการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล นอกชายฝั่ง และโรงงานฟอกขาว EETA จัดเก็บและจัดหาหน้าแปลน SMO จำนวน 254 ชิ้น
หน้าแปลนโลหะผสมนิกเกิล (กลุ่ม 3.1–3.4)
โมเนล 400 (B564-N04400, กลุ่ม 3.2):ต้านทานกรดไฮโดรฟลูออริกและน้ำทะเลได้ดีเยี่ยม ใช้ในหน่วย HF alkylation, อุปกรณ์ตกแต่งปั๊มเดินทะเล และการแยกเกลือออกจากน้ำเค็ม
ฮาสเตลลอย C-276 (B564-N10276, กลุ่ม 3.3):วัสดุมาตรฐานสำหรับการกัดกร่อนที่รุนแรง - กรดรุนแรง คลอรีนเปียก การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย (FGD) พิกัดที่ 1,000 องศา F EETA จ่ายหน้าแปลน C-276 ให้กับคลาส 150 ถึง 1500
อินโคเนล 625 (B564-N06625, กลุ่ม 3.3):ทนทานต่ออุณหภูมิสูง-เป็นพิเศษและทนต่อการเกิดออกซิเดชันถึง 1,800 องศา F มีการระบุในโรงงานเคมีใต้ทะเลนอกชายฝั่ง โรงงาน-เกรดการบินและอวกาศ และ-บริการก๊าซที่มีอุณหภูมิสูง EETA จำหน่ายหน้าแปลน Inconel 625 ในทุกประเภทมาตรฐาน
ตารางที่ 4: กลุ่มวัสดุหน้าแปลน ข้อมูลจำเพาะของ ASTM และประสิทธิภาพการกัดกร่อน
กลุ่มวัสดุหน้าแปลนและการจำแนกประเภท ASME B16.5 | ||||||
วัสดุ | ข้อมูลจำเพาะ ASTM | กลุ่ม ASME B16.5 | อุตสาหกรรมทั่วไป | อุณหภูมิสูงสุด (องศา F/ องศา) | ความต้านทานการกัดกร่อน | อีต้า ซัพพลาย |
| เหล็กกล้าคาร์บอน | A105 / A350-LF2 | 1.1 / 1.2 | ปิโตรเคมีกำลัง | 800 องศาฟาเรนไฮต์ / 427 องศา | ต่ำ | เลขที่ |
| สแตนเลส 316L | A182-F316L | 2.3 | สารเคมี ยา อาหาร | 850 องศาฟาเรนไฮต์ / 454 องศา | สูง | ใช่ |
| สแตนเลส 317L | A182-F317L | 2.3 | เยื่อและกระดาษ กรด | 850 องศาฟาเรนไฮต์ / 454 องศา | สูง | ใช่ |
| สแตนเลส 904L | A182-F904L (UNS N08904) | 2.4 | กรดซัลฟูริก, การแยกเกลือออกจากทะเล | 900 องศาฟาเรนไฮต์ / 482 องศา | สูงมาก | ใช่ |
| 254 เอสเอ็มโอ (6Mo) | A182-F44 (UNS S31254) | 2.4 | น้ำทะเล สารฟอกขาว กรด | 900 องศาฟาเรนไฮต์ / 482 องศา | สูงมาก | ใช่ |
| ล้อแม็ก 400 (โมเนล) | B564-N04400 | 3.2 | บริการทางทะเล, กรด HF | 900 องศาฟาเรนไฮต์ / 482 องศา | ยอดเยี่ยม | ใช่ |
| ล้อแม็ก C-276 (Hastelloy) | B564-N10276 | 3.3 | การกัดกร่อนอย่างรุนแรง FGD | 1,000 องศาฟาเรนไฮต์ / 538 องศา | ซูพีเรียร์ | ใช่ |
| อินโคเนล 625 | B564-N06625 | 3.3 | ก๊าซอุณหภูมิสูงนอกชายฝั่ง- | 1800 องศาฟาเรนไฮต์ / 982 องศา | ซูพีเรียร์ | ใช่ |
วิธีเลือกคลาสแปลนที่ถูกต้อง: กรอบการตัดสินใจ{0}}ทีละขั้นตอน
การเลือกประเภทหน้าแปลนที่ถูกต้องต้องใช้แนวทางที่เป็นระบบ วิศวกรต้องไม่ปัดเศษขึ้นเป็นคลาสถัดไป - ทั้งที่เกิน-ข้อกำหนด (ต้นทุนและน้ำหนักที่ไม่จำเป็น) และต่ำกว่า-ข้อกำหนด (ความล้มเหลวด้านความปลอดภัย) ถือเป็นข้อผิดพลาดทางวิศวกรรมที่ร้ายแรง

ขั้นตอนที่ 1 - กำหนดแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAOP)
สร้างแรงดันสูงสุดที่ระบบสามารถเข้าถึงได้ รวมถึงสภาวะไฟกระชาก ปั่นป่วน และชุดวาล์วระบาย เพิ่มระยะขอบการออกแบบตามโค้ดที่เกี่ยวข้องของคุณ (โดยทั่วไปจะสูงกว่าแรงดันใช้งานปกติ 10–33%)
ขั้นตอนที่ 2 - กำหนดอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่อนุญาต (MAOT)
กำหนดอุณหภูมิสูงสุดของกระบวนการและคำนึงถึงการทัศนศึกษา โปรดจำไว้ว่าพิกัดแรงดันจะลดลงตามอุณหภูมิ - ให้ตรวจสอบตาราง P-T ที่ MAOT ของคุณเสมอ ไม่ใช่ที่สภาพแวดล้อม
ขั้นตอนที่ 3 - ระบุกลุ่มวัสดุ
เลือกกวัสดุหน้าแปลนเข้ากันได้กับของเหลวในกระบวนการ ใช้ตารางการกัดกร่อน (NACE, คู่มือ Outokumpu, ข้อมูลผู้ขาย) เพื่อยืนยันความเข้ากันได้ของสารเคมี ระบุหมายเลขกลุ่มวัสดุ ASME B16.5 ที่สอดคล้องกันสำหรับโลหะผสมที่คุณเลือก
ขั้นตอนที่ 4 - ค้นหาคะแนน P- T
อ้างอิง-อ้างอิง MAOP, MAOT และกลุ่มวัสดุของคุณในตารางคะแนน ASME B16.5 P-T เลือกคลาสต่ำสุดที่มีพิกัด P-T เกินแรงกดดันการออกแบบของคุณที่อุณหภูมิการออกแบบ
ขั้นตอนที่ 5 - ตรวจสอบข้อกำหนดของโค้ด
ยืนยันว่าคลาสที่เลือกเป็นไปตามคลาสท่อ ASME B31.3 ขั้นต่ำสำหรับหมวดหมู่ของไหล สำหรับบริการที่มีรสเปรี้ยว ให้ใช้ข้อกำหนด NACE MR0175 / ISO 15156 สำหรับกรณีอัคคีภัยหรือบริการถึงแก่ชีวิต อาจมีข้อจำกัดเพิ่มเติม
ขั้นตอนที่ 6 - ระบุประเภทใบหน้าและปะเก็น
สำหรับคลาส 150–300 ที่ให้บริการที่สะอาดและไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต-: หน้ายกพร้อมปะเก็นแผลแบบเกลียวถือเป็นมาตรฐาน สำหรับคลาส 600 ขึ้นไป หรือใน H2S ไอน้ำอุณหภูมิสูง-หรือบริการที่อันตรายถึงชีวิต: แนะนำให้ใช้ข้อต่อแบบวงแหวน (RTJ) ปรึกษา ASME PCC-1 สำหรับข้อกำหนดความเค้นที่นั่งของปะเก็น
ตารางที่ 5: เมทริกซ์การเลือกประเภทหน้าแปลนและวัสดุตามเงื่อนไขการบริการ
เมทริกซ์การเลือกคลาสและวัสดุของหน้าแปลน | ||||||
เงื่อนไขการให้บริการ | คลาสที่แนะนำ | ประเภทใบหน้า | กลุ่มวัสดุ | ปะเก็น | มาตรฐานที่สำคัญ | ระดับความเสี่ยง |
| น้ำประปา / HVAC (< 150 psi, < 300°F) | รุ่นที่ 150 | เงยหน้าขึ้น | 1.1 | แผลเป็นเกลียว | ASME B16.5 | ต่ำ |
| ไอน้ำแรงดันต่ำ- (150–285 psi น้อยกว่าหรือเท่ากับ 600 องศา F) | รุ่นที่ 150 | เงยหน้าขึ้น | 1.1 | แผลเป็นเกลียว | ASME B16.5 | ต่ำ |
| กระบวนการแรงดันปานกลาง- (300–720 psi) | คลาส 300 | เงยหน้าขึ้น | 1.1 หรือ 2.3 | แผลเป็นเกลียว | ASME B16.5 | ปานกลาง |
| ก๊าซ/น้ำมันแรงดันสูง- (600–1,400 psi) | คลาส 600 | ข้อต่อแหวน | 1.1 | แหวนวงรี | ASME B16.5 / B16.20 | สูง |
| High-temp steam (>750 องศาฟาเรนไฮต์ > 1,500 psi) | รุ่นที่ 900–1500 | ข้อต่อแหวน | 1.1 | แหวนแปดเหลี่ยม | ASME B16.5 / ASME PTC | สูง |
| บริการกัดกร่อนน้ำทะเล/ทะเล | รุ่นที่ 150–300 | ยกขึ้น/RTJ | 2.3 / 3.2 | แผลเป็นเกลียว | เนซ MR0175 | ปานกลาง |
| H2S / ก๊าซเปรี้ยว (บริการ NACE) | ชั้นเรียน 600–900 | ข้อต่อแหวน | 1.2 (ทดสอบ HIC) | แหวนวงรี | NACE MR0175 / ISO 15156 | วิกฤต |
| กรดเข้มข้น (H2SO4, HCl) | รุ่นที่ 150–300 | เงยหน้าขึ้น | 2.4 / 3.3 | ซองไฟเบอร์ | ASME B16.5 | สูง |
| ไครโอเจนิกส์ (LNG, < −100 องศา F) | รุ่นที่ 150–300 | เงยหน้าขึ้น | 1.2 (อุณหภูมิต่ำ-) | แผลเป็นเกลียว | ASME B31.3 / MSS SP-44 | สูง |
| Ultra-high-pressure H2 or process (>5,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | ชั้น 2500 | ข้อต่อแหวน | 1.1 / 2.3 | แหวนแปดเหลี่ยม | ASME B16.5 | วิกฤต |
คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: ฉันสามารถจับคู่หน้าแปลน Class 300 กับหน้าแปลน Class 150 ได้หรือไม่
คำตอบคุณสามารถโบลต์พวกมันเข้าด้วยกันทางกายภาพได้ เนื่องจากรูปแบบของรูโบลต์ตรงกันในช่วงขนาดที่กำหนด แต่ชุดประกอบนั้นจัดอยู่ในประเภทที่ต่ำกว่า (Class 150) ซึ่งบางครั้งอาจเกิดขึ้นโดยเจตนาในระหว่างการอัปเกรดระบบ แต่ส่วนประกอบระดับล่าง-จะกลายเป็นปัจจัยจำกัด ASME B31.3 กำหนดให้ข้อต่อได้รับการจัดอันดับเป็นส่วนประกอบที่อ่อนแอที่สุด
คำถามที่ 2: 'L' ใน 316L หมายถึงอะไร และมีความสำคัญกับหน้าแปลนหรือไม่
คำตอบ'L' หมายถึงคาร์บอนต่ำ - ปริมาณคาร์บอนสูงสุด 0.03% เทียบกับ 0.08% สำหรับมาตรฐาน 316 เกรดคาร์บอนต่ำ-ป้องกันการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ในบริเวณที่ได้รับผลกระทบความร้อน-ระหว่างการเชื่อม ซึ่งทำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่าอาการแพ้ซึ่งช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมาก สำหรับการเชื่อมต่อหน้าแปลนเชื่อม ให้ระบุเกรด L- เสมอ
คำถามที่ 3: PREN คืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญในการเลือกหน้าแปลน
คำตอบPREN (หมายเลขเทียบเท่าความต้านทานต่อการเกิดหลุม) เป็นดัชนีตามสูตร-ที่คาดการณ์ความต้านทานของเหล็กกล้าไร้สนิมต่อการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม: PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N โดยทั่วไปจะต้องมีค่า PREN ที่สูงกว่า 40 สำหรับการให้บริการน้ำทะเลที่จมอยู่ใต้น้ำ สำหรับบริบท: 316L มี PREN ~24, 904L มี PREN ~36 และ 254 SMO มี PREN ~43 การเลือกวัสดุหน้าแปลนตามระดับความดันเพียงอย่างเดียวโดยไม่คำนึงถึง PREN ในการให้บริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะทำให้เกิดความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร
คำถามที่ 4: จำเป็นต้องใช้หน้าแปลน Ring Type Joint (RTJ) เมื่อใด
คำตอบจำเป็นต้องใช้หน้าแปลน RTJ หรือแนะนำอย่างยิ่งในสี่สถานการณ์: (1) คลาส 600 และสูงกว่า (2) อุณหภูมิที่สูงกว่า 750 องศา F (400 องศา ) (3) บริการเปรี้ยว H2S ต่อ NACE MR0175 และ (4) บริการของเหลวที่อันตรายถึงชีวิตหรือเป็นพิษ RTJ สร้างซีลจากโลหะ-ถึง-โดยไม่ขึ้นอยู่กับการเสื่อมสภาพของวัสดุปะเก็น ซึ่งให้ความต้านทานการระเบิดที่เหนือกว่า
คำถามที่ 5: ASME B16.5 และ ASME B16.47 แตกต่างกันอย่างไร
คำตอบASME B16.5 ครอบคลุมหน้าแปลนท่อตั้งแต่ NPS 1/2 ถึง NPS 24 ASME B16.47 ครอบคลุมหน้าแปลนเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- ตั้งแต่ NPS 26 ถึง NPS 60 หน้าแปลน B16.47 Series A (จาก MSS SP-44) มีน้ำหนักมากกว่าและใช้ในท่อ หน้าแปลน Series B (จาก API 605) มีน้ำหนักเบากว่าและใช้ในโรงงานแปรรูป หากคุณระบุหน้าแปลนที่ใหญ่กว่า NPS 24 คุณต้องอ้างอิง B16.47
คำถามที่ 6: หน้าแปลน Class 150 สามารถรองรับสุญญากาศเต็มรูปแบบได้หรือไม่
คำตอบใช่ - หน้าแปลนคลาส 150 มักใช้ในบริการสุญญากาศ ข้อกังวลในการบริการสุญญากาศคือความเสี่ยงที่ปะเก็นระเบิด (ซึ่งใช้ไม่ได้) และหน้าแปลนอาจบิดเบี้ยวภายใต้ค่าดิฟเฟอเรนเชียลเต็ม สำหรับสุญญากาศลึก (< 1 mmHg), consult the equipment manufacturer and verify the bolted joint design using ASME PCC-1 methodology.
คำถามที่ 7: ฉันจะยืนยันระดับแรงดันได้อย่างไร หากวัสดุของฉันไม่อยู่ใน ASME B16.5
คำตอบหากไม่มีการระบุวัสดุที่แน่นอนของคุณ ให้ค้นหากลุ่มวัสดุ ASME B16.5 ที่ใกล้เคียงที่สุดโดยพิจารณาจากแรงดึงขั้นต่ำและความแข็งแรงของผลผลิต ในกรณีเช่นนี้ การให้คะแนนอาจคำนวณตาม ASME B16.5 ภาคผนวก II หรือหน้าแปลนอาจได้รับการออกแบบเป็นหน้าแปลนพิเศษตาม ASME มาตรา VIII ส่วนที่ 1 ภาคผนวก 2 เกี่ยวข้องกับวิศวกรภาชนะรับความดันที่ได้รับใบอนุญาตเสมอสำหรับการใช้งานวัสดุที่ไม่ได้มาตรฐาน-
