Poređenje ANSI i ASME standarda za prirubnice cijevi

Inženjeri, radnici u nabavci i voditelji projekata koji specificiraju dijelove cijevi za industrijsku, komercijalnu i infrastrukturnu upotrebu moraju znati kako se primjenjuju ANSI i ASME standardi za prirubnice čeličnih cijevi međusobno povezani. Američki nacionalni institut za standarde (ANSI) i Američko društvo mašinskih inženjera (ASME) su u prošlosti sarađivali na stvaranju standarda koji pokrivaju veličine prirubnica, stope pritiska, materijale i potrebe ispitivanja. Ovi standardi osiguravaju da su cjevovodni sistemi sigurni i kompatibilni. Moderne prirubnice čeličnih cijevi kupljene za projekte širom svijeta obično se odnose na standarde ASME B16.5 i B16.47. Oni su zamijenili starija ANSI imena, a zadržali su iste veličine kao i starije instalacije. Ova promjena pokazuje da su ASME-ove tehničke grupe sada zadužene za razvoj standarda. Istovremeno, dimenzije koje omogućavaju zamjenjivost tokom decenija razvoja infrastrukture ostale su iste. Pravilnim poznavanjem ovih standarda možete odabrati prave tipove prirubnica, klase pritiska i vrste materijala za svoj projekat, a istovremeno osigurati da rade sa postojećim sistemima i smanjiti troškove nabavke.

Historijski razvoj i evolucija standarda

Porijeklo ANSI standarda za prirubnice

Standardizirane prirubnice za čelične cijevi prvi put su proizvedene u Sjevernoj Americi početkom 1900-ih, kada je rast industrije stvorio potrebu za zamjenjivim dijelovima cijevi koji bi se mogli pouzdano spojiti na proizvode različitih proizvođača. Kao rezultat toga, ANSI je postao grupa koja je okupila proizvođače, inženjerska društva i krajnje korisnike kako bi radili na razvoju konsenzualnih standarda. Rani ANSI standardi za prirubnice postavljali su mjere za promjere krugova vijaka, debljinu prirubnice, detalje oblaganja i broj rupa za vijke. Ove mjere omogućile su zamjenjivost dijelova i dozvoljavale su različite nivoe pritiska korištenjem sistema klasifikacije. Ova osnovna pravila postavljala su klase pritiska, kao što su 150, 300, 600, 900, 1500 i 2500, koje su bile otprilike jednake najvišim pritiscima koji se mogu koristiti na određenim temperaturama. ANSI sistem označavanja stvorio je standardni jezik koji je olakšao kupovinu, projektovanje i instalaciju stvari na terenu osiguravajući da se prirubnice čeličnih cijevi od različitih dobavljača mogu sigurno spojiti bez ikakvih problema s veličinom ili performansama.

Prelazak na ASME standardni organ

Tokom 1980-ih, odgovornost za razvoj standarda za prirubnice čeličnih cijevi prešla je iz ANSI-ja u ASME kroz reorganizaciju koja je konsolidovala standarde za komponente cjevovoda pod strukturom ASME-ovog tehničkog odbora. Ovaj prelaz je odražavao ASME-ovo utvrđeno stručno znanje u kodovima za posude pod pritiskom i cjevovodne sisteme, stvarajući organizacijsku usklađenost između standarda za komponente i šireg ASME koda za kotlove i posude pod pritiskom. ASME B16 odbor preuzeo je odgovornost za razvoj i održavanje standarda za prirubnice, pri čemu B16.5 pokriva prirubnice od NPS 1/2 do NPS 24, a B16.47 se bavi prirubnicama velikog promjera koje prelaze NPS 26. Važno je napomenuti da je ASME održao dimenzijsku kompatibilnost s prethodnim ANSI standardima, osiguravajući da novoproizvedene prirubnice čeličnih cijevi ostanu zamjenjive s postojećim instaliranim sistemima bez potrebe za zamjenom infrastrukture na veliko. ASME standardi uključili su poboljšane tehničke zahtjeve, uključujući poboljšane specifikacije materijala, detaljnije tabele ocjena pritiska i temperature i poboljšane protokole ispitivanja.

Okvir savremenih standarda

Danas prirubnice čeličnih cijevi Specifikacije se obično pozivaju na standarde ASME B16.5 ili B16.47, iako se termin "ANSI prirubnice" i dalje koristi u industrijskom žargonu, odražavajući historijski sistem označavanja. ASME B16.5 sveobuhvatno obrađuje prirubnice, prirubničke spojnice i prirubničke ventile za veličine od NPS 1/2 do NPS 24, specificirajući dimenzije, tolerancije, materijale, omjer pritiska i temperature, zahtjeve za ispitivanje i konvencije označavanja. Ovaj standard pokriva različite tipove prirubnica, uključujući konfiguracije za zavarivanje na vrat, navlačenje, zavarivanje u utičnicu, preklopni spoj, navojne i slijepe konfiguracije, a svaka je optimizirana za specifične metode ugradnje i zahtjeve performansi. Specifikacije materijala na koje se pozivaju ASME standardi za prirubnice uključuju klase ugljičnog čelika kao što je ASTM A105 za kovane komponente i A216 WCB za lijevane prirubnice, zajedno s različitim opcijama od nehrđajućeg čelika i legiranog čelika koje se odnose na korozivne ili ekstremne temperature.

Tehničke specifikacije i zahtjevi za dizajn

Dimenzionalni standardi i tolerancije

ASME B16.5 utvrđuje precizne dimenzionalne zahtjeve za prirubnice čeličnih cijevi, osiguravajući zamjenjivost među proizvođačima, a istovremeno zadovoljavajući potrebne proizvodne tolerancije. Kritične dimenzije uključuju vanjski promjer prirubnice, promjer kruga vijaka, promjer i broj rupa za vijke, debljinu prirubnice, dimenzije glavčine za prirubnice za zavarivanje vrata te visinu i promjer podignute površine. Ove dimenzije slijede matematičke odnose koji održavaju proporcionalnost među nominalnim veličinama cijevi, a istovremeno zadovoljavaju povećanu debljinu materijala potrebnu za više klase pritiska. Broj rupa za vijke obično se povećava s veličinom prirubnice i klasom pritiska, osiguravajući adekvatnu raspodjelu sile stezanja oko oboda prirubnice. Prirubnice čeličnih cijevi proizvedene prema ASME dimenzijskim specifikacijama pouzdano se spajaju s pratećim prirubnicama, ventilima i mlaznicama opreme od različitih dobavljača bez potrebe za modifikacijom na terenu ili prilagođenim brtvama.

Omjeri pritiska i temperature i odabir materijala

Sistem ocjenjivanja pritiska i temperature koji reguliše prirubnice čeličnih cijevi predstavlja sofisticirani inženjerski okvir koji povezuje dozvoljene radne pritiske s radnim temperaturama za različite klase materijala i klase pritiska. ASME B16.5 pruža sveobuhvatne tabele koje specificiraju maksimalne dozvoljene radne pritiske za svaku klasu pritiska i grupu materijala na temperaturama u rasponu od kriogenih uslova do povišenih temperatura koje prelaze 1000°F. Ove ocjene odražavaju degradaciju čvrstoće materijala na povišenim temperaturama, pri čemu dozvoljeni pritisci opadaju s porastom temperature. Prirubnice od ugljičnog čelika proizvedene od ASTM A105 otkovaka predstavljaju najčešću specifikaciju materijala za opšte primjene, nudeći odličnu čvrstoću i isplativost za sisteme koji rade ispod 650°F. Primjene na višim temperaturama mogu zahtijevati klase čelika od hrom-molibdenskih legura, dok korozivne usluge zahtijevaju klase nehrđajućeg čelika, uključujući legure 304, 316 ili dupleks.

Konfiguracije oblaganja i kompatibilnost zaptivki

Prirubnice čeličnih cijevi Imaju različite konfiguracije površina koje međusobno djeluju s materijalima zaptivki kako bi stvorile nepropusne spojeve sposobne da izdrže sistemske pritiske, a istovremeno se prilagode termičkom širenju i mehaničkim vibracijama. Najčešći tip ASME B16.5 prirubnica je konfiguracija s podignutom površinom, gdje kružno podignuto područje strši iz tijela prirubnice, pružajući definiranu površinu za brtvljenje za ravne zaptivke ili spiralno namotane zaptivke. Podignute visine površina slijede standardizirane dimenzije, osiguravajući pravilnu kompresiju zaptivke kada su vijci zategnuti na određene vrijednosti obrtnog momenta. Obloge spojeva prstenastog tipa imaju obrađene žljebove koji prihvataju metalne prstenaste zaptivke, pružajući vrhunske performanse brtvljenja u primjenama visokog pritiska ili visoke temperature. Prirubnice s ravnom površinom bez podignutog dijela nalaze primjenu prilikom spajanja na opremu s mlaznicama s ravnom površinom ili prilikom spajanja na prirubnice od lijevanog željeza.

Praktična primjena u projektnim specifikacijama

Specifikacija prirubnica za novogradnju

Prilikom specificiranja prirubnica čeličnih cijevi za nove građevinske projekte, inženjeri moraju uravnotežiti tehničke zahtjeve, ekonomska razmatranja i dugoročnu održivost. Projektne specifikacije obično počinju identifikacijom primjenjivih cjevovodnih propisa, kao što su ASME B31.1 za energetske cijevi ili B31.3 za procesne cijevi, koji utvrđuju minimalne zahtjeve za odabir komponenti. Proces specifikacije zatim identificira potrebne klase pritiska na osnovu projektnih uslova pritiska i temperature. Odabir materijala uzima u obzir karakteristike fluida, uključujući korozivnost i ekstremne temperature. Prirubnice čeličnih cijevi za zavarivanje pružaju vrhunsku čvrstoću i otpornost na zamor kroz postepeni prijelaz debljine od cijevi do prirubnice, što ih čini poželjnim za kritične usluge uprkos višim troškovima materijala. Prirubnice koje se navlače nude jednostavnost ugradnje i niže početne troškove, ali generiraju veće koncentracije napona.

Naknadna ugradnja i osiguranje kvalitete

Zamjena prirubnice čeličnih cijevi U postojećim sistemima potrebna je pažljiva pažnja na održavanje kompatibilnosti s instaliranim konfiguracijama, uz potencijalnu nadogradnju na trenutne standarde. Zastarjeli sistemi mogu sadržavati prirubnice proizvedene prema zamijenjenim ANSI standardima koji zahtijevaju dimenzionalnu provjeru prije specificiranja zamjenskih komponenti. U mnogim slučajevima, prirubnice proizvedene prema trenutnim ASME B16.5 specifikacijama direktno zamjenjuju prethodnike koje je odredio ANSI zbog održavanja dimenzionalne kompatibilnosti. Osiguravanje da nabavljene prirubnice čeličnih cijevi odgovaraju specificiranim ASME standardima zahtijeva sveobuhvatne programe osiguranja kvalitete koji obuhvataju provjeru materijala, dimenzionalnu inspekciju, mehanička ispitivanja i pregled dokumentacije. Izvještaji o ispitivanju materijala koje su ovjerili proizvođači prirubnica dokumentiraju hemijski sastav i mehanička svojstva. Nezavisno laboratorijsko ispitivanje provjerava svojstva materijala ispitivanjem zatezanja i ispitivanjem udara. Dimenzionalna inspekcija provjerava usklađenost s ASME specificiranim dimenzijama unutar prihvatljivih tolerancija.

zaključak

Razumijevanje ANSI i ASME standarda za prirubnice čeličnih cijevi omogućava donošenje informiranih odluka o specifikacijama i nabavkama koje uravnotežuju tehničke performanse, ekonomsku efikasnost i dugoročnu pouzdanost. Evolucija od ANSI do ASME standarda održala je dimenzijsku kompatibilnost uz istovremeno unapređenje tehničkih zahtjeva. HEBEI RAYOUNG PIPELINE TECHNOLOGY CO., LTD., proizvođač prirubnica čeličnih cijevi, proizvodi precizne prirubnice čeličnih cijevi u skladu sa standardima ASME B16.5 i B16.47, uz podršku ISO 9001:2015 certifikata, podržavajući vaše najzahtjevnije projekte cjevovoda.

Pogosta vprašanja

1. Koja je razlika između ANSI i ASME standarda za prirubnice?

ANSI je prvobitno razvio standarde za prirubnice tokom ranog i srednjeg dvadesetog stoljeća, uspostavljajući dimenzijske specifikacije i sisteme klasa pritiska. Odgovornost za razvoj standarda prešla je na ASME tokom 1980-ih, pri čemu su ASME B16.5 i B16.47 zamijenili ANSI oznake, a zadržali dimenzijsku kompatibilnost. Trenutne prirubnice čeličnih cijevi odnose se na ASME standarde, iako terminologija "ANSI prirubnice" i dalje postoji u industrijskoj praksi, odražavajući historijske oznake.

2. Da li su ANSI i ASME prirubnice zamjenjive?

Da, prirubnice čeličnih cijevi proizvedene prema trenutnim standardima ASME B16.5 održavaju dimenzijsku kompatibilnost s ranijim prirubnicama koje je označio ANSI, ekvivalentne nominalne veličine i klase pritiska. Prečnici kruga vijaka, količine i veličine rupa za vijke, te dimenzije obloženih površina ostaju konzistentni, što omogućava pouzdano spajanje između prirubnica iz različitih generacija standarda. Ova kompatibilnost štiti investicije u infrastrukturu osiguravajući da zamjenske komponente odgovaraju postojećim instalacijama.

3. Kako da odaberem odgovarajuću klasu pritiska za svoju primjenu?

Odaberite klase pritiska upoređujući maksimalni projektovani pritisak i temperaturu sistema sa tabelama nazivnih pritisaka i temperature ASME B16.5 za određenu klasu materijala. Odaberite klasu pritiska gdje odgovarajuća nazivna vrijednost premašuje projektne uslove za odgovarajuće sigurnosne margine. Razmotrite prelazne uslove tokom pokretanja, gašenja ili poremećaja u procesu. Konzervativna praksa određuje sljedeću višu klasu pritiska kada se projektni uslovi približe granicama nazivnih vrijednosti.

4. Koji se materijali obično koriste za prirubnice čeličnih cijevi?

Otkovci od ugljičnog čelika ASTM A105 predstavljaju najčešći materijal za prirubnice čeličnih cijevi opće namjene koje rade ispod 650°F (272°C). Vrste nehrđajućeg čelika, uključujući 304, 316 i dupleks legure, namijenjene su za korozivne uvjete. Čelici od hrom-molibdenskih legura održavaju čvrstoću na povišenim temperaturama iznad granica ugljičnog čelika. Izbor materijala ovisi o uvjetima rada, uključujući pritisak, temperaturu i karakteristike fluida.

CJEVOVOD HEBEI RAYOUNG: Proizvođači prirubnica od premium čeličnih cijevi

U kompaniji HEBEI RAYOUNG PIPELINE TECHNOLOGY CO., LTD., vjerujemo da izvrsna infrastruktura počinje s pouzdanim materijalima proizvedenim po najvišim međunarodnim standardima. Kao jedan od vodećih proizvođača cijevi i fitinga, isporučujemo visokokvalitetne... prirubnice čeličnih cijevi U skladu sa specifikacijama ASME B16.5 i B16.47 koje izdržavaju test vremena u različitim industrijskim primjenama. Naš sveobuhvatni portfolio prirubnica uključuje konfiguracije za zavarivanje na vrat, navlačenje, zavarivanje u utičnicu, navojne, preklopne i slijepe spojeve u klasama pritiska od 150 do 2500. Potkrijepljene certifikatom ISO 9001:2015, usklađenošću sa GOST-R i SGS validacijom, naše prirubnice za čelične cijevi pružaju konzistentan kvalitet, precizne dimenzije i pouzdane performanse. Kontaktirajte nas danas na info@hb-steel.com kako biste razgovarali o vašim specifičnim zahtjevima.

reference

1. Američko društvo mašinskih inženjera. (2021). Prirubnice za cijevi i prirubnički spojevi: NPS 1/2 do NPS 24 (ASME B16.5). New York: ASME International.

2. Američko društvo mašinskih inženjera. (2022). Čelične prirubnice velikog prečnika: NPS 26 do NPS 60 (ASME B16.47). New York: ASME International.

3. Becht, C. (2020). Procesni cjevovodi: Potpuni vodič za ASME B31.3. Četvrto izdanje. ASME Press, New York.

4. Mohitpour, M., Golshan, H. i Murray, A. (2021). Projektovanje i izgradnja cjevovoda: Praktični pristup. Treće izdanje. ASME Press, New York.

5. Nayyar, ML (2022). Priručnik za cijevi. Osmo izdanje. McGraw-Hill Education, New York.

6. Singh, KP, & Soler, AI (2020). Mehanički dizajn izmjenjivača toplote i komponenti posuda pod pritiskom. Drugo izdanje. Springer, Berlin, Njemačka.