Οι φλάντζες μπορούν να ταξινομηθούν συστηματικά από την βαθμολογία πίεσης, η οποία καθορίζει τη μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας (MAWP) που μπορούν να αντέξουν υπό καθορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και μέσου. Αυτή η ταξινόμηση είναι κρίσιμη για την εξασφάλιση της ασφάλειας, την πρόληψη διαρροών και τη διατήρηση της ακεραιότητας του συστήματος σε δίκτυα σωληνώσεων. Παρακάτω είναι μια λεπτομερής αγγλική ανάλυση των κατηγοριών πίεσης φλάντζας, ευθυγραμμισμένη με τα κύρια διεθνή πρότυπα (π.χ., ASME, EN, GB):
1. Βασικά στοιχεία βαθμολογίας πίεσης
Οι βαθμολογίες πίεσης ορίζονται από κώδικες (π.χ., ASME B16.5, EN 1092-1) και αντιπροσωπεύουν τη MAWP υπό τυπικές συνθήκες δοκιμής (συνήθως 20°C/68°F). Για αυξημένες θερμοκρασίες, η επιτρεπόμενη πίεση μειώνεται λόγω της μείωσης της αντοχής του υλικού. Οι βασικές παράμετροι περιλαμβάνουν:
- Πίεση σχεδιασμού (DP): Μέγιστη πίεση που η φλάντζα είναι βαθμολογημένη για να χειριστεί.
- Βαθμολογία θερμοκρασίας: Το εύρος θερμοκρασιών στις οποίες εφαρμόζεται το DP (π.χ., το ASME B16.5 καθορίζει βαθμολογίες από -29°C έως 427°C για ανθρακούχο χάλυβα).
- Πίνακας πίεσης-θερμοκρασίας (P-T): Ένα διάγραμμα που επιβάλλεται από τον κώδικα που συνδέει την πίεση με τη θερμοκρασία για κάθε κατηγορία/βαθμό.
2. Ταξινόμηση κατά τυπικά συστήματα
Α. ASME B16.5 (Βόρεια Αμερική/Ευρώπη): Βαθμολογία βάσει κατηγορίας
Το ASME B16.5 είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο πρότυπο για φλάντζες σωλήνων και εξαρτήματα με φλάντζες στις βιομηχανίες πετρελαίου, φυσικού αερίου και χημικών. Ορίζει επτά κύριες κατηγορίες πίεσης (Class 150 έως Class 2500), με ενδιάμεσες κατηγορίες (π.χ., Class 900, Class 1500) για εξειδικευμένες εφαρμογές.
| Κατηγορία |
Εύρος πίεσης σχεδιασμού |
Βασικά χαρακτηριστικά και εφαρμογές |
| Class 150 |
Έως ~2,0 MPa (290 psi) στους 20°C |
- Ελαφρύτερη κατηγορία; μικρό πάχος φλάντζας, μικρή διάμετρος κύκλου μπουλονιών (BCD), λιγότερα μπουλόνια (4–8 μπουλόνια).
- Κοινό σε συστήματα χαμηλής πίεσης: νερό, αέρας, ατμός (≤150°C) και μη διαβρωτικά υγρά.
- Υλικά: Ανθρακούχο χάλυβας (π.χ., ASTM A105), ανοξείδωτος χάλυβας (π.χ., ASTM A182 F304). |
| Class 300 |
Έως ~5,0 MPa (725 psi) στους 20°C |
- Παχύτερες φλάντζες, μεγαλύτερο BCD, περισσότερα μπουλόνια (8–12 μπουλόνια) από την Class 150.
- Κατάλληλο για μέτριες πιέσεις: αγωγοί πετρελαίου/φυσικού αερίου, θέρμανση διεργασίας και ψύξη.
- Υλικά: Ανθρακούχο χάλυβας (A105), χάλυβας κράματος (A350 LF2 για χαμηλές θερμοκρασίες). |
| Class 600 |
Έως ~10,0 MPa (1.450 psi) στους 20°C |
- Βαρύτερη κατασκευή; το πάχος της φλάντζας αυξάνεται σημαντικά.
- Χρησιμοποιείται σε συστήματα υψηλής πίεσης: υδραυλικές γραμμές, πεπιεσμένος αέρας και χημική επεξεργασία (≤427°C).
- Υλικά: Ανθρακούχο χάλυβας (A350 LF2), ανοξείδωτος χάλυβας (A182 F316). |
| Class 900 |
Έως ~15,0 MPa (2.175 psi) στους 20°C |
- Σχεδιασμένο για πολύ υψηλές πιέσεις; στιβαρή σύνδεση φλάντζας-σωλήνα (λαιμός συγκόλλησης ή συγκόλληση υποδοχής).
- Εφαρμογές: Ατμός υψηλής πίεσης, μεταφορά αερίου και επεξεργασία υδρογονανθράκων (≤427°C).
- Υλικά: Χάλυβας κράματος (A354 BC, A182 F51 για όξινη υπηρεσία). |
| Class 1500 |
Έως ~25,0 MPa (3.625 psi) στους 20°C |
- Αντοχή σε ακραία πίεση; περιορίζεται σε εξειδικευμένες εφαρμογές.
- Απαιτεί σωλήνες με παχιά τοιχώματα (πρόγραμμα 160 ή υψηλότερο) και ταιριαστές φλάντζες.
- Υλικά: Χάλυβας κράματος υψηλής αντοχής (A387 Gr. 22 CL.2). |
| Class 2500 |
Έως ~42,0 MPa (6.090 psi) στους 20°C |
- Υψηλότερη τυπική κατηγορία; χρησιμοποιείται σε κρίσιμα συστήματα υψηλής πίεσης (π.χ., αγωγοί πετρελαιοπηγών, πυρηνικοί αντιδραστήρες).
- Οι φλάντζες είναι ογκώδεις, με μεγάλα μοτίβα μπουλονιών και παρεμβύσματα βαρέως τύπου (π.χ., σπειροειδή με μεταλλικό περίβλημα).
- Υλικά: Υπερκράματα (π.χ., Inconel 625 για αντοχή στη διάβρωση). |
Β. EN 1092-1 (Ευρώπη): Βαθμολογία βάσει PN
Το EN 1092-1 (Ευρωπαϊκό Πρότυπο) χρησιμοποιεί βαθμολογίες PN (Ονομαστική πίεση), όπου το «PN» ακολουθείται από μια αριθμητική τιμή (π.χ., PN10, PN16) που αντιπροσωπεύει τη MAWP σε bar (1 bar = 100 kPa ≈ 14,5 psi). Οι βασικές κατηγορίες περιλαμβάνουν:
| Βαθμολογία PN |
Πίεση σχεδιασμού |
Βασικά χαρακτηριστικά και εφαρμογές |
| PN 2.5 |
2,5 bar (~36 psi) |
- Εξαιρετικά χαμηλή πίεση; ελαφριές φλάντζες με ρηχά μπουλόνια.
- Χρησιμοποιείται σε συστήματα κενού, παροχή νερού και αποχέτευση. |
| PN 6 |
6 bar (~87 psi) |
- Χαμηλή πίεση; κοινό σε HVAC, άρδευση και υδραυλικά χαμηλού κινδύνου.
- Υλικά: Γαλβανισμένος χάλυβας (για αντοχή στη διάβρωση). |
| PN 10 |
10 bar (~145 psi) |
- Χαμηλή έως μέτρια πίεση; χρησιμοποιείται ευρέως στην διανομή νερού/αερίου, πεπιεσμένου αέρα και γραμμές διεργασίας (≤120°C).
- Υλικά: Ανθρακούχο χάλυβας (S235JR), όλκιμος σίδηρος (EN-GJS-400-15). |
| PN 16 |
16 bar (~232 psi) |
- Μέτρια πίεση; πρότυπο για βιομηχανικές σωληνώσεις (π.χ., χημικά εργοστάσια, επεξεργασία τροφίμων).
- Οι φλάντζες έχουν βαθύτερα μπουλόνια και παχύτερα τοιχώματα από το PN10.
- Υλικά: Ανοξείδωτος χάλυβας (1.4301), χυτοσίδηρος (EN-GJS-500-7). |
| PN 25 |
25 bar (~362 psi) |
- Υψηλή πίεση; χρησιμοποιείται σε γραμμές ατμού, υδραυλικά συστήματα και δίκτυα συλλογής πετρελαίου/φυσικού αερίου (≤200°C).
- Απαιτεί συνδέσεις λαιμού συγκόλλησης ή συγκόλλησης υποδοχής. |
| PN 40 |
40 bar (~580 psi) |
- Πολύ υψηλή πίεση; περιορίζεται σε εξειδικευμένα βιομηχανικά συστήματα (π.χ., συμπυκνωτές σταθμών παραγωγής ενέργειας, αντλίες υψηλής πίεσης).
- Οι φλάντζες συχνά συνδυάζονται με παρεμβύσματα δακτυλίου (RTJ) για στεγανοποίηση. |
| PN 63/PN 100/PN 160 |
63–160 bar (~914–2.320 psi) |
- Εξαιρετικά υψηλή πίεση; σπάνιο στη γενική βιομηχανία, αλλά χρησιμοποιείται σε υδραυλικές πρέσες, συμπιεστές αερίου και υπεράκτιες πλατφόρμες.
- Προσαρμοσμένα σχέδια με ενισχυμένους δακτυλίους φλάντζας. |
Γ. GB/T 9112 (Κίνα): Συνδυασμένες βαθμολογίες
Η σειρά GB/T 9112 της Κίνας ευθυγραμμίζεται τόσο με τα πρότυπα ASME όσο και με τα EN, χρησιμοποιώντας PN για μετρικές βαθμολογίες και αναφορά στην κατηγορία ASME για διεθνή συμβατότητα. Οι κοινές κατηγορίες περιλαμβάνουν:
- PN 10/PN 16: Ισοδύναμο με το ASME Class 150; συστήματα νερού/αερίου χαμηλής πίεσης.
- PN 25/PN 40: Ισοδύναμο με το ASME Class 300; βιομηχανικές σωληνώσεις μέτριας πίεσης.
- PN 63/PN 100: Ισοδύναμο με το ASME Class 600; αγωγοί πετρελαίου/φυσικού αερίου υψηλής πίεσης.
- PN 160/PN 250: Εξειδικευμένες κατηγορίες για ακραίες πιέσεις (π.χ., πυρηνικές, αεροδιαστημικές).
3. Βασικές εκτιμήσεις για την επιλογή βαθμολογίας πίεσης
- Επίδραση θερμοκρασίας: Οι βαθμολογίες πίεσης μειώνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, οι φλάντζες ASME Class 300 βαθμολογημένες στα 5,0 MPa στους 20°C ενδέχεται να χειριστούν μόνο 3,0 MPa στους 427°C (σύμφωνα με τους πίνακες ASME B16.5 P-T).
- Ιδιότητες ρευστού: Τα διαβρωτικά, τοξικά ή υψηλής καθαρότητας ρευστά απαιτούν υψηλότερες κατηγορίες πίεσης για την αποφυγή διαρροών (π.χ., χρήση Class 600 αντί Class 300 για όξινες υπηρεσίες).
- Πρόγραμμα σωλήνα: Οι φλάντζες υψηλής πίεσης πρέπει να ταιριάζουν με τα προγράμματα σωλήνων (π.χ., οι φλάντζες Class 900 χρησιμοποιούν σωλήνες Sch 80 ή Sch 160 για την αποφυγή συγκέντρωσης τάσεων).
- Συμβατότητα παρεμβύσματος: Οι υψηλότερες κατηγορίες πίεσης απαιτούν πιο στιβαρά παρεμβύσματα (π.χ., σπειροειδή μεταλλικά παρεμβύσματα για Class 1500+).
Σύνοψη
Οι βαθμολογίες πίεσης φλάντζας (Class ή PN) είναι θεμελιώδεις για το σχεδιασμό του συστήματος σωληνώσεων, υπαγορεύοντας την αντοχή του υλικού, τις δομικές διαστάσεις και τις απαιτήσεις στεγανοποίησης. Η επιλογή της σωστής κατηγορίας εξασφαλίζει την ασφάλεια, τη συμμόρφωση με τους κώδικες του κλάδου και τη βέλτιστη απόδοση σε θερμοκρασία και συνθήκες λειτουργίας. Να συμβουλεύεστε πάντα το σχετικό πρότυπο (ASME B16.5, EN 1092-1 ή GB/T 9112) και τους πίνακες P-T για ακριβείς εφαρμογές.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
