Когда спецификация трубопровода требует использования фланцев из углеродистой стали, в строке материала почти всегда указывается ASTM A105. Это марка кованой углеродистой стали, используемая по умолчанию для фланцев, клапанов и других компонентов, работающих под давлением, и она используется в трубопроводах нефтегазовой, химической, энергетической и общей технологической промышленности. Причина проста: A105 обеспечивает надежное сочетание прочности, пластичности и обрабатываемости по цене, которую трудно превзойти. Что легко забыть, так это то, что «А105» не является полной спецификацией покупки. Вам еще предстоит выбрать класс давления, тип торца, размерный стандарт и требования к документации. В этом руководстве объясняется, что на самом деле гарантирует этот сорт, где находятся его пределы и что следует проверить, прежде чем заказ на фланцы попадет в цех.
Что такое кованая углеродистая сталь ASTM A105?
ASTM A105 — это спецификация для компонентов трубопроводов из кованой углеродистой стали, предназначенных для эксплуатации в системах под давлением при температуре окружающей среды и при более высоких температурах. Это не литейная марка и не марка конструкционных плит. Он охватывает поковки — фланцы, фитинги и корпуса клапанов, — которым придают форму горячей ковкой, а затем обрабатывают до окончательных размеров. Поскольку материал кованый, поток зерен повторяет форму детали, что обеспечивает фланцам лучшую устойчивость к ударам и усталости, чем у деталей, просто вырезанных из пластины или прутка.
Это также оценка большинства каталогов. Фланцы из углеродистой стали A105 используются в строительстве предприятий: от приварных шейк и накладных до типов с глухой сваркой и раструбной сваркой. Если системе необходим фланец, который можно подвергнуть гидростатическим испытаниям, поставить маркировку и надежно выдерживать давление, A105 является обычной отправной точкой.
Изготовление фланцев из углеродистой стали на заказ A105, завод Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. - это китайские производители фланцев из углеродистой стали A105, фабрика, мы изготавливаем на заказ и стандартные фланцы (G ... Посмотреть продукт → Химический состав
Химический состав A105 контролируется достаточно жестко, чтобы сталь оставалась ковкой и свариваемой, сохраняя при этом предсказуемость при повышенной температуре.
| Элемент | Массовый % |
|---|---|
| Углерод | 0,35 макс. |
| Марганец | 0,60–1,05 |
| Фосфор | 0,035 макс. |
| сера | 0,040 макс. |
| Кремний | 0,10–0,35 |
| Медь | 0,40 макс. |
| Никель | 0,40 макс. |
| Хром | 0,30 макс. |
| Молибден | 0,12 макс. |
| Ванадий | 0,08 макс. |
Механические свойства
Поковки A105 должны соответствовать минимальным требованиям к растяжению и твердости. Эти цифры не являются выдающимися по стандартам на легированную сталь, но их более чем достаточно для подавляющего большинства трубопроводов из углеродистой стали.
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Предел прочности | 485 МПа (70 фунтов на квадратный дюйм) мин |
| Предел текучести | 250 МПа (36 фунтов на квадратный дюйм) мин |
| Удлинение 50 мм | 22% мин. |
| Уменьшение площади | 30% мин. |
| Твердость по Бринеллю | 187 HBW макс. |
Практическим пределом является температура. Фланцевые соединения из А105 обычно считаются пригодными к использованию примерно с -20°F (-29°C) чтобы 1000°Ф (538°С) . Выше этой точки углеродистая сталь быстро теряет прочность, и решение по спецификации должно быть смещено в сторону марок нержавеющей стали или сплавов.
Стандарты и номинальные значения давления и температуры
Марка материала определяет, из чего изготовлен фланец; стандарт определяет его геометрию, допуски и номиналы. Большинство фланцев A105 изготавливаются в соответствии с ASME B16.5, который охватывает фланцы труб от NPS 1/2 до NPS 24 классов от 150 до 2500. Большие размеры подпадают под ASME B16.47. Для проектов за пределами Северной Америки материал A105 также используется для изготовления фланцев в соответствии со стандартами размеров EN 1092-1, JIS B2220, GB или DIN, если покупатель указывает материал ASTM.
Рейтинговая группа ASME B16.5 для A105
В таблицах давления и температуры ASME B16.5 A105 указан в разделе Группа 1.1 . Большинство фланцев из углеродистой стали, используемых в технологических трубопроводах, относятся к этой группе, и инспекторы колонн проверяют их в первую очередь при рассмотрении проекта.
Рабочее давление при температуре
Номинальные значения давления никогда не представляют собой одно число. Допустимое рабочее давление постоянно падает с повышением температуры, поэтому фланец с маркировкой «Класс 300» имеет прочность ровно настолько, насколько позволяет рабочая температура.
| Температура (°F) | Класс 150 (псиг.) | Класс 300 (псиг.) | Класс 600 (псиг.) |
|---|---|---|---|
| 100 | 285 | 740 | 1480 |
| 400 | 200 | 635 | 1265 |
| 600 | 140 | 550 | 1095 |
| 800 | 80 | 345 | 690 |
| 1000 | 20 | 85 | 170 |
Эти цифры объясняют реальные дизайнерские решения. Фланец A105 класса 150 вполне подходит для системы водяного охлаждения при температуре окружающей среды, но для паропровода с температурой 600°F обычно требуется класс 300 или выше, чтобы сохранить приемлемый запас. Если вы сравниваете классы для труб определенного размера, Руководство по выбору класса давления ANSI более подробно описывает компромиссы.
Распространенные типы фланцев A105
А105 — это материал, а не геометрия. Для изготовления всех распространенных типов фланцев используется одна и та же спецификация поковки, и правильный выбор зависит от размера трубы, давления, циклической нагрузки и частоты открытия соединения. Каждая геометрия имеет свой собственный профиль сварки, центровки и затрат, а различия между тремя наиболее распространенными стилями описаны в разделе Сравнение приварной шейки, надеваемого и глухого фланцев .
Фланцы с приварной горловиной
Фланец приварной шейки приваривается к трубе встык, что создает полнопрочное соединение без дополнительных изгибающих напряжений в месте соединения. Коническая ступица плавно распределяет нагрузку от фланцевого кольца на трубу, что делает ее предпочтительным типом для работы при высоком давлении, повышенной температуре, а также при циклических или вибрационных условиях.
Накидные и приварные фланцы
Накидные фланцы устанавливаются на внешнюю сторону трубы и привариваются угловыми сварными швами как с передней, так и с задней стороны. Их легче позиционировать и дешевле устанавливать, чем приварные фланцы с шейкой, что делает их широко распространенными в трубопроводах низкого и среднего давления. Для линий малого диаметра фланцы, приваренные в раструб, выполняют аналогичную роль, когда труба вставляется в цековку. В системах водоснабжения низкого давления и коммунальных услугах, Накладные фланцы класса 150 являются одними из самых экономичных вариантов.
Производители накладных фланцев класса 150 на заказ, завод Мы являемся производителями накладных фланцев класса 150, завод Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. Предлагаем изготовленные на заказ накладные фланцы класса 150 (S ... Посмотреть продукт → Глухие фланцы
Глухие фланцы используются для закрытия линии, патрубка сосуда или конца клапана. Поскольку на плоскую пластину действует полное внутреннее давление, глухой фланец данного класса обычно толще, чем фланец с аналогичным отверстием, и это правильный выбор, когда необходимо изолировать линию с возможностью ее повторного открытия.
Нахлесточные и резьбовые фланцы
Фланцы соединения внахлестку перемещаются за коротким концом, что позволяет фланцу вращаться для облегчения выравнивания болтов и упрощает демонтаж. Они полезны там, где трубопроводы приходится часто выравнивать или где мало места. Резьбовые фланцы в настоящее время ограничиваются в основном несварными соединениями малого диаметра, низкого давления, хотя они по-прежнему производятся из A105 для нишевых применений.
A105, A36 и Q235B: что считать эквивалентом
На рынке появляются заменители, особенно на нестандартные изготовления, поэтому стоит знать, какие материалы не являются эквивалентными. типы фланцев из углеродистой стали, применение и руководство по материалам описывает, где углеродистая сталь подходит для трубопроводных систем; приведенные ниже сравнения охватывают три класса, которые чаще всего путают.
А105 против А36
А36 — это конструкционная углеродистая сталь, продаваемая в виде листов, стержней и фасонных изделий. Это не спецификация поковки под давлением. Фланец, изготовленный из пластины A36, может иметь аналогичный предел текучести при комнатной температуре, но ему не хватает контролируемого процесса ковки, требований к термообработке и отслеживания материала, которые требует ASTM A105. Для работы под давлением с кодовой отметкой A36 не является эквивалентом и не подлежит замене.
A105 против Q235B
Q235B — китайская конструкционная углеродистая сталь, которая иногда встречается в недорогих фланцах. Он подходит для структурных компонентов, не находящихся под давлением, но не предназначен и не тестировался для работы под давлением во фланцах. Таблицы номинальных характеристик ASME B16.5 предполагают материалы группы 1.1, такие как A105; фланец Q235B не имеет определенного места в этих таблицах. Использование его на границе давления представляет собой риск для всего соединения, а не только для самого фланца.
A105 против фланцев из нержавеющей стали
Несмотря на все сильные стороны А105, это по-прежнему углеродистая сталь. Он будет ржаветь, если его оставить без защиты, и это неправильный выбор для сильно агрессивных сред, сред с высоким содержанием хлоридов или эксплуатации при очень низких температурах. Эти условия подталкивают спецификацию к маркам нержавеющей стали, таким как F304 или F316, которые имеют свои собственные номинальные давления и стоят значительно дороже. Выбор материала должен определяться жидкостью, а не ценой фланца.
Что необходимо подтвердить перед заказом фланцев A105
Реальная стоимость неправильного фланца — это не сам фланец. Линия останавливается, прокладка течет или гидроиспытание не проходит. Следующие проверки позволяют снизить эти риски:
- Сертификат материала и отслеживаемость. Требуйте сертификат EN 10204 3.1 или отчет о заводских испытаниях, в котором каждый номер плавки привязан к фактически поставленным поковкам.
- Маркировка. На фланцах должна быть указана идентификационная информация производителя, марка материала (ASTM A105), класс давления, размер и тепловой код в соответствии со стандартом MSS SP-25.
- Тип лица и отделка. Поднятое лицо используется по умолчанию. Убедитесь, что зубчатая поверхность находится в диапазоне 125–250 микродюймов AARH для стандартных прокладок, и укажите плоскую поверхность для чугунного оборудования или RTJ для кольцевого соединения.
- Низкотемпературная вязкость. Для эксплуатации при температуре ниже -20°F укажите стандартные испытания на ударную прочность A105 (A105N) или Шарпи в соответствии с ASTM A961.
- Проверка размеров. Проверьте отверстие, наружный диаметр, толщину, окружность болта и торцевую поверхность на соответствие допускам ASME B16.5. Отклонение даже в несколько миллиметров создает проблемы с выравниванием болтов на месте.
- Дополнительное тестирование. Гидростатический, PMI, ультразвуковой или магнитопорошковый контроль может быть назначен, когда фланец эксплуатируется в критических условиях или под высоким давлением.
- Хранение и покрытие. Фланцы из углеродистой стали быстро ржавеют во влажных условиях, поэтому покрытие, защита резьбы и метод упаковки должны соответствовать запланированному сроку хранения.
Стандартные каталоги покрывают большую часть спроса, но проекты по-прежнему имеют необычные отверстия, нестандартную облицовку или размеры, которым не соответствует ни один товар на складе. Производитель, специализирующийся на штамповке, с гибким производством может справиться с этими случаями; наш нестандартные кованые фланцы изготавливаются по чертежам заказчика, когда каталожная геометрия не соответствует линии.
Оптовые поставщики нестандартных фланцев, Экспортер, Компания Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. - китайские поставщики нестандартных фланцев, экспортер, компания, мы продаем оптом от 1/2 до 60 дюймов, W ... Посмотреть продукт → Заключение
ASTM A105 остается наиболее практичной и экономически эффективной отправной точкой для фланцев из углеродистой стали, работающих под давлением. Он хорошо поддается ковке, легко сваривается, а его характеристики давления и температуры документированы в таблицах номинальных значений ASME B16.5, которым уже доверяют инженеры и инспекторы. Относитесь к A105 как к части полной спецификации, а не как к сокращению: сопоставьте класс давления с рабочей температурой, выберите правильный тип фланца и отделку поверхности, потребуйте сертификат на материал и подтвердите маркировку. Когда эти детали установлены, фланцевое соединение из углеродистой стали работает точно так, как указано на чертежах.
Previous
