ASME B16.5 je nejrozšířenější norma pro příruby na světě, která upravuje příruby potrubí a přírubové fitinky od NPS ½ do NPS 24 v potrubních systémech pro ropu, plyn, petrochemii a proces. Definuje vše, co tým nákupu nebo potrubní technik potřebuje ke správnému určení příruby: sedm tlakových tříd (150 až 2500), jmenovité hodnoty tlaku a teploty podle skupiny materiálů, typy čel, rozměry vrtání, požadavky na šrouby a značení. Chybné uvedení některého z těchto parametrů může znamenat nákladný nesoulad v přírubovém spoji nebo v horším případě netěsnost v provozu.
ZC Steel Pipe vyrábí a vyváží příruby ASME B16.5 z uhlíkové oceli, legované oceli a nerezové oceli, které pokrývají všech sedm tlakových tříd a všechny standardní typy přírub – přivařovací hrdlo, nasouvací, slepé, hrdlové, závitové a přeplátované. Dodáváme příruby pro ropovody a plynovody, petrochemické závody a projekty procesního potrubí v Africe, na Středním východě a v Jižní Americe.
OBSAH
Co je ASME B16.5?
Sedm tlakových tříd
Hodnoty tlaku a teploty podle skupiny materiálů
Typy přírub, na které se vztahuje B16.5
Typy čel přírub — RF, FF, RTJ a další
Rozměry a vrtání
Materiály pro příruby ASME B16.5
Požadavky na šrouby a těsnění
ASME B16.5 vs ASME B16.47 — Která norma platí?
FAQ
1. Co je ASME B16.5?
STANDARDNÍ DEFINICE — ASME B16.5 ASME B16.5 (Trubkové příruby a přírubové fitinky: NPS ½ až NPS 24 metrický/palcový standard) vydává Americká společnost strojních inženýrů. Stanovuje jmenovité hodnoty tlaku a teploty, materiály, rozměry, tolerance, značení a zkoušení přírub v NPS ½ až NPS 24. Norma platí pro příruby vyrobené z litých nebo kovaných materiálů. Odkazuje se na něj ASME B31.3 (Procesní potrubí), ASME B31.4 (Liquid Pipeline), ASME B31.8 (Gas Transmission) a prakticky všechny hlavní potrubní předpisy na celém světě.
ASME B16.5 organizuje své tlakové třídy podle dvou proměnných: tlakové třídy a skupiny materiálu. Skutečný přípustný pracovní tlak příruby při dané teplotě je určen vyhledáním průsečíku těchto dvou proměnných v tabulkách hodnot tlaku a teploty normy. To znamená, že dvě příruby vyražené 'Třída 300', ale vyrobené z různých materiálů, mohou mít výrazně odlišné hodnoty tlaku – samotné číslo třídy nestačí k určení skutečné jmenovité hodnoty.
Norma pokrývá NPS ½ až NPS 24. Pro příruby nad NPS 24 viz ASME B16.47 (řada A nebo B), která rozšiřuje pokrytí na NPS 60.
2. Sedm tlakových tříd
ASME B16.5 definuje sedm tlakových tříd. Číslo třídy pochází z přibližného jmenovitého tlaku (v psi) příruby z uhlíkové oceli třídy X při 850 °F (454 °C) – což je nyní převážně historická konvence. V praxi je důležitá tabulka tlak-teplota pro konkrétní skupinu materiálů, nikoli samotné číslo třídy.
| Třída |
Přibl. MAWP při 38°C — A105 uhlíková ocel (bar / psi) |
Typické použití |
| 150 |
19,6 bar / 285 psi |
Nízkotlaké rozvody, voda, pára ≤ 200°C |
| 300 |
51,1 bar / 740 psi |
Distribuce plynu, střednětlaké procesní potrubí |
| 400 |
68,1 bar / 990 psi |
Méně časté; překlenovací třída mezi 300 a 600 |
| 600 |
102,1 bar / 1480 psi |
Vysokotlaká převodovka plynu a oleje, rafinérie |
| 900 |
153,4 bar / 2220 psi |
Vysokotlaká pára, vstřikování plynu, aplikace HPHT |
| 1500 |
255,6 bar / 3705 psi |
Velmi vysoký tlak — ústí vrtů, potrubí vstřikování plynu |
| 2500 |
425,5 bar / 6170 psi |
Extrémní tlak — podmořský, hluboký vrt HPHT |
Poznámka k pořízení – třída 400 je zřídka specifikována Třída 400 byla zavedena, aby překlenula mezeru mezi třídou 300 a třídou 600, ale v moderních projektech je specifikována jen zřídka. Mnoho mlýnů má omezené nebo žádné zásoby ve třídě 400 – obvykle vyžaduje minimální množství objednávky a delší dodací lhůtu. Pokud váš návrhový tlak spadá mezi třídu 300 a třídu 600, většina inženýrů jednoduše přejde na třídu 600. Třídu 400 zadejte pouze tehdy, pokud to váš projektový kód nebo specifikace klienta výslovně vyžaduje, a buďte připraveni na delší dodací lhůty.
3. Hodnoty tlaku a teploty podle skupiny materiálů
ASME B16.5 organizuje materiály do skupin — aktuálně 31 skupin pro lité a kované materiály. Každá skupina má svou vlastní tabulku hodnot tlaku a teploty. Nejčastěji používané skupiny materiálů v potrubí pro ropu a plyn jsou:
| Skupina materiálů |
Typická ASTM |
Popis materiálu |
Třída 150 MAWP při 38 °C |
Třída 300 MAWP při 38 °C |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
Uhlíková ocel – standardní |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
Uhlíková ocel — litá |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.13 |
A350 LF2 |
Uhlíková ocel – nízká teplota |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
Legovaná ocel 1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
Legovaná ocel 5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
Austenitická nerezová ocel (série 300) |
15,1 bar (220 psi) |
39,8 bar (578 psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
Nízkouhlíkový austenitický SS |
13,8 bar (200 psi) |
36,2 bar (525 psi) |
Kritický technický bod — Nerezové příruby mají nižší jmenovité hodnoty než uhlíková ocel Běžná chyba specifikace: příruby z austenitické nerezové oceli (skupiny 3.1, 3.2) mají nižší jmenovité hodnoty tlaku a teploty než příruby z uhlíkové oceli stejné třídy. Příruba třídy 150 A182 F316L je dimenzována pouze na 13,8 bar při 38 °C – oproti 19,6 bar pro stejnou třídu z uhlíkové oceli A105. Je tomu tak proto, že austenitická nerezová ocel má nižší mez kluzu při zvýšených teplotách než uhlíková ocel. Při míchání materiálů v potrubním systému vždy ověřte hodnocení PT podle tabulky skupin materiálů, nikoli pouze podle čísla třídy.
4. Typy přírub, na které se vztahuje B16.5
Svařovací krk (WN)
Náboj:
Dlouhá kuželová díra
Svar:
Tupý svar k potrubí
Pevnost:
Nejvyšší – svar s plným provarem
Nejlepší pro:
Vysokotlaký, cyklický, kritický servis
Slip-On (SO)
Náboj:
Krátký – trubka prochází skrz
Svar:
Dva koutové svary — uvnitř a vně
Síla:
Přibl. 2/3 svarového hrdla
Nejlepší pro:
Nižší tlak, obecný servis, snadné vyrovnání
Slepý (BL)
Náboj:
Pevná deska – bez vrtání
Svar:
Šroubovaný – žádné svařování
Použití:
Ukončete nebo izolujte konce potrubí
Nejlepší pro:
Všechny tlakové třídy, zkušební slepení
Socket Weld (SW)
Náboj:
Zapuštěný objímkový otvor
Svar:
Jediný koutový svar – pouze vnější
Limit velikosti:
Typická NPS ½ – NPS 3
Nejlepší pro:
Vedení vysokotlakých přístrojů s malým průměrem
Závitové (TH)
Náboj:
Vnitřní závit NPT
Svařování:
Není nutné svařování
Použití:
Nízkotlaká utilita, dočasná připojení
Nejlepší pro:
Tam, kde není možné svařování
Břišní kloub (LJ)
Náboj:
Plochý otvor – používá se s pahýlovým koncem
Svar:
Pahýlový konec přivařený k trubce; uvolněná příruba
Použití:
Častá demontáž; plátované/vložkované potrubí
Nejlepší pro:
Tam, kde rotace příruby napomáhá vyrovnání šroubů
Inženýrský pohled — Svařovací hrdlo není vždy povinné Příruby svařovacího hrdla jsou nejpevnějšího typu a jsou často standardně specifikovány v projektech ropy a zemního plynu. Nasouvací příruby jsou však plně přijatelné podle ASME B16.5 pro provoz třídy 150 a 300 v necyklických podmínkách bez rázového zatížení a mohou snížit náklady a dobu instalace u nízkotlakých systémů s velkým průměrem. Omezení na násuvné příruby obvykle pochází ze specifikací společnosti nebo projektových norem – nikoli ze samotného B16.5. Než automaticky upgradujete všechny příruby na svařovací hrdlo, zkontrolujte příslušnou specifikaci potrubí.
5. Typy čel přírub — RF, FF, RTJ a další
| Typ čela |
Zkratka |
Popis |
Typická |
aplikace těsnění |
| Zvednutý obličej |
RF |
Zvýšená kruhová kontaktní plocha — 1,6 mm pro třídu 150/300; 6,4 mm pro třídu 400–2500 |
Spirálově vinuté, plechové těsnění |
Nejběžnější — používá se ve většině potrubí ropy a plynu |
| Plochý obličej |
FF |
Celoplošné usazení – celá plocha příruby se dotýká těsnění |
Celoplošné měkké těsnění |
Připojení k litinovým nebo nekovovým přírubám — zabraňuje namáhání v ohybu |
| Kloub prstencového typu |
RTJ |
Obrobená drážka přijímá kovové kroužkové těsnění (oválné nebo osmihranné) |
Kovový kroužek (R, RX, BX) |
Vysoký tlak, vysoká teplota, kritická služba; spojení ústí vrtu a XT |
| Muž/žena |
M/F |
Jedna příruba má zvýšené čelo, druhá má odpovídající vybrání |
Plech nebo spirála vinutá |
Čerpadla, kompresory — samostředící těsnění |
| Jazyk a drážka |
T&G |
Úzké vyvýšené pero na jedné přírubě, odpovídající drážka na druhé |
Těsnění s úzkým kroužkem |
Výměníky tepla, nádoby – uzavřené těsnění |
Kritický technický bod — Nikdy nespojujte příruby RF a FF Zvýšené čelní příruby a příruby s plochým čelem nesmí být nikdy přímo sešroubovány. Zvýšená čelní příruba přišroubovaná k ploché čelní přírubě soustřeďuje zatížení těsnění pouze na zvýšenou část, což způsobuje, že příruba s plochým čelem (často litina nebo materiál s nižší pevností) se ohýbá a praská při zatížení šroubem. Pokud váš projekt vyžaduje připojení přírub RF a FF, musí být zvýšená plocha opracována naplocho nebo je nutné použít celoplošné těsnění a řízený utahovací moment šroubu. Toto je běžná chyba pole se skutečnými následky selhání.
6. Rozměry a velikosti otvorů
ASME B16.5 nastavuje vnější průměr, průměr kruhu šroubu, počet a průměr otvorů pro šrouby a minimální tloušťku příruby pro každou kombinaci NPS a třídy. Rozměry vrtání se nastavují podle použitého rozvrhu potrubí — B16.5 poskytuje tabulky vrtání pro standardní, XS (extra silné) a XXS rozvrhy a také řadu přechodných rozvrhů.
| NPS |
Třída 150 vnější průměr (mm) |
Třída 300 vnější průměr (mm) |
Třída 600 vnější průměr (mm) |
Počet šroubů (tř. 150) |
Počet šroubů (tř. 300/600) |
| ½' |
89 |
95 |
95 |
4 |
4 |
| 1' |
108 |
124 |
124 |
4 |
4 |
| 2' |
152 |
165 |
190 |
4 |
8 |
| 4' |
229 |
254 |
273 |
8 |
8 |
| 6' |
279 |
318 |
356 |
8 |
12 |
| 8' |
343 |
381 |
419 |
8 |
12 |
| 10' |
406 |
444 |
508 |
12 |
16 |
| 12' |
483 |
521 |
559 |
12 |
16 |
| 16' |
597 |
648 |
711 |
16 |
20 |
| 20' |
711 |
775 |
864 |
20 |
24 |
| 24' |
813 |
914 |
1016 |
20 |
24 |
Poznámka: Výše uvedené rozměry platí pro RF přivařovací hrdlové příruby. Násuvné, slepé a další typy mají stejný vnější průměr a kružnici šroubu, ale liší se tloušťkou a vrtáním. Pro konkrétní typ a požadovanou třídu příruby vždy odkazujte na příslušnou tabulku B16.5.
7. Materiály pro příruby ASME B16.5
7.1 Uhlíková ocel
Dominantní materiál pro příruby B16.5 v ropném a plynárenském provozu. ASTM A105 (kované) a A216 WCB (lité) jsou standardní jakosti pro použití při okolních až středních teplotách. Pro provoz při nízkých teplotách pod -29 °C je specifikován ASTM A350 LF2 (testováno rázem). Pro kyselou službu (H₂S) platí další požadavky HIC a SSCC.
7.2 Legovaná ocel
Pro provoz za zvýšené teploty nebo vysokého tlaku rozšiřují příruby z legované oceli schopnost tlaku a teploty za uhlíkovou ocel. Mezi běžné druhy patří A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) a A182 F5 / F9 (5Cr a 9Cr–1Mo) pro rafinerii a vysokoteplotní procesní služby.
7.3 Nerezová ocel
Příruby z austenitické nerezové oceli k A182 F304, F316, F304L a F316L se používají pro korozivní provoz, kryogenní aplikace a potrubí pro potraviny/farmaceutika. Všimněte si, že nerezové příruby mají nižší tlak než uhlíková ocel stejné třídy – viz oddíl 3 výše. Duplexní a superduplexní nerezové třídy se používají pro vysoce korozivní offshore a kyselá prostředí.
| Materiál |
ASTM Třída |
B16.5 |
Rozsah teplot skupiny |
Typické použití |
| Uhlíková ocel |
A105 |
1.1 |
-29 °C až 425 °C |
Standardní olej a plyn, procesní potrubí |
| Nízkoteplotní CS |
A350 LF2 |
1.13 |
-46 °C až 343 °C |
LNG, kryogenní, chladné klima |
| 1¼Cr–½Mo |
A182 F11 |
2.1 |
-29 °C až 593 °C |
Rafinérie, proces se zvýšenou teplotou |
| 2¼Cr–1 měsíc |
A182 F22 |
2.1 |
-29 °C až 593 °C |
Vysokoteplotní hydrokrakování, reformátory |
| 316 SS |
A182 F316 |
3.1 |
−196 °C až 538 °C |
Korozivní služby, offshore |
| 316L SS |
A182 F316L |
3.2 |
−196 °C až 454 °C |
Kyselá obsluha, chloridové prostředí |
8. Požadavky na šrouby a těsnění
ASME B16.5 specifikuje velikost šroubu, délku a množství pro každý NPS a třídu. Standardní materiály šroubů jsou svorníky ASTM A193 B7 s těžkými šestihrannými maticemi A194 2H – výchozí pro většinu přírubových spojů z uhlíkové a legované oceli. Pro provoz při nízkých teplotách se používá šroubení A320 L7 / A194 4. Pro nerezové příruby jsou běžné šrouby A193 B8M / A194 8M (nerez 316).
Poznámka k pořízení – typ těsnění se musí shodovat s typem čela a servisem Určení třídy příruby a materiálu je jen polovina práce – výběr těsnění je stejně důležitý a musí být specifikován v nákupní objednávce. Spirálově vinutá těsnění (SWG) s vnitřním kroužkem z uhlíkové oceli nebo nerezové oceli jsou standardem pro RF příruby v ropném a plynárenském provozu. Plechová těsnění (stlačené neazbestové vlákno, CNAF) se používají pro nízkotlaké inženýrské sítě a celoplošné příruby. Kovová kroužková těsnění RTJ jsou specifikována číslem kroužku (např. R-24 pro NPS 4 Class 300) a materiálem. Těsnění nesprávně specifikované pro provozní teplotní nebo tlakovou třídu je častou základní příčinou netěsností přírub.
9. ASME B16.5 vs ASME B16.47 – Která norma platí?
| Standardní |
pokrytí NPS / ekvivalentní |
série |
typická aplikace |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
Většina procesních a potrubních přírub |
| ASME B16.47 Series A |
NPS 26 – NPS 60 |
Ekvivalent MSS SP-44 |
Příruby potrubí s velkým průměrem (typ API) |
| ASME B16.47 Series B |
NPS 26 – NPS 60 |
Ekvivalent API 605 |
Velkoprůměrové procesní potrubní příruby |
Příruby řady A (ekvivalent MSS SP-44) jsou těžší a dražší než řada B pro stejnou NPS a třídu, ale odpovídají kružnici šroubů přírub B16.5 na hranici NPS 24 – což znamená, že příruba řady A NPS 26 bude přišroubována přímo k přírubě B16.5 NPS 24 stejné třídy. Příruby řady B tuto kompatibilitu nesdílejí. To je důležité pro projekty, kde potrubí velkého průměru přechází na sekce sběrače s menším průměrem.
10. Často kladené otázky
Co je ASME B16.5?
ASME B16.5 je americký standard pro potrubní příruby a přírubové fitinky od NPS ½ do NPS 24. Definuje sedm tlakových tříd (150 až 2500), jmenovité hodnoty tlaku a teploty podle skupiny materiálů, typů čel přírub, rozměrů vrtání, požadavků na šrouby a značení. Jedná se o celosvětově nejrozšířenější normu pro příruby v ropném, plynárenském, petrochemickém a procesním potrubí a je citována ve všech hlavních konstrukčních předpisech potrubí včetně ASME B31.3 a B31.8.
Jaké jsou tlakové třídy ASME B16.5?
ASME B16.5 definuje sedm tlakových tříd: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 a 2500. Číslo třídy neudává přímo jmenovitý tlak — skutečný povolený pracovní tlak závisí jak na třídě, tak na skupině materiálu. Pro standardní uhlíkovou ocel A105 při 38 °C se jmenovité hodnoty pohybují od přibližně 19,6 barů (třída 150) do 425,5 barů (třída 2500). Hodnoty se snižují se zvyšující se provozní teplotou.
Jaký je rozdíl mezi plochami přírub RF, FF a RTJ?
RF (Raised Face) je nejběžnější typ s malou kruhovou zvýšenou kontaktní plochou, která soustřeďuje zatížení šroubu na těsnění. FF (Flat Face) nemá žádnou zvýšenou plochu a používá se při připojení k litinovým nebo nekovovým přírubám. RTJ (Ring Type Joint) má obrobenou drážku pro připojení kovového kroužkového těsnění, používaného pro vysokotlaký a kritický provoz. Příruby RF a FF nesmí být nikdy sešroubovány dohromady bez úprav, protože by to poškodilo přírubu s plochým čelem s nižší pevností.
Jaký je rozdíl mezi ASME B16.5 a ASME B16.47?
ASME B16.5 pokrývá NPS ½ až NPS 24. ASME B16.47 pokrývá velkoprůměrové příruby od NPS 26 do NPS 60 ve dvou řadách: Série A (ekvivalentní MSS SP-44, těžší, pro použití v potrubí) a Série B (ekvivalentní API 605, lehčí, pro použití v procesním potrubí). Rozměry a rozmístění šroubů mezi B16.5 a B16.47 nejsou zaměnitelné, s výjimkou přechodu NPS 24/26 pro příruby řady A, které jsou navrženy tak, aby byly šrouby kompatibilní s B16.5 na této hranici.
Co je ASTM A105 a kdy se používá?
ASTM A105 je nejběžnějším materiálem kované uhlíkové oceli pro příruby ASME B16.5. Poskytuje minimální pevnost v tahu 485 MPa a minimální kluznost 250 MPa a je vhodný pro provoz od -29 °C do přibližně 425 °C. A105 spadá do skupiny materiálů 1.1 v B16.5. Jedná se o výchozí materiál příruby pro většinu aplikací na olej a plyn a procesní potrubí při střední teplotě. Pro nižší teploty se používá A350 LF2 (testováno rázem). Pro provoz za zvýšených teplot jsou specifikovány jakosti legované oceli jako A182 F11 nebo F22.
Na jaké typy přírub se vztahuje ASME B16.5?
ASME B16.5 pokrývá přivařovací hrdlo (WN), navlékací (SO), nástrčkový (SW), závitový (TH), slepý (BL), přeplátovaný spoj (LJ) a redukční příruby. Weld Neck je nejpevnější a nejrozšířenější pro tlakové potrubí. Slepé příruby se používají k ukončení nebo zaslepení konce potrubí. Socket Weld a Threaded se používají pro spoje s malým průměrem. Příruby s přeplátovaným spojem se používají s pahýlovými konci pro aplikace vyžadující častou demontáž nebo tam, kde otáčení příruby napomáhá vyrovnání otvorů pro šrouby.
Zdroj ASME B16.5 Příruby ze ZC Steel Pipe
ZC Steel Pipe vyrábí a vyváží příruby ASME B16.5 ve všech sedmi tlakových třídách (150 až 2500) a všech standardních typech – přivařovací hrdlo, nasouvací, slepé, hrdlové, závitové a přeplátované. Materiály zahrnují ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L a duplexní/superduplexní nerez. K dispozici je úplná dokumentace MTC, kontrola třetí stranou a vlastní rozměry vrtání.
Dodáváme příruby pro ropovody a plynovody, rafinérie, petrochemické závody a projekty procesního potrubí v Africe, na Středním východě a v Jižní Americe.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Vyžádejte si cenovou nabídku
