ASME B16.5 er den mest udbredte flangestandard i verden, der styrer rørflanger og flangefittings fra NPS ½ til NPS 24 i olie-, gas-, petrokemiske og procesrørsystemer. Den definerer alt, hvad et indkøbsteam eller røringeniør har brug for for at specificere en flange korrekt: de syv trykklasser (150 til 2500), tryk-temperaturklassificeringer efter materialegruppe, overfladetyper, boringsdimensioner, boltningskrav og mærkning. At få nogen af disse parametre forkert kan betyde en kostbar mismatch ved flangesamlingen eller, værre, en lækage i service.
ZC Steel Pipe fremstiller og eksporterer ASME B16.5 flanger i kulstofstål, legeret stål og rustfrit stål, der dækker alle syv trykklasser og alle standard flangetyper - svejsehals, slip-on, blind, muffesvejsning, gevind og overlapningssamling. Vi leverer flanger til olie- og gasrørledninger, petrokemiske anlæg og procesrørprojekter på tværs af Afrika, Mellemøsten og Sydamerika.
INDHOLD
Hvad er ASME B16.5?
De syv trykklasser
Tryk-temperaturvurderinger efter materialegruppe
Flangetyper omfattet af B16.5
Flangefladetyper — RF, FF, RTJ og andre
Dimensioner og borestørrelser
Materialer til ASME B16.5 flanger
Bolte- og pakningskrav
ASME B16.5 vs ASME B16.47 — Hvilken standard gælder?
FAQ
1. Hvad er ASME B16.5?
STANDARD DEFINITION — ASME B16.5 ASME B16.5 (Rørflanger og flangefittings: NPS ½ Through NPS 24 Metric/Inch Standard) er udgivet af American Society of Mechanical Engineers. Den fastlægger tryk-temperaturklassificeringer, materialer, dimensioner, tolerancer, mærkning og test for flanger i NPS ½ til NPS 24. Standarden gælder for flanger fremstillet af støbte eller smedede materialer. Det refereres til af ASME B31.3 (Process Piping), ASME B31.4 (Liquid Pipeline), ASME B31.8 (Gas Transmission) og stort set alle større rørsystemer globalt.
ASME B16.5 organiserer sine trykvurderinger omkring to variabler: trykklassen og materialegruppen. En flanges faktiske tilladte arbejdstryk ved en given temperatur bestemmes ved at slå skæringspunktet mellem disse to variable op i standardens tryk-temperaturklassificeringstabeller. Det betyder, at to flanger stemplet 'Klasse 300', men lavet af forskellige materialer, kan have væsentligt forskellige trykklassificeringer - klassenummeret alene er ikke tilstrækkeligt til at bestemme den faktiske vurdering.
Standarden dækker NPS ½ til NPS 24. For flanger over NPS 24, se ASME B16.47 (Serie A eller B), som udvider dækningen til NPS 60.
2. De syv trykklasser
ASME B16.5 definerer syv trykklasser. Klassenummeret stammer fra den omtrentlige trykværdi (i psi) for en klasse X kulstofstålflange ved 850°F (454°C) - en nu stort set historisk konvention. Det, der betyder noget i praksis, er tryk-temperatur-tabellen for den specifikke materialegruppe, ikke klassenummeret alene.
| Klasse |
Ca. MAWP ved 38°C — A105 Carbon Steel (bar / psi) |
Typisk anvendelse |
| 150 |
19,6 bar / 285 psi |
Lavtryksledninger, vand, damp ≤ 200°C |
| 300 |
51,1 bar / 740 psi |
Gasdistribution, procesrør med moderat tryk |
| 400 |
68,1 bar / 990 psi |
Mindre almindeligt; broklasse mellem 300 og 600 |
| 600 |
102,1 bar / 1480 psi |
Højtryksgas- og olietransmission, raffinaderier |
| 900 |
153,4 bar / 2220 psi |
Højtryksdamp, gasinjektion, HPHT-applikationer |
| 1500 |
255,6 bar / 3705 psi |
Meget højt tryk — brøndhoveder, gasindsprøjtningsmanifolder |
| 2500 |
425,5 bar / 6170 psi |
Ekstremt tryk — undersøisk, dyb brønd HPHT |
Indkøbsnotat — Klasse 400 er sjældent specificeret Klasse 400 blev introduceret for at bygge bro mellem klasse 300 og klasse 600, men er sjældent specificeret i moderne projekter. Mange møller har begrænset eller intet lager i klasse 400 - det kræver typisk en minimumsordremængde og længere leveringstid. Hvis dit designtryk falder mellem klasse 300 og klasse 600, går de fleste ingeniører blot op til klasse 600. Angiv kun klasse 400, hvis din projektkode eller kundespecifikation udtrykkeligt kræver det, og vær forberedt på længere leveringstider for indkøb.
3. Tryk-temperaturvurderinger efter materialegruppe
ASME B16.5 organiserer materialer i grupper - i øjeblikket 31 grupper for støbte og smedede materialer. Hver gruppe har sin egen tryk-temperatur-klassificeringstabel. De mest almindeligt anvendte materialegrupper i olie- og gasrør er:
| Materialegruppe |
Typisk ASTM materialebeskrivelse |
Klasse |
150 MAWP ved 38°C |
Klasse 300 MAWP ved 38°C |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
Kulstofstål - standard |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
Kulstofstål — støbt |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.13 |
A350 LF2 |
Kulstofstål - lav temperatur |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo legeret stål |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo legeret stål |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
Austenitisk rustfrit stål (300-serien) |
15,1 bar (220 psi) |
39,8 bar (578 psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
Kulstoffattig austenitisk SS |
13,8 bar (200 psi) |
36,2 bar (525 psi) |
Kritisk teknisk punkt — Rustfri flanger har lavere klassificeringer end kulstofstål En almindelig specifikationsfejl: austenitiske rustfri stålflanger (gruppe 3.1, 3.2) har lavere tryk-temperaturklassificeringer end kulstofstålflanger af samme klasse. En klasse 150 A182 F316L flange er vurderet til kun 13,8 bar ved 38°C - mod 19,6 bar for samme klasse i A105 kulstofstål. Dette skyldes, at austenitisk rustfrit materiale har lavere flydespænding ved forhøjede temperaturer end kulstofstål. Kontroller altid PT-klassificeringen i forhold til materialegruppetabellen, ikke kun klassenummeret, når materialer blandes i et rørsystem.
4. Flangetyper omfattet af B16.5
Svejsehals (WN)
Nav:
Lang konisk boring
Svejsning:
Stumsvejsning til rør
Styrke:
Højest — fuld penetrationssvejsning
Bedst til:
Højtryk, cyklisk, kritisk service
Slip-on (SO)
Nav:
Kort — rør glider igennem
Svejsning:
To filetsvejsninger — indvendig og udvendig
Styrke:
Ca. 2/3 af svejsehals
Bedst til:
Lavere tryk, generel service, nem justering
Blind (BL)
Nav:
Massiv plade — ingen boring
Svejsning:
Boltet — ingen svejsning
Anvendelse:
Afslut eller isoler rørledningsender
Bedst til:
Alle trykklasser, testblanking
Sokkelsvejsning (SW)
Nav:
Forsænket fatningsboring
Svejsning:
Enkelt kantsvejsning — kun udvendig
Størrelsesgrænse:
NPS ½ – NPS 3 typisk
Bedst til:
Højtryksinstrumentslanger med lille boring
Gevind (TH)
Nav:
Indvendigt NPT gevind
Svejsning:
Ingen svejsning nødvendig
Anvendelse:
Lavtryksforsyning, midlertidige tilslutninger
Bedst til:
Hvor svejsning ikke er mulig
Lap Joint (LJ)
Nav:
Flad boring — bruges med stubende
Svejsning:
Stubende svejset til rør; flange løs
Anvendelse:
Hyppig demontering; beklædt/foret rør
Bedst til:
Hvor flangerotation hjælper med at justere boltene
Teknisk indsigt — Svejsehals er ikke altid obligatorisk Svejsehalsflanger er den stærkeste type og er ofte specificeret som standard i olie- og gasprojekter. Slip-on flanger er dog fuldt acceptable under ASME B16.5 til klasse 150 og 300 service under ikke-cykliske, ikke-chokbelastningsforhold og kan reducere omkostninger og installationstid for systemer med stor boring og lavere tryk. Begrænsningen af slip-on flanger kommer typisk fra virksomhedens specifikationer eller projektstandarder - ikke fra B16.5 selv. Gennemgå din gældende rørspecifikation, før du automatisk opgraderer alle flanger til svejsehals.
5. Flangefladetyper — RF, FF, RTJ og andre
| Ansigtstype |
Forkortelse |
Beskrivelse |
Typisk |
pakningsanvendelse |
| Hævet ansigt |
RF |
Forhøjet cirkulært kontaktområde — 1,6 mm for klasse 150/300; 6,4 mm for klasse 400–2500 |
Spiralviklet, pladepakning |
Mest almindelig - bruges i størstedelen af olie- og gasrør |
| Fladt ansigt |
FF |
Helsidesæde - hele flangefladen er i kontakt med pakningen |
Blød pakning i fuld flade |
Tilslutning til støbejern eller ikke-metalliske flanger - forhindrer bøjningsbelastning |
| Ring Type Samling |
RTJ |
Maskinbearbejdet rille accepterer metallisk ringpakning (oval eller ottekantet) |
Metallisk ring (R, RX, BX) |
Højt tryk, høj temperatur, kritisk service; brøndhoved- og XT-forbindelser |
| Mand/Kvinde |
M/K |
Den ene flange har hævet flade, den anden har matchende forsænkning |
Lag- eller spiralsår |
Pumper, kompressorer — selvcentrerende pakning |
| Tongue & Groove |
T&G |
Smal hævet fjer på den ene flange, matchende rille på den anden |
Smal ringpakning |
Varmevekslere, beholdere — lukket pakning |
Kritisk ingeniørmæssigt punkt — Pas aldrig sammen RF- og FF-flanger. Hævede flade- og fladefladeflanger må aldrig boltes direkte sammen. En forhøjet flange, der er boltet til en flad flange, koncentrerer kun pakningsbelastningen på den hævede del, hvilket får flangen med flad side (ofte støbejern eller materiale med lavere styrke) til at bøje og revne under boltbelastning. Hvis dit projekt kræver tilslutning af RF- og FF-flanger, skal den hævede flade bearbejdes fladt, eller der skal bruges en fuldfladepakning og kontrolleret boltemoment. Dette er en almindelig feltfejl med reelle fejlkonsekvenser.
6. Dimensioner og borestørrelser
ASME B16.5 indstiller udvendig diameter, boltcirkeldiameter, antal og diameter af bolthuller og minimum flangetykkelse for hver NPS og klassekombination. Boringsdimensioner indstilles af det anvendte rørskema — B16.5 giver boringstabeller for standard-, XS (ekstra stærk) og XXS-skemaer samt en række mellemliggende skemaer.
| NPS |
Klasse 150 OD (mm) |
Klasse 300 OD (mm) |
Klasse 600 OD (mm) |
Antal bolte (kl. 150) |
Antal bolte (kl. 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 |
Bemærk: Ovenstående dimensioner er for RF-svejsehalsflanger. Slip-on, rullegardin og andre typer har samme OD og boltcirkel, men adskiller sig i tykkelse og boring. Henvis altid til den relevante B16.5-tabel for den specifikke flangetype og -klasse, der kræves.
7. Materialer til ASME B16.5 flanger
7.1 Kulstofstål
Det dominerende materiale til B16.5-flanger i olie- og gasservice. ASTM A105 (smedet) og A216 WCB (støbt) er standardkvaliteterne for omgivelsestemperatur til moderat temperatur. Til lavtemperaturservice under -29°C er ASTM A350 LF2 (slagtestet) specificeret. For sur service (H₂S) gælder yderligere HIC- og SSCC-krav.
7.2 Legeret stål
Til forhøjet temperatur eller højtryksservice udvider legeret stålflanger tryk-temperaturkapaciteten ud over kulstofstål. Almindelige kvaliteter inkluderer A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) og A182 F5/F9 (5Cr og 9Cr–1Mo) til raffinaderi og højtemperaturprocesservice.
7.3 Rustfrit stål
Austenitiske rustfri stålflanger til A182 F304, F316, F304L og F316L bruges til ætsende service, kryogene applikationer og fødevare-/farmaceutiske rør. Bemærk, at rustfri flanger har lavere trykklassificeringer end kulstofstål af samme klasse — se afsnit 3 ovenfor. Duplex og super-duplex rustfri kvaliteter bruges til stærkt korrosive offshore og sure servicemiljøer.
| Materiale |
ASTM Grade |
B16.5 Gruppe |
Temp Range |
Typisk anvendelse |
| Kulstofstål |
A105 |
1.1 |
-29°C til 425°C |
Standard olie og gas, procesrør |
| Lav-temp CS |
A350 LF2 |
1.13 |
-46°C til 343°C |
LNG, kryogen, koldt klima |
| 1¼Cr–½Mo |
A182 F11 |
2.1 |
-29°C til 593°C |
Raffinaderi, forhøjet temp proces |
| 2¼Cr–1Mo |
A182 F22 |
2.1 |
-29°C til 593°C |
Højtemperatur hydrokrakning, reformere |
| 316 SS |
A182 F316 |
3.1 |
-196°C til 538°C |
Ætsende service, offshore |
| 316L SS |
A182 F316L |
3.2 |
-196°C til 454°C |
Sur service, kloridmiljøer |
8. Krav til bolte og pakning
ASME B16.5 specificerer boltstørrelsen, længden og mængden for hver NPS og klasse. Standardboltematerialer er ASTM A193 B7-bolte med A194 2H tunge sekskantmøtrikker - standarden for de fleste flangesamlinger af kulstof og legeret stål. Til lavtemperaturservice anvendes A320 L7 / A194 4 boltning. Til rustfri flanger er A193 B8M / A194 8M (316 rustfri) bolte almindelige.
Anskaffelsesnote — Pakningstype skal matche fladetype og service Angivelse af flangeklasse og materiale er kun halvdelen af arbejdet – pakningsvalget er lige så kritisk og skal specificeres på indkøbsordren. Spiralviklede pakninger (SWG) med en inderring af kulstofstål eller rustfrit er standard til RF-flanger i olie- og gasservice. Pladepakninger (komprimeret ikke-asbestfiber, CNAF) bruges til forsyningsservice under lavt tryk og fuldfladeflanger. RTJ metalliske ringpakninger er specificeret efter ringnummer (f.eks. R-24 for NPS 4 klasse 300) og materiale. En pakning, der er angivet forkert til driftstemperaturen eller trykklassen, er en almindelig årsag til flangelækager.
9. ASME B16.5 vs ASME B16.47 — Hvilken standard gælder?
| Standard |
NPS- |
dækningsserie/ækvivalent |
typisk anvendelse |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
De fleste proces- og rørledningsflanger |
| ASME B16.47 Series A |
NPS 26 – NPS 60 |
Svarende til MSS SP-44 |
Rørledningsflanger med stor diameter (API-type) |
| ASME B16.47 Series B |
NPS 26 – NPS 60 |
Svarende til API 605 |
Procesrørflanger med stor diameter |
Serie A (ækvivalent MSS SP-44) flanger er tungere og dyrere end serie B for samme NPS og klasse, men de matcher boltcirklen af B16.5 flanger ved NPS 24 grænsen - hvilket betyder, at en Series A NPS 26 flange vil bolte direkte til en B16.5 NPS 24 flange af samme klasse. Serie B-flanger deler ikke denne kompatibilitet. Dette har betydning for projekter, hvor rør med stor diameter overgår til samlesektioner med mindre diameter.
10. Ofte stillede spørgsmål
Hvad er ASME B16.5?
ASME B16.5 er den amerikanske standard for rørflanger og flangefittings fra NPS ½ til NPS 24. Den definerer syv trykklasser (150 til 2500), tryk-temperaturklassificeringer efter materialegruppe, flangefladetyper, boringsdimensioner, boltningskrav og mærkning. Det er den mest udbredte flangestandard i olie-, gas-, petrokemiske og procesrør på globalt plan og er citeret af alle større rørdesignkoder, inklusive ASME B31.3 og B31.8.
Hvad er ASME B16.5 trykklasserne?
ASME B16.5 definerer syv trykklasser: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 og 2500. Klassenummeret angiver ikke direkte trykklassificeringen - det faktiske tilladte arbejdstryk afhænger af både klassen og materialegruppen. For standard A105 kulstofstål ved 38°C varierer værdierne fra cirka 19,6 bar (klasse 150) til 425,5 bar (klasse 2500). Bedømmelser falder, når driftstemperaturen stiger.
Hvad er forskellen mellem RF-, FF- og RTJ-flangeflader?
RF (Raised Face) er den mest almindelige type med et lille cirkulært hævet kontaktområde, der koncentrerer boltbelastningen på pakningen. FF (Flat Face) har ikke noget hævet område og bruges ved tilslutning til støbejern eller ikke-metalliske flanger. RTJ (Ring Type Joint) har en bearbejdet rille, der accepterer en metallisk ringpakning, der bruges til højtryk og kritisk service. RF- og FF-flanger må aldrig boltes sammen uden modifikation, da det vil beskadige den fladfladeflange med lavere styrke.
Hvad er forskellen mellem ASME B16.5 og ASME B16.47?
ASME B16.5 dækker NPS ½ til NPS 24. ASME B16.47 dækker flanger med stor diameter fra NPS 26 til NPS 60, i to serier: Serie A (svarende til MSS SP-44, tungere, rørledningsbrug) og serie B (svarende til API 605, lettere, procesrør). Dimensioner og boltemønstre er ikke udskiftelige mellem B16.5 og B16.47, undtagen ved NPS 24/26-overgangen for Serie A-flanger, som er designet til at være bolt-kompatible med B16.5 ved denne grænse.
Hvad er ASTM A105, og hvornår bruges det?
ASTM A105 er det mest almindelige smedede kulstofstålmateriale til ASME B16.5 flanger. Den giver en minimumstrækstyrke på 485 MPa og et minimumsudbytte på 250 MPa og er velegnet til service fra -29°C til ca. 425°C. A105 falder i materialegruppe 1.1 i B16.5. Det er standardflangematerialet til de fleste olie- og gas- og procesrørapplikationer ved moderat temperatur. Til lavere temperaturer anvendes A350 LF2 (slagtestet). Til service med forhøjet temperatur er legeret stålkvaliteter som A182 F11 eller F22 specificeret.
Hvilke flangetyper er omfattet af ASME B16.5?
ASME B16.5 dækker svejsehals (WN), slip-on (SO), socket weld (SW), gevind (TH), blind (BL), lapsamling (LJ) og reduktionsflanger. Weld Neck er den stærkeste og mest specificerede til trykrør. Blindflanger bruges til at afslutte eller blanke af en rørledningsende. Sokkelsvejsning og gevind anvendes til tilslutninger med lille boring. Overlapningssamlingsflanger bruges med stumpender til applikationer, der kræver hyppig demontering, eller hvor flangerotation hjælper med at justere bolthullet.
Kilde ASME B16.5 flanger fra ZC stålrør
ZC Steel Pipe fremstiller og eksporterer ASME B16.5 flanger i alle syv trykklasser (150 til 2500) og alle standardtyper - svejsehals, slip-on, blind, muffesvejsning, gevind og overlapningssamling. Materialerne inkluderer ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L og duplex/super-duplex rustfrit. Fuld MTC-dokumentation, tredjepartsinspektion og tilpassede boredimensioner tilgængelig.
Vi leverer flanger til olie- og gasrørledninger, raffinaderier, petrokemiske anlæg og procesrørprojekter på tværs af Afrika, Mellemøsten og Sydamerika.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Anmod om et tilbud
