Az ASME B16.5 a világon a legszélesebb körben használt karimaszabvány, amely az NPS ½-től az NPS 24-ig terjedő csőkarimákat és karimás szerelvényeket szabályozza olaj-, gáz-, petrolkémiai és technológiai csőrendszerekben. Meghatározza mindazt, amire egy beszerzési csapatnak vagy csővezeték-mérnöknek szüksége van a karima helyes meghatározásához: a hét nyomásosztályt (150-től 2500-ig), a nyomás-hőmérséklet osztályozást anyagcsoportonként, homloktípusokat, furatméreteket, csavarozási követelményeket és jelölést. Ezen paraméterek bármelyikének tévedése költséges eltérést jelenthet a karimás csatlakozásnál, vagy ami még rosszabb, üzemzavart jelenthet.
A ZC Steel Pipe ASME B16.5 karimákat gyárt és exportál szénacélból, ötvözött acélból és rozsdamentes acélból, amely mind a hét nyomásosztályt és az összes szabványos karimatípust lefedi – hegesztési nyak-, csúszó-, vak-, dugaszolható, menetes és átlapolt kötést. Karimákat szállítunk olaj- és gázvezetékekhez, petrolkémiai üzemekhez és csővezeték-projektekhez Afrikában, a Közel-Keleten és Dél-Amerikában.
TARTALOM
Mi az ASME B16.5?
A hét nyomásosztály
Nyomás-hőmérséklet besorolások anyagcsoportonként
A B16.5 által lefedett karimatípusok
Karima homloktípusok – RF, FF, RTJ és mások
Méretek és furatméretek
Anyagok ASME B16.5 karimákhoz
Csavarozási és tömítési követelmények
ASME B16.5 vs ASME B16.47 — Melyik szabvány vonatkozik rá?
GYIK
1. Mi az ASME B16.5?
SZABVÁNY DEFINÍCIÓ – ASME B16.5 Az ASME B16.5 (Csőkarimák és karimás szerelvények: NPS ½ át NPS 24 metrikus/inch szabvány) az American Society of Mechanical Engineers kiadásában. Nyomás-hőmérséklet-értékeket, anyagokat, méreteket, tűréseket, jelöléseket és vizsgálatokat határoz meg a karimákhoz NPS ½ és NPS 24 között. A szabvány az öntött vagy kovácsolt anyagokból készült karimákra vonatkozik. Hivatkozik rá az ASME B31.3 (folyamatcsövezés), az ASME B31.4 (folyadékcsővezeték), az ASME B31.8 (gázátvitel), és gyakorlatilag az összes főbb csővezeték-kód világszerte.
Az ASME B16.5 nyomásértékeit két változó köré szervezi: a nyomásosztály és az anyagcsoport. A karima tényleges megengedett üzemi nyomását adott hőmérsékleten úgy határozzuk meg, hogy megkeressük e két változó metszéspontját a szabvány nyomás-hőmérséklet besorolási táblázatában. Ez azt jelenti, hogy két, '300-as osztály' bélyeggel ellátott, de különböző anyagokból készült karima nyomásértékei jelentősen eltérőek lehetnek – az osztályszám önmagában nem elegendő a tényleges besorolás meghatározásához.
A szabvány az NPS ½-től NPS 24-ig terjed. Az NPS 24 feletti karimákkal kapcsolatban lásd az ASME B16.47-et (A vagy B sorozat), amely kiterjeszti a lefedettséget az NPS 60-ra.
2. A hét nyomásosztály
Az ASME B16.5 hét nyomásosztályt határoz meg. Az osztályszám egy X osztályú szénacél karima hozzávetőleges nyomásértékéből (psi-ben) származik 850 °F (454 °C) hőmérsékleten – ez ma már nagyrészt történelmi konvenció. A gyakorlatban az adott anyagcsoport nyomás-hőmérséklet táblázata számít, nem csak az osztályszám.
| osztály |
kb. MAWP 38°C-on – A105 szénacél (bar / psi) |
Tipikus alkalmazás |
| 150 |
19,6 bar / 285 psi |
Kisnyomású közművezetékek, víz, gőz ≤ 200°C |
| 300 |
51,1 bar / 740 psi |
Gázelosztás, közepes nyomású folyamatcsövek |
| 400 |
68,1 bar / 990 psi |
Kevésbé gyakori; áthidaló osztály 300 és 600 között |
| 600 |
102,1 bar / 1480 psi |
Nagynyomású gáz- és olajszállítás, finomítók |
| 900 |
153,4 bar / 2220 psi |
Nagynyomású gőz, gázbefecskendezés, HPHT alkalmazások |
| 1500 |
255,6 bar / 3705 psi |
Nagyon nagy nyomás - kútfejek, gázbefecskendező gyűjtők |
| 2500 |
425,5 bar / 6170 psi |
Extrém nyomás – tenger alatti, mély kút HPHT |
Közbeszerzési megjegyzés – A 400-as osztályt ritkán adják meg A 400-as osztályt azért vezették be, hogy áthidalják a 300-as és a 600-as osztály közötti szakadékot, de a modern projektekben ritkán határozzák meg. Sok malom a 400-as osztályban korlátozott vagy egyáltalán nem rendelkezik raktárkészlettel – ez általában minimális rendelési mennyiséget és hosszabb átfutási időt igényel. Ha a tervezési nyomás a 300-as és a 600-as osztály közé esik, a legtöbb mérnök egyszerűen a 600-as osztályba lép. Csak akkor adja meg a 400-as osztályt, ha a projekt kódja vagy az ügyfél specifikációja kifejezetten előírja, és készüljön fel a hosszabb beszerzési határidőkre.
3. Nyomás-hőmérséklet minősítések anyagcsoportonként
Az ASME B16.5 csoportokba rendezi az anyagokat – jelenleg 31 csoport az öntött és kovácsolt anyagok számára. Minden csoportnak saját nyomás-hőmérséklet táblázata van. Az olaj- és gázvezetékekben leggyakrabban használt anyagcsoportok a következők:
| Anyagcsoport |
Tipikus ASTM Anyagleírás |
Osztály |
150 MAWP 38°C-on |
300. osztály MAWP 38°C-on |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
Szénacél – standard |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
Szénacél – öntött |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.13 |
A350 LF2 |
Szénacél – alacsony hőmérséklet |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo ötvözött acél |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo ötvözött acél |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
Ausztenites rozsdamentes acél (300-as sorozat) |
15,1 bar (220 psi) |
39,8 bar (578 psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
Alacsony széntartalmú ausztenites SS |
13,8 bar (200 psi) |
36,2 bar (525 psi) |
Kritikus tervezési pont – A rozsdamentes karimák alacsonyabb besorolásúak, mint a szénacél Gyakori specifikációs hiba: az ausztenites rozsdamentes acél karimák (3.1, 3.2 csoportok) alacsonyabb nyomás-hőmérsékletűek, mint az azonos osztályú szénacél karimák. A Class 150 A182 F316L karima névleges nyomása 38°C-on csak 13,8 bar – szemben az azonos osztályú A105 szénacél 19,6 bar nyomásával. Ennek az az oka, hogy az ausztenites rozsdamentes acél folyáshatára magasabb hőmérsékleten alacsonyabb, mint a szénacél. Mindig ellenőrizze a PT besorolást az anyagcsoport-táblázat alapján, ne csak az osztályszámot, amikor anyagokat kever egy csőrendszerben.
4. A B16 által lefedett karimatípusok.5
Hegesztési nyak (WN)
Agy:
Hosszú kúpos furat
Hegesztés:
Tompahegesztés a csőhöz
Szilárdság:
Legmagasabb – teljes áthatoló varrat
A legjobb:
Nagynyomású, ciklikus, kritikus szolgáltatás
Felcsúsztatható (SO)
Agy:
Rövid – a cső átcsúszik
Hegesztés:
Két sarokvarrat – belül és kívül
Erősség:
kb. 2/3 hegesztési nyak
Legjobb:
Alacsonyabb nyomás, általános szerviz, könnyű beállítás
Vak (BL)
Agy:
tömör lemez – nincs furat
Hegesztés:
Csavarozott – nincs hegesztés
Használat:
A csővezeték végeinek lezárása vagy elkülönítése
Legjobb:
Minden nyomásosztályhoz, próbaürítéshez
Dugós hegesztés (SW)
Agy:
süllyesztett aljzatfurat
Hegesztés:
Egyszeres sarokvarrat – csak kívül
Méretkorlát:
NPS ½ – NPS 3 tipikus
Legjobb:
Kis furatú, nagynyomású műszersorokhoz
Menetes (TH)
Hub:
Belső NPT menet
Hegesztés:
Nincs szükség hegesztésre
Felhasználás:
Alacsony nyomású közmű, ideiglenes csatlakozások
Legjobb:
ahol nem lehet hegesztést végezni
Körcsukló (LJ)
Agy:
Lapos furat – csonkkal használható
Hegesztés:
csonk vége csőhöz hegesztett; karima laza
Használata:
Gyakori szétszerelés; burkolt/bélelt cső
Legjobb:
ahol a karima forgása segíti a csavarok beállítását
Mérnöki betekintés – A hegesztési nyak nem mindig kötelező A hegesztési nyakkarimák a legerősebb típusok, és gyakran alapértelmezés szerint vannak megadva az olaj- és gázprojekteknél. A csúszós karimák azonban teljes mértékben elfogadhatók az ASME B16.5 szerint a 150-es és 300-as osztályú üzemben nem ciklikus, nem rázkódásos terhelési körülmények között, és csökkenthetik a költségeket és a telepítési időt a nagy furatú, alacsonyabb nyomású rendszerek esetében. A csúszóperemekre vonatkozó korlátozások általában a vállalati specifikációkból vagy projektszabványokból erednek – nem magából a B16.5-ből. Tekintse át a vonatkozó csővezeték-specifikációt, mielőtt az összes karimát automatikusan hegesztési nyakra fejleszti.
5. Karima homloktípusok – RF, FF, RTJ és egyebek
| Homlokzat típusa |
Rövidítés |
Leírás |
Tipikus tömítési |
alkalmazás |
| Felemelt arc |
RF |
Megemelt kör alakú érintkezési felület – 1,6 mm a 150/300 osztályhoz; 6,4 mm a 400-2500 osztályhoz |
Spirális tekercs, lemeztömítés |
Leggyakrabban – az olaj- és gázvezetékek többségében használják |
| Lapos arc |
FF |
Teljes felületű ülés – a teljes karimafelület érintkezői tömítés |
Teljes felületű puha tömítés |
Csatlakozás öntöttvas vagy nem fém karimához – megakadályozza a hajlítási feszültséget |
| Gyűrű típusú csukló |
RTJ |
A megmunkált horony fémgyűrűs tömítést fogad (ovális vagy nyolcszögletű) |
Fém gyűrű (R, RX, BX) |
Magas nyomás, magas hőmérséklet, kritikus szolgáltatás; kútfej és XT csatlakozások |
| Férfi/Nő |
M/F |
Az egyik karima megemelt felületű, a másikon hozzá illő bemélyedés |
Lapos vagy spirális seb |
Szivattyúk, kompresszorok — öncentráló tömítés |
| Tongue & Groove |
T&G |
Az egyik karimán keskeny emelt nyelv, a másikon hozzáillő horony |
Keskeny gyűrűs tömítés |
Hőcserélők, tartályok – zárt tömítés |
Kritikus tervezési pont – Soha ne párosítsa az RF és FF karimákat A megemelt és lapos felületű karimákat soha nem szabad közvetlenül összecsavarozni. A lapos homlokkarimához csavarozott megemelt homlokkarima csak a megemelt részre koncentrálja a tömítés terhelését, ami a lapos felületű karima (gyakran öntöttvas vagy kisebb szilárdságú anyag) meghajlását és megrepedését okozza a csavarterhelés hatására. Ha az Ön projektje RF és FF karimák csatlakoztatását igényli, a megemelt felületet laposra kell megmunkálni, vagy teljes felületű tömítést és szabályozott csavarnyomatékot kell használni. Ez egy gyakori terepi hiba valós meghibásodási következményekkel.
6. Méretek és furatméretek
Az ASME B16.5 beállítja a külső átmérőt, a csavarkör átmérőjét, a csavarfuratok számát és átmérőjét, valamint a minimális karimavastagságot minden egyes NPS-hez és osztálykombinációhoz. A furatméreteket a használt csőütemezés határozza meg – a B16.5 furattáblázatokat biztosít a standard, XS (extra erős) és XXS ütemezésekhez, valamint egy sor köztes ütemezést.
| NPS |
Class 150 OD (mm) |
Class 300 OD (mm) |
Class 600 OD (mm) |
Csavarok száma (Cl. 150) |
Csavarok száma (Cl. 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 |
Megjegyzés: A fenti méretek az RF hegesztési nyakperemekre vonatkoznak. A felcsúsztatható, a redőnyök és más típusok külső átmérője és csavarköre azonos, de eltérő vastagságban és furatban. Mindig vegye figyelembe a vonatkozó B16.5 táblázatot a kívánt karima típusára és osztályára vonatkozóan.
7. Anyagok ASME B16.5 karimákhoz
7.1 szénacél
A B16.5 karimák domináns anyaga az olaj- és gázszolgáltatásban. Az ASTM A105 (kovácsolt) és A216 WCB (öntvény) szabványos minőségek a környezeti és mérsékelt hőmérsékletű kiszolgáláshoz. Alacsony hőmérsékletű, -29°C alatti üzemelés esetén az ASTM A350 LF2 (ütéstesztelt) van előírva. A savanyú szolgáltatásra (H₂S) további HIC és SSCC követelmények vonatkoznak.
7.2 Ötvözött acél
Magas hőmérsékletű vagy nagynyomású szolgáltatás esetén az ötvözött acél karimák kiterjesztik a nyomás-hőmérséklet képességet a szénacélon túl. Az általános minőségek közé tartozik az A182 F11 (1¼Cr–½Mo), az A182 F22 (2¼Cr–1Mo) és az A182 F5 / F9 (5Cr és 9Cr–1Mo) a finomítói és a magas hőmérsékletű folyamatszolgáltatáshoz.
7.3 Rozsdamentes acél
Az A182 F304, F316, F304L és F316L ausztenites rozsdamentes acél karimákat korróziós védelemhez, kriogén alkalmazásokhoz és élelmiszer-/gyógyszerészeti csővezetékekhez használják. Vegye figyelembe, hogy a rozsdamentes karimák nyomása alacsonyabb, mint az azonos osztályú szénacélé – lásd a fenti 3. szakaszt. A duplex és szuperduplex rozsdamentes minőségeket erősen korrozív offshore és savanyú szervizkörnyezetekben használják.
| Anyag |
ASTM Grade |
B16.5 Csoportos |
hőmérsékleti tartomány |
Tipikus alkalmazás |
| Szénacél |
A105 |
1.1 |
-29°C és 425°C között |
Szabványos olaj és gáz, technológiai csövek |
| Alacsony hőmérsékletű CS |
A350 LF2 |
1.13 |
-46°C és 343°C között |
LNG, kriogén, hideg éghajlat |
| 1¼Cr–½Mo |
A182 F11 |
2.1 |
-29°C és 593°C között |
Finomító, emelt hőmérsékletű eljárás |
| 2¼Cr-1Mo |
A182 F22 |
2.1 |
-29°C és 593°C között |
Magas hőmérsékletű hidrokrakkolás, reformerek |
| 316 SS |
A182 F316 |
3.1 |
-196°C és 538°C között |
Korrozív szolgáltatás, offshore |
| 316L SS |
A182 F316L |
3.2 |
-196°C és 454°C között |
Savanyú szolgáltatás, kloridos környezet |
8. Csavarozási és tömítési követelmények
Az ASME B16.5 minden egyes NPS-hez és osztályhoz meghatározza a csavar méretét, hosszát és mennyiségét. A szabványos csavaranyagok az ASTM A193 B7 csapok A194 2H nehéz hatlapú anyákkal – ez az alapértelmezett a legtöbb szén- és ötvözött acél karimás csatlakozásnál. Alacsony hőmérsékletű kiszolgáláshoz A320 L7 / A194 4 csavarozást használnak. A rozsdamentes karimákhoz az A193 B8M / A194 8M (316 rozsdamentes) csavarok általánosak.
Beszerzési megjegyzés – A tömítés típusának meg kell egyeznie az előlap típusával és a szervizeléssel A karima osztályának és anyagának meghatározása csak a munka fele – a tömítés kiválasztása ugyanilyen fontos, és meg kell adni a megrendelésben. A szénacél vagy rozsdamentes belső gyűrűvel ellátott spirális tekercses tömítések (SWG) az olaj- és gázszolgáltatás RF karimáihoz szabványosak. A lemeztömítéseket (sűrített, nem azbesztszálas, CNAF) az alacsonyabb nyomású közműszolgáltatáshoz és a teljes felületű karimákhoz használják. Az RTJ fémgyűrűs tömítéseket a gyűrűszám (pl. R-24 az NPS 4 Class 300-hoz) és az anyag határozza meg. Az üzemi hőmérsékletre vagy nyomásosztályra hibásan megadott tömítés a karima szivárgásának gyakori oka.
9. ASME B16.5 vs ASME B16.47 – Melyik szabvány vonatkozik rá?
| Szabványos |
NPS-lefedettségi |
sorozat / egyenértékű |
tipikus alkalmazás |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
A legtöbb folyamat és csővezeték karima |
| ASME B16.47 A sorozat |
NPS 26 – NPS 60 |
Egyenértékű az MSS SP-44-gyel |
Nagy átmérőjű csővezeték karimák (API típusú) |
| ASME B16.47 B sorozat |
NPS 26 – NPS 60 |
Egyenértékű az API 605-tel |
Nagy átmérőjű technológiai csőkarimák |
Az A sorozatú (MSS SP-44 megfelelője) karimák nehezebbek és drágábbak, mint a B sorozatú karimák ugyanabban az NPS-ben és osztályban, de megegyeznek a B16.5 karimák csavarkörével az NPS 24 határánál – vagyis az A sorozatú NPS 26 karimák közvetlenül az azonos osztályú B16.5 NPS 24 karimához csavaroznak. A B sorozatú karimák nem osztják ezt a kompatibilitást. Ez azoknál a projekteknél számít, ahol a nagy átmérőjű csövek kisebb átmérőjű gyűjtőszakaszokra váltanak át.
10. Gyakran Ismételt Kérdések
Mi az ASME B16.5?
Az ASME B16.5 az NPS ½ és NPS 24 közötti csőkarimák és karimás szerelvények amerikai szabványa. Hét nyomásosztályt (150-től 2500-ig), nyomás-hőmérséklet-besorolást anyagcsoportonként, karimafelület-típusokat, furatméreteket, csavarozási követelményeket és jelölést határoz meg. Ez a legszélesebb körben hivatkozott karimaszabvány az olaj-, gáz-, petrolkémiai és technológiai csővezetékekben világszerte, és az összes főbb csővezeték-tervezési kód, köztük az ASME B31.3 és B31.8 is hivatkozik rá.
Melyek az ASME B16.5 nyomásosztályai?
Az ASME B16.5 hét nyomásosztályt határoz meg: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 és 2500. Az osztályszám nem adja meg közvetlenül a nyomásértéket – a tényleges megengedett üzemi nyomás az osztálytól és az anyagcsoporttól is függ. A szabványos A105 szénacél esetében 38°C-on a névleges tartomány körülbelül 19,6 bar (150. osztály) és 425,5 bar (2500. osztály) között mozog. Az üzemi hőmérséklet emelkedésével a névleges érték csökken.
Mi a különbség az RF, FF és RTJ karimafelületek között?
Az RF (Raised Face) a legelterjedtebb típus, kis körkörös megemelt érintkezési felülettel, amely a csavarterhelést a tömítésre összpontosítja. Az FF-nek (Flat Face) nincs megemelkedett része, és öntöttvas vagy nem fémes karimákhoz való csatlakoztatáskor használatos. Az RTJ (Ring Type Joint) egy fémgyűrűs tömítést befogadó megmunkált horonnyal rendelkezik, amelyet nagynyomású és kritikus szervizelésre használnak. Az RF és FF karimákat soha nem szabad módosítás nélkül összecsavarozni, mivel ez károsíthatja a kisebb szilárdságú lapos karimát.
Mi a különbség az ASME B16.5 és az ASME B16.47 között?
Az ASME B16.5 az NPS ½-től NPS 24-ig terjed. Az ASME B16.47 nagy átmérőjű karimákat takar NPS 26-tól NPS 60-ig, két sorozatban: A sorozat (megfelel az MSS SP-44-nek, nehezebb, csővezetékes használat) és B sorozat (megfelel az API 605-nek, könnyebb, folyamatban használatos csővezeték). A méretek és a csavarminták nem cserélhetők fel a B16.5 és B16.47 között, kivéve az NPS 24/26 átmenetet az A sorozatú karimáknál, amelyeket úgy terveztek, hogy az adott határvonalon csavarkompatibilisek legyenek a B16.5-tel.
Mi az ASTM A105 és mikor használják?
Az ASTM A105 a leggyakoribb kovácsolt szénacél anyag az ASME B16.5 karimákhoz. 485 MPa minimális szakítószilárdságot és 250 MPa minimális hozamot biztosít, és -29°C-tól kb. 425°C-ig használható. Az A105 a B16.5 1.1 anyagcsoportjába tartozik. Ez az alapértelmezett karimaanyag a legtöbb olaj- és gázipari alkalmazáshoz, valamint közepes hőmérsékletű technológiai csővezetékekhez. Alacsonyabb hőmérsékletek esetén A350 LF2 (ütéstesztelt) használható. A magasabb hőmérsékletű használathoz ötvözött acélminőségek, például A182 F11 vagy F22 vannak megadva.
Milyen karimatípusokat fed le az ASME B16.5?
Az ASME B16.5 lefedi a hegesztési nyakat (WN), a csúszós hegesztést (SO), az aljzathegesztést (SW), a menetes (TH), a vak (BL), a lapos csatlakozást (LJ) és a szűkítő karimákat. A Weld Neck a legerősebb és legszélesebb körben meghatározott nyomócsövek. A vakkarimák a csővezeték végének lezárására vagy lezárására szolgálnak. A Socket Weld és Threaded kis furatú csatlakozásokhoz használatos. Az átlapolt illesztésű karimákat csonkvégekkel használják olyan alkalmazásokhoz, amelyek gyakori szétszerelést igényelnek, vagy ahol a karima elforgatása segíti a csavarfuratok igazítását.
Forrás: ASME B16.5 karimák a ZC acélcsőből
A ZC Steel Pipe ASME B16.5 karimákat gyárt és exportál mind a hét nyomási osztályban (150-től 2500-ig) és az összes szabványos típusban – hegesztési nyak, csúszós, vak, dugós varrat, menetes és átlapolt kötés. Az anyagok közé tartozik az ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L és a duplex/szuperduplex rozsdamentes. Teljes MTC-dokumentáció, harmadik fél által végzett ellenőrzés és egyedi furatméretek állnak rendelkezésre.
Karimákat szállítunk olaj- és gázvezetékekhez, finomítókhoz, petrolkémiai üzemekhez és csővezeték-projektekhez Afrikában, a Közel-Keleten és Dél-Amerikában.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Kérjen árajánlatot
