Flange ASME B16.5: classi di pressione, tipi di faccia, dimensioni e materiali

ASME B16.5 è lo standard per flange più utilizzato al mondo e disciplina le flange dei tubi e i raccordi flangiati da NPS ½ a NPS 24 nei sistemi di tubazioni di petrolio, gas, petrolchimico e di processo. Definisce tutto ciò di cui un team di approvvigionamento o un tecnico delle tubazioni ha bisogno per specificare correttamente una flangia: le sette classi di pressione (da 150 a 2500), valori di pressione-temperatura per gruppo di materiali, tipi di facce, dimensioni del foro, requisiti di bullonatura e marcatura. Sbagliare uno qualsiasi di questi parametri può significare un costoso disadattamento nel giunto flangiato o, peggio, una perdita di servizio.

ZC Steel Pipe produce ed esporta flange ASME B16.5 in acciaio al carbonio, acciaio legato e acciaio inossidabile, che coprono tutte le sette classi di pressione e tutti i tipi di flangia standard: collo a saldare, slip-on, cieca, a saldare, filettata e giuntata. Forniamo flange per oleodotti e gasdotti, impianti petrolchimici e progetti di tubazioni di processo in Africa, Medio Oriente e Sud America.

1. Cos'è ASME B16.5?

ASME B16.5 organizza i suoi valori di pressione attorno a due variabili: la classe di pressione e il gruppo di materiali. La pressione di esercizio effettiva consentita di una flangia a una determinata temperatura viene determinata cercando l'intersezione di queste due variabili nelle tabelle di valutazione pressione-temperatura dello standard. Ciò significa che due flange contrassegnate con 'Classe 300' ma realizzate con materiali diversi possono avere valori di pressione notevolmente diversi: il numero della classe da solo non è sufficiente per determinare il valore effettivo.

Lo standard copre da NPS ½ a NPS 24. Per flange superiori a NPS 24, vedere ASME B16.47 (Serie A o B), che estende la copertura a NPS 60.

2. Le sette classi di pressione

ASME B16.5 definisce sette classi di pressione. Il numero di classe ha origine dalla pressione nominale approssimativa (in psi) di una flangia in acciaio al carbonio di Classe X a 454 °C (850 °F), una convenzione ormai in gran parte storica. Ciò che conta nella pratica è la tabella pressione-temperatura per il gruppo di materiali specifico, non solo il numero della classe.

3. Valutazioni di pressione-temperatura per gruppo di materiali

ASME B16.5 organizza i materiali in gruppi: attualmente 31 gruppi per materiali fusi e forgiati. Ogni gruppo ha la propria tabella di valutazione pressione-temperatura. I gruppi di materiali più comunemente utilizzati nelle tubazioni per petrolio e gas sono:

4. Tipi di flangia coperti da B16.5

5. Tipi di facce della flangia: RF, FF, RTJ e altri

6. Dimensioni e dimensioni del foro

ASME B16.5 stabilisce il diametro esterno, il diametro del cerchio dei bulloni, il numero e il diametro dei fori dei bulloni e lo spessore minimo della flangia per ciascuna combinazione NPS e classe. Le dimensioni del foro sono impostate dalla schedula del tubo utilizzata: B16.5 fornisce tabelle dei fori per le schedulazioni standard, XS (extra forte) e XXS, nonché una gamma di schedulazioni intermedie.

Nota: le dimensioni sopra indicate si riferiscono alle flange Weld Neck RF. I tipi slip-on, ciechi e altri hanno lo stesso diametro esterno e la stessa circonferenza dei bulloni ma differiscono per spessore e alesaggio. Fare sempre riferimento alla tabella B16.5 applicabile per il tipo e la classe di flangia specifici richiesti.

7. Materiali per flange ASME B16.5

7.1 Acciaio al carbonio

Il materiale dominante per le flange B16.5 nel servizio di petrolio e gas. ASTM A105 (forgiato) e A216 WCB (fuso) sono i gradi standard per il servizio a temperatura da ambiente a moderata. Per il servizio a bassa temperatura inferiore a −29°C, è specificata la norma ASTM A350 LF2 (prova di impatto). Per il servizio sour (H₂S), si applicano requisiti aggiuntivi HIC e SSCC.

7.2 Acciaio legato

Per servizi a temperature elevate o ad alta pressione, le flange in acciaio legato estendono la capacità pressione-temperatura oltre l'acciaio al carbonio. I gradi più comuni includono A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) e A182 F5/F9 (5Cr e 9Cr–1Mo) per servizi di raffineria e processi ad alta temperatura.

7.3 Acciaio inossidabile

Le flange in acciaio inossidabile austenitico A182 F304, F316, F304L e F316L sono utilizzate per servizi corrosivi, applicazioni criogeniche e tubazioni alimentari/farmaceutiche. Si noti che le flange in acciaio inossidabile hanno valori di pressione inferiori rispetto all'acciaio al carbonio della stessa classe - vedere la Sezione 3 sopra. I gradi inossidabili duplex e super-duplex vengono utilizzati per ambienti offshore altamente corrosivi e con servizi acidi.

8. Requisiti di bulloneria e guarnizioni

ASME B16.5 specifica la dimensione, la lunghezza e la quantità dei bulloni per ogni NPS e classe. I materiali standard dei bulloni sono prigionieri ASTM A193 B7 con dadi esagonali pesanti A194 2H: l'impostazione predefinita per la maggior parte dei giunti flangiati in acciaio al carbonio e legato. Per il servizio a bassa temperatura viene utilizzata la bullonatura A320 L7 / A194 4. Per le flange in acciaio inossidabile, sono comuni i bulloni A193 B8M / A194 8M (acciaio inossidabile 316).

9. ASME B16.5 vs ASME B16.47: quale standard si applica?

Le flange della Serie A (equivalente a MSS SP-44) sono più pesanti e più costose della Serie B a parità di NPS e classe, ma corrispondono al cerchio dei bulloni delle flange B16.5 al confine di NPS 24, il che significa che una flangia NPS 26 della Serie A si imbullonerà direttamente a una flangia B16.5 NPS 24 della stessa classe. Le flange della Serie B non condividono questa compatibilità. Ciò è importante per i progetti in cui i tubi di grande diametro passano a sezioni di intestazione di diametro inferiore.

10. Domande frequenti