ASME B16.5는 석유, 가스, 석유화학 및 공정 배관 시스템에서 NPS ½부터 NPS 24까지 파이프 플랜지 및 플랜지 피팅을 관리하는 세계에서 가장 널리 사용되는 플랜지 표준입니다. 이는 조달 팀 또는 배관 엔지니어가 플랜지를 올바르게 지정하는 데 필요한 모든 것, 즉 7가지 압력 등급(150~2500), 재료 그룹별 압력-온도 등급, 면 유형, 보어 치수, 볼트 체결 요구 사항 및 마킹을 정의합니다. 이러한 매개변수 중 하나라도 잘못되면 플랜지 조인트에서 비용이 많이 드는 불일치가 발생하거나 더 심각한 경우 서비스 누출이 발생할 수 있습니다.
ZC Steel Pipe는 용접 넥, 슬립온, 블라인드, 소켓 용접, 나사산 및 랩 조인트 등 7가지 압력 등급과 모든 표준 플랜지 유형을 모두 포괄하는 탄소강, 합금강 및 스테인리스강으로 ASME B16.5 플랜지를 제조 및 수출합니다. 우리는 아프리카, 중동, 남미 전역의 석유 및 가스 파이프라인, 석유화학 플랜트, 공정 배관 프로젝트용 플랜지를 공급합니다.
내용물
ASME B16.5란 무엇입니까?
7가지 압력 등급
재료 그룹별 압력-온도 등급
B16.5에서 다루는 플랜지 유형
플랜지 면 유형 - RF, FF, RTJ 및 기타
치수 및 보어 크기
ASME B16.5 플랜지용 재료
볼트 체결 및 개스킷 요구 사항
ASME B16.5와 ASME B16.47 — 어떤 표준이 적용됩니까?
FAQ
1. ASME B16.5란 무엇입니까?
표준 정의 — ASME B16.5 ASME B16.5(파이프 플랜지 및 플랜지 피팅: NPS ½ ~ NPS 24 미터/인치 표준)는 미국 기계공학회에서 발행됩니다. 이는 NPS ½에서 NPS 24까지의 플랜지에 대한 압력 온도 등급, 재료, 치수, 공차, 표시 및 테스트를 설정합니다. 이 표준은 주조 또는 단조 재료로 만든 플랜지에 적용됩니다. 이는 ASME B31.3(공정 배관), ASME B31.4(액체 파이프라인), ASME B31.8(가스 전송) 및 전 세계적으로 거의 모든 주요 배관 코드에서 참조됩니다.
ASME B16.5는 압력 등급과 재료 그룹이라는 두 가지 변수를 중심으로 압력 등급을 구성합니다. 주어진 온도에서 플랜지의 실제 허용 작동 압력은 표준의 압력-온도 등급 표에서 이 두 변수의 교차점을 찾아 결정됩니다. 즉, '클래스 300'이라는 스탬프가 찍혀 있지만 서로 다른 재료로 만들어진 두 개의 플랜지는 상당히 다른 압력 등급을 가질 수 있습니다. 즉, 클래스 번호만으로는 실제 등급을 결정하는 데 충분하지 않습니다.
표준은 NPS ½부터 NPS 24까지를 포괄합니다. NPS 24 이상의 플랜지에 대해서는 NPS 60까지 적용 범위를 확장하는 ASME B16.47(시리즈 A 또는 B)을 참조하십시오.
2. 7가지 압력 등급
ASME B16.5는 7가지 압력 등급을 정의합니다. 클래스 번호는 850°F(454°C)에서 클래스 X 탄소강 플랜지의 대략적인 압력 등급(psi)에서 유래되었으며 현재는 대체로 역사적인 관례입니다. 실제로 중요한 것은 클래스 번호만이 아니라 특정 재료 그룹에 대한 압력-온도 표입니다.
| 수업 |
시간 38°C에서의 MAWP — A105 탄소강(bar/psi) |
일반적인 용도 |
| 150 |
19.6바 / 285psi |
저압 유틸리티 라인, 물, 증기 ≤ 200°C |
| 300 |
51.1바 / 740psi |
가스 분배, 중압 공정 배관 |
| 400 |
68.1바 / 990psi |
덜 일반적입니다. 300에서 600 사이의 브리징 클래스 |
| 600 |
102.1바 / 1480psi |
고압 가스 및 오일 전송, 정유소 |
| 900 |
153.4바 / 2220psi |
고압 증기, 가스 주입, HPHT 응용 분야 |
| 1500 |
255.6바 / 3705psi |
초고압 — 유정, 가스 주입 매니폴드 |
| 2500 |
425.5바 / 6170psi |
극한 압력 — 해저, 깊은 우물 HPHT |
조달 참고 사항 - 클래스 400은 거의 지정되지 않습니다. 클래스 400은 클래스 300과 클래스 600 사이의 격차를 해소하기 위해 도입되었지만 현대 프로젝트에서는 거의 지정되지 않습니다. 많은 공장에서는 클래스 400의 재고가 제한되어 있거나 전혀 없습니다. 일반적으로 최소 주문 수량과 긴 리드 타임이 필요합니다. 설계 압력이 클래스 300에서 클래스 600 사이에 해당하는 경우 대부분의 엔지니어는 간단히 클래스 600으로 올라갑니다. 프로젝트 코드 또는 클라이언트 사양에서 명시적으로 요구하는 경우에만 클래스 400을 지정하고 더 긴 조달 리드 타임에 대비하세요.
3. 재료 그룹별 압력-온도 등급
ASME B16.5는 재료를 그룹으로 구성합니다. 현재 주조 및 단조 재료에 대한 그룹은 31개입니다. 각 그룹에는 자체 압력-온도 등급 표가 있습니다. 석유 및 가스 배관에 가장 일반적으로 사용되는 재료 그룹은 다음과 같습니다.
| 재료 그룹 |
일반적인 ASTM 재료 |
설명 |
클래스 150 MAWP(38°C) |
클래스 300 MAWP(38°C) |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
탄소강 — 표준 |
19.6바(285psi) |
51.1바(740psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
탄소강 - 주조 |
19.6바(285psi) |
51.1바(740psi) |
| 1.13 |
A350 LF2 |
탄소강 - 저온 |
19.6바(285psi) |
51.1바(740psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo 합금강 |
19.6바(285psi) |
51.1바(740psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo 합금강 |
19.6바(285psi) |
51.1바(740psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
오스테나이트계 스테인리스강(300 시리즈) |
15.1바(220psi) |
39.8바(578psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
저탄소 오스테나이트계 SS |
13.8바(200psi) |
36.2바(525psi) |
중요한 엔지니어링 포인트 - 스테인리스 플랜지는 탄소강보다 등급이 낮습니다. 일반적인 사양 오류: 오스테나이트계 스테인리스강 플랜지(그룹 3.1, 3.2)는 동일한 등급의 탄소강 플랜지보다 압력 온도 등급이 낮습니다. 클래스 150 A182 F316L 플랜지의 정격은 38°C에서 13.8bar에 불과한 반면, A105 탄소강의 동일한 클래스는 19.6bar입니다. 이는 오스테나이트계 스테인리스가 탄소강보다 고온에서 항복 강도가 낮기 때문입니다. 배관 시스템에서 재료를 혼합할 때 항상 클래스 번호뿐만 아니라 재료 그룹 표를 기준으로 PT 등급을 확인하십시오.
4. B16.5에서 다루는 플랜지 유형
웰드넥(WN)
허브:
긴 테이퍼 보어
용접:
파이프에 맞대기 용접
강도:
최고 - 완전 용입 용접
최적의 용도:
고압, 주기적, 중요한 서비스
슬립온(SO)
허브:
짧음 - 파이프가 미끄러져 들어갑니다.
용접:
두 개의 필렛 용접 - 내부 및 외부
강도:
약. 용접 넥의 2/3
최적의 용도:
낮은 압력, 일반 서비스, 손쉬운 정렬
블라인드(BL)
허브:
솔리드 플레이트 - 보어 없음
용접:
볼트 체결 - 용접 없음
사용:
파이프라인 끝 종료 또는 격리
최적의 용도:
모든 압력 등급, 테스트 블랭킹
소켓 용접(SW)
허브:
매립형 소켓 보어
용접:
단일 필렛 용접 - 외부만 해당
크기 제한:
NPS ½ – NPS 3 일반
최적의 용도:
소구경 고압 계기 라인
스레드(TH)
허브:
내부 NPT 스레드
용접:
용접 필요 없음
용도:
저압 유틸리티, 임시 연결
최적의 용도:
용접이 불가능한 곳
랩조인트(LJ)
허브:
플랫 보어 - 스터브 엔드와 함께 사용
용접:
파이프에 용접된 스터브 끝; 느슨한 플랜지
사용:
빈번한 분해; 클래드/라이닝 파이프
최적의 용도:
플랜지 회전이 볼트 정렬을 돕는 경우
엔지니어링 통찰력 - 용접 넥이 항상 필수는 아닙니다. 용접 넥 플랜지는 가장 강력한 유형이며 석유 및 가스 프로젝트에서 기본적으로 지정되는 경우가 많습니다. 그러나 슬립온 플랜지는 비주기적, 비충격 부하 조건에서 클래스 150 및 300 서비스에 대해 ASME B16.5에 따라 완전히 허용되며 대구경, 저압 시스템의 비용과 설치 시간을 줄일 수 있습니다. 슬립온 플랜지에 대한 제한은 일반적으로 B16.5 자체가 아닌 회사 사양이나 프로젝트 표준에서 비롯됩니다. 모든 플랜지를 용접 넥으로 자동 업그레이드하기 전에 해당 배관 사양을 검토하십시오.
5. 플랜지 면 유형 - RF, FF, RTJ 및 기타
| 페이스 유형 |
약어 |
설명 |
일반적인 개스킷 |
용도 |
| 제기된 얼굴 |
RF |
돌출된 원형 접촉 영역 — 클래스 150/300의 경우 1.6mm, 클래스 400–2500의 경우 6.4mm |
나선형 상처, 시트 개스킷 |
가장 일반적 - 대부분의 석유 및 가스 배관에 사용됨 |
| 편평한 얼굴 |
FF |
전면형 시팅 - 전체 플랜지면이 개스킷과 접촉함 |
전면 소프트 개스킷 |
주철 또는 비금속 플랜지에 연결 - 굽힘 응력 방지 |
| 링형 조인트 |
RTJ |
기계 가공된 홈에는 금속 링 개스킷(타원형 또는 팔각형)을 사용할 수 있습니다. |
메탈릭 링(R, RX, BX) |
고압, 고온, 중요한 서비스; 웰헤드 및 XT 연결 |
| 남성/여성 |
남/여 |
한 플랜지에는 볼록한 면이 있고 다른 플랜지에는 일치하는 홈이 있습니다. |
시트 또는 나선형 상처 |
펌프, 압축기 - 자체 중심 개스킷 |
| 혀 및 그루브 |
티앤지 |
한 플랜지의 좁고 돌출된 혀, 다른 플랜지의 홈과 일치 |
좁은 링 개스킷 |
열교환기, 용기 - 밀폐형 개스킷 |
중요한 엔지니어링 포인트 - 절대로 RF 및 FF 플랜지를 결합하지 마십시오. 돌출면 플랜지와 평면면 플랜지를 직접 볼트로 결합해서는 안 됩니다. 플랫 페이스 플랜지에 볼트로 고정된 레이즈드 페이스 플랜지는 가스켓 부하를 볼록한 부분에만 집중시켜 볼트 부하로 인해 플랫 페이스 플랜지(주로 주철 또는 저강도 재료)가 구부러지고 균열이 발생하게 됩니다. 프로젝트에 RF 및 FF 플랜지 연결이 필요한 경우 돌출된 면을 평평하게 가공하거나 전면 개스킷 및 제어된 볼트 토크를 사용해야 합니다. 이는 실제 실패 결과를 초래하는 일반적인 현장 오류입니다.
6. 치수 및 내경 크기
ASME B16.5는 각 NPS 및 클래스 조합에 대한 외부 직경, 볼트 원 직경, 볼트 구멍 수 및 직경, 최소 플랜지 두께를 설정합니다. 보어 치수는 사용되는 파이프 일정에 따라 설정됩니다. B16.5는 표준, XS(초강력) 및 XXS 일정과 다양한 중간 일정에 대한 보어 테이블을 제공합니다.
| NPS |
클래스 150 OD(mm) |
클래스 300 OD(mm) |
클래스 600 OD(mm) |
볼트 수(Cl. 150) |
볼트 수(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 |
참고: 위의 치수는 RF 용접 넥 플랜지에 대한 것입니다. 슬립온, 블라인드, 기타 유형은 외경과 볼트원은 동일하지만 두께와 내경이 다릅니다. 필요한 특정 플랜지 유형 및 등급에 대해서는 항상 해당 B16.5 표를 참조하십시오.
7. ASME B16.5 플랜지용 재료
7.1 탄소강
석유 및 가스 서비스에서 B16.5 플랜지의 주요 재료입니다. ASTM A105(단조) 및 A216 WCB(주조)는 상온 및 중간 온도 서비스에 대한 표준 등급입니다. −29°C 미만의 저온 서비스의 경우 ASTM A350 LF2(충격 테스트)가 지정됩니다. 신맛 서비스(H2S)의 경우 추가 HIC 및 SSCC 요구 사항이 적용됩니다.
7.2 합금강
고온 또는 고압 서비스의 경우 합금강 플랜지는 탄소강 이상으로 압력-온도 성능을 확장합니다. 일반적인 등급으로는 정유소 및 고온 공정 서비스용 A182 F11(1¼Cr–½Mo), A182 F22(2¼Cr–1Mo) 및 A182 F5/F9(5Cr 및 9Cr–1Mo)가 있습니다.
7.3 스테인리스강
A182 F304, F316, F304L 및 F316L에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 플랜지는 부식성 서비스, 극저온 응용 분야 및 식품/약품 배관에 사용됩니다. 스테인리스 플랜지는 동급 탄소강보다 압력 등급이 낮습니다. 위의 섹션 3을 참조하세요. 듀플렉스 및 슈퍼듀플렉스 스테인리스 등급은 부식성이 높은 해양 및 산성 서비스 환경에 사용됩니다.
| 재료 |
ASTM 등급 |
B16.5 그룹 |
온도 범위 |
일반적인 용도 |
| 탄소강 |
A105 |
1.1 |
−29°C ~ 425°C |
표준 오일 및 가스, 공정 배관 |
| 저온 CS |
A350 LF2 |
1.13 |
−46°C ~ 343°C |
LNG, 극저온, 추운 기후 |
| 1¼Cr–½Mo |
A182 F11 |
2.1 |
−29°C~593°C |
정유소, 고온 공정 |
| 2¼Cr–1Mo |
A182 F22 |
2.1 |
−29°C~593°C |
고온 수소화분해, 개질기 |
| 316 SS |
A182 F316 |
3.1 |
−196°C~538°C |
부식성 서비스, 해양 |
| 316L SS |
A182 F316L |
3.2 |
−196°C~454°C |
사워 서비스, 염화물 환경 |
8. 볼트 체결 및 개스킷 요구 사항
ASME B16.5는 각 NPS 및 클래스에 대한 볼트 크기, 길이 및 수량을 지정합니다. 표준 볼트 재료는 A194 2H 무거운 육각 너트가 있는 ASTM A193 B7 스터드입니다. 이는 대부분의 탄소강 및 합금강 플랜지 조인트의 기본값입니다. 저온 서비스에는 A320 L7 / A194 4 볼트가 사용됩니다. 스테인리스 플랜지의 경우 A193 B8M / A194 8M(316 스테인리스) 볼트가 일반적입니다.
조달 참고 사항 - 개스킷 유형은 면 유형 및 서비스와 일치해야 합니다. 플랜지 등급 및 재료를 지정하는 것은 작업의 절반에 불과합니다. 개스킷 선택도 마찬가지로 중요하며 구매 주문서에 지정해야 합니다. 탄소강 또는 스테인리스 내부 링이 있는 나선형 상처 개스킷(SWG)은 석유 및 가스 서비스의 RF 플랜지 표준입니다. 시트 개스킷(압축 비석면 섬유, CNAF)은 저압 유틸리티 서비스 및 전면 플랜지에 사용됩니다. RTJ 금속 링 개스킷은 링 번호(예: NPS 4 클래스 300의 경우 R-24)와 재질로 지정됩니다. 서비스 온도 또는 압력 등급에 대해 잘못 지정된 개스킷은 플랜지 누출의 일반적인 근본 원인입니다.
9. ASME B16.5와 ASME B16.47 — 어떤 표준이 적용되나요?
| 표준 |
NPS 적용 범위 |
시리즈/동등한 |
일반 애플리케이션 |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
대부분의 공정 및 파이프라인 플랜지 |
| ASME B16.47 시리즈 A |
NPS 26 – NPS 60 |
MSS SP-44와 동일 |
대구경 파이프라인 플랜지(API 유형) |
| ASME B16.47 시리즈 B |
NPS 26 – NPS 60 |
API 605와 동일 |
대구경 공정 배관 플랜지 |
시리즈 A(MSS SP-44 동급) 플랜지는 동일한 NPS 및 클래스에 대해 시리즈 B보다 무겁고 비싸지만 NPS 24 경계에서 B16.5 플랜지의 볼트 원과 일치합니다. 즉, 시리즈 A NPS 26 플랜지가 동일한 클래스의 B16.5 NPS 24 플랜지에 직접 볼트로 고정됩니다. 시리즈 B 플랜지는 이러한 호환성을 공유하지 않습니다. 이는 직경이 큰 파이프가 직경이 작은 헤더 섹션으로 전환되는 프로젝트에 중요합니다.
10. 자주 묻는 질문
ASME B16.5란 무엇입니까?
ASME B16.5는 NPS ½부터 NPS 24까지의 파이프 플랜지 및 플랜지 피팅에 대한 미국 표준입니다. 이는 7가지 압력 등급(150~2500), 재료 그룹별 압력-온도 등급, 플랜지 면 유형, 보어 치수, 볼트 체결 요구 사항 및 표시를 정의합니다. 이는 전 세계적으로 석유, 가스, 석유화학 및 공정 배관에서 가장 널리 참조되는 플랜지 표준이며 ASME B31.3 및 B31.8을 포함한 모든 주요 배관 설계 코드에서 인용됩니다.
ASME B16.5 압력 등급은 무엇입니까?
ASME B16.5는 7가지 압력 등급(150, 300, 400, 600, 900, 1500 및 2500)을 정의합니다. 클래스 번호는 압력 등급을 직접적으로 나타내지 않습니다. 실제 허용되는 작동 압력은 클래스와 재료 그룹 모두에 따라 다릅니다. 38°C에서 표준 A105 탄소강의 경우 등급 범위는 약 19.6bar(클래스 150) ~ 425.5bar(클래스 2500)입니다. 작동 온도가 증가하면 등급이 감소합니다.
RF, FF, RTJ 플랜지 면의 차이점은 무엇입니까?
RF(Raised Face)는 가장 일반적인 유형으로, 개스킷에 볼트 하중을 집중시키는 작은 원형 돌출형 접촉 영역이 있습니다. FF(Flat Face)는 융기 부분이 없으며 주철 또는 비금속 플랜지에 연결할 때 사용됩니다. RTJ(링형 조인트)에는 고압 및 중요한 서비스에 사용되는 금속 링 개스킷을 수용하는 가공된 홈이 있습니다. RF 및 FF 플랜지는 수정 없이 함께 볼트로 결합해서는 안 됩니다. 그렇게 하면 강도가 낮은 평면 플랜지가 손상될 수 있습니다.
ASME B16.5와 ASME B16.47의 차이점은 무엇입니까?
ASME B16.5는 NPS ½부터 NPS 24까지를 다루고 있습니다. ASME B16.47은 NPS 26부터 NPS 60까지의 대구경 플랜지를 두 가지 시리즈로 다룹니다. 시리즈 A(MSS SP-44와 동일, 더 무겁고 파이프라인 사용) 및 시리즈 B(API 605와 동일, 더 가벼운 프로세스 배관 사용). 치수 및 볼트 패턴은 해당 경계에서 B16.5와 볼트 호환되도록 설계된 시리즈 A 플랜지의 NPS 24/26 전환을 제외하고 B16.5와 B16.47 간에 상호 교환이 불가능합니다.
ASTM A105는 무엇이며 언제 사용됩니까?
ASTM A105는 ASME B16.5 플랜지에 사용되는 가장 일반적인 단조 탄소강 소재입니다. 이는 485 MPa의 최소 인장 강도와 250 MPa의 최소 항복을 제공하며 -29°C에서 약 425°C까지의 서비스에 적합합니다. A105는 B16.5의 재료 그룹 1.1에 속합니다. 이는 적당한 온도에서 대부분의 석유, 가스 및 공정 배관 응용 분야에 사용되는 기본 플랜지 재료입니다. 더 낮은 온도의 경우 A350 LF2(충격 테스트)가 사용됩니다. 고온 서비스의 경우 A182 F11 또는 F22와 같은 합금강 등급이 지정됩니다.
ASME B16.5에는 어떤 플랜지 유형이 적용됩니까?
ASME B16.5에는 용접 넥(WN), 슬립온(SO), 소켓 용접(SW), 나사형(TH), 블라인드(BL), 랩 조인트(LJ) 및 축소 플랜지가 포함됩니다. Weld Neck은 압력 배관에 가장 강력하고 가장 널리 지정됩니다. 블라인드 플랜지는 파이프라인 끝을 종료하거나 공백으로 만드는 데 사용됩니다. 소켓 용접 및 스레드는 소구경 연결에 사용됩니다. 랩 조인트 플랜지는 빈번한 분해가 필요한 응용 분야 또는 플랜지 회전이 볼트 구멍 정렬을 돕는 용도로 스터브 끝과 함께 사용됩니다.
ZC 강관의 소스 ASME B16.5 플랜지
ZC Steel Pipe는 7가지 압력 등급(150~2500)과 모든 표준 유형(웰드 넥, 슬립온, 블라인드, 소켓 용접, 나사산 및 랩 조인트)의 ASME B16.5 플랜지를 제조 및 수출합니다. 재료에는 ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L 및 듀플렉스/슈퍼듀플렉스 스테인리스가 포함됩니다. 전체 MTC 문서, 제3자 검사 및 맞춤형 보어 치수가 제공됩니다.
우리는 아프리카, 중동 및 남미 전역의 석유 및 가스 파이프라인, 정유소, 석유화학 플랜트 및 공정 배관 프로젝트용 플랜지를 공급합니다.
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