ASME B16.5 is de meest gebruikte flensnorm ter wereld en betreft pijpflenzen en flensfittingen van NPS ½ tot en met NPS 24 in olie-, gas-, petrochemische en procesleidingsystemen. Het definieert alles wat een inkoopteam of pijpleidingingenieur nodig heeft om een flens correct te specificeren: de zeven drukklassen (150 tot en met 2500), druk-temperatuurclassificaties per materiaalgroep, vlaktypes, boringafmetingen, boutvereisten en markering. Als een van deze parameters verkeerd is, kan dit een kostbare mismatch bij de flensverbinding betekenen of, erger nog, een lek tijdens het gebruik.
ZC Steel Pipe produceert en exporteert ASME B16.5-flenzen in koolstofstaal, gelegeerd staal en roestvrij staal, die alle zeven drukklassen en alle standaard flenstypes bestrijken: lasnek, opsteekbare, blinde, moffellas, schroefdraad en lapverbinding. Wij leveren flenzen voor olie- en gaspijpleidingen, petrochemische fabrieken en procesleidingprojecten in Afrika, het Midden-Oosten en Zuid-Amerika.
INHOUD
Wat is ASME B16.5?
De zeven drukklassen
Druk-temperatuurbeoordelingen per materiaalgroep
Flenstypen vallen onder B16.5
Flensgezichtstypen — RF, FF, RTJ en andere
Afmetingen en boringmaten
Materialen voor ASME B16.5 flenzen
Vereisten voor bouten en pakkingen
ASME B16.5 versus ASME B16.47 — Welke norm is van toepassing?
Veelgestelde vragen
1. Wat is ASME B16.5?
STANDAARDDEFINITIE — ASME B16.5 ASME B16.5 (buisflenzen en flensfittingen: NPS ½ tot en met NPS 24 metrisch/inch standaard) wordt uitgegeven door de American Society of Mechanical Engineers. Het legt druk-temperatuurwaarden, materialen, afmetingen, toleranties, markering en testen vast voor flenzen in NPS ½ tot en met NPS 24. De norm is van toepassing op flenzen gemaakt van gegoten of gesmede materialen. Er wordt naar verwezen door ASME B31.3 (Process Piping), ASME B31.4 (Liquid Pipeline), ASME B31.8 (Gastransmissie) en vrijwel alle belangrijke leidingcodes wereldwijd.
ASME B16.5 organiseert zijn drukclassificaties rond twee variabelen: de drukklasse en de materiaalgroep. De feitelijk toegestane werkdruk van een flens bij een bepaalde temperatuur wordt bepaald door het snijpunt van deze twee variabelen op te zoeken in de druk-temperatuurtabellen van de norm. Dit betekent dat twee flenzen met het stempel 'Klasse 300', maar gemaakt van verschillende materialen, aanzienlijk verschillende drukwaarden kunnen hebben; het klassenummer alleen is niet voldoende om de daadwerkelijke drukwaarde te bepalen.
De norm omvat NPS ½ tot en met NPS 24. Voor flenzen boven NPS 24, zie ASME B16.47 (Serie A of B), die de dekking uitbreidt tot NPS 60.
2. De zeven drukklassen
ASME B16.5 definieert zeven drukklassen. Het klassenummer is afkomstig van de geschatte drukwaarde (in psi) van een koolstofstalen flens van klasse X bij 850 ° F (454 ° C) – een nu grotendeels historische conventie. Wat in de praktijk van belang is, is de druk-temperatuurtabel voor de specifieke materiaalgroep, en niet alleen het klassenummer.
| Klasse |
Ca. MAWP bij 38°C — A105 koolstofstaal (bar/psi) |
Typische toepassing |
| 150 |
19,6 bar / 285 psi |
Lagedrukleidingen, water, stoom ≤ 200°C |
| 300 |
51,1 bar / 740 psi |
Gasdistributie, procesleidingen met gematigde druk |
| 400 |
68,1 bar / 990 psi |
Minder gebruikelijk; brugklas tussen 300 en 600 |
| 600 |
102,1 bar / 1480 psi |
Hogedrukgas- en olietransmissie, raffinaderijen |
| 900 |
153,4 bar / 2220 psi |
Hogedrukstoom, gasinjectie, HPHT-toepassingen |
| 1500 |
255,6 bar / 3705 psi |
Zeer hoge druk — putmonden, gasinjectiespruitstukken |
| 2500 |
425,5 bar / 6170 psi |
Extreme druk – onderzees, diepe put HPHT |
Aanbestedingsnota — Klasse 400 wordt zelden gespecificeerd Klasse 400 werd geïntroduceerd om de kloof tussen Klasse 300 en Klasse 600 te overbruggen, maar wordt in moderne projecten zelden gespecificeerd. Veel fabrieken hebben beperkte of geen voorraad in klasse 400; hiervoor is doorgaans een minimale bestelhoeveelheid en een langere doorlooptijd vereist. Als uw ontwerpdruk tussen klasse 300 en klasse 600 valt, stappen de meeste ingenieurs eenvoudigweg over naar klasse 600. Specificeer klasse 400 alleen als uw projectcode of klantspecificatie dit expliciet vereist en wees voorbereid op langere inkoopdoorlooptijden.
3. Druk-temperatuurbeoordelingen per materiaalgroep
ASME B16.5 organiseert materialen in groepen – momenteel 31 groepen voor gegoten en gesmede materialen. Elke groep heeft zijn eigen druk-temperatuurtabel. De meest gebruikte materiaalgroepen in olie- en gasleidingen zijn:
| Materiaalgroep |
Typische ASTM-materiaalbeschrijving |
Klasse |
150 MAWP bij 38°C |
Klasse 300 MAWP bij 38°C |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
Koolstofstaal — standaard |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
Koolstofstaal — gegoten |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.13 |
A350LF2 |
Koolstofstaal — lage temperatuur |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo gelegeerd staal |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo gelegeerd staal |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
Austenitisch roestvast staal (300-serie) |
15,1 bar (220 psi) |
39,8 bar (578 psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
Austenitisch RVS met laag koolstofgehalte |
13,8 bar (200 psi) |
36,2 bar (525 psi) |
Kritisch technisch punt: roestvrijstalen flenzen hebben lagere beoordelingen dan koolstofstaal Een veel voorkomende specificatiefout: austenitische roestvrijstalen flenzen (groepen 3.1, 3.2) hebben lagere druk-temperatuurwaarden dan koolstofstalen flenzen van dezelfde klasse. Een klasse 150 A182 F316L-flens heeft een nominaal vermogen van slechts 13,8 bar bij 38 °C – tegenover 19,6 bar voor dezelfde klasse in A105-koolstofstaal. Dit komt omdat austenitisch roestvrij staal bij hogere temperaturen een lagere vloeigrens heeft dan koolstofstaal. Controleer altijd de PT-waarde aan de hand van de materiaalgroepentabel, en niet alleen het klassenummer, wanneer u materialen in een leidingsysteem mengt.
4. Flenstypen die vallen onder B16.5
Lashals (WN)
Naaf:
lange, taps toelopende boring
Lassen:
Stomplassen aan de buis
Sterkte:
Hoogste – volledige penetratielas
Beste voor:
hoge druk, cyclisch, kritisch onderhoud
Instapper (SO)
Naaf:
kort – pijp glijdt er doorheen
Las:
Twee hoeklassen - binnen en buiten
Sterkte:
Ca. 2/3 van de lasnek
Beste voor:
lagere druk, algemeen onderhoud, eenvoudige uitlijning
Blind (BL)
Naaf:
massieve plaat - geen boring
Las:
vastgeschroefd - geen laswerk
Gebruik:
pijpleidinguiteinden beëindigen of isoleren
Beste voor:
Alle drukklassen, testonderdrukking
Socketlas (SW)
Naaf:
verzonken mofboring
Las:
Enkele hoeklas – alleen aan de buitenkant
Groottelimiet:
NPS ½ – NPS 3 typisch
Beste voor:
Hogedruk-instrumentleidingen met kleine diameter
Met schroefdraad (TH)
Naaf:
interne NPT-draad
Las:
Geen laswerk vereist
Gebruik:
Lagedrukleiding, tijdelijke aansluitingen
Beste voor:
Waar lassen niet mogelijk is
Lapgewricht (LJ)
Naaf:
platte boring — gebruikt met stompuiteinde
Las:
stompeinde aan buis gelast; flens los
Gebruik:
Frequente demontage; beklede/gevoerde pijp
Beste voor:
Waar flensrotatie de uitlijning van de bouten bevordert
Technisch inzicht – Lasnek is niet altijd verplicht Lasnekflenzen zijn het sterkste type en worden vaak standaard gespecificeerd in olie- en gasprojecten. Opsteekflenzen zijn echter volledig acceptabel onder ASME B16.5 voor klasse 150 en 300-service in niet-cyclische, niet-schokbelastingsomstandigheden en kunnen de kosten en installatietijd verlagen voor systemen met grote boring en lagere druk. De beperking op opsteekflenzen komt doorgaans voort uit bedrijfsspecificaties of projectnormen – niet uit B16.5 zelf. Controleer uw toepasselijke leidingspecificaties voordat u alle flenzen automatisch upgradet naar lasnek.
5. Flensvlaktypes — RF, FF, RTJ en andere
| Gezichtstype |
Afkorting |
Beschrijving |
Typische |
pakkingtoepassing |
| Opgeheven gezicht |
RF |
Verhoogd rond contactoppervlak — 1,6 mm voor klasse 150/300; 6,4 mm voor klasse 400–2500 |
Spiraalgewonden, plaatpakking |
Meest gebruikelijk — gebruikt in de meeste olie- en gasleidingen |
| Plat gezicht |
FF |
Volledige zitting - gehele flensvlak maakt contact met de pakking |
Zachte pakking over het hele gezicht |
Verbinding met gietijzeren of niet-metalen flenzen — voorkomt buigspanning |
| Ringtype verbinding |
RTJ |
Bewerkte groef accepteert metalen ringpakking (ovaal of achthoekig) |
Metalen ring (R, RX, BX) |
Hoge druk, hoge temperatuur, kritieke service; wellhead- en XT-aansluitingen |
| Man/vrouw |
M/V |
Eén flens heeft een verhoogd vlak, de andere heeft een bijpassende uitsparing |
Blad- of spiraalgewikkeld |
Pompen, compressoren — zelfcentrerende pakking |
| Tong & Groef |
T&G |
Smalle verhoogde tong op de ene flens, bijpassende groef op de andere |
Smalle ringpakking |
Warmtewisselaars, vaten – opgesloten pakking |
Kritiek technisch punt – Koppel nooit RF- en FF-flenzen. Verhoogde en platte flenzen mogen nooit rechtstreeks aan elkaar worden vastgeschroefd. Een opstaande flens die met bouten aan een vlakke flens is bevestigd, concentreert de pakkingbelasting alleen op het verhoogde gedeelte, waardoor de vlakke flens (vaak gietijzer of materiaal met een lagere sterkte) buigt en barst onder boutbelasting. Als uw project de aansluiting van RF- en FF-flenzen vereist, moet het verhoogde vlak vlak worden bewerkt, of moet een volledige pakking en een gecontroleerd boutkoppel worden gebruikt. Dit is een veel voorkomende veldfout met reële gevolgen voor storingen.
6. Afmetingen en boringmaten
ASME B16.5 stelt de buitendiameter, de diameter van de boutcirkel, het aantal en de diameter van de boutgaten en de minimale flensdikte in voor elke NPS- en klassecombinatie. De boorafmetingen worden bepaald door het gebruikte pijpschema. B16.5 biedt boortabellen voor standaard-, XS- (extra sterke) en XXS-schema's, evenals een reeks tussenliggende schema's.
| NPS |
Klasse 150 OD (mm) |
Klasse 300 OD (mm) |
Klasse 600 OD (mm) |
Aantal bouten (Kl. 150) |
Aantal bouten (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 |
Opmerking: De bovenstaande afmetingen gelden voor RF-lasnekflenzen. Slip-on, blind en andere typen hebben dezelfde buitendiameter en boutcirkel, maar verschillen in dikte en boring. Raadpleeg altijd de toepasselijke B16.5-tabel voor het specifieke vereiste flenstype en -klasse.
7. Materialen voor ASME B16.5-flenzen
7.1 Koolstofstaal
Het dominante materiaal voor B16.5-flenzen in de olie- en gassector. ASTM A105 (gesmeed) en A216 WCB (gegoten) zijn de standaardkwaliteiten voor gebruik bij omgevings- tot gematigde temperaturen. Voor gebruik bij lage temperaturen onder −29°C is ASTM A350 LF2 (impacttest) gespecificeerd. Voor zure service (H₂S) gelden aanvullende HIC- en SSCC-eisen.
7.2 Gelegeerd staal
Voor gebruik bij hoge temperaturen of hoge druk breiden flenzen van gelegeerd staal het druk-temperatuurvermogen uit tot buiten koolstofstaal. Veelgebruikte kwaliteiten zijn onder meer A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) en A182 F5 / F9 (5Cr en 9Cr–1Mo) voor raffinaderijen en processervice bij hoge temperaturen.
7.3 Roestvrij staal
Austenitische roestvrijstalen flenzen volgens A182 F304, F316, F304L en F316L worden gebruikt voor corrosieve toepassingen, cryogene toepassingen en leidingen in de voedings- en farmaceutische sector. Houd er rekening mee dat roestvrijstalen flenzen lagere drukwaarden hebben dan koolstofstaal van dezelfde klasse – zie sectie 3 hierboven. Duplex- en superduplex roestvrij staalsoorten worden gebruikt voor zeer corrosieve offshore- en zure serviceomgevingen.
| Materiaal |
ASTM-klasse |
B16.5 |
Groepstemperatuurbereik |
Typische toepassing |
| Koolstofstaal |
A105 |
1.1 |
−29°C tot 425°C |
Standaard olie en gas, procesleidingen |
| Lage temperatuur CS |
A350LF2 |
1.13 |
−46°C tot 343°C |
LNG, cryogeen, koud klimaat |
| 1¼Cr–½Mo |
A182 F11 |
2.1 |
−29°C tot 593°C |
Raffinaderij, proces bij verhoogde temperatuur |
| 2¼Cr–1Mo |
A182 F22 |
2.1 |
−29°C tot 593°C |
Hydrokraken bij hoge temperatuur, reformers |
| 316SS |
A182 F316 |
3.1 |
−196°C tot 538°C |
Corrosieve dienst, offshore |
| 316L RVS |
A182 F316L |
3.2 |
−196°C tot 454°C |
Zure service, chloride-omgevingen |
8. Vereisten voor bouten en pakkingen
ASME B16.5 specificeert de boutmaat, lengte en hoeveelheid voor elke NPS en klasse. Standaard boutmaterialen zijn ASTM A193 B7 tapeinden met A194 2H zware zeskantmoeren - de standaard voor de meeste flensverbindingen van koolstof en gelegeerd staal. Voor gebruik bij lage temperaturen wordt A320 L7 / A194 4-bouten gebruikt. Voor roestvrijstalen flenzen zijn A193 B8M / A194 8M (316 roestvrij) bouten gebruikelijk.
Aanbestedingsnota: het pakkingtype moet overeenkomen met het vlaktype en de service. Het specificeren van de flensklasse en het materiaal is slechts het halve werk; de pakkingkeuze is net zo belangrijk en moet op de inkooporder worden gespecificeerd. Spiraalgewonden pakkingen (SWG) met een koolstofstalen of roestvrijstalen binnenring zijn standaard voor RF-flenzen in de olie- en gassector. Plaatpakkingen (gecomprimeerde niet-asbestvezels, CNAF) worden gebruikt voor nutsvoorzieningen onder lagere druk en voor full-face flenzen. Metalen RTJ-ringpakkingen worden gespecificeerd op ringnummer (bijv. R-24 voor NPS 4 Klasse 300) en materiaal. Een pakking die verkeerd is gespecificeerd voor de bedrijfstemperatuur of drukklasse is een veelvoorkomende oorzaak van flenslekken.
9. ASME B16.5 versus ASME B16.47 – Welke norm is van toepassing?
| Standaard |
NPS- |
dekkingsreeks / gelijkwaardige |
typische toepassing |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
De meeste proces- en pijpleidingflenzen |
| ASME B16.47 Serie A |
NPS 26 – NPS 60 |
Equivalent aan MSS SP-44 |
Pijpleidingflenzen met grote diameter (API-type) |
| ASME B16.47 Serie B |
NPS 26 – NPS 60 |
Equivalent aan API 605 |
Flenzen voor procesleidingen met grote diameter |
Serie A (MSS SP-44-equivalent) flenzen zijn zwaarder en duurder dan serie B voor dezelfde NPS en klasse, maar ze komen overeen met de boutcirkel van B16.5-flenzen op de NPS 24-grens - wat betekent dat een Serie A NPS 26-flens rechtstreeks wordt vastgeschroefd op een B16.5 NPS 24-flens van dezelfde klasse. Serie B-flenzen delen deze compatibiliteit niet. Dit is van belang voor projecten waarbij pijpen met een grote diameter overgaan naar headersecties met een kleinere diameter.
10. Veelgestelde vragen
Wat is ASME B16.5?
ASME B16.5 is de Amerikaanse norm voor buisflenzen en flensfittingen van NPS ½ tot en met NPS 24. Het definieert zeven drukklassen (150 tot en met 2500), druk-temperatuurwaarden per materiaalgroep, flensvlaktypes, boringafmetingen, boutvereisten en markering. Het is wereldwijd de meest gebruikte flensnorm voor olie-, gas-, petrochemische en procesleidingen en wordt aangehaald in alle belangrijke ontwerpcodes voor leidingwerk, waaronder ASME B31.3 en B31.8.
Wat zijn de ASME B16.5-drukklassen?
ASME B16.5 definieert zeven drukklassen: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 en 2500. Het klassenummer geeft niet direct de drukklasse weer; de feitelijk toegestane werkdruk hangt af van zowel de klasse als de materiaalgroep. Voor standaard A105 koolstofstaal bij 38°C variëren de nominale waarden van ongeveer 19,6 bar (klasse 150) tot 425,5 bar (klasse 2500). De classificaties nemen af naarmate de bedrijfstemperatuur stijgt.
Wat is het verschil tussen RF-, FF- en RTJ-flensvlakken?
RF (Raised Face) is het meest voorkomende type, met een klein rond verhoogd contactoppervlak dat de boutbelasting op de pakking concentreert. FF (Flat Face) heeft geen verhoogd oppervlak en wordt gebruikt bij aansluiting op gietijzeren of niet-metalen flenzen. RTJ (Ring Type Joint) heeft een machinaal bewerkte groef waarin een metalen ringpakking past, die wordt gebruikt voor hoge druk en kritische service. RF- en FF-flenzen mogen nooit zonder aanpassingen aan elkaar worden vastgeschroefd, omdat hierdoor de platte flens met lagere sterkte wordt beschadigd.
Wat is het verschil tussen ASME B16.5 en ASME B16.47?
ASME B16.5 dekt NPS ½ tot en met NPS 24. ASME B16.47 dekt flenzen met grote diameter van NPS 26 tot en met NPS 60, in twee series: Serie A (equivalent aan MSS SP-44, zwaarder, gebruik van pijpleidingen) en Serie B (equivalent aan API 605, lichter, gebruik van procesleidingen). Afmetingen en boutpatronen zijn niet uitwisselbaar tussen B16.5 en B16.47, behalve bij de NPS 24/26-overgang voor serie A-flenzen, die zijn ontworpen om op die grens boutcompatibel te zijn met B16.5.
Wat is ASTM A105 en wanneer wordt het gebruikt?
ASTM A105 is het meest voorkomende gesmede koolstofstaalmateriaal voor ASME B16.5-flenzen. Het biedt een minimale treksterkte van 485 MPa en een minimale treksterkte van 250 MPa, en is geschikt voor gebruik van −29°C tot ongeveer 425°C. A105 valt in Materiaalgroep 1.1 in B16.5. Het is het standaard flensmateriaal voor de meeste olie- en gas- en procesleidingtoepassingen bij gematigde temperaturen. Voor lagere temperaturen wordt A350 LF2 (impact-getest) gebruikt. Voor gebruik bij hoge temperaturen zijn gelegeerde staalsoorten zoals A182 F11 of F22 gespecificeerd.
Welke flenstypen vallen onder ASME B16.5?
ASME B16.5 omvat lasnek (WN), Slip-On (SO), Socket Weld (SW), Schroefdraad (TH), Blind (BL), Lap Joint (LJ) en Reduceerflenzen. Weld Neck is de sterkste en meest gespecificeerde drukleiding. Blindflenzen worden gebruikt om een pijpleidinguiteinde af te sluiten of af te sluiten. Socket Weld en Threaded worden gebruikt voor verbindingen met een klein kaliber. Lap Joint-flenzen worden gebruikt met stompe uiteinden voor toepassingen waarbij frequente demontage vereist is of waarbij flensrotatie de uitlijning van boutgaten vergemakkelijkt.
Bron ASME B16.5-flenzen van ZC Steel Pipe
ZC Steel Pipe produceert en exporteert ASME B16.5-flenzen in alle zeven drukklassen (150 tot en met 2500) en alle standaardtypen: lasnek, slip-on, blind, socket weld, schroefdraad en lapverbinding. Materialen omvatten ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L en duplex/super-duplex roestvrij staal. Volledige MTC-documentatie, inspectie door derden en aangepaste boringafmetingen beschikbaar.
Wij leveren flenzen voor olie- en gaspijpleidingen, raffinaderijen, petrochemische fabrieken en procesleidingprojecten in Afrika, het Midden-Oosten en Zuid-Amerika.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Vraag een offerte aan
