ASME B16.5 je najpoužívanejší prírubový štandard na svete, ktorý upravuje potrubné príruby a prírubové fitingy od NPS ½ až po NPS 24 v ropných, plynových, petrochemických a procesných potrubných systémoch. Definuje všetko, čo obstarávateľský tím alebo potrubný inžinier potrebuje na správne špecifikovanie príruby: sedem tlakových tried (150 až 2500), tlakovo-teplotné hodnotenia podľa skupiny materiálov, typy plôch, rozmery dier, požiadavky na skrutky a označenie. Nesprávne nastavenie ktoréhokoľvek z týchto parametrov môže znamenať nákladný nesúlad na prírubovom spoji alebo v horšom prípade netesnosť v prevádzke.
ZC Steel Pipe vyrába a vyváža príruby ASME B16.5 z uhlíkovej ocele, legovanej ocele a nehrdzavejúcej ocele, ktoré pokrývajú všetkých sedem tlakových tried a všetky štandardné typy prírub – zvarové hrdlo, nasúvacie, slepé, hrdlové, závitové a preplátované. Dodávame príruby pre ropovody a plynovody, petrochemické závody a projekty procesných potrubí v Afrike, na Strednom východe av Južnej Amerike.
OBSAH
Čo je ASME B16.5?
Sedem tlakových tried
Hodnoty tlaku a teploty podľa skupiny materiálov
Typy prírub, na ktoré sa vzťahuje B16.5
Typy čela prírub — RF, FF, RTJ a iné
Rozmery a veľkosti otvoru
Materiály pre príruby ASME B16.5
Požiadavky na skrutky a tesnenia
ASME B16.5 verzus ASME B16.47 — Ktorá norma platí?
FAQ
1. Čo je ASME B16.5?
ŠTANDARDNÁ DEFINÍCIA — ASME B16.5 ASME B16.5 (potrubné príruby a prírubové fitingy: NPS ½ až NPS 24 metrický/palcový štandard) vydáva Americká spoločnosť strojných inžinierov. Stanovuje tlakovo-teplotné hodnoty, materiály, rozmery, tolerancie, označovanie a skúšanie prírub v NPS ½ až NPS 24. Norma platí pre príruby vyrobené z liatych alebo kovaných materiálov. Odkazuje sa naň ASME B31.3 (procesné potrubie), ASME B31.4 (kvapalné potrubie), ASME B31.8 (prenos plynu) a prakticky všetky hlavné normy pre potrubia na celom svete.
ASME B16.5 organizuje svoje tlakové triedy podľa dvoch premenných: tlakovej triedy a skupiny materiálov. Skutočný povolený pracovný tlak príruby pri danej teplote je určený vyhľadaním priesečníka týchto dvoch premenných v norme v tabuľkách hodnotenia tlaku a teploty. To znamená, že dve príruby vyrazené 'Trieda 300', ale vyrobené z rôznych materiálov, môžu mať výrazne odlišné hodnoty tlaku – samotné číslo triedy nestačí na určenie skutočného hodnotenia.
Norma pokrýva NPS ½ až NPS 24. Pre príruby nad NPS 24 pozri ASME B16.47 (séria A alebo B), ktorá rozširuje pokrytie na NPS 60.
2. Sedem tlakových tried
ASME B16.5 definuje sedem tlakových tried. Číslo triedy pochádza z približného menovitého tlaku (v psi) príruby z uhlíkovej ocele triedy X pri 850 °F (454 °C) – dnes už do značnej miery historická konvencia. V praxi je dôležitá tabuľka tlak-teplota pre konkrétnu skupinu materiálov, nie samotné číslo triedy.
| Trieda |
Pribl. MAWP pri 38°C – A105 uhlíková oceľ (bar / psi) |
Typická aplikácia |
| 150 |
19,6 barov / 285 psi |
Nízkotlakové rozvody, voda, para ≤ 200°C |
| 300 |
51,1 bar / 740 psi |
Rozvod plynu, stredne tlakové procesné potrubie |
| 400 |
68,1 bar / 990 psi |
Menej časté; premosťovacia trieda medzi 300 a 600 |
| 600 |
102,1 bar / 1480 psi |
Vysokotlaková prevodovka plynu a oleja, rafinérie |
| 900 |
153,4 bar / 2220 psi |
Vysokotlaková para, vstrekovanie plynu, aplikácie HPHT |
| 1500 |
255,6 bar / 3705 psi |
Veľmi vysoký tlak — ústia vrtov, rozdeľovače vstrekovania plynu |
| 2500 |
425,5 bar / 6170 psi |
Extrémny tlak — podmorský, hlboký vrt HPHT |
Poznámka k obstarávaniu – trieda 400 je zriedka špecifikovaná Trieda 400 bola zavedená na preklenutie medzery medzi triedou 300 a triedou 600, ale v moderných projektoch je špecifikovaná len zriedka. Mnoho závodov má obmedzené alebo žiadne zásoby v triede 400 – zvyčajne si to vyžaduje minimálne množstvo objednávky a dlhší dodací čas. Ak váš návrhový tlak klesne medzi Triedu 300 a Triedu 600, väčšina inžinierov jednoducho prejde na Triedu 600. Triedu 400 špecifikujte len vtedy, ak to váš projektový kód alebo špecifikácia klienta výslovne vyžaduje a buďte pripravení na dlhšie dodacie lehoty.
3. Hodnoty tlaku a teploty podľa skupiny materiálov
ASME B16.5 organizuje materiály do skupín – v súčasnosti 31 skupín pre liate a kované materiály. Každá skupina má svoju vlastnú tabuľku hodnotenia tlaku a teploty. Najbežnejšie používané skupiny materiálov v ropných a plynových potrubiach sú:
| Skupina materiálov |
Typická ASTM |
Popis materiálu |
Trieda 150 MAWP pri 38 °C |
Trieda 300 MAWP pri 38 °C |
| 1.1 |
A105, A181 Gr.70 |
Uhlíková oceľ – štandard |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.2 |
A216 WCB, A515 Gr.70 |
Uhlíková oceľ — liata |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 1.13 |
A350 LF2 |
Uhlíková oceľ – nízka teplota |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.1 |
A182 F11, F22 |
Legovaná oceľ 1¼Cr–½Mo / 2¼Cr–1Mo |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 2.3 |
A182 F5, F9 |
Legovaná oceľ 5Cr–½Mo / 9Cr–1Mo |
19,6 bar (285 psi) |
51,1 bar (740 psi) |
| 3.1 |
A182 F304, F316 |
Austenitická nehrdzavejúca oceľ (séria 300) |
15,1 bar (220 psi) |
39,8 bar (578 psi) |
| 3.2 |
A182 F304L, F316L |
Nízkouhlíkové austenitické SS |
13,8 bar (200 psi) |
36,2 bar (525 psi) |
Kritický technický bod — Nerezové príruby majú nižšie hodnoty ako uhlíková oceľ Bežná chyba špecifikácie: príruby z austenitických nehrdzavejúcich ocelí (skupiny 3.1, 3.2) majú nižšie menovité hodnoty tlaku a teploty ako príruby z uhlíkovej ocele rovnakej triedy. Príruba triedy 150 A182 F316L má menovitý tlak iba 13,8 barov pri 38 °C – oproti 19,6 barom pre rovnakú triedu uhlíkovej ocele A105. Je to preto, že austenitická nehrdzavejúca oceľ má pri zvýšených teplotách nižšiu medzu klzu ako uhlíková oceľ. Pri miešaní materiálov v potrubnom systéme vždy overte hodnotenie PT podľa tabuľky skupiny materiálov, nielen podľa čísla triedy.
4. Typy prírub, na ktoré sa vzťahuje B16.5
Zvárací krk (WN)
Náboj:
Dlhý kužeľový otvor
Zvar:
Tupý zvar k potrubiu
Pevnosť:
Najvyššia – zvar s úplným prevarením
Najlepšie pre:
Vysokotlakový, cyklický, kritický servis
Slip-On (SO)
Náboj:
Krátky – potrubie sa presúva
Zvar:
Dva kútové zvary – zvnútra a zvonka
Pevnosť:
cca. 2/3 zvarového hrdla
Najlepšie pre:
Nižší tlak, všeobecný servis, jednoduché nastavenie
Slepý (BL)
Náboj:
Pevná doska – bez otvoru
Zvar:
Skrutkovaný – bez zvárania
Použitie:
Ukončite alebo izolujte konce potrubia
Najlepšie pre:
Všetky tlakové triedy, skúšobné zatemnenie
Socket Weld (SW)
Náboj:
Zapustené vŕtanie
Zvar:
Jednoduchý kútový zvar – len zvonku
Veľkosť limitu:
NPS ½ – NPS 3 typické
Najlepšie pre:
Vysokotlakové vedenie prístrojov s malým priemerom
Závitové (TH)
Náboj:
Vnútorný závit NPT
Zvar:
Nie je potrebné zváranie
Použitie:
Nízkotlaková utilita, dočasné pripojenia
Najlepšie pre:
Tam, kde nie je možné zváranie
brušný kĺb (LJ)
Náboj:
Plochý otvor – používa sa s čapom
Zvar:
Čapový koniec privarený k potrubiu; uvoľnená príruba
Použitie:
Častá demontáž; opláštené/vložkované potrubie
Najlepšie pre:
Tam, kde rotácia príruby napomáha zarovnaniu skrutiek
Inžiniersky pohľad – zváracie hrdlo nie je vždy povinné Príruby zvarového hrdla sú najsilnejším typom a často sú štandardne špecifikované v projektoch ropy a zemného plynu. Nasúvacie príruby sú však plne prijateľné podľa ASME B16.5 pre prevádzku triedy 150 a 300 v necyklických podmienkach bez rázového zaťaženia a môžu znížiť náklady a čas inštalácie pre nízkotlakové systémy s veľkým otvorom. Obmedzenie na nasúvacie príruby zvyčajne pochádza zo špecifikácií spoločnosti alebo projektových noriem – nie zo samotného B16.5. Pred automatickou aktualizáciou všetkých prírub na zváracie hrdlo skontrolujte príslušnú špecifikáciu potrubia.
5. Typy čela prírub — RF, FF, RTJ a iné
| Typ tváre |
Skratka |
Popis |
Typická |
aplikácia tesnenia |
| Zvýšená tvár |
RF |
Zvýšená kruhová kontaktná plocha – 1,6 mm pre triedu 150/300; 6,4 mm pre triedu 400–2500 |
Špirálovo vinuté, plechové tesnenie |
Najbežnejšie – používa sa vo väčšine rozvodov ropy a plynu |
| Plochá tvár |
FF |
Celoplošné dosadnutie – celá plocha príruby sa dotýka tesnenia |
Celoplošné mäkké tesnenie |
Pripojenie k liatinovým alebo nekovovým prírubám — zabraňuje namáhaniu v ohybe |
| Kĺb krúžkového typu |
RTJ |
Opracovaná drážka prijíma kovové prstencové tesnenie (oválne alebo osemhranné) |
Kovový krúžok (R, RX, BX) |
Vysoký tlak, vysoká teplota, kritický servis; vrtu a pripojenia XT |
| Muž/žena |
M/F |
Jedna príruba má zvýšené čelo, druhá má zodpovedajúce vybranie |
Plechová alebo špirálovitá rana |
Čerpadlá, kompresory — samostrediace tesnenie |
| Jazyk a drážka |
T&G |
Úzke vyvýšené pero na jednej prírube, zodpovedajúca drážka na druhej |
Tesnenie s úzkym krúžkom |
Výmenníky tepla, nádoby – uzavreté tesnenie |
Kritický technický bod — Nikdy nespájajte príruby RF a FF Zvýšené čelné príruby a príruby s plochým čelom sa nikdy nesmú priamo zoskrutkovať. Zvýšená čelná príruba priskrutkovaná k plochej čelnej prírube sústreďuje zaťaženie tesnenia iba na zvýšenú časť, čo spôsobuje, že plochá čelná príruba (často liatina alebo materiál s nižšou pevnosťou) sa pri zaťažení skrutkou ohýba a praskne. Ak váš projekt vyžaduje pripojenie prírub RF a FF, zvýšená plocha musí byť opracovaná naplocho alebo sa musí použiť celoplošné tesnenie a riadený uťahovací moment skrutiek. Toto je bežná chyba poľa so skutočnými následkami zlyhania.
6. Rozmery a veľkosti otvorov
ASME B16.5 nastavuje vonkajší priemer, priemer kruhu skrutiek, počet a priemer otvorov pre skrutky a minimálnu hrúbku príruby pre každú kombináciu NPS a triedy. Rozmery vŕtania sa nastavujú podľa používaného plánu rúr – B16.5 poskytuje tabuľky vŕtania pre štandardné, XS (extra silné) a XXS plány, ako aj rad prechodných plánov.
| NPS |
Trieda 150 OD (mm) |
Trieda 300 OD (mm) |
Trieda 600 OD (mm) |
Počet skrutiek (tried. 150) |
Počet skrutiek (tried. 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 |
Poznámka: Vyššie uvedené rozmery platia pre príruby s RF zvarom. Násuvné, zaslepovacie a iné typy majú rovnaký vonkajší priemer a kružnicu skrutiek, líšia sa však hrúbkou a vŕtaním. Pre konkrétny typ príruby a požadovanú triedu vždy odkazujte na príslušnú tabuľku B16.5.
7. Materiály pre príruby ASME B16.5
7.1 Uhlíková oceľ
Dominantný materiál pre príruby B16.5 v ropných a plynárenských službách. ASTM A105 (kované) a A216 WCB (liate) sú štandardné triedy pre použitie pri okolitej až strednej teplote. Pre prevádzku pri nízkych teplotách pod -29°C je špecifikovaná ASTM A350 LF2 (nárazovo testovaná). Pre kyslú službu (H₂S) platia ďalšie požiadavky HIC a SSCC.
7.2 Legovaná oceľ
Pre prevádzku pri zvýšenej teplote alebo pri vysokom tlaku rozširujú príruby z legovanej ocele schopnosť tlaku a teploty nad rámec uhlíkovej ocele. Bežné druhy zahŕňajú A182 F11 (1¼Cr–½Mo), A182 F22 (2¼Cr–1Mo) a A182 F5 / F9 (5Cr a 9Cr–1Mo) pre rafinérske a vysokoteplotné procesy.
7.3 Nehrdzavejúca oceľ
Príruby z austenitickej nehrdzavejúcej ocele k A182 F304, F316, F304L a F316L sa používajú na korozívne služby, kryogénne aplikácie a potravinárske/farmaceutické potrubia. Všimnite si, že nerezové príruby majú nižší tlak ako uhlíková oceľ rovnakej triedy – pozri časť 3 vyššie. Duplexné a superduplexné nerezové triedy sa používajú pre vysoko korozívne offshore a kyslé prostredia.
| Materiál |
ASTM Trieda |
B16.5 |
Rozsah teploty skupiny |
Typické použitie |
| Uhlíková oceľ |
A105 |
1.1 |
-29 °C až 425 °C |
Štandardný olej a plyn, procesné potrubie |
| Nízkoteplotný CS |
A350 LF2 |
1.13 |
-46 °C až 343 °C |
LNG, kryogénne, chladné podnebie |
| 1¼Cr – ½mes |
A182 F11 |
2.1 |
-29 °C až 593 °C |
Rafinéria, proces so zvýšenou teplotou |
| 2¼Cr – 1 mesiac |
A182 F22 |
2.1 |
-29 °C až 593 °C |
Vysokoteplotné hydrokrakovanie, reformátory |
| 316 SS |
A182 F316 |
3.1 |
-196 °C až 538 °C |
Korozívny servis, offshore |
| 316L SS |
A182 F316L |
3.2 |
-196 °C až 454 °C |
Kyslá obsluha, chloridové prostredie |
8. Požiadavky na skrutky a tesnenia
ASME B16.5 špecifikuje veľkosť, dĺžku a množstvo skrutiek pre každú NPS a triedu. Štandardné materiály skrutiek sú kolíky ASTM A193 B7 s ťažkými šesťhrannými maticami A194 2H – štandardné pre väčšinu prírubových spojov z uhlíkovej a legovanej ocele. Pre prevádzku pri nízkych teplotách sa používa skrutkovanie A320 L7 / A194 4. Pre nerezové príruby sú bežné skrutky A193 B8M / A194 8M (nehrdzavejúce 316).
Poznámka k obstarávaniu – typ tesnenia sa musí zhodovať s typom čela a servisom Určenie triedy príruby a materiálu je len polovica práce – výber tesnenia je rovnako dôležitý a musí byť špecifikovaný v objednávke. Špirálovo vinuté tesnenia (SWG) s vnútorným krúžkom z uhlíkovej ocele alebo nehrdzavejúcej ocele sú štandardom pre RF príruby v prevádzke ropy a zemného plynu. Plošné tesnenia (stlačené neazbestové vlákno, CNAF) sa používajú pre nízkotlakové inžinierske siete a celoplošné príruby. Kovové krúžkové tesnenia RTJ sú špecifikované číslom krúžku (napr. R-24 pre NPS 4 Class 300) a materiálom. Nesprávne špecifikované tesnenie pre triedu prevádzkovej teploty alebo tlaku je častou hlavnou príčinou netesností príruby.
9. ASME B16.5 verzus ASME B16.47 – Ktorá norma platí?
| Štandardná |
pokrytia NPS / ekvivalentná |
séria |
typická aplikácia |
| ASME B16.5 |
NPS ½ – NPS 24 |
— |
Väčšina procesných a potrubných prírub |
| ASME B16.47 séria A |
NPS 26 – NPS 60 |
Ekvivalent MSS SP-44 |
Potrubné príruby s veľkým priemerom (typ API) |
| ASME B16.47 séria B |
NPS 26 – NPS 60 |
Ekvivalent API 605 |
Veľké priemery procesných potrubných prírub |
Príruby série A (ekvivalent MSS SP-44) sú ťažšie a drahšie ako séria B pre rovnakú NPS a triedu, ale zodpovedajú kruhu skrutiek prírub B16.5 na hranici NPS 24 – čo znamená, že príruba série A NPS 26 sa priskrutkuje priamo k prírube B16.5 NPS 24 rovnakej triedy. Príruby série B túto kompatibilitu nezdieľajú. To je dôležité pre projekty, kde potrubia s veľkým priemerom prechádzajú do sekcií zberača s menším priemerom.
10. Často kladené otázky
Čo je ASME B16.5?
ASME B16.5 je americký štandard pre potrubné príruby a prírubové fitingy od NPS ½ do NPS 24. Definuje sedem tlakových tried (150 až 2500), tlakovo-teplotné hodnotenia podľa skupiny materiálov, typov čela prírub, rozmerov dier, požiadavky na skrutky a označenie. Ide o celosvetovo najčastejšie uvádzanú normu prírub v ropnom, plynárenskom, petrochemickom a procesnom potrubí a je citovaná všetkými hlavnými predpismi pre návrh potrubí vrátane ASME B31.3 a B31.8.
Aké sú tlakové triedy ASME B16.5?
ASME B16.5 definuje sedem tlakových tried: 150, 300, 400, 600, 900, 1500 a 2500. Číslo triedy neudáva priamo menovitý tlak – skutočný prípustný pracovný tlak závisí od triedy aj skupiny materiálu. Pre štandardnú uhlíkovú oceľ A105 pri 38 °C sa hodnoty pohybujú od približne 19,6 barov (trieda 150) do 425,5 barov (trieda 2500). Hodnoty sa znižujú so zvyšujúcou sa prevádzkovou teplotou.
Aký je rozdiel medzi čelnými plochami prírub RF, FF a RTJ?
RF (Raised Face) je najbežnejší typ s malou kruhovou vyvýšenou kontaktnou plochou, ktorá sústreďuje zaťaženie skrutky na tesnenie. FF (Flat Face) nemá vyvýšenú plochu a používa sa pri pripájaní na liatinové alebo nekovové príruby. RTJ (Ring Type Joint) má opracovanú drážku s kovovým krúžkovým tesnením, ktoré sa používa pre vysokotlakové a kritické služby. Príruby RF a FF sa nikdy nesmú zoskrutkovať bez úpravy, pretože by sa tým poškodila plochá príruba s nižšou pevnosťou.
Aký je rozdiel medzi ASME B16.5 a ASME B16.47?
ASME B16.5 pokrýva NPS ½ až NPS 24. ASME B16.47 pokrýva príruby s veľkým priemerom od NPS 26 po NPS 60 v dvoch sériách: Séria A (ekvivalentná MSS SP-44, ťažšia, na použitie v potrubí) a Séria B (ekvivalentná API 605, ľahšia, procesné potrubie). Rozmery a vzory skrutiek nie sú zameniteľné medzi B16.5 a B16.47, s výnimkou prechodu NPS 24/26 pre príruby série A, ktoré sú navrhnuté tak, aby boli na tejto hranici kompatibilné s B16.5.
Čo je ASTM A105 a kedy sa používa?
ASTM A105 je najbežnejší materiál z kovanej uhlíkovej ocele pre príruby ASME B16.5. Poskytuje minimálnu pevnosť v ťahu 485 MPa a minimálnu klznosť 250 MPa a je vhodný pre použitie od -29 °C do približne 425 °C. A105 patrí do skupiny materiálov 1.1 v B16.5. Je to predvolený materiál príruby pre väčšinu aplikácií na ropu a plyn a procesné potrubia pri miernej teplote. Pre nižšie teploty sa používa A350 LF2 (testované na náraz). Pre použitie pri zvýšených teplotách sú špecifikované triedy legovanej ocele ako A182 F11 alebo F22.
Na aké typy prírub sa vzťahuje ASME B16.5?
ASME B16.5 pokrýva zvarový krk (WN), navliekanie (SO), nátrubkový zvar (SW), závitový (TH), slepý (BL), preplátovaný spoj (LJ) a redukčné príruby. Weld Neck je najsilnejší a najviac špecifikovaný pre tlakové potrubie. Slepé príruby sa používajú na ukončenie alebo zaslepenie konca potrubia. Socket Weld a Threaded sa používajú na spoje s malým priemerom. Príruby s preplátovaným spojom sa používajú s čapmi pre aplikácie vyžadujúce častú demontáž alebo tam, kde otáčanie príruby napomáha zarovnaniu otvorov pre skrutky.
Zdroj ASME B16.5 Príruby zo ZC Steel Pipe
ZC Steel Pipe vyrába a vyváža príruby ASME B16.5 vo všetkých siedmich tlakových triedach (150 až 2500) a všetkých štandardných typoch – zvarové hrdlo, nasúvacie, slepé, hrdlové, závitové a preplátované. Materiály zahŕňajú ASTM A105, A350 LF2, A182 F11/F22/F316L a duplex/superduplex nerez. K dispozícii je úplná dokumentácia MTC, kontrola treťou stranou a vlastné rozmery otvoru.
Dodávame príruby pre ropovody a plynovody, rafinérie, petrochemické závody a projekty procesných potrubí v Afrike, na Strednom východe av Južnej Amerike.
mandy. w@zcsteelpipe.com
WhatsApp: +86-139-1579-1813
→ Požiadať o cenovú ponuku
