Выбор металлических прокладок ASME B16.20 для фланцевых соединений

Важно помнить, что ASME B16.20 — это стандарт на размеры и материалы; сам по себе он не указывает, какой тип прокладки или материал подходит для конкретного процесса. Он не определяет номинальные давления и температуры для прокладок. Вместо этого он гарантирует, что прокладка, изготовленная по этому стандарту, соответствует контуру, требуемому соответствующим фланцем.

Как ASME B16.5 определяет фланец

ASME B16.5, «Трубные фланцы и фланцевые фитинги: NPS 1/2 до NPS 24, метрический/дюймовый стандарт», — это сопутствующий документ, который определяет сам фланец. Он охватывает номинальные давления и температуры, материалы, размеры, допуски, маркировку, испытания и методы обозначения отверстий для трубных фланцев и фланцевых фитингов.

Классы фланцев, охватываемые ASME B16.5: 150, 300, 400, 600, 900 и 1500 для размеров NPS 1/2 до NPS 24, плюс класс 2500 для размеров NPS 1/2 до NPS 12. Требования приведены как в метрических, так и в американских единицах измерения, при этом диаметры болтов и отверстий под болты указаны в дюймах. Стандарт также рассматривает фланцевые фитинги для классов 150 и 300 размеров NPS 1/2 до NPS 24, с некоторыми дополнительными положениями для более высоких классов в необязательном приложении.

ASME B16.5 ограничен фланцами и фланцевыми фитингами, изготовленными из литых или кованых материалов, а также глухими фланцами и некоторыми переходными фланцами, изготовленными из литых, кованых или листовых материалов. Важно отметить, что B16.5 также включает требования и рекомендации относительно болтового крепления фланцев, прокладок фланцев и фланцевых соединений.

Соответствие размеров прокладки и соответствие размеров фланца — это связанные проверки, но они регулируются отдельными стандартами. Прокладка B16.20 спроектирована так, чтобы размерно подходить к фланцу B16.5, но вы должны указать и проверить обе стороны соединения. Использование прокладки из одного стандарта с фланцем из другого может привести к утечке или механическому interference.

Выбор — это больше, чем класс давления

Распространенная ошибка — выбирать прокладку только на основе класса давления фланца, например «Class 300» или «Class 600». Такой подход неполон и может быть небезопасным. Вы также должны оценить:

• Тип поверхности уплотнения фланца — выступающая (RF), плоская (FF) или кольцевая (RTJ).
• Технологическую среду — технологическая среда может влиять на совместимость материала прокладки.
• Температуру — вероятные рабочие и расчетные температуры определяют выбор материала.
• Материал прокладки — марка металла и, для спирально-навитых типов, материал наполнителя.
• Нагрузку на болты — напряжение посадки прокладки и доступный предварительный натяг болтов.
• Проектную спецификацию — многие EPC-проекты предъявляют дополнительные требования, помимо базового стандарта.

ASME B16.20 дает вам размерный контур, но не ранжирует материалы и не присваивает номинальное давление конкретному типу прокладки. Правильный выбор делает инженер-проектировщик трубопроводов, который обладает полной информацией об условиях эксплуатации.

Проверки при закупке и данные для запроса котировок

При отправке запроса или запроса котировок включите следующие данные, чтобы избежать неоднозначности:

• Стандарт на фланец и редакцию, например, ASME B16.5.
• Размер фланца и класс давления.
• Тип поверхности уплотнения фланца и, для RTJ, номер канавки кольцевого уплотнения.
• Тип прокладки: кольцевая, спирально-навитая или в оболочке.
• Материал прокладки и спецификацию наполнителя, если применимо.
• Количество и любые требования к маркировке, специфичные для проекта.

Перед размещением заказа убедитесь, что поставщик предлагает прокладку, изготовленную по ASME B16.20 и размерно совместимую с указанным стандартом на фланец. Если фланец соответствует ASME B16.47 или API-6A, подтвердите, что прокладка также предназначена для этого стандарта, поскольку размеры отличаются от B16.5.

Спросите поставщика, будет ли прокладка поставлена с сертификатом испытаний материала или сертификатом соответствия. ASME B16.20 рассматривает маркировку, но соответствие материала обычно подтверждается другими спецификациями материалов ASTM или ASME. Если завод-изготовитель не может предоставить прослеживаемую документацию на материал, вам может потребоваться привлечение сторонней инспекции.

Контрольные точки при инспекции и документации

Ваш план инспекции должен включать:

• Проверку размеров — проверьте наружный диаметр, внутренний диаметр, толщину прокладки и профиль кольцевого уплотнения по таблицам ASME B16.20.
• Маркировку — каждая прокладка должна иметь идентификацию производителя и обозначение стандарта, как требуется стандартом.
• Состояние поверхности — отсутствие порезов, царапин, заусенцев или расслоений, которые могут ухудшить герметичность.
• Сертификацию материала — проверьте сертификат испытаний завода-изготовителя или сертификат материала на соответствие вашему заказу на поставку.

Если вы работаете с независимым инспекционным агентством, убедитесь, что у инспектора есть копия действующей редакции ASME B16.20 и соответствующего стандарта на фланцы. Размерная инспекция должна проводиться с использованием калиброванных инструментов и четких критериев годен/не годен.

Распространенные риски, которыми необходимо управлять

При закупке и монтаже на площадке возникает несколько повторяющихся проблем:

1. Смешение стандартов — использование прокладки, изготовленной по B16.20, с фланцем, изготовленным по не-ASME стандарту, без проверки размеров.
2. Неправильная поверхность уплотнения — заказ спирально-навитой прокладки для фланца с плоской поверхностью уплотнения без подтверждения того, что прокладка подходит для этой поверхности.
3. Несоответствие канавки RTJ — прокладки с кольцевым уплотнением требуют точных размеров канавки; прокладка из одного стандарта на фланцы может не подойти к канавке из другого.
4. Игнорирование нагрузки на болты — прокладка может быть размерно правильной, но неспособной сесть при фактическом моменте затяжки болтов.
5. Непроверенные проектные спецификации — покупатель может по умолчанию выбрать стандартную прокладку, когда проектная спецификация требует дополнительных испытаний или ограничений по материалам.

Этими рисками лучше всего управлять, написав четкую спецификацию и согласовав ее с производителем прокладок до начала производства.

Финальная проверка

ASME B16.20 определяет прокладку; ASME B16.5 определяет фланец. Оба стандарта должны рассматриваться вместе для достижения размерно совместимого соединения. Кроме того, вы должны применить инженерное суждение в отношении условий эксплуатации, выбора материалов и монтажа.

Чтобы ознакомиться с нашей продукцией для трубопроводов и стандартами, по которым мы работаем, посетите наш каталог продукции. Если вы готовите запрос на прокладки или фланцевые узлы, отправьте нам соответствующие данные через нашу страницу запросов, чтобы мы могли подтвердить соответствие до того, как вы разместите заказ.

Дисциплинированный процесс выбора сэкономит время, снизит риск утечек и позволит избежать дорогостоящих переделок.

Источники

• https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-20-metallic-gaskets-pipe-flanges
• https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-5-pipe-flanges-flanged-fittings-nps-1-2-nps-24-metric-inch-standard