Junta de Rilson
Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd é dedicado a garantir o seguro e confiável operação de sistemas de vedação de fluidos, oferecendo clientes a tecnologia de vedação apropriada soluções.
Um engenheiro de manutenção assina um flange de aço carbono Classe 300 de 6 polegadas para serviço a 400°F e, em seguida, observa a junta chorar durante o primeiro aquecimento. A flange está boa. A junta que chegou na mesma caixa estava qualificada apenas para condições ambientais e ninguém colocou os dois números lado a lado.
A resposta curta: uma classificação de pressão de projeto é a pressão máxima que um componente pode conter a uma temperatura especificada . Tirando a temperatura, o número não significa nada, porque as classificações caem à medida que o calor aumenta, às vezes em mais de 70%.
O que realmente significa "classificação de pressão de projeto"
Duas ideias estão contidas nessa frase e separá-las evita a maioria das discussões em um projeto.
A pressão do projeto é uma entrada que você escolhe. A ASME B31.3 exige que a pressão de projeto de um sistema de tubulação cubra a pressão e temperatura coincidentes mais severas esperadas em operação normal. Na prática da planta de processo, os engenheiros geralmente definem-na como maior entre 110% da pressão operacional máxima ou pressão operacional mais 25 psi e depois arredondam para um valor viável. O código vigente, a especificação do cliente ou a pressão de ajuste da válvula de alívio sempre superam esse hábito.
A classificação de pressão do projeto é uma saída que você procura. É a pressão que um componente adquirido pode conter na temperatura que realmente atingirá. Os flanges são da ASME B16.5 ou B16.47, as válvulas da ASME B16.34 e as juntas da qualificação do fabricante em relação à classe do flange. A classificação pertence ao hardware, não ao seu processo.
Os dois números devem estar alinhados em todo o envelope operacional, não apenas no ponto de design impresso na folha de dados.
Operação, projeto, MAWP e pressão de teste são quatro números diferentes
Eles se confundem constantemente, e um pedido de compra que cita o errado geralmente entrega o produto errado.
| Prazo | O que representa | Relacionamento típico | De onde vem |
|---|---|---|---|
| Pressão operacional | Pressão normal de estado estacionário na linha | Valor da linha de base | Desenho de processo |
| Pressão de projeto | Pressão usada para espessura da parede e seleção de componentes | Acima da pressão operacional, com margem | ASME B31.3, especificação do projeto |
| MAWP | Pressão máxima de trabalho permitida de um componente a uma temperatura determinada | Definido pelo padrão do componente, não pelo processo | ASME B16.5, B16.34, Seção VIII |
| Pressão de teste hidrostático | Teste de prova de curto prazo antes da linha entrar em serviço | Pressão acima do projeto, apenas temporária | ASME B31.3 Capítulo VI |
A armadilha é a pressão de teste. Uma junta que mantém 1,5 vezes a pressão projetada por dez minutos em condições ambientais não provou nada sobre seu comportamento a 750 F após cinquenta ciclos térmicos.
Como a ASME transforma um número de classe em uma classificação de pressão
Dizer “Classe 300” não representa pressão. Ele nomeia uma categoria dimensional e de pressão da ASME B16.5 para tamanhos até NPS 24. A pressão permitida por trás dessa categoria depende de mais duas variáveis: o número do grupo de material do material do flange e a temperatura de serviço.
Para o grupo mais utilizado, o aço carbono Grupo 1.1, as classificações em 100°F são assim:
Os valores são retirados das tabelas de classificação de pressão-temperatura ASME B16.5 para aço carbono do Grupo 1.1. Mude o grupo de materiais e cada um deles muda.
A temperatura é a outra metade da classificação
O mesmo flange Classe 150 Grupo 1.1 que permite 285psi a 100 F permite apenas 80 psi a 800 F. Isso representa uma redução de 72 por cento e acontece sem qualquer alteração nas dimensões do flange, no tamanho do parafuso ou no número da peça.
O motivo é metalúrgico. A resistência ao escoamento cai à medida que a temperatura aumenta, e acima de aproximadamente 600 F, a fluência e o relaxamento do parafuso começam a consumir a carga do parafuso que mantém a junta unida. Uma tabela de classificação é na verdade uma tabela de resistência do material reduzida pela temperatura, com uma margem aplicada no topo.
Lendo uma tabela de pressão-temperatura sem se queimar
Cinco hábitos separam uma verificação de classificação válida daquela que falha em uma auditoria.
- Identifique primeiro o grupo de materiais, não apenas o nome do material. A105, A350 LF2 e A182 F304 estão em grupos diferentes com classificações diferentes.
- Use a temperatura real de serviço e interpolação. ASME B16.5 permite interpolação linear entre temperaturas listadas; arredondar uma condição de 780 F para 700 F é uma violação de classificação, não um atalho conservador.
- Pegue a combinação limitante. Se uma linha atinge 400 F a 200 psi e 200 F a 500 psi, a classificação deve satisfazer ambos os pontos, não apenas a pressão mais alta.
- Verifique os parafusos e a junta separadamente. Os parafusos também diminuem com a temperatura, e os enchimentos e revestimentos das juntas têm seus próprios tetos que podem ficar bem abaixo do limite do flange.
- Verifique novamente após qualquer substituição de material. Uma mudança tardia do aço carbono para o inoxidável pode invalidar uma classificação que estava correta na folha de dados original.
A junta fica dentro do limite de pressão
Uma junta de flange nominal é um sistema e a junta é a única parte projetada para se deformar. O aparafusamento fornece a carga, as faces do flange a distribuem e a gaxeta a converte em tensão de vedação.
Vista isométrica explodida de uma junta de flange aparafusada. A classificação de pressão de projeto se aplica à montagem completa: ambos os flanges, os parafusos e a gaxeta entre eles. Se a junta não puder desenvolver tensão de assentamento na temperatura de projeto, a classificação da classe do flange torna-se teórica.
Combinando a junta com a classe avaliada
Um flange Classe 900 não entrega o desempenho Classe 900 a tudo o que é aparafusado entre suas faces. O propriedades físicas dos materiais de vedação , como dureza e resistência à tração, moldam o projeto tanto quanto a classe de pressão. Três construções cobrem as juntas mais avaliadas.
Juntas em espiral: o carro-chefe de uso geral
Uma tira de metal enrolada em espiral com enchimento macio, geralmente fornecida com um anel interno e um externo. Eles abrangem aproximadamente a Classe 150 até a Classe 2500 em uma ampla faixa de temperatura e toleram as pequenas rotações do flange que ocorrem durante o ciclo térmico. O enchimento define o teto: grafite flexível para altas temperaturas, PTFE para produtos químicos agressivos, mica ou cerâmica acima de 850 F.
Juntas em espiral Gaskes em espiral com enchimento de PTFE Ver Produto → Juntas de anel: para as classes mais altas
Acima da Classe 900, ou em serviços ricos em hidrogênio e altamente cíclicos, o calço metal-metal de uma junta de anel é muitas vezes a única resposta prática. A vedação é obtida pelo assentamento da junta na ranhura, portanto as dimensões da ranhura, o acabamento superficial e a dureza da junta são tão importantes quanto a própria classe de pressão.
Juntas de junta de anel As juntas de junta tipo anel são desenvolvidas para uso na indústria de petróleo, bem como em equipamentos de perfuração e produção de gás de petróleo. Estas juntas são adequadas para o alto p... Ver Produto → Juntas Kammprofile: alta tensão, menor carga no parafuso
Um núcleo de metal serrilhado com uma camada de revestimento macio. Eles suportam alta tensão de assentamento como uma junta toda de metal, mas vedam com menor carga de parafuso e são frequentemente reformados em vez de substituídos. Eles são adequados para trocadores de calor e qualquer junta onde o acesso aos parafusos seja limitado.
Juntas Kammprofile Junta Kammprofile com anel externo solto Ver Produto → Cinco erros que aparecem nas análises de pressão de design
- Citando uma classificação sem temperatura. A classe 150 é 285 psi a 100 F e 20 psi a 1000 F no mesmo grupo de materiais.
- Tratar a classificação do flange como a classificação da junta. Aparafusamento, junta e revestimento ficam dentro do limite de pressão.
- Supondo que uma classe superior cure um vazamento. Passar da Classe 300 para a Classe 600 não muda nada se a junta nunca atingir a tensão de assentamento.
- Ignorando como o grupo de materiais e os limites de temperatura da junta interagem. O flange pode passar enquanto a junta falha exatamente na mesma temperatura.
- Tratando um hidroteste como prova. Um teste de prova de temperatura ambiente valida o limite uma vez, e não o seu comportamento a longo prazo.
Perguntas frequentes sobre classificações de pressão de projeto
Q1. Qual é a diferença entre a pressão de projeto e uma classificação de pressão de projeto?
A pressão de projeto é o valor que você seleciona para um sistema com base nas condições operacionais. Uma classificação de pressão de projeto é a pressão permitida de um componente adquirido em uma determinada temperatura. A classificação deve ser igual ou superior à pressão de projeto em todas as temperaturas de serviço.
Q2. Qual classe de flange ASME B16.5 eu preciso para 300 psi a 400 F?
O aço carbono Classe 150 Grupo 1.1 é classificado para 285 psi a 100 F, mas apenas 200 psi a 400 F. Uma condição de 300 psi, portanto, precisa de pelo menos Classe 300, ou um grupo de material diferente verificado em relação à mesma tabela ASME B16.5.
Q3. Uma classe de flange superior garante uma junta sem vazamentos?
Não. A classificação da classe descreve a capacidade de contenção de pressão dos componentes. O vazamento depende da tensão de assentamento da junta, da carga do parafuso, do acabamento do flange e da qualidade da instalação, nenhum dos quais o número da classe controla.
Q4. Como a pressão de projeto é calculada para um sistema de tubulação?
A ASME B31.3 exige que a pressão de projeto cubra a pressão e temperatura coincidentes mais severas esperadas em operação normal. A prática comum do processo define-o como maior entre 110 por cento da pressão operacional máxima ou pressão operacional mais 25 psi.
Q5. Por que a mesma classe de flange mostra pressões diferentes em tabelas diferentes?
Porque as tabelas são indexadas por número de grupo de materiais. Aço carbono, aço de baixa liga e aços inoxidáveis têm diferentes tensões admissíveis em temperatura, portanto flanges Classe 150 idênticos podem suportar pressões diferentes.
Q6. Como o material da junta afeta a classificação de pressão de uma junta?
A junta não altera a classificação do flange, mas decide se a junta pode realmente sustentá-lo. Os materiais de enchimento e de revestimento estabelecem um limite de temperatura e, uma vez ultrapassado esse limite, a junta perde a tensão de assentamento, independentemente da classe do flange.
Obter uma classificação de pressão de projeto correta é principalmente uma disciplina de emparelhar cada valor de pressão com sua temperatura e verificar todo o conjunto, não apenas o flange. Material de vedação Ningbo Rilson fabrica juntas em espiral, junta de anel, perfil kamm, metal corrugado, juntas não metálicas e de trocador de calor, e trabalha a partir da classe de flange, do grupo de materiais e da temperatura de serviço coincidente, em vez de um único número de título. Envie esses três detalhes com sua consulta e a construção da vedação poderá ser confirmada em relação à classificação que a junta realmente deve atender.
