Gdy specyfikacja rurociągów wymaga kołnierzy ze stali węglowej, w wykazie materiałów prawie zawsze widnieje oznaczenie ASTM A105. Jest do domyślny gatunek kutej stali węglowej na kołnierze, zawory i inne elementy znajdujące się pod ciśnieniem, stosowany w rurociągach naftowych i gazowych, chemicznych, energetycznych i ogólnych. Powód jest prosty: A105 zapewnia niezawodne połączenie wytrzymałości, plastyczności i obrabialności w cenie, która jest nie do pobicia. O czym łatwo zapomnieć, „A105” nie jest pełną specyfikacją zakupu. Nadal musisz wybrać klasę ciśnienia, typ powierzchni, standard wymiarowy i wymagania dotyczące dokumentacji. W tym przewodniku wyjaśniono, co faktycznie gwarantuje dany gatunek, gdzie leżą jego ograniczenia i co należy sprawdzić, zanim zamówienie na kołnierz trafi do hali produkcyjnej.
Co to jest kuta stal węglowa ASTM A105?
ASTM A105 to specyfikacja dotycząca elementów rur z kutej stali węglowej przeznaczonych do pracy w temperaturach otoczenia i wyższych w układach ciśnieniowych. Nie jest to gatunek odlewniczy ani gatunek płyt konstrukcyjnych. Obejmuje odkuwki – kołnierze, złączki i korpusy zaworów – które są kształtowane przez kucie na gorąco, a następnie obrabiane do ostatecznych wymiarów. Ponieważ materiał jest kuty, przepływ ziaren dopasowuje się do kształtu elementu, co zapewnia kołnierzom lepszą odporność na uderzenia i zmęczenie niż części po prostu wycinane z płyty lub pręta.
Jest to również klasa znajdująca się w większości katalogów Kołnierze ze stali węglowej A105 stosowane w budowie instalacji, od szyjek spawanych i typów wsuwanych po typy ślepe i spawane kielichowo. Gdy system wymaga kołnierza, który można przetestować hydrostatycznie, opatrzyć stemplem kodowym i który można zaufać w działaniu ciśnieniowym, normalnym punktem wyjścia jest A105.
Niestandardowi producenci kołnierzy ze stali węglowej A105, fabryka Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. Czy Chiny Producenci kołnierzy ze stali węglowej A105, fabryka, wykonujemy niestandardowe i standardowe kołnierze (G... Zobacz produkt → Skład chemiczny
Skład chemiczny A105 jest kontrolowany na tyle ściśle, aby stal była podatna na kucie i spawanie, a jednocześnie była przewidywalna w podwyższonej temperaturze.
| Elementu | % wag. |
|---|---|
| Węgiel | maks. 0,35 |
| Mangan | 0,60–1,05 |
| Fosfor | 0,035 maks |
| Siarka | 0,040 maks |
| Krzem | 0,10–0,35 |
| Miedź | maks. 0,40 |
| Nikiel | maks. 0,40 |
| Chrom | maks. 0,30 |
| Molibden | maks. 0,12 |
| Wanad | maks. 0,08 |
Właściwości mechaniczne
Odkuwki A105 muszą spełniać minimalne wymagania dotyczące wytrzymałości na rozciąganie i twardości. Liczby te nie są niezwykłe jak na standardy stali stopowej, ale są więcej niż wystarczające w przypadku zdecydowanej większości usług związanych z rurociągami ze stali węglowej.
| Własność | Wartość |
|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | 485 MPa (70 ksi) min |
| Wydajność | 250 MPa (36 ksi) min |
| Wydłużenie w 50 mm | 22% min |
| Zmniejszenie powierzchni | 30% min |
| Twardość Brinella | 187 HBW maks |
Praktycznym ograniczeniem jest temperatura. Połączenia kołnierzowe w A105 są zwykle uważane za nadające się do użytku od około -20°F (-29°C) to 1000°F (538°C) . Powyżej tego punktu stal węglowa szybko traci wytrzymałość i decyzja dotycząca specyfikacji powinna zostać skierowana w stronę gatunków nierdzewnych lub stopowych.
Normy i wartości znamionowe ciśnienia i temperatury
Klasa materiału określa, z czego wykonany jest kołnierz; norma określa jego geometrię, tolerancje i ocenę. Większość kołnierzy A105 jest produkowana zgodnie z normą ASME B16.5, która obejmuje kołnierze rurowe od NPS 1/2 do NPS 24 w klasach od 150 do 2500. Większe rozmiary objęte są normą ASME B16.47. W przypadku projektów poza Ameryką Północną materiał A105 jest również używany do wykonywania kołnierzy zgodnie z normami wymiarowymi EN 1092-1, JIS B2220, GB lub DIN, jeśli kupujący określi materiał ASTM.
Grupa ratingowa ASME B16.5 dla A105
W tabelach ciśnienia i temperatury ASME B16.5, A105 jest wymieniony pod Grupa 1.1 . Większość kołnierzy ze stali węglowej stosowanych w rurociągach procesowych pochodzi z tej grupy i to właśnie inspektorzy kolumny sprawdzają je w pierwszej kolejności podczas przeglądu projektu.
Ciśnienie robocze w temperaturze
Wartości ciśnienia nigdy nie są pojedynczą liczbą. Dopuszczalne ciśnienie robocze spada równomiernie wraz ze wzrostem temperatury, więc kołnierz z etykietą „Klasa 300” jest tak wytrzymały, jak pozwala na to temperatura pracy.
| Temperatura (°F) | Klasa 150 (psig) | Klasa 300 (psig) | Klasa 600 (psig) |
|---|---|---|---|
| 100 | 285 | 740 | 1480 |
| 400 | 200 | 635 | 1265 |
| 600 | 140 | 550 | 1095 |
| 800 | 80 | 345 | 690 |
| 1000 | 20 | 85 | 170 |
Liczby te wyjaśniają rzeczywiste decyzje projektowe. Kołnierz klasy 150 A105 jest całkowicie uzasadniony w przypadku układu wody chłodzącej w temperaturze otoczenia, ale linia parowa o temperaturze 600°F zwykle wymaga klasy 300 lub wyższej, aby zachować akceptowalny margines. Jeśli porównujesz klasy dla określonego rozmiaru rury, Przewodnik wyboru klasy ciśnienia ANSI omawia kompromisy bardziej szczegółowo.
Typowe typy kołnierzy A105
A105 to materiał, a nie geometria. Do wykonania każdego powszechnie stosowanego typu kołnierza stosuje się tę samą specyfikację kucia, a właściwy wybór zależy od rozmiaru rury, ciśnienia, obciążenia cyklicznego i częstotliwości otwierania złącza. Każda geometria ma własne spawanie, wyrównanie i profil kosztów, a różnice między trzema najpopularniejszymi stylami są omówione w artykule porównanie szyjki spawanej, kołnierza nasuwanego i ślepego .
Kołnierze do spawania
Kołnierz szyjkowy jest przyspawany doczołowo do rury, co tworzy połączenie o pełnej wytrzymałości, bez dodatkowych naprężeń zginających na połączeniu. Zwężająca się piasta płynnie rozprowadza naprężenia z pierścienia kołnierzowego na rurę, co czyni ją preferowanym typem w przypadku wysokiego ciśnienia, podwyższonej temperatury oraz pracy cyklicznej lub wibracyjnej.
Kołnierze wsuwane i spawane gniazdowo
Kołnierze nasuwane zakładane są na zewnętrzną stronę rury i są spawane pachwinowo zarówno z przodu, jak i z tyłu. Są łatwiejsze w montażu i tańsze w montażu niż kołnierze z szyjką spawaną, co czyni je powszechnymi w rurociągach niskiego i średniego ciśnienia. W przypadku małych odwiertów kołnierze z przyspawanym gniazdem pełnią podobną rolę z rurą włożoną w pogłębienie walcowe. W niskociśnieniowych instalacjach wodociągowych i komunalnych, Kołnierze nasuwane klasy 150 należą do najbardziej ekonomicznych opcji.
Producenci niestandardowych kołnierzy ślizgowych klasy 150, fabryka Jesteśmy producentami kołnierzy ślizgowych klasy 150, fabryka, Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. Oferujemy niestandardowe kołnierze ślizgowe klasy 150 (S... Zobacz produkt → Zaślepione kołnierze
Kołnierze zaślepiające służą do zamknięcia przewodu, króćca zbiornika lub końca zaworu. Ponieważ na płaską płytę działa pełne ciśnienie wewnętrzne, kołnierz zaślepiający danej klasy jest zwykle grubszy niż podobny kołnierz z otworem – i jest właściwym wyborem, gdy zachodzi potrzeba odizolowania linii z możliwością jej ponownego otwarcia.
Kołnierze zakładkowe i gwintowane
Kołnierze z połączeniami zakładkowymi znajdują się za króćcem, co pozwala na obrót kołnierza, ułatwiając ustawienie śrub i ułatwiając demontaż. Są przydatne tam, gdzie rury muszą być często układane w jednej linii lub gdzie jest mało miejsca. Kołnierze gwintowane są obecnie ograniczone głównie do połączeń niespawanych o małych średnicach, niskim ciśnieniu, chociaż nadal są produkowane w gatunku A105 do zastosowań niszowych.
A105 kontra A36 vs Q235B: Co liczy się jako odpowiednik
Na rynku pojawiają się zamienniki, zwłaszcza przy niestandardowych wykonaniach, dlatego warto wiedzieć, które materiały nie są równoważne. The typy kołnierzy ze stali węglowej, zastosowania i przewodnik po materiałach opisuje, gdzie stal węglowa pasuje do systemów rurociągów; poniższe porównania obejmują trzy najczęściej mylone oceny.
A105 vs A36
A36 to konstrukcyjna stal węglowa sprzedawana w postaci płyt, prętów i kształtowników. Nie jest to specyfikacja kucia pod ciśnieniem. Kołnierz wykonany z blachy A36 może wykazywać podobną granicę plastyczności w temperaturze pokojowej, ale brakuje mu kontrolowanego procesu kucia, wymagań dotyczących obróbki cieplnej i identyfikowalności materiału, których wymaga ASTM A105. W przypadku usług ciśnieniowych opatrzonych kodem A36 nie jest odpowiednikiem i nie należy go zastępować.
A105 kontra Q235B
Q235B to chińska konstrukcyjna stal węglowa, która czasami pojawia się w niedrogich dostawach kołnierzy. Działa w przypadku bezciśnieniowych elementów konstrukcyjnych, ale nie jest zaprojektowany ani testowany pod kątem pracy pod ciśnieniem w kołnierzu. Tabele ocen ASME B16.5 zakładają materiały z grupy 1.1, takie jak A105; kołnierz Q235B nie ma określonego miejsca w tych tabelach. Używanie go w granicy ciśnienia stwarza ryzyko dla całego złącza, a nie tylko dla samego kołnierza.
Kołnierze A105 kontra kołnierze ze stali nierdzewnej
Mimo wszystkich zalet A105 jest to nadal stal węglowa. Będzie rdzewieć, jeśli pozostanie bez zabezpieczenia, i nie jest właściwym wyborem w przypadku mediów silnie korozyjnych, środowisk bogatych w chlorki lub pracy w bardzo niskich temperaturach. Warunki te skłaniają specyfikację do gatunków stali nierdzewnych, takich jak F304 lub F316, które mają własne wartości ciśnienia znamionowego i są znacznie droższe. Przy wyborze materiału należy kierować się płynem, a nie ceną kołnierza.
Co należy potwierdzić przed zamówieniem kołnierzy A105
Prawdziwym kosztem niewłaściwego kołnierza nie jest sam kołnierz. To linia się zatrzymuje, przecieka uszczelka lub kończy się niepowodzeniem hydrotestu. Poniższe kontrole pozwalają utrzymać to ryzyko na niskim poziomie:
- Certyfikat materiałowy i identyfikowalność. Wymagaj certyfikatu EN 10204 3.1 lub raportu z testów walcowni, który wiąże każdy numer wytopu z faktycznie dostarczonymi odkuwkami.
- Znakowanie. Kołnierze powinny zawierać oznaczenie producenta, klasę materiału (ASTM A105), klasę ciśnienia, rozmiar i kod cieplny zgodnie z MSS SP-25.
- Rodzaj twarzy i wykończenie. Uniesiona twarz jest ustawieniem domyślnym. Upewnij się, że ząbkowane wykończenie mieści się w zakresie 125–250 µin AARH dla standardowych uszczelek i określ płaską powierzchnię czołową dla urządzeń żeliwnych lub RTJ dla połączeń pierścieniowych.
- Wytrzymałość w niskich temperaturach. W przypadku pracy w temperaturach poniżej -20°F należy określić znormalizowaną próbę udarności A105 (A105N) lub Charpy'ego zgodnie z ASTM A961.
- Weryfikacja wymiarowa. Sprawdź otwór, średnicę zewnętrzną, grubość, rozstaw śrub i okładzinę pod kątem tolerancji ASME B16.5. Odchylenie nawet o kilka milimetrów powoduje problemy z ustawieniem śrub na miejscu.
- Dodatkowe badania. Można określić badanie hydrostatyczne, PMI, ultradźwiękowe lub magnetyczne, gdy kołnierz przechodzi do pracy krytycznej lub pod wysokim ciśnieniem.
- Przechowywanie i powlekanie. Kołnierze ze stali węglowej szybko rdzewieją w wilgotnych warunkach, dlatego powłoka, zabezpieczenie gwintu i sposób uszczelnienia powinny odpowiadać planowanemu czasowi przechowywania.
Katalogi standardowe pokrywają dużą część zapotrzebowania, ale projekty wciąż kończą się nietypowymi otworami, niestandardowymi okładzinami lub wymiarami, którym nie odpowiada żaden produkt z magazynu. Producent oparty na kuciu i oferujący elastyczną produkcję może zająć się takimi przypadkami; nasz niestandardowe kołnierze kute wykonywane są według rysunków klienta, gdy geometria katalogowa nie pasuje do linii.
Hurtowi niestandardowi kołnierze dostawcy, eksporter, firma Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. jest chińskim dostawcą niestandardowych kołnierzy, eksporterem, firmą, prowadzimy sprzedaż hurtową 1/2'' do 60'', ... Zobacz produkt → Wniosek
ASTM A105 pozostaje najbardziej praktycznym i opłacalnym punktem wyjścia dla kołnierzy ze stali węglowej do zastosowań ciśnieniowych. Dobrze się kuje, łatwo się spawa, a jego zachowanie pod ciśnieniem i w temperaturze jest udokumentowane w tabelach znamionowych ASME B16.5, którym inżynierowie i inspektorzy już ufają. Traktuj A105 jako część pełnej specyfikacji, a nie skrót: dopasuj klasę ciśnienia do temperatury pracy, wybierz odpowiedni typ kołnierza i wykończenie powierzchni czołowej, zażądaj certyfikatu materiałowego i potwierdź oznakowanie. Po wprowadzeniu tych szczegółów złącze kołnierzowe ze stali węglowej działa dokładnie tak, jak wynika z rysunków.
Previous
