Junta de Rilson
Ningbo Rilson Selling Material Co., Ltd es dedicado a garantizar el seguro y confiable Operación de sistemas de sellado de fluidos, ofrenda clientes la tecnología de sellado apropiada soluciones.
Un ingeniero de mantenimiento aprueba una brida de acero al carbono Clase 300 de 6 pulgadas para servicio a 400°F y luego observa cómo la junta llora durante el primer calentamiento. La brida está bien. La junta que llegó en la misma caja estaba calificada para condiciones ambientales únicamente y nadie colocó los dos números uno al lado del otro.
La respuesta corta: una clasificación de presión de diseño es la presión máxima que puede contener un componente a una temperatura especificada . Si se quita la temperatura, el número no significa nada, porque las calificaciones caen a medida que aumenta el calor, a veces en más del 70 por ciento.
Lo que realmente significa "clasificación de presión de diseño"
En esa frase se incluyen dos ideas y separarlas evita la mayoría de las discusiones sobre un proyecto.
La presión de diseño es un insumo que usted elige. ASME B31.3 requiere que la presión de diseño de un sistema de tuberías cubra la presión y temperatura coincidentes más severas esperadas en el funcionamiento normal. En la práctica de las plantas de proceso, los ingenieros comúnmente lo establecen en el 110 por ciento de la presión operativa máxima o la presión operativa más 25 psi, lo que sea mayor, y luego lo redondean a una cifra viable. El código rector, las especificaciones del cliente o la presión de ajuste de la válvula de alivio siempre superan ese hábito.
La clasificación de presión de diseño es un resultado que se busca. Es la presión que puede contener un componente comprado a la temperatura que realmente alcanzará. Las bridas toman las suyas de ASME B16.5 o B16.47, las válvulas de ASME B16.34 y las juntas de la calificación del fabricante según la clase de brida. La calificación pertenece al hardware, no a su proceso.
Los dos números deben estar alineados en todo el ámbito operativo, no solo en el punto de diseño impreso en la hoja de datos.
Operación, diseño, MAWP y presión de prueba son cuatro números diferentes
Estos se confunden constantemente y una orden de compra que cita la incorrecta generalmente entrega el producto incorrecto.
| Término | lo que representa | Relación típica | de donde viene |
|---|---|---|---|
| Presión de funcionamiento | Presión normal en estado estacionario en la línea. | Valor de referencia | Diseño de procesos |
| Presión de diseño | Presión utilizada para el espesor de la pared y la selección de componentes. | Por encima de la presión de funcionamiento, con margen | ASME B31.3, especificación del proyecto |
| MAWP | Presión de trabajo máxima permitida de un componente a una temperatura establecida | Establecido por el estándar del componente, no por el proceso. | ASME B16.5, B16.34, Sección VIII |
| Presión de prueba hidrostática | Prueba de prueba de corta duración antes de que la línea entre en servicio | Por encima de la presión de diseño, solo temporal | ASME B31.3 Capítulo VI |
La trampa es la presión de prueba. Una junta que mantiene 1,5 veces la presión de diseño durante diez minutos en condiciones ambientales no ha demostrado nada sobre su comportamiento a 750 F después de cincuenta ciclos térmicos.
Cómo ASME convierte un número de clase en una clasificación de presión
Decir "Clase 300" no indica presión. Nombra una categoría dimensional y de presión de ASME B16.5 para tamaños hasta NPS 24. La presión permitida detrás de esa categoría depende de dos variables más: el número de grupo de materiales del material de la brida y la temperatura de servicio.
Para el grupo más utilizado, el acero al carbono del grupo 1.1, las clasificaciones a 100°F se ven así:
Los valores se toman de las tablas de clasificación de presión y temperatura de ASME B16.5 para acero al carbono del Grupo 1.1. Cambia el grupo de materiales y cada uno de ellos cambia.
La temperatura es la otra mitad de la calificación
La misma brida Clase 150 Grupo 1.1 que permite 285 psi a 100 F permite solo 80 psi a 800 F. Esa es una reducción del 72 por ciento y ocurre sin ningún cambio en las dimensiones de la brida, el tamaño del perno o el número de pieza.
La razón es metalúrgica. El límite elástico cae a medida que aumenta la temperatura, y por encima de aproximadamente 600 F, la fluencia y la relajación del perno comienzan a consumir la carga del perno que mantiene unida la unión. Una tabla de clasificación es en realidad una tabla de resistencia del material reducida por la temperatura, con un margen aplicado en la parte superior.
Leer una tabla de presión y temperatura sin quemarse
Cinco hábitos separan una verificación de calificación que se sostiene de otra que no pasa una auditoría.
- Primero identifique el grupo de materiales, no solo el nombre del material. A105, A350 LF2 y A182 F304 se encuentran en diferentes grupos con diferentes clasificaciones.
- Utilice la temperatura de servicio real y utilice la interpolación. ASME B16.5 permite la interpolación lineal entre las temperaturas indicadas; Redondear una condición de 780 F a 700 F es una violación de la calificación, no un atajo conservador.
- Tome la combinación limitante. Si una línea ve 400 F a 200 psi y 200 F a 500 psi, la clasificación debe satisfacer ambos puntos, no solo la presión más alta.
- Verifique los pernos y la junta por separado. Los pernos también se reducen con la temperatura, y los rellenos y revestimientos de juntas tienen sus propios techos que pueden ubicarse muy por debajo del límite de la brida.
- Vuelva a comprobar después de cualquier sustitución de material. Un cambio tardío de acero al carbono a acero inoxidable puede invalidar una clasificación que era correcta en la hoja de datos original.
La junta se encuentra dentro del límite de presión
Una junta de brida nominal es un sistema y la junta es la única parte diseñada para deformarse. Los pernos suministran la carga, las caras de las bridas la distribuyen y la junta la convierte en tensión de sellado.
Vista isométrica despiezada de una unión de brida atornillada. La clasificación de presión de diseño se aplica al conjunto completo: ambas bridas, los pernos y la junta entre ellas. Si la junta no puede desarrollar tensión de asiento a la temperatura de diseño, la clasificación de clase de la brida se vuelve teórica.
Hacer coincidir la junta con la clase nominal
Una brida Clase 900 no proporciona un rendimiento Clase 900 a lo que esté atornillado entre sus caras. el propiedades físicas de los materiales de las juntas , como la dureza y la resistencia a la tracción, dan forma al diseño tanto como la clase de presión. Tres construcciones cubren la mayoría de las uniones calificadas.
Juntas enrolladas en espiral: el caballo de batalla de uso general
Una tira de metal enrollada en espiral con un relleno suave, generalmente suministrada con un anillo interior y otro exterior. Abarcan aproximadamente desde Clase 150 hasta Clase 2500 en una amplia banda de temperatura y toleran las pequeñas rotaciones de bridas que ocurren durante el ciclo térmico. El relleno fija el techo: grafito flexible para altas temperaturas, PTFE para productos químicos agresivos, mica o cerámica por encima de 850 F.
Juntas enrolladas en espiral Juntas enrolladas en espiral con relleno de PTFE Ver producto → Juntas de junta anular: para las clases más altas
Por encima de la Clase 900, o en servicios ricos en hidrógeno y altamente cíclicos, el acuñamiento de metal con metal de una junta de junta anular es a menudo la única respuesta práctica. El sellado se logra asentando la junta en la ranura, por lo que las dimensiones de la ranura, el acabado de la superficie y la dureza de la junta son tan importantes como la propia clase de presión.
Juntas de junta de anillo Las juntas de junta tipo anillo están desarrolladas para su uso en la industria petrolera, así como en equipos de perforación y producción de gas petrolero. Estas juntas son adecuadas para altas p... Ver producto → Juntas Kammprofile: alta tensión, menor carga de pernos
Un núcleo de metal dentado con una capa de revestimiento suave. Soportan una gran tensión de asiento como una junta totalmente metálica, pero sellan con una carga de perno más baja y con frecuencia se renuevan en lugar de reemplazarse. Se adaptan a los intercambiadores de calor y a cualquier junta donde el acceso de los pernos sea limitado.
Juntas Kammprofile Junta Kammprofile con anillo exterior suelto Ver producto → Cinco errores que aparecen en las revisiones de presión de diseño
- Citando una calificación sin temperatura. La clase 150 es 285 psi a 100 F y 20 psi a 1000 F en el mismo grupo de materiales.
- Tratar la clasificación de la brida como la clasificación de la junta. Los pernos, las juntas y el revestimiento se encuentran dentro del límite de presión.
- Asumir una clase superior cura una fuga. Pasar de Clase 300 a Clase 600 no cambia nada si la junta nunca alcanzó la tensión de asiento.
- Ignorar cómo interactúan los límites de temperatura del grupo de materiales y de la junta. La brida puede pasar mientras la junta falla exactamente a la misma temperatura.
- Tratando una hidroprueba como prueba. Una prueba de resistencia a temperatura ambiente valida el límite una vez, no su comportamiento a largo plazo.
Preguntas frecuentes sobre las clasificaciones de presión de diseño
P1. ¿Cuál es la diferencia entre la presión de diseño y una clasificación de presión de diseño?
La presión de diseño es el valor que usted selecciona para un sistema según las condiciones de operación. Una clasificación de presión de diseño es la presión permitida de un componente comprado a una temperatura determinada. La clasificación debe igualar o exceder la presión de diseño en cada temperatura de servicio.
P2. ¿Qué clase de brida ASME B16.5 necesito para 300 psi a 400 F?
El acero al carbono Clase 150 Grupo 1.1 tiene una clasificación de 285 psi a 100 F, pero solo 200 psi a 400 F. Por lo tanto, una condición de 300 psi necesita al menos Clase 300, o un grupo de materiales diferente verificado con la misma tabla ASME B16.5.
P3. ¿Una clase de brida superior garantiza una unión sin fugas?
No. La clasificación de clase describe la capacidad de contención de presión de los componentes. Las fugas dependen de la tensión del asiento de la junta, la carga del perno, el acabado del revestimiento de la brida y la calidad de la instalación, ninguno de los cuales controla el número de clase.
P4. ¿Cómo se calcula la presión de diseño para un sistema de tuberías?
ASME B31.3 requiere que la presión de diseño cubra la presión y temperatura coincidentes más severas esperadas en el funcionamiento normal. La práctica de proceso común lo establece en el 110 por ciento de la presión operativa máxima o la presión operativa más 25 psi, lo que sea mayor.
P5. ¿Por qué la misma clase de brida muestra diferentes presiones en diferentes tablas?
Porque las tablas están indexadas por número de grupo de materiales. Los grados de acero al carbono, acero de baja aleación y acero inoxidable tienen diferentes tensiones permitidas a temperatura, por lo que bridas idénticas Clase 150 pueden soportar diferentes presiones.
P6. ¿Cómo afecta el material de la junta a la presión nominal de una junta?
La junta no cambia la clasificación de la brida, pero decide si la junta realmente puede sostenerla. Los materiales de relleno y revestimiento establecen una temperatura límite y, una vez que se supera ese límite, la junta pierde tensión de asiento independientemente de la clase de brida.
Obtener una clasificación de presión de diseño correcta es principalmente una disciplina que consiste en emparejar cada cifra de presión con su temperatura y verificar todo el conjunto, no solo la brida. Material de sellado de Ningbo Rilson fabrica juntas en espiral, juntas anulares, perfil kamm, juntas de metal corrugado, no metálicas y para intercambiadores de calor, y trabaja a partir de la clase de brida, el grupo de materiales y la temperatura de servicio coincidente en lugar de un único número de título. Envíe esos tres detalles con su consulta y la construcción de sellado se podrá confirmar con la calificación que la junta realmente debe cumplir.
