Joint Rilson
Ningbo Rilson Scel Material Co., Ltd dédié à assurer le sécurisé et fiable Fonctionnement des systèmes d'étanchéité des liquides, offrant clients la technologie d'étanchéité appropriée solutions.
Un ingénieur de maintenance approuve une bride en acier au carbone de classe 300 de 6 pouces pour un service à 400F, puis regarde le joint pleurer pendant le premier échauffement. La bride est bien. Le joint arrivé dans la même boîte était qualifié pour les conditions ambiantes uniquement, et personne n'a mis les deux numéros côte à côte.
La réponse courte : une pression nominale de conception est la pression maximale qu'un composant peut contenir à une température spécifiée . Supprimez la température et le chiffre ne veut rien dire, car les notes diminuent à mesure que la chaleur augmente, parfois de plus de 70 pour cent.
Ce que signifie réellement « pression nominale de conception »
Deux idées sont contenues dans cette phrase, et les séparer évite la plupart des disputes sur un projet.
La pression de conception est une entrée que vous choisissez. ASME B31.3 exige que la pression de conception d'un système de tuyauterie couvre la pression et la température coïncidentes les plus sévères attendues en fonctionnement normal. Dans la pratique des usines de transformation, les ingénieurs la règlent généralement à 110 % de la pression de fonctionnement maximale ou de la pression de fonctionnement plus 25 psi, selon la valeur la plus élevée, puis l'arrondissent à un chiffre réalisable. Le code en vigueur, les spécifications du client ou la pression de réglage de la soupape de décharge dépassent toujours cette habitude.
La pression nominale de conception est une sortie que vous recherchez. Il s'agit de la pression qu'un composant acheté peut contenir à la température qu'il verra réellement. Les brides proviennent de l'ASME B16.5 ou B16.47, les vannes de l'ASME B16.34 et les joints de la qualification du fabricant par rapport à la classe de bride. La notation appartient au matériel, pas à votre processus.
Les deux chiffres doivent s'aligner sur toute l'enveloppe opérationnelle, et pas seulement au point de conception imprimé sur la fiche technique.
Le fonctionnement, la conception, la MAWP et la pression d'essai sont quatre nombres différents
Ceux-ci se mélangent constamment et un bon de commande qui cite le mauvais produit livre généralement le mauvais produit.
| Durée | Ce que cela représente | Relation typique | D'où ça vient |
|---|---|---|---|
| Pression de service | Pression normale en régime permanent dans la conduite | Valeur de référence | Conception de processus |
| Pression de conception | Pression utilisée pour l'épaisseur de la paroi et la sélection des composants | Au-dessus de la pression de service, avec marge | ASME B31.3, spécification du projet |
| MAWP | Pression de service maximale admissible d'un composant à une température indiquée | Défini par la norme du composant, et non par le processus | ASME B16.5, B16.34, Section VIII |
| Pression d'essai hydrostatique | Test de preuve à court terme avant la mise en service de la ligne | Au-dessus de la pression de conception, temporaire seulement | ASME B31.3 Chapitre VI |
Le piège est la pression d'essai. Un joint qui maintient 1,5 fois la pression de conception pendant dix minutes dans des conditions ambiantes n'a rien prouvé sur son comportement à 750 F après cinquante cycles thermiques.
Comment l'ASME transforme un numéro de classe en un indice de pression
Dire « Classe 300 » n’indique pas de pression. Il nomme une catégorie dimensionnelle et de pression de l'ASME B16.5 pour les tailles jusqu'à NPS 24. La pression admissible derrière cette catégorie dépend de deux autres variables : le numéro de groupe de matériaux du matériau de la bride et la température de service.
Pour le groupe le plus largement utilisé, l'acier au carbone du groupe 1.1, les valeurs nominales à 100F ressemblent à ceci :
Les valeurs sont tirées des tableaux d'évaluation pression-température ASME B16.5 pour l'acier au carbone du groupe 1.1. Changez le groupe de matériaux et chacun d’entre eux se déplace.
La température est l’autre moitié de la note
La même bride de classe 150 groupe 1.1 qui autorise 285 livres par pouce carré à 100 F n'autorise que 80 psi à 800 F. Cela représente une réduction de 72 %, et cela se produit sans aucune modification des dimensions de la bride, de la taille des boulons ou du numéro de pièce.
La raison est métallurgique. La limite d'élasticité diminue à mesure que la température augmente, et au-dessus d'environ 600 F, le fluage et la relaxation des boulons commencent à consommer la charge des boulons qui maintient le joint ensemble. Un tableau d'évaluation est en réalité un tableau de résistance des matériaux dégressif en fonction de la température, avec une marge appliquée en haut.
Lire un tableau pression-température sans se brûler
Cinq habitudes séparent une vérification de notation qui tient le coup de celle qui échoue à un audit.
- Identifiez d'abord le groupe de matériaux, pas seulement le nom du matériau. Les A105, A350 LF2 et A182 F304 appartiennent à différents groupes avec des qualifications différentes.
- Utilisez la température de service réelle et utilisez l'interpolation. ASME B16.5 permet une interpolation linéaire entre les températures répertoriées ; arrondir une condition de 780 F à 700 F est une violation de la classification et non un raccourci conservateur.
- Prenez la combinaison limitante. Si une conduite indique 400 F à 200 psi et 200 F à 500 psi, la valeur nominale doit satisfaire aux deux points, pas seulement à la pression la plus élevée.
- Vérifiez les boulons et le joint séparément. Les boulons se dégradent également avec la température, et les remplissages et revêtements de joints ont leurs propres plafonds qui peuvent se situer bien en dessous de la limite de la bride.
- Revérifiez après toute substitution de matériau. Un passage tardif de l’acier au carbone à l’acier inoxydable peut invalider une note qui était correcte sur la fiche technique d’origine.
Le joint se trouve à l’intérieur de la limite de pression
Un joint à bride évalué est un système et le joint est la seule pièce conçue pour se déformer. Le boulonnage fournit la charge, les faces des brides la répartissent et le joint la convertit en contrainte d'étanchéité.
Vue isométrique éclatée d'un assemblage à bride boulonnée. La pression nominale de conception s'applique à l'ensemble complet : les deux brides, les boulons et le joint entre elles. Si le joint ne peut pas développer de contrainte d'appui à la température de conception, la classe nominale de la bride devient théorique.
Faire correspondre le joint à la classe nominale
Une bride de classe 900 n'offre pas de performances de classe 900 à tout ce qui est boulonné entre ses faces. Le propriétés physiques des matériaux des joints , tels que la dureté et la résistance à la traction, façonnent la conception autant que la classe de pression. Trois constructions couvrent la plupart des joints évalués.
Joints spiralés : la bête de somme à usage général
Bande métallique enroulée en spirale avec une charge souple, généralement fournie avec un anneau intérieur et un anneau extérieur. Ils couvrent approximativement la classe 150 à la classe 2 500 sur une large bande de températures et tolèrent les petites rotations de bride qui se produisent pendant les cycles thermiques. Le mastic fixe le plafond : graphite flexible pour haute température, PTFE pour produits chimiques agressifs, mica ou céramique au-dessus de 850 F.
Joints enroulés en spirale Joints enroulés en spirale avec remplissage PTFE Voir le produit → Joints annulaires : pour les classes les plus élevées
Au-dessus de la classe 900, ou en service riche en hydrogène et hautement cyclique, le coincement métal sur métal d'un joint annulaire est souvent la seule réponse pratique. L'étanchéité est obtenue par le joint qui s'insère dans la rainure, de sorte que les dimensions de la rainure, l'état de surface et la dureté du joint comptent autant que la classe de pression elle-même.
Joints annulaires Les joints de type anneau sont développés pour être utilisés dans l’industrie pétrolière ainsi que dans les équipements de forage et de production de gaz pétrolier. Ces joints conviennent aux hautes p... Voir le produit → Joints Kammprofile : contraintes élevées, charge de boulon inférieure
Un noyau métallique dentelé avec une couche de revêtement souple. Ils supportent des contraintes d'assise élevées comme un joint entièrement métallique, mais scellent avec une charge de boulon inférieure, et ils sont fréquemment remis à neuf plutôt que remplacés. Ils conviennent aux échangeurs de chaleur et à tout joint où l'accès aux boulons est limité.
Joints Kammprofil Joint Kammprofile avec bague extérieure lâche Voir le produit → Cinq erreurs qui apparaissent dans les évaluations de pression de conception
- Citer une note sans température. La classe 150 est de 285 psi à 100 F et 20 psi à 1 000 F dans le même groupe de matériaux.
- Traiter la valeur nominale de la bride comme la valeur nominale du joint. Les boulons, les joints et les revêtements se trouvent tous à l’intérieur de l’enceinte de pression.
- En supposant qu'une classe supérieure guérisse une fuite. Passer de la classe 300 à la classe 600 ne change rien si le joint n’a jamais atteint la contrainte d’assise.
- Ignorer la manière dont les limites de température du groupe de matériaux et du joint interagissent. La bride peut passer tandis que le joint échoue exactement à la même température.
- Considérer un hydrotest comme une preuve. Un test de résistance à température ambiante valide la limite une seule fois, et non son comportement à long terme.
Foire aux questions sur les pressions nominales de conception
T1. Quelle est la différence entre la pression de conception et une pression nominale de conception ?
La pression de conception est la valeur que vous sélectionnez pour un système en fonction des conditions de fonctionnement. Une pression nominale de conception est la pression admissible d'un composant acheté à une température donnée. La valeur nominale doit être égale ou supérieure à la pression de conception à chaque température de service.
Q2. De quelle classe de bride ASME B16.5 ai-je besoin pour 300 psi à 400 F ?
L'acier au carbone de classe 150 groupe 1.1 est évalué à 285 psi à 100 F mais seulement à 200 psi à 400 F. Une condition de 300 psi nécessite donc au moins la classe 300, ou un groupe de matériaux différent vérifié par rapport au même tableau ASME B16.5.
Q3. Une classe de bride supérieure garantit-elle un joint sans fuite ?
Non. La classe nominale décrit la capacité de confinement de la pression des composants. Les fuites dépendent de la contrainte du siège du joint, de la charge des boulons, de la finition du revêtement de la bride et de la qualité de l'installation, que le numéro de classe n'influence pas.
Q4. Comment la pression de conception est-elle calculée pour un système de tuyauterie ?
ASME B31.3 exige que la pression de conception couvre la pression et la température coïncidentes les plus sévères attendues en fonctionnement normal. La pratique courante en matière de processus la fixe à 110 % de la pression de fonctionnement maximale ou de la pression de fonctionnement plus 25 psi, selon la valeur la plus élevée.
Q5. Pourquoi la même classe de bride affiche-t-elle des pressions différentes dans différents tableaux ?
Parce que les tableaux sont indexés par numéro de groupe de matériaux. Les nuances d'acier au carbone, d'acier faiblement allié et d'acier inoxydable ont des contraintes admissibles différentes en température, de sorte que des brides identiques de classe 150 peuvent supporter des pressions différentes.
Q6. Comment le matériau du joint affecte-t-il la pression nominale d’un joint ?
Le joint ne modifie pas la valeur nominale de la bride, mais il décide si le joint peut réellement la maintenir. Les matériaux de remplissage et de parement fixent un plafond de température et, une fois ce plafond dépassé, le joint perd sa contrainte d'assise, quelle que soit la classe de bride.
Obtenir une pression nominale de conception correcte consiste principalement à associer chaque valeur de pression à sa température et à vérifier l'ensemble de l'assemblage, pas seulement la bride. Matériau d'étanchéité Ningbo Rilson fabrique des joints enroulés en spirale, à joint annulaire, à profil kamm, en métal ondulé, non métalliques et pour échangeurs de chaleur, et travaille à partir de la classe de bride, du groupe de matériaux et de la température de service coïncidente plutôt qu'un seul numéro de titre. Envoyez ces trois détails avec votre demande et la construction d'étanchéité pourra être confirmée par rapport à la valeur nominale que le joint doit réellement respecter.
