Kaynak Boyunlu Flanş Kılavuzu: Tasarım, Boyutlar ve Uygulamalar

Kaynak Boyunlu Flanş Nedir?

Kaynak boyunlu flanş, mekanik gerilimi borudan flanş halkasına kademeli olarak aktaran uzun konik bir göbeğe sahiptir. Flanş boruya tam-penetrasyonlu alın kaynağı yoluyla bağlanır ve borunun kendisine eşit bağlantı mukavemeti sağlar. Delik, boru et kalınlığına uyacak şekilde işlenerek hiçbir engel veya çatlak olmadan düzgün bir akış geçişi sağlanır. Bu tasarım, kaynak boyunlu flanşları yüksek basınç, yüksek sıcaklık, döngüsel yükleme ve aşındırıcı ortamlar dahil olmak üzere ağır hizmet koşulları için ideal hale getirir.

Tasarım ve Boyutlar

Kaynak boyunlu flanşlar, NPS 1/2 ila 24 boyutları için ASME B16.5 boyutlarına göre üretilir. Konik göbek yüksekliği, basınç sınıfına ve boru programına göre değişir. Daha yüksek basınç sınıfları, flanş-boru bağlantısına-bağlantı noktasında ek takviye sağlamak için daha büyük konikliğe sahip daha uzun göbekler gerektirir. Tüm standart kaplama seçenekleri mevcuttur: yükseltilmiş yüz (RF), halka tipi bağlantı (RTJ), erkek ve dişi (M&F) ve dil ve oluk (T&G). Boru ile flanş deliği arasındaki et kalınlığı uyumu, kaynak bağlantısındaki gerilim yoğunlaşma noktalarını ortadan kaldırır.

Basınç-Sıcaklık Değerleri

Kaynak boyunlu flanşlar, 150'den 2500'e kadar tüm ASME basınç sınıflarında mevcuttur. Konik göbek tasarımı, diğer flanş türlerinin başarısız olacağı yüksek sıcaklıklarda bile bağlantı bütünlüğünü koruyan üstün gerilim dağılımı sağlar. Göbek, kaynak bağlantısında yapısal bir takviye görevi görerek flanş-boru bağlantısına-bağlantı noktasındaki tepe gerilimini azaltır. Daha yüksek basınç değerleri, artan yükleri etkili bir şekilde dağıtmak için daha kalın göbekler ve daha uzun konikler gerektirir.

Malzemeler

Kaynak boyunlu flanşlar tüm ASME B16.5 malzemeleriyle üretilmektedir. ASTM A105 karbon çeliği, 1000 derece F'ye kadar genel hizmet için standarttır. ASTM A182 F304 ve F316 paslanmaz çelikler, aşındırıcı ortamlara hizmet eder. Yüksek-sıcaklık hizmeti için, ASTM A182 F11 (1-1/4Cr-1/2Mo) ve F22 (2-1/4Cr-1Mo) krom-moly kaliteleri 1100 derece F'ye kadar sürünme direnci sağlar. ASTM A182 F91 (9Cr-1Mo-V) aşağıdakiler için kullanılır: Maksimum sürünme mukavemeti gerektiren en zorlu yüksek sıcaklık uygulamaları. Düşük sıcaklık dereceleri A350 LF2 ve LF3, -150 derece F'ye kadar sıfırın altında servis için mevcuttur.

Uygulamalar

Kaynak boyunlu flanşlar, enerji santrallerindeki yüksek-basınçlı buhar ve besleme suyu sistemleri, rafineriler ve petrokimya tesislerinde hidrokarbon işleme ve yüksek-sıcaklıktaki fırın ve reaktör bağlantıları için standart seçimdir. Tehlikeli kimyasal servisi, yüksek-basınçlı gaz elleçleme ve kaynakların radyografik muayenesini gerektiren sistemler de dahil olmak üzere sızıntının kabul edilemez olduğu tüm kritik proses hatları için belirtilmiştir. Üstün yorulma ömürleri, onları kompresör ve pompa bağlantıları gibi döngüsel servis koşulları için tercih edilen seçenek haline getiriyor.

Kaynak Boyunlu ve Diğer Flanş Çeşitleri

Kaynak boyunlu flanşlar, kaymalı-flanşlarla karşılaştırıldığında üstün gerilim dağıtımı ve yorulma direnci sağlar. Tam-penetrasyonlu alın kaynağı, soket kaynağı ve dişli bağlantılarla ilişkili aralık korozyonu riskini ortadan kaldırır. Kaynak boyunlu flanşların başlangıç ​​maliyeti geçmeli veya dişli alternatiflere göre daha yüksek- olsa da, uzun vadeli güvenilirlikleri ve daha düşük bakım gereksinimleri, kritik uygulamalar için genellikle daha düşük yaşam döngüsü maliyetiyle-sonuçlanır. Yorulma arızasının endişe verici olduğu şiddetli döngüsel koşullar için kayma flanşlarına göre tercih edilirler.

Kurulum ve Kaynak

Alın-kaynaklı bağlantı hazırlığı, boru et kalınlığı için belirtilen eğim açıları ve kök yüzleri ile ASME B16.25'e uygundur. Kaynak sarf malzemelerinin, kaynak bağlantısı boyunca mekanik özellikleri korumak için temel malzeme spesifikasyonuna uyması gerekir. Hidrojenin- neden olduğu çatlamayı önlemek amacıyla alaşımlı çelik malzemeler için ön ısıtma gerekebilir. Tahribatsız muayene tipik olarak görsel muayeneyi, manyetik parçacık veya sıvı penetrant muayenesini ve radyografik veya ultrasonik muayeneyi içerir. Flanş kalınlığı ASME B31.3 veya geçerli inşaat kurallarında belirtilen sınırları aştığında kaynak sonrası ısıl işlem gereklidir.