Quando una specifica di tubazione richiede flange in acciaio al carbonio, la riga del materiale riporta quasi sempre ASTM A105. È il grado di acciaio al carbonio forgiaa predefinito per flange, valvole e altri componenti contenenti pressione ed è presente nelle tubazioni di petrolio e gas, prodotti chimici, energia e processi generali. Il motivo è semplice: l’A105 offre una combinazione affidabile di resistenza, duttilità e lavorabilità a un prezzo difficile da battere. Ciò che è facile dimenticare è che "A105" non è una specifica di acquisto completa. Devi ancora scegliere la classe di pressione, il tipo di faccia, lo standard dimensionale e i requisiti di documentazione. Questa guida spiega cosa garantisce effettivamente il grado, dove si trovano i suoi limiti e cosa dovrebbe essere verificato prima che un ordine di flangia raggiunga l'officina.
Cos'è l'acciaio al carbonio forgiato ASTM A105?
ASTM A105 è la specifica per componenti di tubazioni in acciaio al carbonio forgiato destinati al servizio a temperatura ambiente e più elevata in sistemi a pressione. Non è un grado di colata e non un grado di piastra strutturale. Copre i pezzi forgiati (flange, raccordi e corpi valvola) che vengono modellati mediante forgiatura a caldo e quindi lavorati fino alle dimensioni finali. Poiché il materiale è forgiato, il flusso dei grani segue la forma del componente, il che conferisce alle flange una migliore resistenza agli urti e alla fatica rispetto alle parti semplicemente tagliate da lamiera o barra.
Questo è anche il grado dietro la maggior parte dei cataloghi Flange in acciaio al carbonio A105 utilizzati nella costruzione di impianti, dagli stili a collo di saldatura e slip-on ai tipi a saldatura cieca e a tasca. Quando un sistema necessita di una flangia che possa essere testata idrostaticamente, codificata e affidabile nel servizio in pressione, A105 è il normale punto di partenza.
Produttori di flange in acciaio al carbonio A105 personalizzate, fabbrica Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. è un produttore cinese di flange in acciaio al carbonio A105, fabbrica, flange personalizzate e standard (G... Visualizza il prodotto → Composizione chimica
La chimica dell'A105 è controllata in modo sufficientemente rigoroso da mantenere l'acciaio forgiabile e saldabile pur essendo prevedibile a temperature elevate.
| Elemento | % in peso |
|---|---|
| Carbonio | 0,35 massimo |
| Manganese | 0,60–1,05 |
| Fosforo | 0,035 massimo |
| Zolfo | 0,040 massimo |
| Silicio | 0,10–0,35 |
| Rame | 0,40 massimo |
| Nichel | 0,40 massimo |
| Cromo | 0,30 massimo |
| Molibdeno | 0,12 massimo |
| Vanadio | 0,08 massimo |
Proprietà meccaniche
I pezzi fucinati A105 devono soddisfare i requisiti minimi di trazione e durezza. Queste cifre non sono notevoli per gli standard degli acciai legati, ma sono più che adeguate per la grande maggioranza dei servizi di tubazioni in acciaio al carbonio.
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Resistenza alla trazione | 485 MPa (70 ksi) min |
| Forza di rendimento | 250 MPa (36 ksi) min |
| Allungamento in 50 mm | 22% minimo |
| Riduzione dell'area | 30% minimo |
| Durezza Brinell | 187 HBW max |
Il limite pratico è la temperatura. I giunti flangiati in A105 sono normalmente considerati utilizzabili da circa -20°F (-29°C) to 1000 ° F (538 ° C) . Al di sopra di quel punto l'acciaio al carbonio perde rapidamente resistenza e la decisione sulle specifiche dovrebbe spostarsi verso i gradi inossidabili o legati.
Standard e valori di pressione-temperatura
Il grado del materiale definisce di cosa è fatta la flangia; lo standard ne definisce la geometria, le tolleranze e la valutazione. La maggior parte delle flange A105 sono prodotte secondo ASME B16.5, che copre le flange dei tubi da NPS 1/2 a NPS 24 nelle classi da 150 a 2500. Le dimensioni più grandi rientrano nella ASME B16.47. Per progetti al di fuori del Nord America, il materiale A105 viene utilizzato anche per realizzare flange conformi agli standard dimensionali EN 1092-1, JIS B2220, GB o DIN quando l'acquirente specifica il materiale ASTM.
Gruppo di classificazione ASME B16.5 per A105
Nelle tabelle pressione-temperatura ASME B16.5, A105 è elencato sotto Gruppo 1.1 . La maggior parte delle flange in acciaio al carbonio utilizzate nelle tubazioni di processo provengono da questo gruppo ed è il primo controllo degli ispettori della colonna quando viene esaminato un progetto.
Pressione di esercizio alla temperatura
I valori di pressione non sono mai un singolo numero. La pressione di esercizio consentita diminuisce costantemente all'aumentare della temperatura, quindi una flangia contrassegnata con "Classe 300" è resistente solo quanto consentito dalla temperatura di servizio.
| Temperatura (°F) | Classe 150 (psig) | Classe 300 (psig) | Classe 600 (psig) |
|---|---|---|---|
| 100 | 285 | 740 | 1480 |
| 400 | 200 | 635 | 1265 |
| 600 | 140 | 550 | 1095 |
| 800 | 80 | 345 | 690 |
| 1000 | 20 | 85 | 170 |
Questi numeri spiegano le reali decisioni di progettazione. Una flangia di Classe 150 A105 è del tutto ragionevole per un sistema di raffreddamento ad acqua a temperatura ambiente, ma una linea di vapore a 600°F richiede solitamente una Classe 300 o superiore per mantenere un margine accettabile. Se stai confrontando le classi per una particolare dimensione di tubo, il file Guida alla selezione della classe di pressione ANSI copre i compromessi in modo più dettagliato.
Tipi comuni di flangia A105
A105 è un materiale, non una geometria. Per realizzare ogni tipo di flangia comune vengono utilizzate le stesse specifiche di forgiatura e la scelta corretta dipende dalle dimensioni del tubo, dalla pressione, dal carico ciclico e dalla frequenza con cui il giunto deve essere aperto. Ciascuna geometria ha la propria saldatura, il proprio allineamento e il proprio profilo di costo e le differenze tra i tre stili più comuni sono trattate nel Confronto tra collo di saldatura, slip-on e flangia cieca .
Flange del collo saldate
La flangia del collo di saldatura è saldata di testa al tubo, creando un giunto a piena resistenza senza ulteriore sollecitazione di flessione sulla connessione. Il mozzo conico distribuisce uniformemente la sollecitazione dall'anello della flangia al tubo, rendendolo il tipo preferito per alta pressione, temperatura elevata e servizio ciclico o vibrante.
Flange slip-on e a saldare
Le flange slip-on si adattano all'esterno del tubo e sono saldate a filetti sia sulla faccia anteriore che su quella posteriore. Sono più facili da posizionare e meno costose da installare rispetto alle flange weld neck, il che le rende comuni nelle tubazioni a bassa e media pressione. Per linee di piccolo diametro, le flange con saldatura a tasca svolgono un ruolo simile con il tubo inserito in una lamatura. Nel settore dell'acqua a bassa pressione e dei servizi di pubblica utilità, Flange slip-on classe 150 sono tra le opzioni più economiche.
Produttori di flange slip-on personalizzate classe 150, fabbrica Siamo produttori di flange slip-on di classe 150, fabbrica, Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. Offriamo slip-on di classe 150 personalizzati (S... Visualizza il prodotto → Flange cieche
Le flange cieche vengono utilizzate per chiudere una linea, un ugello del serbatoio o l'estremità di una valvola. Poiché l'intera pressione interna agisce sulla piastra piana, una flangia cieca di una determinata classe è solitamente più spessa di una flangia con foro simile ed è la scelta giusta ogni volta che una linea deve essere isolata con la possibilità di riaprirla.
Giunto sovrapposto e flange filettate
Le flange delle giunzioni sovrapposte corrono dietro un'estremità del tronchetto, che consente alla flangia di ruotare per un facile allineamento dei bulloni e semplifica lo smantellamento. Sono utili quando è necessario allineare frequentemente le tubazioni o dove lo spazio è limitato. Le flange filettate sono ora limitate principalmente a connessioni di piccolo diametro, a bassa pressione e non saldate, sebbene siano ancora prodotte in A105 per applicazioni di nicchia.
A105 contro A36 vs Q235B: cosa conta come equivalente
Sul mercato compaiono delle sostituzioni, soprattutto su fabbricazioni non standard, quindi vale la pena sapere quali materiali non sono equivalenti. Il Tipi di flange in acciaio al carbonio, usi e guida ai materiali descrive dove si inserisce l'acciaio al carbonio nei sistemi di tubazioni; i confronti seguenti coprono i tre gradi più spesso confusi.
A105 vs A36
A36 è un acciaio al carbonio strutturale venduto come piastra, barra e profilati. Non è una specifica di forgiatura a pressione. Una flangia lavorata da una lamiera A36 può mostrare un carico di snervamento a temperatura ambiente simile, ma manca del processo di forgiatura controllato, dei requisiti di trattamento termico e della tracciabilità del materiale richiesti da ASTM A105. Per il servizio a pressione con codice, A36 non è equivalente e non deve essere sostituito.
A105 contro Q235B
Q235B è un acciaio strutturale al carbonio cinese che appare occasionalmente nella fornitura di flange a basso costo. Funziona con componenti strutturali non a pressione, ma non è progettato o testato per il servizio a pressione della flangia. Le tabelle di classificazione ASME B16.5 presuppongono materiali del Gruppo 1.1 come A105; una flangia Q235B non ha un posto definito in quelle tabelle. Il suo utilizzo in un limite di pressione rappresenta un rischio per l'intero giunto, non solo per la flangia stessa.
A105 vs flange in acciaio inossidabile
Nonostante tutti i punti di forza dell'A105, è ancora un acciaio al carbonio. Si arrugginisce se lasciato senza protezione e non è la scelta giusta per fluidi fortemente corrosivi, ambienti ricchi di cloruri o servizi a temperature molto basse. Queste condizioni spingono le specifiche verso gradi di acciaio inossidabile come F304 o F316, che hanno i propri valori di pressione e costano molto di più. La scelta del materiale dovrebbe essere guidata dal fluido, non dal prezzo della flangia.
Cosa verificare prima di ordinare le flange A105
Il vero costo di una flangia sbagliata non è la flangia stessa. È la linea che si ferma, la guarnizione che perde o l'idrotest che fallisce. I seguenti controlli mantengono bassi tali rischi:
- Certificato e tracciabilità dei materiali. Richiedere un certificato EN 10204 3.1 o un rapporto di prova di fabbrica che leghi ciascun numero di colata ai forgiati effettivamente consegnati.
- Marcatura. Le flange devono riportare l'identificazione del produttore, il grado del materiale (ASTM A105), la classe di pressione, le dimensioni e il codice termico in conformità con MSS SP-25.
- Tipo di viso e finitura. La faccia sollevata è l'impostazione predefinita. Confermare che la finitura seghettata sia compresa nell'intervallo AARH da 125–250 µin per le guarnizioni standard e specificare la faccia piatta per apparecchiature in ghisa o RTJ per il servizio con giunto anulare.
- Tenacità a bassa temperatura. Per il servizio al di sotto di -20°F, specificare la prova di impatto normalizzata A105 (A105N) o Charpy secondo ASTM A961.
- Verifica dimensionale. Controllare il foro, il diametro esterno, lo spessore, la circonferenza dei bulloni e il rivestimento rispetto alle tolleranze ASME B16.5. Uno scostamento anche di pochi millimetri crea problemi di allineamento dei bulloni in cantiere.
- Test supplementari. L'esame idrostatico, PMI, ultrasonico o con particelle magnetiche può essere specificato quando la flangia entra in servizio critico o ad alta pressione.
- Stoccaggio e rivestimento. Le flange in acciaio al carbonio arrugginiscono rapidamente in condizioni umide, quindi il rivestimento, la protezione della filettatura e il metodo di imballaggio devono corrispondere al tempo di stoccaggio pianificato.
I cataloghi standard coprono un'ampia quota della domanda, ma i progetti finiscono comunque con fori insoliti, rivestimenti personalizzati o dimensioni che nessun articolo in stock corrisponde. Un produttore con sede nella forgiatura con una produzione flessibile può coprire questi casi; nostro flange forgiate non standard vengono realizzati su disegno del cliente quando la geometria del catalogo non si adatta alla linea.
Fornitori all'ingrosso di flange non standard, esportatore, azienda Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. è un fornitore cinese di flange non standard, esportatore, azienda, vendiamo all'ingrosso da 1/2 '' a 60 '', ... Visualizza il prodotto → Conclusione
ASTM A105 rimane il punto di partenza più pratico ed economico per le flange in acciaio al carbonio in servizio a pressione. Si forgia bene, si salda facilmente e il suo comportamento pressione-temperatura è documentato nelle tabelle di classificazione ASME B16.5 di cui ingegneri e ispettori già si fidano. Considera A105 come parte di una specifica completa piuttosto che come una sintesi: abbina la classe di pressione alla temperatura di servizio, scegli il tipo di flangia e la finitura frontale corretti, richiedi il certificato del materiale e conferma la marcatura. Quando questi dettagli sono a posto, un giunto flangiato in acciaio al carbonio funziona esattamente come indicato nei disegni.
Previous
