Apa Perbedaan Antara Flensa Kelas 300 dan Kelas 600? Peringkat Tekanan, Spesifikasi & Aplikasi

Flensa merupakan komponen penting dalam sistem perpipaan, yang memungkinkan penyambungan pipa, katup, dan peralatan lainnya dengan aman. Memahami perbedaan antara flensa kelas 300 dan kelas 600 sangat penting bagi teknisi dan profesional pengadaan. 

Artikel ini membandingkan kedua kelas flensa tersebut berdasarkan peringkat tekanan, spesifikasi, dan aplikasi. Informasi tersebut akan membantu memandu pemilihan yang tepat untuk sistem atau bisnis Anda.

Perbedaan Peringkat Tekanan

Peringkat tekanan flensa menentukan kemampuannya untuk menahan tekanan internal pada suhu tertentu. Kelas 300 dan Kelas 600 diatur oleh peringkat flensa ASME B16.5. Peringkat ini menentukan peringkat tekanan kerja maksimum yang diizinkan.

Tekanan Kerja Maksimum yang Diizinkan

• Kelas 300: 740 psi pada 100°F
• Kelas 600: 1.480 psi pada 100°F

Peringkat ini mencerminkan kapasitas setiap flensa untuk mengelola tekanan pada suhu standar. Peringkat yang lebih tinggi untuk ANSI 600 membuatnya cocok untuk aplikasi yang menuntut.

Dimensi Rinci untuk Flange ASME B16.5>>>

Faktor Penurunan Suhu

Batasan tekanan-suhu flensa dipengaruhi oleh peningkatan suhu. Misalnya:

• Flensa kelas 300 dapat menoleransi tekanan yang lebih rendah pada suhu tinggi dibandingkan dengan suhu ruangan.
• Kurva spesifik material dalam peringkat flensa ASME B16.5 memandu teknisi dalam memperkirakan dampak penurunan peringkat.

Pengaruh Mutu Material

Material flens secara signifikan memengaruhi peringkat tekanan. Spesifikasi flens baja karbon umum digunakan, tetapi paduan bermutu tinggi mungkin diperlukan untuk kondisi ekstrem.

Efek Suhu

Temperatur secara signifikan memengaruhi kinerja flensa, sehingga memerlukan pertimbangan yang cermat.

Peringkat Tekanan pada Suhu Tinggi

Sementara flensa kelas 300 memadai untuk sistem suhu sedang, flensa kelas 600 dapat menangani kondisi yang lebih parah. Hal ini dikarenakan toleransi tekanan-suhu yang lebih unggul.

Batas Suhu Maksimum

Komposisi material menentukan batas suhu atas flensa. Misalnya, baja karbon dapat menahan suhu hingga sekitar 800°F sebelum memerlukan paduan alternatif.

Kurva Penurunan Nilai Spesifik Material

Saat memilih antara flensa Kelas 300 dan Kelas 600, penting untuk memahami bagaimana peringkat tekanan menurun saat suhu naik. 

Insinyur mengandalkan kurva penurunan tekanan untuk memprediksi kinerja flensa pada suhu yang bervariasi, guna memastikan operasi yang aman. Berikut ini adalah bagan perbandingan yang menggambarkan perbedaan peringkat tekanan untuk flensa baja karbon dan baja tahan karat 316 antara kedua kelas ini pada berbagai rentang suhu.

Suhu (°F)	Kelas 300 (Baja Karbon)	Kelas 600 (Baja Karbon)	Kelas 300 (SS316)	Kelas 600 (SS316)
-20 hingga 100	740 PSIG	1480 PSIG	Tekanan Udara 720 PSIG	1440 PSIG
200	680 PSIG	1360 PSIG	620 PSIG	1240 PSIG
400	580 PSIG	1160 PSIG	540 PSIG	Tekanan 1080 PSIG
600	425 PSIG	850 PSIG	410 PSIG	820 PSIG
800	Tidak Direkomendasikan	Tidak Direkomendasikan	Tekanan Udara 260 PSIG	520 PSIG

Karakteristik Fisik

Desain fisik flensa memengaruhi penerapan dan kompatibilitasnya.

Perbedaan Dimensi

Faktor Utama dalam Membandingkan Dimensi Flange Kelas 300 vs. Kelas 600:

• Ketebalan flensa: Ketebalan flensa meningkat seiring dengan peringkat kelas untuk menangani tekanan yang lebih tinggi. Berdasarkan standar ANSI/ASME, berikut adalah perkiraan ketebalan minimum untuk flensa baja karbon: Kelas 300: ~1,38 inci dan Kelas 600: ~2,12 inci
• Diameter lingkaran baut dan jumlah lubang baut: Flensa dengan peringkat lebih tinggi memerlukan lebih banyak baut dan lingkaran baut yang lebih besar untuk mendistribusikan tekanan secara efektif. Berikut ini adalah contoh spesifikasi untuk flensa NPS 6:

Kelas	Diameter Lingkaran Baut (inci)	Jumlah Lubang Baut
Kelas 300	26.00	12
Kelas 600	36	20

• Dimensi tatap muka: Dimensi tatap muka juga sedikit berbeda antara kelas untuk menyesuaikan dengan persyaratan kinerja. Misalnya:

Kelas 300 (NPS 6): 1/16 inci 

Kelas 600 (NPS 6): 1/4 inci

Persyaratan Material

• Nilai Material Minimum: Flensa Kelas 300 dan Kelas 600 biasanya dibuat dari bahan-bahan berikut, dipilih karena kemampuannya menahan kondisi operasi tertentu:

1. Baja Karbon (misalnya, ASTM A105)

• Toleransi Tekanan: Hingga ~1480 PSIG untuk Kelas 600 pada suhu sekitar.
• Toleransi Suhu: Cocok untuk suhu berkisar dari -20°F hingga ~800°F.
• Alasan Penggunaan: Hemat biaya dan tersedia secara luas; cocok untuk aplikasi suhu dan tekanan rendah hingga sedang.

2. Baja Tahan Karat 316 (misalnya, ASTM A182 F316)

• Toleransi Tekanan: Hingga ~1440 PSIG untuk Kelas 300 dan ~2750 PSIG untuk Kelas 600 pada suhu sekitar.
• Toleransi Suhu: Berfungsi baik pada suhu berkisar antara -150°F hingga ~1500°F.
• Alasan Penggunaan: Ketahanan unggul terhadap korosi dan kerak pada suhu tinggi, membuatnya ideal untuk lingkungan kimia dan suhu tinggi.

3. Baja Paduan (misalnya, ASTM A182 F22)

• Toleransi Tekanan: Sebanding dengan baja tahan karat dengan peringkat yang sama.
• Toleransi Suhu: Menangani suhu ekstrem hingga ~1200°F.
• Alasan Penggunaan: Kekuatan dan daya tahan tinggi untuk lingkungan yang menuntut, termasuk lingkungan dengan siklus termal tinggi.

• Pertimbangan Metalurgi

1. Kontrol Komposisi Kimia: Memastikan campuran paduan yang konsisten untuk memberikan sifat mekanis yang seragam, seperti kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan ketangguhan. Misalnya, flensa baja karbon mempertahankan kandungan karbon rendah (<0,35%) untuk menyeimbangkan kemampuan las dan kekuatan, sementara baja tahan karat mengandung kromium (~16-18%) untuk ketahanan terhadap korosi.
2. Integritas Struktural: Fokus pada ukuran butiran dan distribusi fase, yang dicapai melalui perlakuan panas yang tepat, untuk mencegah kegagalan di bawah beban siklik. Flensa sering mengalami normalisasi atau pendinginan dan tempering untuk menyempurnakan struktur butiran, meningkatkan ketahanannya terhadap tekanan dan ekspansi termal.

• Spesifikasi Perlakuan Panas

Perlakuan panas untuk flensa meliputi normalisasi, annealing, atau pendinginan dan tempering. Prosesnya bergantung pada bahannya. Flensa ASTM A105 dinormalisasi pada suhu ~1650°F untuk meningkatkan ketangguhan. 

Flensa baja paduan ditempa untuk mengurangi tekanan. Kontrol suhu yang ketat mencegah lengkungan atau kerusakan lainnya. Baja tahan karat mungkin memerlukan pemanasan larutan pada suhu ~1900°F untuk mengembalikan ketahanan terhadap korosi.

• Protokol Pengujian Material

Pengujian mekanis memastikan flensa dapat menahan beban yang diharapkan. Pengujian meliputi kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan pengujian benturan. 

Misalnya, flensa ASTM A182 F316 Kelas 600 harus memiliki kekuatan tarik minimal 515 MPa dan kekuatan luluh 205 MPa. Pengujian nondestruktif (NDT), seperti metode radiografi atau ultrasonik, mendeteksi cacat internal. 

Pengujian kekerasan memastikan keberhasilan perlakuan panas. Produsen harus menyediakan sertifikat uji material (MTC) dan mematuhi standar ASME B16.5 atau API 6A.

Implikasi Biaya

Flensa dengan peringkat tekanan yang lebih tinggi, seperti kelas 600, biasanya memiliki biaya yang lebih tinggi karena tuntutan material dan kompleksitas manufaktur.

Flensa Kelas 600 harganya lebih mahal karena bahannya bermutu lebih tinggi, volume bahannya lebih banyak, dan kompleksitas pembuatannya. Bahan premium, seperti ASTM A182 F316, harganya bisa 20–30% lebih mahal karena menawarkan kekuatan dan ketahanan korosi yang dibutuhkan untuk aplikasi bertekanan tinggi. Flensa Kelas 600 memerlukan dinding yang lebih tebal, diameter luar yang lebih besar, dan lebih banyak lubang baut, sehingga penggunaan bahannya lebih banyak hingga 50% daripada Kelas 300. 

Selain itu, ketersediaan material yang lebih ketat, waktu pengerjaan yang lebih lama, dan toleransi pemesinan yang presisi meningkatkan biaya produksi. Perlakuan panas yang ekstensif dan kontrol kualitas yang ketat semakin menambah harga premiumnya.

Biaya Material

• Ketersediaan bahan baku:Bahan bermutu tinggi yang langka akan meningkatkan biaya.
• Persyaratan volume: Produksi dalam jumlah besar mungkin mengurangi biaya per unit tetapi kurang umum untuk kelas khusus.

Pertimbangan Instalasi

1. GPersyaratan Asket

Gasket berbeda secara signifikan antara flensa Kelas 300 dan Kelas 600 karena tuntutan tekanan dan suhu:

• Kelas 300: Biasanya menggunakan gasket lunak, seperti karet atau bahan non-logam, cocok untuk tekanan dan suhu yang lebih rendah.
• Kelas 600: Memerlukan gasket berkinerja tinggi seperti grafit terkompresi dengan sisipan baja tahan karat atau PTFE yang diperluas, yang dirancang untuk menangani tekanan dan suhu yang lebih tinggi.

Panduan Pemasangan: Selalu gunakan gasket baru, pastikan gasket terpusat dengan benar di antara flensa, dan pastikan gasket bersih dan bebas dari kerusakan untuk mencegah kebocoran dan menjaga segel tetap baik.

2. Spesifikasi Baut

Persyaratan baut berbeda secara signifikan antara flensa Kelas 300 dan Kelas 600 untuk mengakomodasi peringkat tekanan yang lebih tinggi:

• Jumlah Baut: Flensa kelas 600 sering kali membutuhkan lebih banyak baut untuk mendistribusikan tekanan yang lebih tinggi secara merata.
• Diameter Baut: Diameter baut yang lebih besar biasanya ditentukan untuk flensa Kelas 600 untuk menangani beban yang lebih besar.
• Kelas Baut: Baut Kelas 600 menggunakan mutu yang lebih kuat dan telah melalui perlakuan panas, seperti ASTM A193 Kelas B7, dibandingkan dengan baut mutu rendah yang digunakan untuk Kelas 300.

3. Persyaratan Torsi

Persyaratan torsi meningkat dengan kelas flensa yang lebih tinggi karena flensa yang lebih tebal dan gasket yang lebih kuat. Penerapan torsi yang tepat memastikan segel bebas kebocoran:

• Proses Aplikasi Torsi: Kencangkan baut dalam pola bintang atau silang, secara bertahap tingkatkan torsi untuk memastikan tekanan yang seragam.
• Nilai Torsi Spesifik: Flensa Kelas 600 sering kali memerlukan torsi 25–50% lebih banyak daripada flensa Kelas 300, tergantung pada ukuran baut dan jenis paking.
• Pasca Instalasi: Periksa kembali dan kencangkan baut setelah sistem mencapai suhu pengoperasian untuk mengatasi kelonggaran atau kompresi paking.

Pedoman Aplikasi

Memilih antara kelas 300 dan kelas 600 tergantung pada kondisi pengoperasian.

Aplikasi Kelas 300 Bahasa Inggris

• Sistem tekanan sedang
• Perpipaan proses standar
• Penggunaan industri umum
• Kondisi layanan umum

Aplikasi Kelas 600 Bahasa Inggris

• Sistem tekanan tinggi
• Layanan proses kritis
• Kondisi pengoperasian yang parah
• Persyaratan layanan khusus

Mengapa Memilih LONGAN untuk Kebutuhan Flensa Anda?

LONGAN adalah nama tepercaya dalam manufaktur flensa, menawarkan keahlian yang tak tertandingi dan teknologi canggih untuk memenuhi beragam persyaratan pipa.

Keunggulan Produksi Kami

• Manufaktur fleksibel menyesuaikan proses untuk efisiensi dan pengiriman cepat.
• Sistem Manajemen 6S menjunjung tinggi standar industri terdepan untuk kualitas dan lingkungan kerja.
• Rapat praproduksi yang dioptimalkan memastikan eksekusi yang sempurna, meningkatkan kualitas, produktivitas, dan kepuasan pelanggan.

Untuk semua kebutuhan flensa kelas 150, kelas 300, atau ANSI 600 Anda, LONGAN menjamin solusi yang andal dan berkualitas tinggi. Baik itu komponen standar atau persyaratan khusus, kami menyediakan sambungan stabil yang disesuaikan dengan sistem perpipaan Anda.

Biarkan LONGAN menjadi mitra Anda dalam membangun infrastruktur pipa yang aman dan efisien!

Referensi

1. Pengujian kebocoran eksperimental flensa RFWN Kelas 300 16 inci dengan dan tanpa momen lentur eksternal; George Bibel, T. Fath, dan W. Palmer; 2001 (https://www.researchgate.net/publication/291440904)
2. Analisis Elemen Hingga pada Tegangan Kontak Sambungan Flange Kelas 600; Min-Young Lee, Doo-Hyung Jeong, dan Byung-Tak Kim; 2017 (https://www.researchgate.net/publication/312078397)