Apakah Perbezaan Antara Bebibir Kelas 300 dan Kelas 600? Penilaian Tekanan, Spesifikasi & Aplikasi

Bebibir ialah komponen penting dalam sistem saluran paip, membolehkan sambungan selamat paip, injap dan peralatan lain. Memahami perbezaan antara bebibir kelas 300 dan kelas 600 adalah penting untuk jurutera dan profesional perolehan. 

Artikel ini membandingkan dua kelas bebibir ini berdasarkan penilaian tekanan, spesifikasi dan aplikasi. Maklumat sedemikian akan membantu membimbing pemilihan yang betul untuk sistem atau perniagaan anda.

Perbezaan Penilaian Tekanan

Penarafan tekanan bebibir menentukan keupayaannya untuk menahan tekanan dalaman pada suhu tertentu. Kedua-dua Kelas 300 dan Kelas 600 dikawal oleh penarafan bebibir ASME B16.5. Ini menentukan penarafan tekanan kerja maksimum yang dibenarkan.

Tekanan Kerja Maksimum Yang Dibenarkan

• Kelas 300: 740 psi pada 100°F
• Kelas 600: 1,480 psi pada 100°F

Penarafan ini mencerminkan kapasiti setiap bebibir untuk menguruskan tekanan pada suhu standard. Penarafan yang lebih tinggi untuk ANSI 600 menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang menuntut.

Dimensi Terperinci untuk ASME B16.5 Flange>>>

Faktor Penurunan Suhu

Had tekanan-suhu bebibir dipengaruhi oleh peningkatan suhu. Contohnya:

• Bebibir kelas 300 mungkin bertolak ansur dengan pengurangan tekanan pada suhu tinggi berbanding suhu bilik.
• Lengkung khusus bahan dalam penarafan bebibir ASME B16.5 membimbing jurutera dalam menganggarkan kesan penurunan.

Pengaruh Gred Bahan

Bahan bebibir memberi kesan ketara kepada penarafan tekanan. Spesifikasi bebibir keluli karbon adalah perkara biasa, tetapi aloi gred tinggi mungkin diperlukan untuk keadaan yang melampau.

Kesan Suhu

Suhu memberi kesan ketara kepada prestasi bebibir, memerlukan pertimbangan yang teliti.

Penilaian Tekanan pada Suhu Tinggi

Walaupun bebibir kelas 300 adalah memadai untuk sistem suhu sederhana, bebibir kelas 600 mengendalikan keadaan yang lebih teruk. Ini disebabkan oleh toleransi tekanan-suhu yang unggul.

Had Suhu Maksimum

Komposisi bahan menentukan had suhu atas bebibir. Contohnya, keluli karbon menahan suhu sehingga lebih kurang 800°F sebelum memerlukan aloi alternatif.

Lengkung Penurunan Khusus Bahan

Apabila memilih antara bebibir Kelas 300 dan Kelas 600, adalah penting untuk memahami cara penarafan tekanan berkurangan apabila suhu meningkat. 

Jurutera bergantung pada penurunan lengkung untuk meramalkan prestasi bebibir di bawah suhu yang berbeza-beza, memastikan operasi yang selamat. Di bawah ialah carta perbandingan yang menggambarkan bagaimana penarafan tekanan untuk bebibir keluli karbon dan keluli tahan karat 316 berbeza antara kedua-dua kelas ini pada pelbagai julat suhu.

Ciri-ciri Fizikal

Reka bentuk fizikal bebibir mempengaruhi aplikasi dan keserasiannya.

Perbezaan Dimensi

Faktor Utama dalam Membandingkan Dimensi Bebibir Kelas 300 lwn Kelas 600:

• Ketebalan bebibir: Ketebalan bebibir meningkat dengan penarafan kelas untuk mengendalikan tekanan yang lebih tinggi. Berdasarkan piawaian ANSI/ASME, berikut ialah anggaran ketebalan minimum untuk bebibir keluli karbon: Kelas 300: ~1.38 inci dan Kelas 600: ~2.12 inci
• Diameter bulatan bolt dan bilangan lubang bolt: Bebibir berkadar lebih tinggi memerlukan lebih banyak bolt dan bulatan bolt yang lebih besar untuk mengagihkan tegasan dengan berkesan. Berikut ialah contoh spesifikasi untuk bebibir NPS 6:

• Dimensi bersemuka: Dimensi bersemuka juga berbeza sedikit antara kelas untuk diselaraskan dengan keperluan prestasi. Contohnya:

Kelas 300 (NPS 6): 1/16 inci 

Kelas 600 (NPS 6): 1/4 inci

Keperluan Bahan

• Gred Bahan Minimum: Bebibir Kelas 300 dan Kelas 600 biasanya dibuat daripada bahan berikut, dipilih untuk keupayaannya untuk menahan keadaan operasi tertentu:

1. Keluli Karbon (cth, ASTM A105)

• Toleransi Tekanan: Sehingga ~1480 PSIG untuk Kelas 600 pada suhu ambien.
• Toleransi Suhu: Sesuai untuk suhu antara -20°F hingga ~800°F.
• Sebab Penggunaan: Kos efektif dan tersedia secara meluas; sesuai untuk aplikasi suhu dan tekanan rendah hingga sederhana.

2. Keluli Tahan Karat 316 (cth, ASTM A182 F316)

• Toleransi Tekanan: Sehingga ~1440 PSIG untuk Kelas 300 dan ~2750 PSIG untuk Kelas 600 pada suhu ambien.
• Toleransi Suhu: Berprestasi baik dalam suhu antara -150°F hingga ~1500°F.
• Sebab Penggunaan: Rintangan unggul terhadap kakisan dan penskalaan pada suhu tinggi, menjadikannya sesuai untuk persekitaran kimia dan suhu tinggi.

3. Keluli Aloi (cth, ASTM A182 F22)

• Toleransi Tekanan: Setanding dengan keluli tahan karat di bawah penarafan yang serupa.
• Toleransi Suhu: Mengendalikan suhu melampau sehingga ~1200°F.
• Sebab Penggunaan: Kekuatan dan ketahanan tinggi untuk persekitaran yang mencabar, termasuk persekitaran yang mempunyai kitaran haba yang tinggi.

• Pertimbangan Metalurgi

1. Kawalan Komposisi Kimia: Memastikan adunan aloi yang konsisten untuk memberikan sifat mekanikal yang seragam, seperti kekuatan tegangan, kekuatan hasil dan keliatan. Sebagai contoh, bebibir keluli karbon mengekalkan kandungan karbon rendah (<0.35%) untuk mengimbangi kebolehkimpalan dan kekuatan, manakala keluli tahan karat menggabungkan kromium (~16-18%) untuk rintangan kakisan.
2. Integriti Struktur: Fokus pada saiz butiran dan pengedaran fasa, dicapai melalui rawatan haba yang tepat, untuk mengelakkan kegagalan di bawah beban kitaran. Bebibir sering menjalani normalisasi atau pelindapkejutan dan pembajaan untuk menapis struktur butiran, meningkatkan daya tahannya terhadap tekanan dan pengembangan haba.

• Spesifikasi Rawatan Haba

Rawatan haba untuk bebibir termasuk normalisasi, penyepuhlindapan, atau pelindapkejutan dan pembajaan. Proses bergantung kepada bahan. Bebibir ASTM A105 dinormalkan pada ~1650°F untuk meningkatkan keliatan. 

Bebibir keluli aloi dibaja untuk melegakan tekanan. Kawalan suhu yang ketat menghalang meledingkan atau kecacatan lain. Keluli tahan karat mungkin memerlukan penyepuhlindapan larutan pada ~1900°F untuk memulihkan rintangan kakisan.

• Protokol Pengujian Bahan

Ujian mekanikal memastikan bebibir boleh mengendalikan beban yang dijangkakan. Ujian termasuk kekuatan tegangan, kekuatan hasil dan ujian impak. 

Sebagai contoh, bebibir Kelas 600 ASTM A182 F316 mesti mempunyai kekuatan tegangan sekurang-kurangnya 515 MPa dan kekuatan hasil 205 MPa. Ujian tidak merosakkan (NDT), seperti kaedah radiografi atau ultrasonik, mengesan kecacatan dalaman. 

Ujian kekerasan mengesahkan rawatan haba yang berjaya. Pengilang mesti menyediakan sijil ujian bahan (MTC) dan mematuhi piawaian ASME B16.5 atau API 6A.

Implikasi Kos

Bebibir dengan penarafan tekanan yang lebih tinggi, seperti kelas 600, biasanya telah meningkatkan kos disebabkan oleh permintaan bahan dan kerumitan pembuatan.

Bebibir kelas 600 lebih mahal disebabkan oleh bahan gred yang lebih tinggi, peningkatan jumlah bahan dan kerumitan pembuatan. Bahan premium, seperti ASTM A182 F316, boleh menelan kos 20–30% lebih tinggi kerana ia menawarkan kekuatan dan rintangan kakisan yang diperlukan untuk aplikasi tekanan tinggi. Bebibir Kelas 600 memerlukan dinding yang lebih tebal, diameter luar yang lebih besar dan lebih banyak lubang bolt, menghasilkan penggunaan bahan sehingga 50% yang lebih besar daripada Kelas 300. 

Selain itu, ketersediaan bahan yang lebih ketat, masa pendahuluan yang lebih lama, dan toleransi pemesinan yang tepat meningkatkan kos pengeluaran. Rawatan haba yang meluas dan kawalan kualiti yang ketat menambah lagi harga premium mereka.

Kos Bahan

• Ketersediaan bahan mentah: Bahan gred tinggi yang lebih terhad meningkatkan kos.
• Keperluan volum: Larian pengeluaran yang lebih besar mungkin mengurangkan kos unit tetapi kurang biasa untuk kelas khusus.

Pertimbangan Pemasangan

1. GKeperluan asket

Gasket berbeza dengan ketara antara bebibir Kelas 300 dan Kelas 600 disebabkan oleh tekanan dan permintaan suhu:

• Kelas 300: Biasanya menggunakan gasket lembut, seperti bahan getah atau bukan logam, sesuai untuk tekanan dan suhu yang lebih rendah.
• Kelas 600: Memerlukan gasket berprestasi tinggi seperti grafit termampat dengan sisipan keluli tahan karat atau PTFE dikembangkan, direka bentuk untuk mengendalikan tekanan dan suhu yang lebih tinggi.

Garis Panduan Pemasangan: Sentiasa gunakan gasket baharu, pastikan ia dipusatkan dengan betul di antara bebibir, dan sahkan ia bersih dan bebas daripada kerosakan untuk mengelakkan kebocoran dan mengekalkan pengedap yang betul.

2. Spesifikasi Bolting

Keperluan bolt berbeza dengan ketara antara bebibir Kelas 300 dan Kelas 600 untuk menampung penarafan tekanan yang lebih tinggi:

• Bilangan Bolt: Bebibir kelas 600 selalunya memerlukan lebih banyak bolt untuk mengagihkan tegasan yang lebih tinggi secara sama rata.
• Diameter Bolt: Diameter bolt yang lebih besar biasanya ditentukan untuk bebibir Kelas 600 untuk mengendalikan beban yang meningkat.
• Gred Bolt: Bolt Kelas 600 menggunakan gred yang lebih kuat dan dirawat haba, seperti ASTM A193 Gred B7, berbanding bolt gred rendah yang digunakan untuk Kelas 300.

3. Keperluan Tork

Keperluan tork meningkat dengan kelas bebibir yang lebih tinggi disebabkan oleh bebibir yang lebih tebal dan gasket yang lebih kuat. Aplikasi tork yang betul memastikan pengedap bebas kebocoran:

• Proses Permohonan Tork: Ketatkan bolt dalam corak bintang atau silang, secara beransur-ansur meningkatkan tork dalam kenaikan untuk memastikan tekanan seragam.
• Nilai Tork Tertentu: Bebibir Kelas 600 selalunya memerlukan 25–50% lebih tork daripada bebibir Kelas 300, bergantung pada saiz bolt dan jenis gasket.
• Selepas Pemasangan: Periksa semula dan ketatkan semula bolt selepas sistem mencapai suhu operasi untuk menangani sebarang kelonggaran atau mampatan gasket.

Garis Panduan Permohonan

Memilih antara kelas 300 dan kelas 600 bergantung pada keadaan operasi.

Permohonan Kelas 300

• Sistem tekanan sederhana
• Paip proses standard
• Kegunaan industri am
• Syarat perkhidmatan biasa

Permohonan Kelas 600

• Sistem tekanan tinggi
• Perkhidmatan proses kritikal
• Keadaan operasi yang teruk
• Keperluan perkhidmatan khas

Mengapa Memilih LONGAN untuk Keperluan Bebibir Anda?

LONGAN ialah nama yang dipercayai dalam pembuatan bebibir, menawarkan ketukangan yang tiada tandingan dan teknologi canggih untuk memenuhi keperluan saluran paip yang pelbagai.

Kelebihan Pengeluaran Kami

• Pengilangan fleksibel menyesuaikan proses untuk kecekapan dan penghantaran cepat.
• Sistem Pengurusan 6S menegakkan piawaian peneraju industri untuk kualiti dan persekitaran kerja.
• Mesyuarat pra-pengeluaran yang dioptimumkan memastikan pelaksanaan yang sempurna, meningkatkan kualiti, produktiviti, dan kepuasan pelanggan.

Untuk semua keperluan flange kelas 150, kelas 300 atau ANSI 600 anda, LONGAN menjamin penyelesaian yang boleh dipercayai dan berkualiti tinggi. Sama ada komponen standard atau keperluan tersuai, kami menyediakan sambungan stabil yang disesuaikan dengan sistem saluran paip anda.

Biarkan LONGAN menjadi rakan kongsi anda dalam membina infrastruktur saluran paip yang selamat dan cekap!

Rujukan

1. Ujian kebocoran eksperimen bebibir Kelas 300 RFWN 16-inci dengan dan tanpa momen lentur luaran; George Bibel, T. Fath, dan W. Palmer; 2001 (https://www.researchgate.net/publication/291440904)
2. Analisis Elemen Terhingga pada Tekanan Sentuhan Sendi Bebibir Kelas 600; Min-Young Lee, Doo-Hyung Jeong, dan Byung-Tak Kim; 2017 (https://www.researchgate.net/publication/312078397)