Sınıf 300 ve Sınıf 600 Flanşlar Arasındaki Fark Nedir? Basınç Dereceleri, Özellikler ve Uygulamalar

Flanşlar, boru hattı sistemlerinde boruların, vanaların ve diğer ekipmanların güvenli bir şekilde bağlanmasını sağlayan önemli bileşenlerdir. Sınıf 300 ve sınıf 600 flanşlar arasındaki farkları anlamak, mühendisler ve tedarik profesyonelleri için önemlidir. 

Bu makale, bu iki flanş sınıfını basınç derecelendirmelerine, teknik özelliklere ve uygulamalara göre karşılaştırır. Bu tür bilgiler, sisteminiz veya işletmeniz için doğru seçimi yapmanıza yardımcı olacaktır.

Basınç Derecesi Farkları

Bir flanşın basınç derecesi, belirli sıcaklıklarda iç basınçlara dayanma yeteneğini belirler. Hem Sınıf 300 hem de Sınıf 600, ASME B16.5 flanş dereceleri tarafından yönetilir. Bunlar, izin verilen maksimum çalışma basıncı derecelerini tanımlar.

Maksimum İzin Verilen Çalışma Basıncı

• Sınıf 300: 100°F'de 740 psi
• Sınıf 600: 100°F'de 1.480 psi

Bu derecelendirmeler, her flanşın basıncı yönetme kapasitesini yansıtır standart sıcaklıklarda. ANSI 600 için daha yüksek derecelendirmeler, zorlu uygulamalar için uygun hale getirir.

ASME B16.5 Flanş için Ayrıntılı Boyutlar>>>

Sıcaklık Azaltma Faktörleri

Flanş basınç-sıcaklık sınırları sıcaklık artışlarından etkilenir. Örneğin:

• Sınıf 300 flanş, oda sıcaklığına kıyasla yüksek sıcaklıklarda daha düşük basınca dayanabilir.
• ASME B16.5 flanş derecelendirmelerindeki malzemeye özgü eğriler, mühendislere derecelendirme etkilerini tahmin etmede rehberlik eder.

Malzeme Sınıfı Etkileri

Flanş malzemesi basınç derecelendirmelerini önemli ölçüde etkiler. Karbon çelik flanş özellikleri yaygındır, ancak aşırı koşullar için yüksek dereceli alaşımlar gerekebilir.

Sıcaklık Etkileri

Sıcaklık, flanşın performansını önemli ölçüde etkilediğinden dikkatli bir değerlendirme gerektirir.

Yüksek Sıcaklıklarda Basınç Derecelendirmeleri

Sınıf 300 flanşlar orta sıcaklık sistemleri için yeterliyken, sınıf 600 flanşlar daha sert koşullarla başa çıkar. Bunun nedeni üstün basınç-sıcaklık toleranslarıdır.

Maksimum Sıcaklık Limitleri

Malzeme bileşimi bir flanşın üst sıcaklık sınırını belirler. Örneğin, karbon çeliği alternatif alaşımlar gerektirmeden önce yaklaşık 800°F'ye kadar sıcaklıklara dayanır.

Malzemeye Özgü Derecelendirme Eğrileri

Sınıf 300 ve Sınıf 600 flanşlar arasında seçim yaparken, sıcaklık arttıkça basınç değerlerinin nasıl azaldığını anlamak çok önemlidir. 

Mühendisler, güvenli operasyonları garanti altına almak için değişen sıcaklıklarda flanş performansını tahmin etmek için derecelendirme eğrilerine güvenir. Aşağıda, karbon çeliği ve paslanmaz çelik 316 flanşlar için basınç derecelendirmelerinin çeşitli sıcaklık aralıklarında bu iki sınıf arasında nasıl farklılık gösterdiğini gösteren bir karşılaştırma tablosu bulunmaktadır.

Sıcaklık (°F)	Sınıf 300 (Karbon Çelik)	Sınıf 600 (Karbon Çelik)	Sınıf 300 (SS316)	Sınıf 600 (SS316)
-20 ila 100	740 PSIG	1480 PSIG	720 PSIG	1440 PSIG
200	680 PSIG	1360 PSIG	620 PSIG	1240 PSIG
400	580 PSIG	1160 PSIG	540 PSIG	1080 PSIG
600	425 PSIG	850 PSIG	410 PSIG	820 PSIG
800	Tavsiye Edilmez	Tavsiye Edilmez	260 PSIG	520 PSIG

Fiziksel Özellikler

Bir flanşın fiziksel tasarımı, uygulama ve uyumluluğunu etkiler.

Boyutsal Farklılıklar

Sınıf 300 ile Sınıf 600 Flanş Boyutlarını Karşılaştırmada Önemli Faktörler:

• Flanş kalınlığı: Flanş kalınlığı, daha yüksek basınçla başa çıkmak için sınıf derecesiyle artar. ANSI/ASME standartlarına göre, karbon çelik flanşlar için yaklaşık minimum kalınlıklar şunlardır: Sınıf 300: ~1,38 inç ve Sınıf 600: ~2,12 inç
• Cıvata çemberi çapı ve cıvata deliği sayısı: Daha yüksek dereceli flanşlar, gerilimi etkili bir şekilde dağıtmak için daha fazla cıvata ve daha büyük bir cıvata çemberi gerektirir. Aşağıda NPS 6 flanşlar için örnek özellikler verilmiştir:

Sınıf	Cıvata Daire Çapı (inç)	Cıvata Deliklerinin Sayısı
Sınıf 300	26.00	12
Sınıf 600	36	20

• Yüz yüze boyutlar: Yüz yüze boyutlar da performans gereklilikleriyle uyumlu olması için sınıflar arasında biraz farklılık gösterir. Örneğin:

Sınıf 300 (NPS 6): 1/16 inç 

Sınıf 600 (NPS 6): 1/4 inç

Malzeme Gereksinimleri

• Minimum Malzeme Sınıfları: Sınıf 300 ve Sınıf 600 flanşlar genellikle belirli çalışma koşullarına dayanma kabiliyetleri nedeniyle seçilen aşağıdaki malzemelerden yapılır:

1. Karbon Çelik (örneğin, ASTM A105)

• Basınç Toleransı: Sınıf 600 için ortam sıcaklığında ~1480 PSIG'ye kadar.
• Sıcaklık Toleransı: -20°F ile ~800°F arasındaki sıcaklıklara uygundur.
• Kullanım Amacı: Maliyet açısından uygun ve yaygın olarak bulunabilen; düşük ve orta sıcaklık ve basınç uygulamalarına uygun.

2. Paslanmaz Çelik 316 (örneğin, ASTM A182 F316)

• Basınç Toleransı: Ortam sıcaklığında Sınıf 300 için ~1440 PSIG'ye ve Sınıf 600 için ~2750 PSIG'ye kadar.
• Sıcaklık Toleransı: -150°F ile ~1500°F arasındaki sıcaklıklarda iyi performans gösterir.
• Kullanım Amacı: Yüksek sıcaklıklarda korozyona ve kireçlenmeye karşı üstün direnci sayesinde kimyasal ve yüksek sıcaklık ortamlarında kullanıma uygundur.

3. Alaşımlı Çelik (örneğin, ASTM A182 F22)

• Basınç Toleransı: Benzer derecelendirmelerdeki paslanmaz çelikle karşılaştırılabilir.
• Sıcaklık Toleransı: ~1200°F'ye kadar aşırı sıcaklıklara dayanır.
• Kullanım Amacı: Yüksek termal çevrimli ortamlar da dahil olmak üzere zorlu ortamlar için yüksek mukavemet ve dayanıklılık.

• Metalurjik Hususlar

1. Kimyasal Bileşim Kontrolü: Çekme dayanımı, akma dayanımı ve tokluk gibi tekdüze mekanik özellikler sağlamak için tutarlı bir alaşım karışımı sağlar. Örneğin, karbon çelik flanşlar kaynaklanabilirlik ve dayanıklılığı dengelemek için düşük karbon içeriğini (<0,35%) korurken, paslanmaz çelik korozyon direnci için krom (~16-18%) içerir.
2. Yapısal Bütünlük: Döngüsel yükler altında arızayı önlemek için hassas ısıl işlemle elde edilen tane boyutu ve faz dağılımına odaklanın. Flanşlar genellikle tane yapılarını iyileştirmek için normalizasyon veya söndürme ve temperlemeden geçer, böylece strese ve termal genleşmeye karşı dayanıklılıkları artar.

• Isıl İşlem Spesifikasyonları

Flanşlar için ısıl işlem, normalizasyon, tavlama veya söndürme ve temperlemeyi içerir. İşlem, malzemeye bağlıdır. ASTM A105 flanşları, tokluğu artırmak için ~1650°F'de normalize edilir. 

Alaşımlı çelik flanşlar, stresi azaltmak için temperlenir. Sıkı sıcaklık kontrolü, eğilmeyi veya diğer kusurları önler. Paslanmaz çelik, korozyon direncini geri kazandırmak için ~1900°F'de çözelti tavlamasına ihtiyaç duyabilir.

• Malzeme Test Protokolleri

Mekanik test, flanşların beklenen yükleri kaldırabildiğinden emin olur. Testler arasında çekme dayanımı, akma dayanımı ve darbe testi yer alır. 

Örneğin, Sınıf 600 ASTM A182 F316 flanşın en az 515 MPa çekme dayanımı ve 205 MPa akma dayanımına sahip olması gerekir. Radyografik veya ultrasonik yöntemler gibi tahribatsız muayene (NDT), iç kusurları tespit eder. 

Sertlik testi başarılı ısıl işlemi doğrular. Üreticiler malzeme test sertifikaları (MTC'ler) sağlamalı ve ASME B16.5 veya API 6A standartlarına uymalıdır.

Maliyet Etkileri

Sınıf 600 gibi daha yüksek basınç değerlerine sahip flanşlar, malzeme talepleri ve üretim karmaşıklığı nedeniyle genellikle daha yüksek maliyetlere sahiptir.

Sınıf 600 flanşlar, daha yüksek kaliteli malzemeler, artan malzeme hacmi ve üretim karmaşıklığı nedeniyle daha pahalıdır. ASTM A182 F316 gibi birinci sınıf malzemeler, yüksek basınçlı uygulamalar için gereken mukavemeti ve korozyon direncini sundukları için 20–30% daha pahalı olabilir. Sınıf 600 flanşlar daha kalın duvarlar, daha büyük dış çaplar ve daha fazla cıvata deliği gerektirir ve bu da Sınıf 300'den 50%'ye kadar daha fazla malzeme kullanımıyla sonuçlanır. 

Ek olarak, daha sıkı malzeme bulunabilirliği, daha uzun teslim süreleri ve hassas işleme toleransları üretim maliyetlerini artırır. Kapsamlı ısıl işlemler ve sıkı kalite kontrolü, prim fiyatlarına daha da eklenir.

Malzeme Maliyetleri

• Hammadde bulunabilirliği:Daha az bulunan yüksek kaliteli malzemeler maliyetleri artırır.
• Hacim gereksinimleri:Daha büyük üretim serileri birim maliyetleri düşürebilir ancak uzmanlaşmış sınıflar için daha az yaygındır.

Kurulum Hususları

1. Gasket Gereksinimler

Contalar, basınç ve sıcaklık talepleri nedeniyle Sınıf 300 ve Sınıf 600 flanşlar arasında önemli ölçüde farklılık gösterir:

• Sınıf 300: Genellikle düşük basınç ve sıcaklıklara uygun, kauçuk veya metal olmayan malzemeler gibi yumuşak contalar kullanılır.
• Sınıf 600:Paslanmaz çelik eklemeli sıkıştırılmış grafit veya daha yüksek basınç ve sıcaklıklara dayanacak şekilde tasarlanmış genişletilmiş PTFE gibi yüksek performanslı contalar gerektirir.

Montaj Talimatları: Her zaman yeni bir conta kullanın, flanşlar arasında düzgün bir şekilde ortalandığından emin olun ve sızıntıları önlemek ve uygun bir sızdırmazlık sağlamak için temiz ve hasarsız olduğundan emin olun.

2. Cıvatalama Özellikleri

Daha yüksek basınç değerlerine uyum sağlamak için Sınıf 300 ve Sınıf 600 flanşlar arasında cıvata gereksinimleri önemli ölçüde farklılık gösterir:

• Cıvata Sayısı: Sınıf 600 flanşlar, daha yüksek gerilimleri eşit şekilde dağıtmak için genellikle daha fazla cıvata gerektirir.
• Cıvata Çapı: Sınıf 600 flanşlar için artan yükleri karşılayabilmek amacıyla genellikle daha büyük cıvata çapları belirtilir.
• Cıvata Sınıfı: Sınıf 600 cıvatalar, Sınıf 300'de kullanılan daha düşük sınıf cıvatalara kıyasla ASTM A193 Sınıf B7 gibi daha güçlü, ısıl işlem görmüş sınıflar kullanır.

3. Tork Gereksinimleri

Tork gereksinimleri daha kalın flanşlar ve daha güçlü contalar nedeniyle daha yüksek flanş sınıflarıyla artar. Uygun tork uygulaması sızıntısız bir conta sağlar:

• Tork Uygulama Süreci: Cıvataları yıldız veya çapraz düzende sıkın ve eşit basıncı sağlamak için kademeli olarak torku artırın.
• Belirli Tork Değerleri: Sınıf 600 flanşlar, cıvata boyutuna ve conta tipine bağlı olarak genellikle Sınıf 300 flanşlardan 25–50% daha fazla tork gerektirir.
• Kurulum Sonrası: Sistem çalışma sıcaklığına ulaştığında, gevşeme veya conta sıkışması olup olmadığını kontrol etmek için cıvataları tekrar kontrol edin ve sıkın.

Başvuru Kılavuzu

Sınıf 300 ile sınıf 600 arasında seçim çalışma koşullarına bağlıdır.

Sınıf 300 Başvuruları

• Orta basınç sistemleri
• Standart proses borulama
• Genel endüstriyel kullanım
• Ortak hizmet koşulları

Sınıf 600 Başvuruları

• Yüksek basınç sistemleri
• Kritik süreç hizmetleri
• Ağır çalışma koşulları
• Özel hizmet gereksinimleri

Flanş İhtiyaçlarınız İçin Neden LONGAN'ı Seçmelisiniz?

UZUNGAN flanş imalatında güvenilir bir isim olup, farklı boru hattı gereksinimlerini karşılamak için eşsiz işçilik ve ileri teknoloji sunmaktadır.

Üretim Avantajlarımız

• Esnek üretim Verimlilik ve hızlı teslimat için süreçleri uyarlar.
• 6S Yönetim Sistemi Kalite ve çalışma ortamları için sektör lideri standartları korur.
• Optimize edilmiş ön üretim toplantıları Kusursuz yürütmeyi sağlamak, kaliteyi, verimliliği ve müşteri memnuniyetini artırmak.

Tüm sınıf 150, sınıf 300 veya ANSI 600 flanş ihtiyaçlarınız için, LONGAN güvenilir, yüksek kaliteli çözümler garanti eder. İster standart bileşenler ister özel gereksinimler olsun, boru hattı sisteminize göre uyarlanmış istikrarlı bağlantılar sağlıyoruz.

Güvenli ve verimli boru hattı altyapılarının inşasında LONGAN'ın ortağınız olmasına izin verin!

Referans

1. Harici eğilme momenti olan ve olmayan 16 inç Sınıf 300 RFWN flanşının deneysel sızıntı testi; George Bibel, T. Fath ve W. Palmer; 2001 (https://www.researchgate.net/publication/291440904)
2. Sınıf 600 Flanş Bağlantılarının Temas Gerilimi Üzerine Sonlu Elemanlar Analizi; Min-Young Lee, Doo-Hyung Jeong ve Byung-Tak Kim; 2017 (https://www.researchgate.net/publication/312078397)