फ्लैंज विशिष्टता संदर्भ

फ्लैंज स्पेसिफिकेशन कैसे निर्धारित की जाती हैं?

फ्लैंज पाइप, वाल्व और उपकरणों को जोड़ने के लिए बोल्टेड कनेक्शन विधि प्रदान करते हैं। ASME B16.5 में NPS 1/2 से NPS 24 तक के फ्लैंज, प्रेशर क्लास 150, 300, 400, 600, 900, 1500 और 2500 में शामिल हैं। प्रत्येक क्लास के लिए फ्लैंज OD, मोटाई, बोल्ट सर्कल व्यास, बोल्ट छिद्र और रेज़्ड फ़ेस व्यास के विशिष्ट आयाम निर्धारित हैं।

दबाव-तापमान रेटिंग किसी दिए गए तापमान पर अधिकतम अनुमेय कार्य दबाव निर्धारित करती है। कार्बन स्टील (A105) में Class 150 फ्लैंज की रेटिंग 38°C पर 19.6 bar है, परंतु 300°C पर केवल 10.2 bar। उच्च क्लास अधिक दबाव की अनुमति देती हैं: Class 300 लगभग Class 150 की दोगुनी रेटिंग देती है। रेटिंग सबसे कमज़ोर घटक — फ्लैंज, बोल्टिंग या गैस्केट — पर आधारित होती है।

फ्लैंज फ़ेस के प्रकार सीलिंग को प्रभावित करते हैं: सामान्य सेवा के लिए Raised Face (RF) सबसे आम है, Ring-Type Joint (RTJ) उच्च-दबाव अनुप्रयोगों के लिए धातु-से-धातु सीलिंग देता है, और कास्ट आयरन फ्लैंज से जोड़ते समय Flat Face (FF) आवश्यक है। गैस्केट चयन फ़ेस प्रकार और सेवा स्थितियों (तापमान, दबाव, द्रव) के अनुरूप होना चाहिए।

Formula: बोल्ट सर्कल व्यास = OD − 2 × किनारा दूरी बोल्ट अंतराल = π × BCD / बोल्ट संख्या न्यूनतम बोल्ट लंबाई = 2 × फ्लैंज मोटाई + गैस्केट + नट ऊँचाई गैस्केट संपर्क क्षेत्रफल = गैस्केट का π/4 × (OD² − ID²)

गणना उदाहरण

NPS 4 Class 150 RF फ्लैंज (ASME B16.5): फ्लैंज OD = 228.6 mm, मोटाई = 22.4 mm, BCD = 190.5 mm, Ø19 mm के 8 बोल्ट छिद्र, बोल्ट आकार = 5/8" (M16), रेज़्ड फ़ेस व्यास = 157.2 mm, भार ≈ 6.8 kg। 38°C पर अधिकतम कार्य दबाव = 19.6 bar (कार्बन स्टील A105)।

इस कैलकुलेटर का उपयोग कब करें

• पाइपिंग प्रणाली डिज़ाइन करते समय लेआउट ड्रॉइंग और स्ट्रेस विश्लेषण के लिए फ्लैंज आयामों (OD, बोल्ट सर्कल, बोल्ट छिद्र) की आवश्यकता होने पर
• फ्लैंज ऑर्डर करते समय यह सत्यापित करना कि निर्दिष्ट आयाम ASME B16.5 मानक से मेल खाते हैं
• फ्लैंज की मोटाई और गैस्केट आयामों के आधार पर बोल्ट लंबाई की आवश्यकताओं की गणना करते समय
• रेज़्ड फ़ेस व्यास और बोल्ट सर्कल आयामों के आधार पर गैस्केट आकार चुनते समय

बचने योग्य सामान्य गलतियाँ

• संचालन तापमान पर डी-रेटेड मान जाँचे बिना कमरे के तापमान की रेटिंग के आधार पर प्रेशर क्लास चुनना — 38°C पर 19.6 bar रेटेड Class 150 फ्लैंज 300°C पर 10.2 bar रह जाता है
• रेज़्ड फ़ेस हटाए बिना रेज़्ड-फ़ेस फ्लैंज को फ्लैट-फ़ेस (कास्ट आयरन) फ्लैंज से जोड़ना — इससे बंकन आघूर्ण उत्पन्न होता है जो कास्ट आयरन फ्लैंज को तोड़ सकता है
• गैस्केट मोटाई, वॉशर और नट एंगेजमेंट का ध्यान रखे बिना मानक बोल्ट लंबाइयाँ उपयोग करना — बहुत छोटे बोल्ट अपर्याप्त थ्रेड एंगेजमेंट देते हैं
• फ्लैंज बोल्ट कसने के क्रम की अनदेखी — अनियमित कसाव से गैस्केट का असमान संपीड़न होता है, जिससे रिसाव होता है; हमेशा स्टार पैटर्न में न्यूनतम 3 पास उपयोग करें

परिणामों की व्याख्या कैसे करें

• आयाम चयनित आकार और क्लास के लिए मानक तालिका मान हैं — अलग से पुष्टि करें कि डिज़ाइन तापमान पर आपके फ्लैंज मटीरियल के लिए ASME B16.5 दबाव-तापमान रेटिंग के अनुसार दबाव वर्ग पर्याप्त है
• बोल्ट सर्कल व्यास और छेद संख्या CNC ड्रिलिंग प्रोग्राम तथा बोल्ट/गैस्केट खरीद में काम आते हैं — याद रखें कि B16.5 बोल्ट छेद केंद्र रेखाओं पर बैठने के बजाय उनके दोनों ओर (straddle) होते हैं
• बोल्ट लंबाई का अनुमान 2 × फ्लैंज मोटाई + गैस्केट मोटाई + नट ऊंचाई, साथ में 2-3 थ्रेड पिच के उभार के रूप में लगाएं — आंशिक नट एंगेजमेंट वाले बोल्ट ऑडिट में आम खामी हैं
• उभरे हुए फेस का व्यास गैस्केट संपर्क क्षेत्र निर्धारित करता है — गैस्केट OD उभरे हुए फेस के अनुसार चुनें, फ्लैंज OD के अनुसार नहीं
• वजन रिगिंग और सपोर्ट अनुमानों के लिए कैटलॉग सन्निकटन है — वास्तविक फोर्ज्ड फ्लैंज वजन निर्माता के अनुसार कुछ प्रतिशत बदलता है

संबंधित मानक और संदर्भ

• ASME B16.5 — पाइप फ्लैंज और फ्लैंज्ड फ़िटिंग (NPS 1/2 से NPS 24 तक)
• ASME B16.47 — बड़े व्यास के स्टील फ्लैंज (NPS 26 से NPS 60 तक)
• ASME B16.20 — पाइप फ्लैंज के लिए धात्विक गैस्केट
• ASME B16.21 — पाइप फ्लैंज के लिए अधात्विक फ्लैट गैस्केट
• ASME PCC-1 — प्रेशर बाउंड्री बोल्टेड फ्लैंज जोड़ असेंबली के दिशानिर्देश

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

सही फ्लैंज प्रेशर क्लास कैसे चुनूँ?

डिज़ाइन दबाव और तापमान से शुरू करें। अपने फ्लैंज सामग्री समूह के लिए ASME B16.5 प्रेशर-टेम्परेचर रेटिंग तालिका देखें। वह न्यूनतम क्लास चुनें जिसकी रेटिंग अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान पर आपकी डिज़ाइन स्थितियों से अधिक हो। सुरक्षा मार्जिन शामिल करें और अपसेट/क्षणिक (transient) स्थितियों पर विचार करें। ध्यान दें कि अधिकांश रिफाइनरी विनिर्देश यूटिलिटी सेवाओं के लिए Class 150 और प्रोसेस सेवाओं के लिए Class 300 डिफ़ॉल्ट रखते हैं।

फ्लैंज रिसाव के क्या कारण हैं और इन्हें कैसे रोका जाता है?

सामान्य कारण: अपर्याप्त बोल्ट प्रीलोड (सबसे आम), असमान बोल्ट कसाव, क्षतिग्रस्त गैस्केट या फ्लैंज फेस, थर्मल साइक्लिंग, और कंपन-जनित बोल्ट शिथिलन। रोकथाम: स्टार-पैटर्न कसाव क्रम (न्यूनतम 3 पास) के साथ कैलिब्रेटेड टॉर्क रिंच उपयोग करें, फ्लैंज फेस पर >Ra 3.2 μm की खरोंचों का निरीक्षण करें, सत्यापित करें कि गैस्केट का प्रकार सेवा स्थितियों से मेल खाता है, और महत्वपूर्ण जोड़ों के लिए नियंत्रित बोल्ट टेंशनिंग पर विचार करें।