Сравнение таблиц и стандартов ASME и API по фланцевым болтам

Сравнение таблиц и стандартов ASME и API по фланцевым болтам

Engineers design ASME B16.5 flanges for general industrial piping systems. In contrast, API 6A flanges serve high-pressure oil and gas production. These two standards create flanges that are not interchangeable. Some dimensions may appear similar, but critical differences in material specifications and pressure ratings exist. Flange connection failures, including those from incorrect selection, cause billions of dollars in industrial losses annually. Selecting the wrong type of flanges can lead to catastrophic failures and severe safety hazards. The asme and api фланцевый болт charts further detail these critical distinctions, which a производитель крепежных изделий на заказ must understand for proper литье болтов и нестандартные крепежные элементы production. This makes choosing the correct Flange Bolt essential. The differences between ASME B16.5 (also known as ASME/ANSI B16.5) and API standards are fundamental.

Flange Standards Comparison: ASME vs. API Philosophies

The American Society of Mechanical Engineers (ASME) and the American Petroleum Institute (API) developed their flange standards with fundamentally different goals. This flange standards comparison reveals a contrast between general-purpose versatility and specialized high-pressure integrity. The ASME B16.5 standard provides a framework for safe, interchangeable components across numerous industries. The API 6A standard, however, focuses exclusively on the demanding and hazardous conditions of oil and gas production.

The ASME B16.5 Standard for General Applications

The ASME/ANSI B16.5 standard is a cornerstone of modern industrial piping. Its philosophy prioritizes broad applicability and safety through a flexible design approach. The standard’s development began in the 1920s to unify components for various pressures and temperatures, evolving over decades to enhance public safety and engineer productivity.

Pressure-Temperature Dependent Ratings

A key feature of ASME B16.5 is its use of pressure-temperature dependent ratings. A flange’s maximum allowable working pressure is not a single, fixed value. Instead, the pressure rating decreases as the service temperature increases. This system allows engineers to select a cost-effective flange that safely meets the specific operating conditions of a system. These pressure and temperature ratings, first incorporated in the 1939 edition for alloy steels, give the B16.5 standards their signature flexibility.

Broad Material Flexibility

The ASME B16.5 standard permits the use of a wide array of materials. This includes various grades of carbon steel, stainless steel, and alloy steels. This flexibility allows designers to choose materials based on process conditions like corrosion resistance, temperature, and fluid type. This approach makes B16.5 flanges suitable for everything from water treatment plants to petrochemical facilities, ensuring a common system for manufacturing and global interchangeability.

The API 6A Standard for High-Pressure Service

The API standard governs equipment for the high-stakes world of oil and gas. Its philosophy is one of absolute containment and verified performance under extreme pressure. These flanges are not designed for general use; they are specialized components for a high-risk industry.

Fixed, High-Pressure Ratings

Unlike ASME, API 6A flanges have fixed, designated pressure ratings. These ratings, such as 5000, 10000, or 15000 psi, represent the maximum working pressure at any temperature within the material’s operating range. This non-variable approach simplifies selection for high-pressure service where temperature fluctuations have less impact on the overall design margin. These high ratings are necessary for handling unrefined crude oil and high-energy gases safely.

Strict Material and Quality Mandates

API standards demand strict adherence to material strength and quality verification. Equipment must be built with traceable, certified materials and undergo rigorous pressure testing and functional verification. This focus on performance ensures integrity under real-world conditions. ASME, in contrast, governs the safe design and fabrication of equipment, focusing more on design calculations and safety factors. API requires high-strength steels, such as AISI 4130 for 10000 psi ratings and above, to guarantee performance.

Comparing Dimensions and Pressure Ratings: A Fundamental Divide

A deep dive into comparing dimensions and pressure ratings reveals the core differences between ASME and API standards. While some flange dimensions may overlap, their pressure containment philosophies are fundamentally distinct. This divergence in design principles makes the two standards incompatible for most applications. Engineers must understand these differences to ensure system integrity and safety.

ASME Pressure Classes Explained

The ASME B16.5 standard uses a flexible pressure rating system. This system allows for broad application across various industries by linking a flange’s capability directly to its material and operating temperature.

Understanding Classes 150 through 2500

ASME organizes flanges into seven primary pressure classes: 150, 300, 400, 600, 900, 1500, and 2500. These class numbers are dimensionless designations. They do not directly represent a maximum pressure in psi. Instead, each class corresponds to a specific pressure-temperature curve for a given material group. A higher class number indicates a flange with greater pressure-retaining capability and more robust dimensions.

The Role of Temperature De-rating

A defining feature of the ASME B16.5 standard is temperature de-rating. A flange’s maximum allowable working pressure decreases as its service temperature increases. This relationship is critical for safe design. For example, an ASME B16.5 Class 1500 flange made from A105 carbon steel can handle a much higher pressure at ambient temperature than it can near its maximum temperature limit. The following table and chart illustrate this principle clearly for A105 carbon steel flanges.

Temp (°C)Class 150 (bar)Class 300 (bar)Class 600 (bar)Class 900 (bar)Class 1500 (bar)Class 2500 (bar)
-29 to 3819.651.1102.1153.2255.3425.5
10017.746.693.2139.8233.0388.3
20013.843.887.6131.4219.0365.0
30010.239.879.6119.5199.1331.8
4006.534.769.4104.2173.6289.3
5002.811.823.535.358.897.9
Линейный график, показывающий классы давления фланцев ASME класса 150, 300, 600, 900, 1500 и 2500 для углеродистой стали A105 при температурах от 38°C до 538°C. Все линии показывают, что с увеличением температуры класс давления снижается.

This de-rating mechanism gives designers the flexibility to select the most economical flange that safely meets the specific operating conditions of a piping system.

API Pressure Ratings Explained

The API standard takes a more rigid approach to pressure ratings, reflecting the extreme and hazardous conditions of oil and gas production. This system prioritizes absolute containment with fixed, high-pressure capabilities.

Understanding Ratings from 2000 to 20000 psi

API 6A specifies flanges with fixed working pressure ratings. These ratings are not dependent on temperature within the material’s operational range. The standard ratings include:

  • Type 6B Flanges: Designed for pressure classes of 2,000, 3,000, and 5,000 psi.
  • Type 6BX Flanges: Engineered for higher pressure classes of 5,000, 10,000, 15,000, and 20,000 psi.

These values represent the maximum allowable working pressure the component can handle. This straightforward system simplifies equipment selection for high-pressure wellhead and drilling operations.

Working Pressure vs. Test Pressure

A critical distinction in the API standard is the difference between working pressure and test pressure.

Примечание: The working pressure is the maximum pressure the equipment is rated for during normal operation. The hydrostatic test pressure, however, is significantly higher—typically 1.5 to 2 times the working pressure. Every API-rated component must pass this rigorous test before certification, verifying its integrity and providing a crucial safety margin.

Why API and ASME/ANSI Flanges Are Not Interchangeable

Despite occasional similarities in bolt patterns, API and ASME/ANSI flanges are not interchangeable. Using an ASME flange in an API application, or vice versa, is a dangerous practice that can lead to catastrophic failure. The design, material, and testing protocols are fundamentally different.

ASME Class 1500 vs. API 5000 psi Example

A common point of confusion is the comparison between an ASME Class 1500 flange and an API 5000 psi flange. While their bolt circles and bolt hole counts may be identical for certain nominal sizes, their capabilities are vastly different.

  • Открытый крюк ASME/ANSI B16.5 Class 1500 flange has a pressure class rating of 1500. Its actual working pressure for A105 carbon steel is approximately 3705 psi at ambient temperature, and this rating drops significantly as temperature rises.
  • Открытый крюк API 6A 5000 psi Фланец имеет фиксированное рабочее давление 5000 psi во всем диапазоне рабочих температур.

Замена фланца API на 5000 psi фланцем класса 1500 по ASME означает использование компонента с более низкой пропускной способностью по давлению, что создает немедленный и серьезный риск для безопасности.

Влияние давления на конструкцию

Огромное давление в применениях по стандарту API диктует более массивные размеры фланцев. Фланцы API, как правило, толще, имеют больший диаметр ступицы и изготавливаются из более высокопрочных, строго контролируемых материалов по сравнению с их аналогами по ASME. Такое увеличение массы необходимо для работы с экстремальными нагрузками без деформации или разрушения. Хотя некоторые размеры фланцев могут казаться схожими, общая конструкция фланцев API разработана для обеспечения уровня герметичности, далеко выходящего за рамки стандарта общего назначения B16.5.

Материальные спецификации: Гибкость против Строгости

Спецификации на материалы по стандартам ASME и API подчеркивают их различную конструкторскую философию. Стандарт ASME предлагает широкую универсальность для различных отраслей. В отличие от него, стандарт API предписывает строгие требования к прочности и качеству материалов для применений с высоким риском.

Группы материалов ASME и их универсальность

Стандарт ASME B16.5 предоставляет инженерам значительную гибкость в выборе материалов. Такой подход позволяет проектировать экономически эффективные и безопасные трубопроводные системы для широкого спектра технологических условий.

Распространенные марки углеродистых и нержавеющих сталей

Стандарт ASME допускает использование обширного перечня материалов. Это включает множество марок углеродистых, легированных и нержавеющих сталей. Такое разнообразие гарантирует, что проектировщики могут выбрать материал с необходимыми свойствами для конкретного применения — от простых систем водоснабжения до высокотемпературных химических производств. В таблице ниже представлен пример распространенных материалов, разрешенных для фланцев ASME.

Категория материалаУсловное обозначениеПоковкиОтливкиЛисты
Углеродистая стальC-SiA105A216 Gr. WCBA515 Gr. 70
C-Mn-SiA350 Gr. LF2A216 Gr. WCCA516 Gr. 70
Легированная сталь1¼Cr-½MoA182 Gr. F11 Cl. 2A387 Gr. 11 Cl. 2
2¼Cr-1MoA182 Gr. F22 Cl. 3A217 Gr. WC9A387 Gr. 22 Cl. 2
Нержавеющая сталь18Cr-8NiA182 Gr. F304/F304LA351 Gr. CF8/CF3A240 Gr. 304/304L
16Cr-12Ni-2MoA182 Gr. F316/F316LA351 Gr. CF8M/CF3MA240 Gr. 316/316L

Выбор материала для технологических условий

Инженеры выбирают материалы ASME на основе конкретных технологических условий. Они должны учитывать максимальную рабочую температуру и давление в системе. Материал также должен быть совместим с рабочей средой для предотвращения коррозии или разрушения. Таблицы номинальных давлений и температур ASME руководят этим выбором, гарантируя, что выбранный фланец может безопасно выдерживать эксплуатационные требования. Такой системный подход гарантирует как безопасность, так и долговечность трубопроводной системы.

Требования API к материалам и их прочность

Стандарт API 6A предъявляет строгие требования к материалам для обеспечения абсолютной целостности в условиях высокого давления в нефтегазовой отрасли. Такой подход ставит во главу угла прочность, ударную вязкость и подтвержденное качество, а не гибкость в выборе материала.

Установленные уровни прочности материалов (45K, 60K, 75K)

API специфицирует материалы на основе их минимального предела текучести, обозначаемого в тысячах фунтов на квадратный дюйм (ksi). Распространенные уровни прочности материалов включают 45K, 60K и 75K. Этот метод напрямую связывает материал с его механическими эксплуатационными возможностями, упрощая выбор компонентов для работы в условиях экстремального давления.

Уровни спецификации продукции (PSL)

API использует Уровни спецификации продукции (PSL) для определения различных ступеней контроля качества. PSL-1 представляет стандартный уровень качества, тогда как PSL-2 и PSL-3 предъявляют более строгие требования.

Примечание: PSL-2 — это более высокий уровень качества, чем PSL-1. Он предписывает более строгий контроль химического состава, требует обязательных испытаний на ударную вязкость по Шарпи (надрез V-образный) и проведения обширных неразрушающих методов контроля (НК). PSL-2 также требует полной прослеживаемости материала, обеспечивая повышенную ответственность и надежность оборудования для критических применений.

Соответствие стандарту NACE MR0175 для сервиса в сероводородной среде

Для применений, связанных с сернистым газом (содержащим сероводород, H₂S), оборудование API должно соответствовать стандарту NACE MR0175. Этот стандарт устанавливает строгие ограничения по твердости материала и химическому составу для предотвращения сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением. Соответствие является обязательным условием для обеспечения безопасности и целостности оборудования в этих высококоррозионных и опасных средах.

Подробный обзор размеров и конструкции фланцев

Подробный обзор размеров и конструкции фланцев

Физические размеры и конструктивные особенности фланцев ASME и API раскрывают их различные инженерные цели. Изучение уплотнительной поверхности фланца, типов соединения и общих размеров подчеркивает, почему эти компоненты не являются взаимозаменяемыми. Эти различия в размерах фланцев имеют решающее значение для обеспечения надлежащего уплотнения и целостности системы.

Сравнение типов уплотнительных поверхностей фланцев

Уплотнительная поверхность фланца является основной поверхностью, обеспечивающей герметичность. Ее конструкция определяет тип используемой прокладки и механизм создания герметичного соединения. Стандарты ASME и API регламентируют принципиально разные типы поверхностей.

Выступающая (RF) и плоская (FF) поверхности по ASME

Стандарт ASME B16.5 обычно предусматривает конструкцию с Выступающей поверхностью (RF). Эта конструкция концентрирует давление от затяжки болтов на меньшей площади прокладки, повышая эффективность уплотнения. Высота выступающей поверхности Зависит от класса давления. Фланцы с плоской поверхностью (FF) также предусмотрены стандартом ASME, обычно для применений с низким давлением, где полная поверхность прокладки находится в контакте.

Кольцевые канавки API типа R и RX

Фланцы API используют поверхность кольцевого соединения (RTJ). Эта конструкция отличается прецизионно обработанной канавкой, в которой размещается металлическая кольцевая прокладка. Уплотнение происходит при затяжке болтов, когда мягкая металлическая прокладка деформируется и создает надежное металл-к-металлу уплотнение. Этот метод значительно надежнее для применений с высоким давлением, характерных для нефтегазовой отрасли.

ХарактеристикаВыступающая поверхность (RF) по ASMEКольцевая канавка API типа R (RTJ)
Конструкция поверхностиВыступ вокруг отверстия для прокладки.Прецизионно обработанная канавка для металлического кольца.
Метод уплотненияСжатие мягкой или полуметаллической прокладки.Деформация металлического кольца в канавке для создания уплотнения металл-к-металлу.
Пригодность по давлениюХорошо подходит для среднего и достаточно высокого давления.Отлично подходит для службы при высоком давлении и температуре.
Стоимость и сложностьБолее низкая начальная стоимость и простая установка.Более высокая стоимость из-за прецизионной обработки и более сложной установки.

Сравнение фланцев с кольцевым соединением (RTJ)

Оба стандарта включают конструкции RTJ, но их спецификации не идентичны. Это различие является основной причиной несовместимости.

Конструкция RTJ по ASME B16.5

Стандарт ASME B16.5 определяет фланцы RTJ, предназначенные для использования с прокладками типов R и RX. Эти прокладки и соответствующие им канавки стандартизированы для применения в различных классах давления в рамках стандарта ASME B16.5.

Кольцевые канавки API 6A типа BX

Стандарт API определяет фланцы типа 6BX для самых высоких номинальных давлений (от 5 000 до 20 000 фунтов на кв. дюйм). Эти фланцы разработаны исключительно для использования с прокладками типа BX, которые имеют уникальный профиль. Прокладка BX предназначена для создания энергонагруженного давлением уплотнения, когда внутреннее давление сильнее прижимает прокладку к канавке.

Проблемы несовместимости прокладок

Предупреждение: Прокладку типа BX никогда нельзя использовать с фланцем RTJ по ASME/ANSI B16.5, даже если номинальный размер схож. Конструкции несовместимы по нескольким причинам:

  • Прокладки BX предназначены для контакта фланцев поверхностями, в то время как фланцы RTJ по ASME — нет.
  • Прокладка BX имеет несколько больший делительный диаметр, чем её канавка, что создает предварительную нагрузку, на которую фланцы ASME B16.5 не рассчитаны.
  • Прокладки BX имеют балансировочное отверстие для сброса давления, чтобы предотвратить его блокировку, — особенность, не учтенная в конструкции B16.5.

Анализ размеров схожих фланцев

Визуальное сравнение размеров фланцев ASME и API показывает более массивную конструкцию API.

Сравнение диаметра окружности болтов (BCD)

Для некоторых номинальных размеров диаметр окружности болтов и количество болтов могут казаться одинаковыми у фланцев ASME и API. Это сходство обманчиво и опасно. Оно не подразумевает какой-либо взаимозаменяемости.

Различия в толщине фланца и диаметре ступицы

Наиболее очевидное визуальное различие заключается в массивности фланцев. Для работы с экстремальными давлениями фланцы API значительно толще и имеют больший диаметр ступицы по сравнению с аналогами ASME. Эти увеличенные размеры обеспечивают необходимую прочность для предотвращения деформации и разрушения под огромными рабочими нагрузками.

Таблицы болтов для фланцев ASME и API: прямое сравнение

Таблицы болтов для фланцев ASME и API: прямое сравнение

Крепеж во фланцевом соединении обеспечивает критически важное усилие зажима, необходимое для создания и поддержания уплотнения. Детальный обзор таблиц болтов для фланцев ASME и API показывает, что требования к крепежным элементам так же различны, как и сами фланцы. Эти различия в прочности материала, количестве и размере являются фундаментальными для конструктивной философии каждого стандарта и не подлежат изменению для обеспечения целостности соединения.

Требования к крепежу для фланцев ASME

Стандарт ASME предлагает гибкую основу для выбора крепежа, позволяя инженерам выбирать подходящие материалы в зависимости от условий службы, таких как температура и давление. Этот подход обеспечивает универсальность для широкого спектра промышленных применений.

Распространенные материалы для шпилек и гаек (A193 B7/A194 2H)

ASME B16.5 допускает широкий спектр материалов для крепежа, которые он классифицирует по категориям прочности. Хотя существует множество вариантов, одна комбинация выделяется своим широким распространением в стандартных условиях эксплуатации.

Отраслевой стандарт: Комбинация шпилек ASTM A193 класса B7 и тяжелых шестигранных гаек ASTM A194 класса 2H является рабочей лошадкой для огромного количества применений фланцев ASME. Эта пара из высокопрочной углеродистой легированной стали обеспечивает отличные механические свойства при температурах до 450°C (840°F).

Стандарт классифицирует материалы крепежа на несколько групп:

  • Высокопрочный крепеж: Эти материалы, включая распространенный A193 B7, имеют допускаемые напряжения, сравнимые с B7 или превышающие их. Они подходят для всего диапазона классов давления.
  • Крепеж средней прочности: Эта категория включает такие материалы, как A193 B7M и различные марки нержавеющей стали. Инженеры часто выбирают их для умеренных условий эксплуатации или когда необходима определенная коррозионная стойкость.
  • Низкопрочный крепеж: Материалы, такие как ASTM A307 класса B, имеют минимальный предел текучести, не превышающий 30 тыс. фунтов на кв. дюйм. Стандарт ASME ограничивает их использование соединениями низкого давления классов 150 и 300 и температурами в диапазоне от -29°C до 200°C (от -20°F до 400°F).

Standard Bolt Counts and Diameters

The asme and api flange bolt charts specify the exact number and diameter of bolts required for each flange size and class. For ASME flanges, the bolt quantity and diameter increase with both the nominal pipe size and the pressure class. This ensures sufficient clamping force is available to compress the gasket and withstand the hydrostatic end forces generated by the system pressure.

The following table illustrates this principle for common low-to-mid pressure classes.

Nominal Pipe Size (in)Class 150 (# / Dia)Class 300 (# / Dia)Class 600 (# / Dia)
24 / 0.63″8 / 0.63″8 / 0.63″
34 / 0.63″8 / 0.75″8 / 0.75″
48 / 0.63″8 / 0.75″8 / 0.88″
68 / 0.75″12 / 0.75″12 / 1.00″
88 / 0.75″12 / 0.88″12 / 1.13″
1212 / 0.88″16 / 1.00″20 / 1.25″

Bolting Requirements for API Flanges

The API 6A standard takes a much stricter, more prescriptive approach to bolting. It mandates high-strength materials and robust designs to guarantee containment in the extreme-pressure environment of oil and gas production.

Higher Strength Material Mandates

Unlike the flexibility of the ASME standard, API 6A specifies a limited list of high-strength bolting materials with tightly controlled mechanical properties. The standard directly links material grades to minimum yield strength requirements. For example, for non-sour service up to 10,000 psi, the standard commonly requires ASTM A193 Grade B7 studs, which must meet a minimum yield strength of 105 ksi for diameters up to 2.5 inches. For sour service (H₂S) applications, materials like A193 Grade B7M are required due to their lower hardness, which provides resistance to sulfide stress cracking.

Pressure Rating (psi)Non-exposed Bolting MaterialNon-exposed Yield Strength (ksi)H₂S-Exposed Bolting MaterialH₂S-Exposed Yield Strength (ksi)
2000 – 10000A193 Gr. B7 (≤ 2.5″)105A193 Gr. B7M (≤ 4.0″)80
2000 – 10000A193 Gr. B7 (> 2.5″)95A320 Gr. L7M (≤ 2.5″)80

Increased Bolt Count and Size for Pressure Containment

To contain immense working pressures, API flanges utilize more bolts, larger diameter bolts, or both when compared to ASME flanges of a similar nominal size. This increased cross-sectional area of steel generates the massive clamping force necessary to properly seat the metallic ring gaskets and prevent leaks under loads that can reach tens of thousands of psi. The design leaves no room for ambiguity; the bolting must be strong enough to handle the full test pressure without yielding.

Key Differences in Bolting Charts

Comparing the asme and api flange bolt charts side-by-side highlights the fundamental incompatibility between the two systems. The differences go far beyond a simple count of bolt holes.

Why Bolt Patterns May Appear Similar but Differ

A dangerous point of confusion arises when an ASME flange and an API flange share the same bolt circle diameter and number of bolts. For example, a 12″ Class 900 ASME flange and a 12″ API 3000 psi flange both use 12 bolts. However, the ASME flange specifies 1.25″ diameter bolts, while the API flange requires much larger 1.375″ diameter bolts. This seemingly small difference results in a significant increase in clamping force capability for the API connection. Assuming interchangeability based on a bolt count is a critical error.

The Critical Role of Bolt Material Strength

The single most important factor in bolting is material strength. The entire design of an API joint relies on the high yield strength of its specified fasteners to achieve the necessary bolt preload. Substituting a lower-strength bolt, even one that is dimensionally identical, compromises the integrity of the entire connection.

Предупреждение: Never use standard ASME B16.5 bolting materials in an API 6A flange connection unless they explicitly meet the API material specification for strength, chemistry, and quality verification. Using a common A307 bolt in an API flange, for instance, would lead to immediate bolt failure under load, resulting in a catastrophic blowout. The material strength specified in the bolting charts is an absolute requirement for safety.

Application Guide: Selecting the Correct Flanges

Selecting the correct flange standard is a critical decision that directly impacts system safety and operational integrity. The choice between ASME and API standards depends entirely on the application’s pressure, temperature, and regulatory environment. Understanding where each standard applies is essential for engineers and procurement specialists.

When to Use ASME B16.5 Flanges

The ASME B16.5 standard governs flanges for a vast array of industrial piping systems. Its flexibility in materials and pressure-temperature ratings makes it the default choice for general-purpose applications.

Refineries and Petrochemical Plants

Engineers extensively use ASME B16.5 flanges throughout oil and gas processing facilities. These components are vital for connecting piping networks that handle everything from crude oil to refined chemical products. Key applications include:

  • Stress Absorption: Weld neck flanges are preferred on drilling platforms and in refinery piping to manage stress.
  • Critical Sealing: The precise surfaces defined by ASME B16.5 ensure the safe containment of hazardous and corrosive fluids in reactor piping.
  • High-Pressure Manways: Heavy-duty blind flanges seal high-pressure vessel openings, a common requirement in refining.

Power Generation and Water Treatment

The ASME standard is fundamental in utility sectors. In power generation, ASME B16.5 flanges connect high-pressure boiler systems and turbine components. In water and wastewater treatment, they are essential for assembling large-scale water distribution networks and connecting pumps and tanks in processing plants.

General Industrial Piping Systems

Beyond specialized sectors, the ASME/ANSI B16.5 standard is the backbone of general industrial piping. Its versatility makes it suitable for manufacturing plants, food and beverage processing, and HVAC systems where moderate pressures and temperatures are typical.

When to Use API 6A Flanges

Американский институт нефти (API) разработал стандарт API 6A исключительно для экстремальных условий добычи нефти и газа. Эти фланцы не предназначены для общего применения; они специализированы для удержания высокого давления.

Устьевое оборудование и фонтанная арматура

API 6A является обязательным стандартом для всех компонентов устьевого оборудования и фонтанной арматуры. Это оборудование контролирует давление на поверхности нефтяной или газовой скважины. Каждая деталь, содержащая давление, от корпуса колонной головки и бурильных головок до задвижек и верхних соединителей, должна использовать фланцы с рейтингом API.

Высоконапорные манифольдные системы

Инженеры используют высоконапорные манифольдные системы для сбора и распределения потока жидкости от нескольких скважин. Эти системы работают под огромным давлением, что требует использования прочных фланцев API для соединения клапанов, штуцеров и выкидных линий safely.

Буровое и эксплуатационное оборудование

Все оборудование на стороне высокого давления в операциях по бурению и добыче нефти и газа подпадает под стандарт API. Это включает превенторы (ПВО), линии глушения и регулирования, а также другие критические компоненты безопасности и добычи.

Опасности неправильного применения

Использование неправильного типа фланца является критической ошибкой с серьезными последствиями. Схожесть размеров некоторых фланцев ASME и API может быть опасно вводящей в заблуждение.

Риски для безопасности и виды отказов

Замена фланца API на фланец ASME B16.5 в соответствующем применении создает немедленный риск катастрофического отказа. Более низкий номинальный класс давления и прочность материала фланца ASME не могут выдержать экстремальные нагрузки, что приводит к выбросам, пожарам и значительным угрозам безопасности персонала.

Регуляторные и правовые последствия

Регуляторные органы включают стандарты API в федеральные и местные законы. Несоблюдение может привести к серьезным юридическим обязательствам и финансовым штрафам. Только в 2022 году общие отраслевые штрафы за несоблюдение достигли почти 1,4 миллиарда долларов, что подчеркивает огромную стоимость несоблюдения требуемых стандартов.


Стандарт ASME B16.5 регулирует общепромышленные трубопроводы, используя класс давления, который варьируется в зависимости от температуры. В отличие от этого, стандарт API предназначен исключительно для высоконапорной нефтегазовой отрасли, определяется фиксированными классами давления и строгими требованиями к материалам. Существуют вводящие в заблуждение сходства в размерах фланцев, но таблицы болтов фланцев ASME и API подтверждают, что эти фланцы не взаимозаменяемы. Правильный выбор на основе этих различных стандартов ASME и API не подлежит обсуждению для обеспечения безопасности и соответствия во всех трубопроводах. Стандарты ASME B16.5 и B16.5 ясны.

Частые вопросы

Можно ли использовать фланец API в трубопроводной системе ASME?

Нет. Инженеры разрабатывают фланцы API для конкретной высоконапорной службы. Их требования к материалам и качеству отличаются от стандартов ASME. Их использование в общей трубопроводной системе является неправильным и небезопасным применением.

В чем ключевое различие в классах давления?

Классы давления ASME зависят от температуры и снижаются при повышении температуры. Классы давления API являются фиксированными максимальными рабочими давлениями. Это подчеркивает основное различие между гибкостью ASME и ориентацией API на абсолютную герметичность.

Почему требования API к болтовым соединениям такие строгие?

Фланцы API работают с экстремальными давлениями. Они требуют болтов более высокой прочности для создания необходимой зажимной силы и предотвращения отказа. Использование болтов более низкого класса ставит под угрозу целостность соединения и создает серьезную опасность.

Взаимозаменяемы ли прокладки кольцевого соединения (RTJ) ASME и API?

Нет. Конструкции прокладок несовместимы. Высоконапорные фланцы API используют прокладки BX для энергоактивированного уплотнения давлением. Фланцы ASME RTJ используют прокладки R или RX. Их несоответствие приведет к протечке соединения.

Как можно визуально идентифицировать фланец API?

Быстрая подсказка: Фланцы API визуально более массивны. Они значительно толще и имеют больший диаметр ступицы по сравнению с фланцем ASME аналогичного номинального размера. Эта дополнительная масса необходима для высоконапорной службы.

Где в основном используются фланцы API 6A?

Инженеры используют фланцы API 6A исключительно в высоконапорной добыче нефти и газа. Ключевые области применения включают устьевые узлы, фонтанную арматуру и высоконапорные манифольдные системы, где отказ недопустим.

Фотография Nancy
Нэнси

Здравствуйте, я Нэнси, технический маркетолог с многолетним опытом работы в сфере производства промышленных крепежных изделий. В качестве технического директора по маркетингу в компании Duojia Metals моя работа похожа на мост, соединяющий сухие технические параметры с насущными потребностями реального мира. Каждый день я имею дело со всевозможными крепежными изделиями — от анкерных систем на строительных площадках до высокопрочных болтов для машин; каждый продукт несет на себе груз безопасности и доверия.

Facebook
Twitter
Pinterest
Tumblr

Получить расценки

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам
для получения дополнительной информации.