کلاس فشار در حقیقت حداکثر فشاری است که یک لوله، یک اتصال (مثلا یک فلنج)، یک شیر، یک پمپ و … باید در دمای معین در شرایط کاری نرمال تحمل کنند. کلاس فشار که به عنوان حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) نیز شناخته می شود، به مهندسان این امکان را می دهد که بتوانند تعیین کنند که تجهیز مد نظرشان (مثلا لوله، اتصال، شیر، پمپ و …) با چه جنسی در یک شرایط دمایی و فشاری مشخص بهترین عملکرد را خواهد داشت.
هر چه کلاس فشار کاری بیشتر باشد، ضخامت بدنه تجهیز مورد نظر نیز باید ضخیم تر باشد تا بتواند تحمل فشارهای کاری بالا را داشته باشد. نکته قابل توجه در خصوص کلاس بندی فشار کاری این است که کلاس بندی فشار تحت تأثیر دما نیز قرار دارد. هر چه دمای فرآیند بالاتر باشد، بیشنه فشار قابل تحمل توسط تجهیز مورد نظر کمتر خواهد بود.
استاندارد ANSI B16.34 برای تعیین رابطه دما، فشار، ضخامت بدنه و اتصالات انتهایی استفاده می شود. لازم به ذکر است که کلاس بندی فشار کاری بر اساس استاندارد ANSI B16.34 فقط برای تجهیزاتی قابل استفاده است که مطابق با استاندارد آمریکایی (ANSI) طراحی و تولید شده باشند.
استاندارد ANSI B16.34 شش کلاس استاندارد را برای کلاس بندی فشار کاری مشخص می کند. این شش کلاس عبارتند از:
قابل توجه است که فشار، دما و جنس سه پارامتری هستند که در کلاس بندی فشار کاری تاثیر گذارند. در واقع مواد مختلف ممکن است در شرایط فشاری و دمایی مشابه دارای کلاس فشار متفاوتی باشند.
هرچه ماده اولیه به کار رفته در ساخت یک تجهیز مستحکم تر باشد، پر واضح است که حداکثر فشاری که می تواند در یک فشار و دمای معین تحمل کند، بالاتر است. در شکل 1 کلاس بندی فشار کاری فلنج ها مشخص شده است.
شکل 1- کلاس بندی فشار کاری فلنج ها
اما سوال اینجاست که اعدادی که به منظور کلاس بندی فشار کاری به کار برده شده اند چه معنا و مفهومی دارند؟ این اعداد در واقع بیشینه فشار بر حسب PSI هستند که تجهیز مورد نظر می تواند در حداکثر دمای مجاز تحمل کند. توجه کنید که بیشینه فشار کاری 2.4 برابر اعداد فوق الذکر هستند. در جدول 2 کلاس بندی فشار کاری در سیستم های مختلف آورده شده است.
جدول 2- کلاس بندی فشار کاری در سیستم های مختلف
| فشار | کلاس | ||
| PN | Bar | PSI | |
| 20 | 20 | 150 | 150 |
| 50 | 50 | 300 | 300 |
| 68 | 68 | 400 | 400 |
| 100 | 100 | 600 | 600 |
| 150 | 150 | 900 | 900 |
| 250 | 250 | 1500 | 1500 |
| 400 | 400 | 2500 | 2500 |
مهندسان کلاس بندی فشار کاری را به روش های مختلف ارجاع می دهند. به عنوان مثال وقتی کلاس فشار را 150 در نظر می گیریم، به این معنی است که فشار کار ایمن برای تجهیزات پایپینگ مورد نظر (مثلا لوله، فلنج، شیر، پمپ و …) در دمای معین و با فرض جنس مشخص، 150 پوند بر اینچ مربع است. برخی از روش های رایج برای ارجاع کلاس بندی فشار 150 عبارتند از:
تجهیز کلاس #150
تجهیز 150 پوندی
تجهیز با کلاس فشار 150
تجهیز lb 150
تجهیز کلاس 150
همانطور که توضیح داده شد فشار، دما و جنس سه پارامتر تاثیر گذار در تعیین کلاس بندی فشار کاری یک تجهیز هستند. در واقع با توجه به جنس تجهیز، نمودارها و جداول فشار-دما برای کلاس بندی های مختلف توسط استاندارد ANSI B16.34 مشخص شده است. برای تعیین کلاس بندی فشار کاری تجهیز خود با توجه به سه پارامتر فشار، دما و جنس به ترتیب زیر عمل کنید:
استاندارد ASTM (American Society for Testing and Materials) در سال 1898 به عنوان سازمان آمریکایی آزمایش و مواد توسط مهندسان ایجاد شد و امروزه این انجمن با نام ASTM International شناخته می شود.
این انجمن استانداردهای مختلفی را در مورد ویژگی های مواد، محصولات، سیستم ها و خدمات تنظیم و منتشر می کند. در ادامه جدول گروه های مختلف مواد قابل استفاده به منظور طراحی یک تجهیز خاص (مثلا لوله، اتصال، شیر، پمپ و …) بر اساس استاندارد ASTM آورده شده است.
برای تعیین محدوده دما-فشار کاری تجهیز مورد نظر خود، در ابتدا و با استفاده از جدول ذیل، جنس ماده و نوع ساخت آن را پیدا کرده و سپس به شماره جدول مربوط به محدوده دما-فشار در استاندارد ASME که در جدول ذیل آورده شده است.
جدول 3- جدول گروه های مختلف مواد بر اساس استاندارد ASTM
| گروه مواد | طراحی نامی | جدول مربوط به محدوده دما-فشار در استانداردASME | آهنگری شده (Forging) | ریخته گری شده (Casting) | صفحه ای (Plates) |
| 1.1 | C-Mn-Si | 2-1.1 | A350 Gr. LF2 | A516 Gr. 70 | |
| C-Mn-Si | 2-1.1 | A537 Cl. 1 | |||
| C-Mn-Si-V | 2-1.1 | A350 Gr. LF6 CI. 1 | |||
| 3.1/2 Ni | 2-1.1 | A350 Gr. LF3 | |||
| 1.2 | C-Mn-Si | 2-1.2 | A216 Gr. WCC | ||
| C-Mn-Si | 2-1.2 | A352 Gr. LCC | |||
| C-Mn-Si-V | 2-1.2 | A350 Gr. LF6 Cl. 2 | |||
| 2.1/2Ni | 2-1.2 | A352 Gr. LC2 | A203 Gr. B | ||
| 3.1/2Ni | 2-1.2 | A352 Gr. LC3 | A203 Gr. E | ||
| 1.3 | C-Si | 2-1.3 | A352 Gr. LCB | A515 Gr. 65 | |
| C-Mn-Si | 2-1.3 | A516 Gr. 65 | |||
| 2.1/2Ni | 2-1.3 | A203 Gr. A | |||
| 3.1/2Ni | 2-1.3 | A203 Gr. D | |||
| C-1/2Mo | 2-1.3 | A217 Gr. WC1 | |||
| C-1/2Mo | 2-1.3 | A352 Gr. LC1 | |||
| 1.4 | C-Si | 2-1.4 | A515 Gr. 60 | ||
| C-Mn-Si | 2-1.4 | A350 Gr. LF1 Cl. 1 | A516 Gr. 60 | ||
| 1.5 | C-1/2Mo | 2-1.5 | A182 Gr. F1 | A204 Gr. A | |
| C-1/2Mo | 2-1.5 | A204 Gr. B | |||
| 1.7 | 1/2Cr-1/2Mo | 2-1.7 | A182 Gr. F2 | ||
| Ni-1/2Cr-1/2Mo | 2-1.7 | A217 Gr. WC4 | |||
| 3/4Ni-3/4Cr-1Mo | 2-1.7 | A217 Gr. WC5 | |||
| 1.9 | 1.1/4Cr-1/2Mo | 2-1.9 | A217 Gr. WC6 | ||
| 1.1/4Cr-1/2Mo-Si | 2-1.9 | A182 Gr. F11 CL.2 | A387 Gr. 11 Cl. 2 | ||
| 1.10 | 2.1/4;Cr-1Mo | 2-1.10 | A182 Gr. F22 Cl. 3 | A 217 Gr. WC9 | A387 Gr. 22 Cl. 2 |
| 1.11 | C-1/2Mo | 2-1.11 | A204 Gr. C | ||
| 1.13 | 5Cr-1/2Mo | 2-1.13 | A182 Gr. F5a | A217 Gr. C5 | |
| 1.14 | 9Cr-1M0 | 2-1.14 | A182 Gr. F9 | A217 Gr. C12 | |
| 1.15 | 9Cr-1M0-V | 2-1.15 | A182 Gr. F91 | A217 Gr. C12A | A387 Gr. 91 Cl. 2 |
| 1.17 | 1Cr-1/2Mo | 2-1.17 | A182 Gr. F12 Cl. 2 | ||
| 5Cr-1/2Mo | 2-1.17 | A182 Gr. F5 | |||
| 1.18 | 9Cr-2W-V | 2-1.18 | A182 Gr. F92 | ||
| 2.1 | 18Cr-8Ni | 2-2.1 | A182 Gr. F304 | A351 Gr. CF3 | A240 Gr. 304 |
| 18Cr-8Ni | 2-2.1 | A182 Gr. F304H | A351 Gr. CF8 | A240 Gr. 304H | |
| 2.2 | 16Cr-12Ni-2Mo | 2-2.2 | A182 Gr. F316 | A351 Gr. CF3M | A240 Gr. 316 |
| 16Cr-12Ni-2Mo | 2-2.2 | A182 Gr. F316H | A351 Gr. CF8M | A240 Gr. 316H | |
| 18Cr-13Ni-3Mo | 2-2.2 | A182 Gr. F317 | A240 Gr. 317 | ||
| 19Cr-10Ni-3Mo | 2-2.2 | A351 Gr. CG8M | |||
| 2.3 | 18Cr-8Ni | 2-2.3 | A182 Gr. F304L | A240 Gr. 304L | |
| 16Cr-12Ni-2Mo | 2-2.3 | A182 Gr. F316L | A240 Gr. 316L | ||
| 18Cr-13Ni-3Mo | 2-2.3 | A182 Gr. F317L | |||
| 2.4 | 18Cr-10Ni-Ti | 2-2.4 | A182 Gr. F321 | A240 Gr. 321 | |
| 18Cr-10Ni-Ti | 2-2.4 | A182 Gr. F321H | A240 Gr. 321H | ||
| 2.5 | 18Cr-10Ni-Cb | 2-2.5 | A182 Gr. F347 | A240 Gr. 347 | |
| 18Cr-10Ni-Cb | 2-2.5 | A182 Gr. F347H | A240 Gr. 347H | ||
| 18Cr-10Ni-Cb | 2-2.5 | A182 Gr. F348 | A240 Gr. 348 | ||
| 18Cr-10Ni-Cb | 2-2.5 | A182 Gr. F348H | A240 Gr. 348H | ||
| 2.6 | 23Cr-12Ni | 2-2.6 | A240 Gr. 309H | ||
| 2.7 | 25Cr-20Ni | 2-2.7 | A182 Gr. F310 | A240 Gr. 310H | |
| 2.8 | 20Cr-18Ni-6Mo | 2-2.8 | A182 Gr. F44 | A 351 Gr. CK3 MCuN | A240 Gr. S 31254 |
| 22Cr-5Ni-3Mo-N | 2-2.8 | A182 Gr. F51 | A240 Gr. S 31803 | ||
| 25Cr-7Ni-4Mo-N | 2-2.8 | A182 Gr. F53 | A240 Gr. S 32750 | ||
| 24Cr-10Ni-4Mo-V | 2-2.8 | A351 Gr. CE8MN | |||
| 25Cr-5Ni-2Mo-3Cu | 2-2.8 | A995 Gr. CD4MCu | |||
| 25Cr-7Ni-3.5Mo-W-Cb | 2-2.8 | A995 Gr. CD3 MWCuN | |||
| 25Cr-7.5Ni-3.5Mo-N-Cu-W | 2-2.8 | A182 Gr. F55 | A240 Gr. S 32760 | ||
| 2.9 | 23Cr-12Ni | 2-2.9 | A240 Gr. 309S | ||
| 25Cr-12Ni | 2-2.9 | A240 Gr. 310S | |||
| 2.10 | 25Cr-12Ni | 2-2.10 | A351 Gr. CH8 | ||
| 25Cr-12Ni | 2-2.10 | A351 Gr. CH20 | |||
| 2.11 | 18Cr-10Ni-Cb | 2-2.11 | A351 Gr. CF8C | ||
| 2.12 | 25Cr-20Ni | 2-2.12 | A351 Gr. CK20 | ||
| 3.1 | 35Ni-35Fe-20Cr-Cb | 2-3.1 | B462 Gr. N 08020 | B463 Gr. N 08020 | |
| 3.2 | 99.0Ni | 2-3.2 | B564 Gr. N 02200 | B162 Gr. N 02200 | |
| 3.3 | 99.0Ni-Low C | 2-3.3 | B162 Gr. N 02201 | ||
| 3.4 | 67Ni-30Cu | 2-3.4 | B564 Gr. N 04400 | B127 Gr. N 04400 | |
| 3.5 | 72Ni-15Cr-8Fe | 2-3.5 | B564 Gr. N 06600 | B168 Gr. N 06600 | |
| 3.6 | 33Ni-42Fe-21Cr | 2-3.6 | B564 Gr. N 08800 | B409 Gr. N 08800 | |
| 3.7 | 65Ni-28Mo-2Fe | 2-3.7 | B462 Gr. N 10665 | B333 Gr. N 10665 | |
| 64Ni-29.5Mo-2Cr-2Fe-Mn-W | 2-3.7 | B462 Gr. N 10675 | B333 Gr. N 10675 | ||
| 3.8 | 54Ni-16Mo-15Cr | 2-3.8 | B462 Gr. N 10276 | B575 Gr. N 10276 | |
| 60Ni-22Cr-9Mo-3.5Cb | 2-3.8 | B564 Gr. N 06625 | B443 Gr. N 06625 | ||
| 62Ni-28Mo-5Fe | 2-3.8 | B333 Gr. N 10001 | |||
| 70Ni-16Mo-7Cr-5Fe | 2-3.8 | B434 Gr. N 10003 | |||
| 61Ni-16Mo-16Cr | 2-3.8 | B575 Gr. N 06455 | |||
| 42Ni-21.5Cr-3Mo-2.3Cu | 2-3.8 | B564 Gr. N 08825 | B424 Gr. N 08825 | ||
| 55Ni-21Cr-13.5Mo | 2-3.8 | B462 Gr. N 06022 | B575 Gr. N 06022 | ||
| 55Ni-23Cr-16Mo-1.6Cu | 2-3.8 | B462 Gr. N 06200 | B575 Gr. N 06200 | ||
| 3.9 | 47Ni-22Cr-9Mo-I8Fe | 2-3.9 | B435 Gr. N 06002 | ||
| 21Ni-30Fe-22Cr-18Co-3Mo-3W | 2-3.9 | B572 Gr. R 30556 | B435 Gr. R 30556 | ||
| 3.10 | 25Ni-47Fe-21Cr-5Mo | 2-3.10 | B599 Gr. N 08700 | ||
| 3.11 | 44Fe-25Ni-21Cr-Mo | 2-3.11 | A479 Gr. N 08904 | A240 Gr. N 08904 | |
| 3.12 | 26Ni-43Fe-22Cr-5Mo | 2-3.12 | B620 Gr. N 08320 | ||
| 47Ni-22Cr-20Fe-7Mo | 2-3.12 | B582 Gr. N 06985 | |||
| 46Fe-24Ni-21Cr-6Mo-Cu-N | 2-3.12 | B462 Gr. N 08367 | A351 Gr. CN3MN | B688 Gr. N 08367 | |
| 3.13 | 49Ni-25Cr-18Fe-6Mo | 2-3.13 | B582 Gr. N 06975 | ||
| Ni-Fe-Cr-Mo-Cu-Low C | 2-3.13 | B564 Gr. N 08031 | B625 Gr. N 08031 | ||
| 3.14 | 47Ni-22Cr-19Fe-6Mo | 2-3.14 | B582 Gr. N 06007 | ||
| 40Ni-29Cr-15Fe-5Mo | 2-3.14 | B462 Gr. N 06030 | B582 Gr. N 06030 | ||
| 58Ni-33Cr-8Mo | 2-3.14 | B462 Gr. N 06035 | B575 Gr. N 06035 | ||
| 3.15 | 42Ni-42Fe-21Cr | 2-3.15 | B564 Gr. N 08810 | B409 Gr. N 08810 | |
| 3.16 | 35Ni-19Cr-1.1/4Si | 2-3.16 | B511 Gr. N 08330 | B536 Gr. N 08330 | |
| 3.17 | 29Ni-20.5Cr-3.5Cu-2.5Mo | 2-3.17 | A351 Gr. CN7M | ||
| 3.19 | 57Ni-22CR-14W-2Mo-La | 2-3.19 | B564 Gr. N 06230 | B435 Gr. N 06230 |
ما یک مجموعه خلاق و علاقمند به آموزش، پژوهش و توزیع دانش در صنایع نفت وگاز کشور عزیزمان هستیم. هدف ما ارتقای سطح تخصص و دانش نفت وگاز می باشد.
کلیه حقوق کپی رایت، برای وبسایت نفتاگاز محفوظ است.
