Sebelumnya kami memberikan informasi tentang cara menentukan peringkat tekanan, karena merancang flensa tentu saja melibatkan pemilihan peringkat tekanan.
Cara Efektif Menggunakan Standar ASME B16.5 untuk Menentukan Peringkat Tekanan Flensa
Pengguna mungkin sudah tahu cara memilih peringkat tekanan, tetapi merancang flensa juga dapat mencakup aspek-aspek seperti dimensi, bahan, struktur, dll. Penting untuk memastikan bahwa jawabannya mencakup aspek-aspek ini dan mematuhi persyaratan khusus ASME B16.5.
Baik orang tersebut adalah insinyur atau teknisi yang bertanggung jawab untuk merancang atau memelihara sistem perpipaan, standar internasional harus dipatuhi. Kami bertujuan untuk memiliki proses desain yang sistematis guna memastikan bahwa setiap langkah sesuai dengan standar dan menghindari kesalahan.
Dalam standar ASME B16.5, terdapat beberapa bab khusus yang terkait dengan desain flensa, seperti dimensi, toleransi, pemilihan material, persyaratan pengujian, dll. Mungkin perlu disebutkan tabel dimensi flensa, seperti Tabel 1A hingga 1C, perbedaan dimensi untuk peringkat tekanan yang berbeda, dan dampak pengelompokan material pada desain.
Pada saat yang sama, kita mungkin peduli dengan pertimbangan praktis dalam desain, seperti cara memilih jenis flensa (misalnya, slip-on, weld neck, threaded), cara mencocokkan ukuran pipa dan nilai tekanan, dan cara menangani pemilihan material untuk suhu tinggi atau rendah. Selain itu, mungkin perlu menyertakan metode penyambungan antara flensa dan komponen lain, seperti pemilihan baut, gasket, dan langkah-langkah untuk pemasangan dan pengujian.
Selain itu, kita mungkin ingin memahami langkah-langkah verifikasi dalam proses desain, seperti uji tekanan dan uji kebocoran, untuk memastikan desain memenuhi persyaratan standar. Penting untuk menyebutkan metode pengujian dan kriteria penerimaan dalam standar, serta potensi kebutuhan sertifikasi pihak ketiga.
Kita juga harus menyadari kesalahpahaman umum yang mungkin dimiliki pengguna, seperti berpikir bahwa peringkat tekanan yang lebih tinggi selalu lebih baik, padahal pada kenyataannya, pemilihan harus didasarkan pada kondisi pengoperasian aktual untuk menghindari kenaikan biaya yang tidak perlu. Oleh karena itu, jawabannya harus menekankan pentingnya mempertimbangkan faktor-faktor seperti tekanan, suhu, dan media secara komprehensif.
Di bawah ini, kami menjelaskan prosesnya langkah demi langkah dan menyertakan contoh atau tabel referensi untuk membantu lebih memahami dan menerapkan informasi.
Merancang Flange Menurut ASME B16.5
Mendesain flens sesuai standar ASME B16.5 memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap faktor-faktor seperti peringkat tekanan, material, dimensi, suhu, dan lingkungan aplikasi. Berikut ini adalah proses desain terperinci dan langkah-langkah utama berdasarkan standar tersebut:
1. Tentukan Parameter Desain
Kondisi Operasional:
- Tekanan Desain (P) dan Suhu Desain (T).
- Karakteristik sedang (misalnya korosif, toksisitas, mudah terbakar).
- Jenis sistem perpipaan (beban statis/dinamis, getaran, ekspansi termal).
Persyaratan Peraturan:
- Kepatuhan terhadap ASME B16.5, dan jika perlu, standar lainnya (misalnya, API, PED, GB).
2. Pilih Jenis Flange
ASME B16.5 mendefinisikan berbagai jenis flensa. Pilih sesuai dengan kebutuhan aplikasi:
- Flensa Leher Las (WN): Untuk sistem bertekanan tinggi, bersuhu tinggi, dan kritis.
- Flensa Slip-On (SO): Untuk aplikasi tekanan sedang hingga rendah di mana kemudahan pemasangan adalah kuncinya.
- Flensa Las Soket (SW): Untuk aplikasi diameter kecil dan segel tinggi.
- Flensa Berulir (THD): Untuk sistem tekanan rendah yang memerlukan pembongkaran yang sering.
- Flange Sambungan Pangkuan (LJ): Cocok untuk aplikasi yang memerlukan penyesuaian penyelarasan.
3. Tentukan Peringkat Tekanan (Kelas)
Berdasarkan tekanan dan suhu desain, lihat tabel peringkat tekanan-suhu ASME B16.5:
Pengelompokan Material: Cari kelompok material dalam lampiran berdasarkan material flensa (misalnya, baja karbon, baja tahan karat).
Pencocokan Tabel:
- Gunakan Tabel 2-1.1 hingga 2-1.7 untuk menemukan nilai tekanan-suhu untuk kelompok material yang sesuai.
- Pastikan kelas yang dipilih memiliki peringkat tekanan pada suhu desain tertinggi ≥ tekanan desain.
Margin Keamanan: Biasanya, pilih peringkat kelas 10-20% lebih tinggi dari tekanan desain.
Contoh:
Suhu desain = 200°C, tekanan desain = 20 bar.
Material: ASTM A105 (baja karbon, Grup 1.1).
Kelas 150 pada 200°C: Tekanan yang diizinkan = 13,8 bar (tidak memenuhi persyaratan).
Kelas 300 pada 200°C: Tekanan yang diizinkan = 43,8 bar (memenuhi persyaratan).
4. Pilih Dimensi Flensa
Ukuran Pipa: Pilih ukuran flensa sesuai dengan ukuran pipa nominal (NPS) dan ketebalan dinding (Jadwal).
Tabel Kunci:
Tabel 1A/1B/1C: Dimensi flensa (misalnya, jumlah lubang baut, jarak tengah ke tengah, ketebalan flensa).
Tabel 4/5: Jenis permukaan flensa (misalnya, Permukaan Terangkat RF, Permukaan Datar FF, Sambungan Tipe Cincin RTJ).
Contoh:
Untuk flensa NPS 8, Kelas 300, terdapat 8 lubang baut dengan diameter 25,4 mm.
5. Pemilihan Material
Bahan Flensa: Pilih berdasarkan media dan suhu (lihat lampiran ASME B16.5):
- Baja Karbon: ASTM A105 (suhu normal hingga 425°C).
- Baja tahan karat: Bahan Baku: ASTM A182 F304/F316 (tahan korosi, suhu tinggi).
- Baja Paduan: Bahan Baku: ASTM A182 F11/F22 (tekanan tinggi, suhu tinggi).
Bahan Baut: Harus kompatibel dengan bahan flensa (misalnya ASTM A193 B7 untuk suhu tinggi).
Paking Bahan: Pilih berdasarkan medianya (misalnya grafit, PTFE, gasket luka spiral).
6. Desain Struktural
Geometri Flensa:
- Diameter Luar (OD), Diameter Dalam (ID), Ketebalan (T): Ditentukan menurut tabel standar.
- Penyegelan Muka: RF, FF, atau RTJ.
Desain Baut:
- Jumlah, diameter, dan panjang baut sesuai Tabel 1A-1C.
- Pastikan beban awal baut memenuhi persyaratan pengencangan ASME PCC-1.
7. Perhitungan Kekuatan
Analisis Tegangan Flensa:
- Gunakan ASME Bagian VIII Div.1 Lampiran 2 atau Analisis Elemen Hingga (FEA) untuk memverifikasi kekuatan flensa.
Kriteria Pemeriksaan:
- Tegangan aksial ≤ tegangan izin material.
- Beban baut ≤ kekuatan luluh material baut.
8. Penanganan Kondisi Khusus
Suhu Tinggi/Rendah:
- Pertimbangkan material merayap pada suhu tinggi dan verifikasi ketangguhan material pada suhu rendah (misalnya, Uji dampak Charpy).
Media Korosif:
- Tambahkan kelonggaran korosi atau pilih bahan yang tahan korosi (misalnya, Pelindung, Baja dupleks).
Getaran/Dampak:
- Lebih baik gunakan flensa leher las, hindari flensa berulir.
9. Pembuatan dan Inspeksi
Standar Manufaktur:
- Pemesinan flensa harus mematuhi toleransi dimensi ASME B16.5 (misalnya, kerataan permukaan flensa, deviasi posisi lubang baut).
Persyaratan Inspeksi:
- Pemeriksaan dimensi: Gunakan jangka sorong, mesin pengukur koordinat.
- Pengujian Tak Merusak (NDT): Pengujian Partikel Magnetik (MT), Pengujian Penetran (PT), atau Pengujian Ultrasonik (UT).
- Pengujian Tekanan: Lakukan pengujian hidrostatik atau pneumatik sesuai ASME B16.5.
10. Dokumentasi dan Sertifikasi
Dokumentasi Desain:
- Sertifikat material (MTC), perhitungan, gambar, laporan inspeksi.
Persyaratan Sertifikasi:
- Sertifikasi pihak ketiga mungkin diperlukan untuk aplikasi kritis (misalnya, API 6A, CE/PED).
Merancang flensa sesuai dengan Standar ASME B16.5 melibatkan pemilihan jenis flens, peringkat tekanan, material, dan ukuran yang sesuai berdasarkan kondisi pengoperasian aplikasi seperti tekanan, suhu, dan media. Proses ini juga mencakup memastikan kepatuhan terhadap toleransi dimensi tertentu, kompatibilitas material, dan melakukan perhitungan kekuatan untuk memverifikasi integritas struktural flens. Pemasangan, pengujian, dan sertifikasi yang tepat sangat penting untuk menjamin keselamatan, keandalan, dan kepatuhan terhadap standar internasional. Dengan mengikuti pendekatan sistematis, teknisi dapat mengoptimalkan desain flens untuk efisiensi dan efektivitas biaya sekaligus memenuhi persyaratan peraturan.
ID 
EN 
DE 
RU 
FA 
ES 
FR 
NL