Svetshalsflänsguide: Design, dimensioner och tillämpningar

En svetshalsfläns har ett långt avsmalnande nav som gradvis överför mekanisk spänning från röret till flänsringen. Flänsen ansluter till röret via en hel-stumsvets, vilket ger fogstyrkan lika med själva röret. Hålet är bearbetat för att matcha rörets väggtjocklek, vilket skapar en mjuk flödesövergång utan hinder eller sprickor. Denna design gör svetshalsflänsar idealiska för svåra serviceförhållanden inklusive högt tryck, hög temperatur, cyklisk belastning och korrosiva media.

Svetshalsflänsar tillverkas i ASME B16.5 dimensioner för storlekar NPS 1/2 till 24. Den avsmalnande navhöjden varierar med tryckklass och rörschema. Högre tryckklasser kräver längre nav med större avsmalning för att ge ytterligare förstärkning vid fläns-till-rörövergång. Alla standardbeklädningsalternativ är tillgängliga: upphöjd yta (RF), ringtypskarv (RTJ), hane och hona (M&F) och spont och not (T&G). Väggtjockleksmatchningen mellan rör och flänshål eliminerar spänningskoncentrationspunkter vid svetsfogen.

NPS	Klass 150 (in)	Klass 300 (in)	Klass 600 (in)	Klass 900 (in)	Klass 1500 (in)	Klass 2500 (in)
2	3.62	3.62	3.62	4.50	4.50	5.00
4	4.88	5.00	5.25	5.75	6.50	7.00
6	6.50	6.88	7.25	8.00	9.00	10.00
8	7.62	8.12	8.62	9.50	10.50	12.00
10	9.50	10.12	10.75	12.00	13.00	14.50
12	10.62	11.38	12.38	13.50	14.50	16.50

Svetshalsflänsar finns i alla ASME-tryckklasser från 150 till 2500. Den avsmalnande navdesignen ger överlägsen spänningsfördelning som bibehåller fogintegriteten även vid förhöjda temperaturer där andra flänstyper skulle misslyckas. Navet fungerar som en strukturell förstärkning vid svetsfogen, vilket minskar toppspänningen vid fläns-till-rörövergång. Högre tryckklasser kräver tjockare nav och längre avsmalningar för att fördela de ökade belastningarna effektivt.

Svetshalsflänsar tillverkas i hela sortimentet av ASME B16.5-material. ASTM A105 kolstål är standard för allmän service upp till 1000 grader F. ASTM A182 F304 och F316 rostfria stål tjänar korrosiva miljöer. För hög-temperaturservice ger ASTM A182 F11 (1-1/4Cr-1/2Mo) och F22 (2-1/4Cr-1Mo) krom-moly-kvaliteter krypmotstånd upp till 1100 grader F-182C (Moly) används vid 1100 grader F-92C. för de mest krävande högtemperaturapplikationerna som kräver maximal kryphållfasthet. Lågtemperaturklasserna A350 LF2 och LF3 är tillgängliga för service under noll ner till -150 grader F.

Svetshalsflänsar är standardvalet för hög-ång- och matarvattensystem i kraftverk, kolvätebearbetning i raffinaderier och petrokemiska anläggningar och hög-temperaturugnar och reaktoranslutningar. De specificeras för alla kritiska processlinjer där läckage är oacceptabelt, inklusive farlig kemisk service, gashantering med högt-tryck och system som kräver radiografisk inspektion av svetsar. Deras överlägsna utmattningslivslängd gör dem till det föredragna valet för cykliska driftförhållanden som kompressor- och pumpanslutningar.

Jämfört med glid-på flänsar ger svetshalsflänsar överlägsen spänningsfördelning och utmattningsmotstånd. Den fullständiga-stumsvetsningen eliminerar risken för spaltkorrosion i samband med hylssvets och gängade anslutningar. Även om svetshalsflänsar har en högre initial kostnad än glid-på eller gängade alternativ, resulterar deras långsiktiga-tillförlitlighet och lägre underhållskrav ofta i lägre livscykelkostnader för kritiska applikationer. De är att föredra framför glid-på flänsar för svåra cykliska förhållanden där utmattningsfel är ett problem.

Stumsvetsförberedelse följer ASME B16.25 med avfasningsvinklar och rotytor specificerade för rörets väggtjocklek. Svetstillsatsmaterial måste matcha basmaterialspecifikationen för att bibehålla mekaniska egenskaper över svetsfogen. Förvärmning kan krävas för legerat stålmaterial för att förhindra väte-inducerad sprickbildning. Oförstörande testning inkluderar vanligtvis visuell inspektion, magnetisk partikel- eller vätskegenomträngningstestning och radiografisk eller ultraljudsundersökning. Efter-svetsvärmebehandling krävs när flänstjockleken överskrider gränserna som specificeras av ASME B31.3 eller tillämplig konstruktionskod.

Kontakta vårt ingenjörsteam för expertval av svetshalsfläns och konkurrenskraftiga priser.