Flensa Baja Karbon JIS B2220 SS400

Monolog Batin: Menavigasi Lanskap JIS B2220

Saya duduk di sini memikirkan standar JIS B2220, dan saya terkejut betapa berbedanya logika industri Jepang dibandingkan dengan dunia ASME atau EN. Kita berbicara tentang SS400—baja karbon struktural yang merupakan landasan teknik Jepang. Ini bukan hanya sekedar materi; ini adalah keseimbangan spesifik antara kemampuan las dan kekuatan tarik. Mengapa 15A hingga 1500A? yang “A” akhiran—cara orang Jepang untuk menyatakan diameter nominal—dari pipa kecil berukuran 15 mm hingga arteri besar sepanjang 1,5 meter. dan “K” sistem. Ini bukan peringkat tekanan linier seperti a “Kelas” AKU S. 5K, 10K, 20K… ini adalah selubung tekanan-suhu. Saya sedang memikirkan proses penempaan untuk SS400. Meski sering dianggap sebagai hal yang 'dasar'’ Baja, ketika kamu memalsukannya, Anda menyelaraskan butiran logam tersebut untuk menangani tekanan lingkaran pada sistem 30K. Saya perlu memvisualisasikan perbedaan antara SOP (Pelat Slip-on) dan SOH (Hub Selip). Di JIS B2220, hub bukan hanya untuk pertunjukan; ini merupakan penguatan penting untuk zona pengelasan. Saya juga sedang mempertimbangkannya “JR” setara dalam standar Euro. SS400 tidak memiliki titik hasil yang ditentukan dengan cara yang sama, tetapi memiliki rentang tarik yang terjamin 400 untuk 510 Mpa. Itu adalah “400.” Saya perlu mengalir dari sifat kimia baja ke dalam geometri mekanis permukaan flensa—hasil akhir yang halus versus yang bergerigi. Lalu ada 30K—outlier bertekanan tinggi. Pada tingkat itu, persyaratan perbautan mengubah seluruh dimensi cincin flensa. Ini adalah tarian antara ekonomi material dan pengendalian bahan peledak.

---

Analisis Teknis: Pola Dasar Teknik Flensa JIS B2220 SS400

Standar JIS B2220 mewakili komitmen Jepang terhadap harmonisasi sistemik dalam perpipaan. Berbeda dengan ASME B16.5 Amerika, yang sangat berfokus pada kelas penempaan bertekanan tinggi, atau EN Eropa 1092-1 dengan kompleksnya “Jenis” sistem, kerangka JIS B2220 dibangun di sekitar “K” rating—penunjukan tekanan berbasis Kilopascal yang menentukan batas operasional sambungan. Inti dari sistem ini, terutama untuk keperluan umum dan transportasi bertekanan sedang, berbohong SS400.

Jiwa Metalurgi: Baja Karbon SS400

Untuk memahami flensa ini, kita harus membedah SS400 terlebih dahulu. Ini adalah baja struktural yang ditentukan oleh JIS G3101. Hal ini sering digambarkan dengan apa itu tidak: itu bukan baja paduan tinggi, ini bukan bahan kriogenik khusus, dan tidak memiliki komposisi kimia yang diwajibkan secara ketat untuk Karbon (C) atau Mangan (Mn) dengan cara yang sama seperti penempaan A105. Alih-alih, itu ditentukan oleh kinerja mekanisnya.

yang “400” menandakan kekuatan tarik minimum $400\text{ N/mm}^2$ (Mpa). Fokus pada kapasitas tarik dibandingkan rasio kimia yang tepat memungkinkan proses manufaktur yang lebih fleksibel sekaligus memastikan integritas struktural cincin flensa.. Dalam proses penempaan, SS400 dipanaskan hingga mencapai kondisi plastis dan dibentuk. Ini sangat penting. Casting menciptakan acak, struktur kristal yang rapuh. penempaan, namun, memaksa butiran mengalir sepanjang keliling flensa, menciptakan a “serat metalo” efek yang secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap retak radial di bawah torsi baut tinggi.

Sifat Kimia/Mekanik	SS400 (DIA G3101)	Persyaratan/Nilai
Kekuatan Tarik	$400 – 510\text{ MPa}$	Tulang Punggung Struktural Terjamin
Kekuatan Luluh	$\geq 245\text{ MPa}$	Untuk ketebalan $\leq 16\text{mm}$
fosfor (P)	$\leq 0.050\%$	Kontrol Pengotor
sulfur (S)	$\leq 0.050\%$	Kontrol Pengotor
Elongasi	$\geq 21\%$	Daktilitas untuk Pembebanan Tekanan

yang “K” sistem: Menguraikan Amplop Tekanan

Di dunia JIS, yang “K” Nilai (5K, 10K, 16K, 20K, 30K) adalah peringkat tekanan nominal. Ini kira-kira sama dengan tekanan dalam kgf/cm² pada suhu kamar.

• 5K dan 10K: Ini adalah pekerjaan yang dilakukan dalam pengolahan air, AC, dan uap bertekanan rendah. Seringkali memang begitu “SOP” (Pelat Slip-on) jenis, dimana flensanya berupa piringan datar tanpa hub.

• 16K dan 20K: Di Sini, rekayasa semakin intensif. Ini biasanya memerlukan a “SOH” (Hub Selip) atau “WN” (LEHER LAS) profil. Hub bertindak sebagai zona transisi stres, memindahkan beban mekanis menjauh dari manik las.

• 30K: Tingkat elit untuk SS400. Pada 30K, kita sedang menghadapi tekanan yang signifikan ($3.0\text{ MPa}$ dan di atasnya). Ketebalan flensa meningkat secara dramatis untuk mencegahnya “bekam”—kecenderungan flensa untuk membungkuk ke dalam menuju paking ketika baut dikencangkan.

Peringkat JIS	Tekanan Nominal	Kelas Setara (approx)	Aplikasi Khas
5K	$0.5\text{ MPa}$	< Kelas 150	Irigasi, udara bertekanan rendah
10K	$1.0\text{ MPa}$	Kelas 150	Utilitas umum, saluran air
20K	$2.0\text{ MPa}$	Kelas 300	Uap industri, garis kimia
30K	$3.0\text{ MPa}$	Kelas 600	Boiler bertekanan tinggi, gas minyak

Evolusi Geometris: 15A hingga 1500A

Skala dari 15A (1/2″) hingga 1500A (60″) bukan sekadar ekspansi linier. Seiring bertambahnya diameter, fisika sendi berubah.

Di sebuah 15A FLENS, lubang bautnya dekat dengan lubang pipa. Lengan tuasnya pendek, dan risiko rotasi flensa rendah. Namun ketika Anda pindah ke a 1500A FLENS, luas permukaan yang terkena tekanan internal sangat besar. yang “Gaya Akhir Hidrostatis” ($P \times A$) menjadi monster. Untuk flensa 1500A 10K, kekuatan yang mencoba untuk menghancurkan kedua flensa bisa mencapai ratusan ton. Hal ini memerlukan pola perbautan tertentu—seringkali 32 untuk 52 baut—untuk memastikan paking dikompresi secara merata di seluruh keliling.

Hub dan Las: SOH vs. SOP

Kita harus mempertimbangkan mengapa Hub (SOH) menjadi wajib di tingkat yang lebih tinggi “K” peringkat. Di Pelat Slip-on (SOP) FLENS, lasnya adalah las fillet di belakang dan satu lagi di depan. Penekanannya terkonsentrasi sepenuhnya pada kedua manik tersebut.

Di Hub Slip-on (SOH) rancangan, hub menyediakan logam tambahan yang membantu menyerap momen lentur. Saat flensa berada di bawah tekanan, ia ingin miring. Hub menyediakan a “buhul” memengaruhi, memperkuat antarmuka pipa-ke-flange. Untuk SS400, yang memiliki kemampuan las yang sangat baik karena setara dengan karbon rendah, sambungan hub-ke-pipa ini menjadi bagian terkuat dari rakitan jika dijalankan dengan benar.

Permukaan Penyegelan: Antarmuka Gasket

Flensa JIS B2220 biasanya hadir dalam dua tipe permukaan:

1. Muka datar (FF): Umum dalam 5K dan 10K. Seluruh permukaan flensa rata. Ini sering digunakan dengan gasket karet seluruh permukaan untuk mencegah pecahnya katup atau peralatan besi cor yang rapuh.

2. dibesarkan Wajah (RF): Umum di 16K, 20K, dan 30K. Area di sekitar lubang dinaikkan 1mm menjadi 3mm. Ini memusatkan beban baut ke area paking yang lebih kecil, menciptakan segel yang lebih rapat.

Untuk flensa SS400, permukaan akhir biasanya a “spiral bergerigi” menyelesaikan. Ini menciptakan jalur labirin. Jika sebuah molekul cairan mencoba bocor keluar, itu harus melakukan perjalanan “naik dan turun” ribuan punggung mikroskopis. Gesekan pada punggung bukit ini juga menghalangi paking “meledak”—kegagalan besar ketika tekanan internal secara fisik mendorong paking keluar dari sambungan.

Presisi Dimensi dan Baut

Standar JIS B2220 sangat tepat dalam penyelarasan lubang baut. Flensa 10K 150A harus memiliki diameter lingkaran pitch (PCD) di dalam $\pm 1.5\text{mm}$. Jika PCD mati, baut akan mengikat, menciptakan “pemuatan samping.” Memuat baut secara samping pada sistem 30K adalah resep bencana; bautnya sudah berada di bawah tekanan yang sangat besar, dan penambahan beban geser dapat mengakibatkan terjadinya secara tiba-tiba, patah getas pada baut, menyebabkan kegagalan reaksi berantai pada sendi.

Ukuran nominal (A)	Di luar Dia (D)	PCD (C)	Lubang Baut (N)	Hari Baut (H)	Ketebalan (T)
15A	95	70	4	15	12
100A	210	175	8	19	18
300A	445	400	16	25	24
600A	795	730	24	33	32
1000A	1230	1160	28	39	46

(Parameter berdasarkan Flange SOP JIS B2220 10K SS400)

Kedalaman Ilmiah: Relaksasi Stres dan Kelelahan Termal

Dalam layanan suhu tinggi, Flensa SS400 harus dievaluasi Relaksasi Stres. Saat logam memanas, kisi atom menjadi lebih mobile. Ketegangan pada baut yang disetel pada $20^\circ\text{C}$ dapat berkurang seiring flensa “menetap” di $200^\circ\text{C}$. Inilah sebabnya mengapa sistem 20K dan 30K sering kali memerlukannya “torsi panas”—mengencangkan kembali baut setelah sistem mencapai suhu pengoperasian.

Selanjutnya, koefisien ekspansi termal SS400 kira-kira $12 \times 10^{-6} / ^\circ\text{C}$. Dalam flensa 1500A yang besar, A $100^\circ\text{C}$ perubahan suhu dapat menyebabkan diameter flensa bertambah hampir $2\text{mm}$. Jika sistem perpipaan terlalu kaku, ekspansi ini diterjemahkan menjadi gaya aksial yang sangat besar pada permukaan flensa, berpotensi menghancurkan paking atau melepaskan baut.

Ringkasan: Utilitas Strategis Flange Tempa JIS SS400

yang Flensa Tempa JIS B2220 SS400 adalah latihan di “rekayasa yang sesuai.” Itu tidak menggunakan paduan yang paling mahal, juga tidak bergantung pada geometri yang terlalu rumit. Alih-alih, ia menggunakan kekuatan yang melekat pada baja karbon yang ditempa untuk menciptakan sesuatu yang dapat diprediksi, dapat diandalkan, dan sambungan yang sangat bisa dilas.

Dari flensa pelat 5K untuk infrastruktur air hingga flensa hub 30K untuk industri berat, sistem ini bekerja karena menghormati batasan material sekaligus memaksimalkan potensi strukturalnya melalui penempaan. Baik itu sambungan instrumen kecil 15A atau jalur utama 1500A, standar JIS B2220 memastikan bahwa bahasa global mengenai pengendalian tekanan tetap konsisten, aman, dan efisien.