JIS B2220 SS400 Bebibir Keluli Karbon

Monolog Dalaman: Menavigasi Landskap JIS B2220

Saya duduk di sini memikirkan standard JIS B2220, dan ia menarik perhatian saya betapa berbezanya logik industri Jepun berbanding dengan dunia ASME atau EN. Kita bercakap tentang SS400—keluli karbon berstruktur yang merupakan asas kejuruteraan Jepun. Ia bukan sekadar bahan; ia adalah keseimbangan khusus kebolehkimpalan dan kekuatan tegangan. Mengapa 15A hingga 1500A? yang “A” akhiran—cara Jepun menunjukkan diameter nominal—daripada paip kecil 15mm kepada arteri 1.5 meter yang besar. dan juga “K” sistem. Ia bukan penarafan tekanan linear dalam cara a “Kelas” IS. 5K, 10K, 20K… ini adalah sampul surat tekanan-suhu. Saya sedang memikirkan tentang proses penempaan untuk SS400. Walaupun ia sering dilihat sebagai 'asas’ keluli, apabila anda memalsukannya, anda sedang menjajarkan butiran logam tersebut untuk mengendalikan tekanan gelung sistem 30K. Saya perlu menggambarkan perbezaan antara SOP (Pinggan Slip-On) dan SOH (Hab Slip-On). Dalam JIS B2220, hab bukan hanya untuk pertunjukan; ia adalah tetulang kritikal untuk zon kimpalan. Saya juga sedang menimbang “JR” setara dalam standard Euro. SS400 tidak mempunyai titik hasil tertentu dengan cara yang sama, tetapi ia mempunyai julat tegangan yang dijamin 400 untuk 510 MPa. Itulah “400.” Saya perlu mengalir daripada kimia keluli ke dalam geometri mekanikal muka bebibir—kemasan licin berbanding bergerigi. Dan kemudian terdapat 30K-outlier tekanan tinggi. Pada tahap itu, keperluan bolt mengubah keseluruhan dimensi gelang bebibir. Ia adalah tarian antara ekonomi material dan pembendungan bahan letupan.

---

Analisis Teknikal: Arketiip Kejuruteraan JIS B2220 SS400 Bebibir

Piawaian JIS B2220 mewakili komitmen Jepun terhadap penyelarasan sistemik dalam perpaipan. Berbeza dengan ASME B16.5 Amerika, yang banyak memberi tumpuan kepada kelas penempaan tekanan tinggi, atau EN Eropah 1092-1 dengan kompleksnya “Jenis” sistem, rangka kerja JIS B2220 dibina di sekeliling “K” penarafan—penetapan tekanan berasaskan Kilopascal yang mentakrifkan had operasi sambungan. Di tengah-tengah sistem ini, terutamanya untuk utiliti tujuan am dan pengangkutan tekanan sederhana, pembohongan SS400.

Jiwa Metalurgi: Keluli Karbon SS400

Untuk memahami bebibir ini, kita mesti membedah SS400 dahulu. Ia adalah keluli struktur yang ditakrifkan oleh JIS G3101. Ia sering digambarkan oleh apa yang ia bukan: ia bukan keluli aloi tinggi, ia bukan bahan kriogenik khusus, dan ia tidak mempunyai komposisi kimia yang diberi mandat ketat untuk Karbon (C) atau Mangan (MN) dengan cara yang sama yang dilakukan oleh penempaan A105. Sebaliknya, ia ditakrifkan oleh prestasi mekanikalnya.

yang “400” menandakan kekuatan tegangan minimum $400\text{ N/mm}^2$ (MPa). Fokus pada kapasiti tegangan dan bukannya nisbah kimia yang tepat membolehkan proses pembuatan yang lebih fleksibel sambil memastikan integriti struktur cincin bebibir. Dalam proses penempaan, SS400 dipanaskan kepada keadaan plastiknya dan dipalu menjadi bentuk. Ini adalah kritikal. Hantaran mencipta rawak, struktur kristal rapuh. pengkelasan, bagaimanapun, memaksa butiran mengalir di sepanjang lilitan bebibir, mencipta a “gentian metallo” kesan yang meningkatkan ketahanan terhadap keretakan jejari dengan ketara di bawah tork bolt yang tinggi.

Sifat Kimia/Mekanikal	SS400 (HE G3101)	Keperluan/Nilai
Kekuatan Tegangan	$400 – 510\text{ MPa}$	Tulang Belakang Struktur Terjamin
Menghasilkan Kekuatan	$\geq 245\text{ MPa}$	Untuk ketebalan $\leq 16\text{mm}$
fosfor (P)	$\leq 0.050\%$	Kawalan Kekotoran
sulfur (S)	$\leq 0.050\%$	Kawalan Kekotoran
Elongation	$\geq 21\%$	Kemuluran untuk Pemuatan Tekanan

yang “K” sistem: Mentafsir Sampul Tekanan

Dalam dunia JIS, yang “K” Nilai (5K, 10K, 16K, 20K, 30K) ialah penarafan tekanan nominal. Ia kira-kira sepadan dengan tekanan dalam kgf/cm² pada suhu bilik.

• 5K dan 10K: Ini adalah kerja-kerja rawatan air, HVAC, dan wap tekanan rendah. Mereka sering “SOP” (Pinggan Slip-On) jenis, di mana bebibir adalah cakera rata tanpa hab.

• 16K dan 20K: Di sini, kejuruteraan semakin meningkat. Ini biasanya memerlukan a “SOH” (Hab Slip-On) atau “WN” (WELD LEHER) profil. Hab bertindak sebagai zon peralihan tegasan, mengalihkan beban mekanikal dari manik kimpalan.

• 30K: Peringkat elit untuk SS400. Pada 30K, kita berhadapan dengan tekanan yang ketara ($3.0\text{ MPa}$ dan ke atas). Ketebalan bebibir meningkat secara mendadak untuk mengelakkan “berbekam”—kecenderungan bebibir untuk tunduk ke dalam ke arah gasket apabila bolt diketatkan.

Penilaian JIS	Tekanan Nominal	Kelas Setaraf (lebih kurang)	Aplikasi Biasa
5K	$0.5\text{ MPa}$	< Kelas 150	Pengairan, udara bertekanan rendah
10K	$1.0\text{ MPa}$	Kelas 150	Utiliti am, sesalur air
20K	$2.0\text{ MPa}$	Kelas 300	Stim industri, garis kimia
30K	$3.0\text{ MPa}$	Kelas 600	Dandang tekanan tinggi, gas minyak

Evolusi Geometri: 15A hingga 1500A

Skala dari 15A (1/2″) kepada 1500A (60″) bukan sekadar pengembangan linear. Apabila diameter bertambah, fizik sendi berubah.

Dalam a 15A flange, lubang bolt dekat dengan lubang paip. Lengan tuil pendek, dan risiko putaran bebibir adalah rendah. Tetapi apabila anda berpindah ke a 1500A flange, luas permukaan yang terdedah kepada tekanan dalaman adalah besar. yang “Daya Akhir Hidrostatik” ($P \times A$) menjadi raksasa. Untuk bebibir 1500A 10K, daya yang cuba meletupkan kedua-dua bebibir itu boleh menjadi ratusan tan. Ini memerlukan corak bolting tertentu—selalunya 32 untuk 52 bolt—untuk memastikan gasket dimampatkan sama rata merentasi seluruh lilitan.

Hab dan Kimpalan: SOH lwn. SOP

Seseorang mesti mempertimbangkan mengapa Hab (SOH) menjadi wajib di lebih tinggi “K” penilaian. Dalam Pinggan Slip-on (SOP) flange, kimpalan adalah kimpalan fillet di belakang dan satu lagi di hadapan. Tekanan tertumpu sepenuhnya pada kedua-dua manik itu.

Dalam Hab Slip-on (SOH) reka bentuk, hab menyediakan logam tambahan yang membantu menyerap momen lentur. Apabila bebibir berada di bawah tekanan, ia mahu senget. Hab menyediakan a “gusset” kesan, mengukuhkan antara muka paip-ke-bebibir. Untuk SS400, yang mempunyai kebolehkimpalan yang sangat baik kerana setara karbonnya yang rendah, sambungan hab-ke-paip ini menjadi bahagian terkuat pemasangan jika dilaksanakan dengan betul.

Permukaan Pengedap: Antara Muka Gasket

Bebibir JIS B2220 biasanya terdapat dalam dua jenis muka:

1. Muka Rata (FF): Biasa dalam 5K dan 10K. Seluruh permukaan bebibir adalah rata. Ini sering digunakan dengan gasket getah muka penuh untuk mengelakkan injap atau peralatan besi tuang yang rapuh.

2. Muka yang dibangkitkan (RF): Biasa dalam 16K, 20K, and 30K. The area around the bore is raised by 1mm to 3mm. This concentrates the bolt load onto a smaller gasket area, creating a much tighter seal.

For SS400 flanges, the surface finish is usually a “spiral serrated” selesai. This creates a labyrinth path. If a molecule of fluid tries to leak out, it has to travel “up and over” thousands of microscopic ridges. The friction of these ridges also prevents the gasket from “blowing out”—a catastrophic failure where the internal pressure physically pushes the gasket out of the joint.

Dimensional Precision and Bolting

The JIS B2220 standard is incredibly precise about bolt-hole alignment. A 10K 150A flange must have a pitch circle diameter (PCD) within $\pm 1.5\text{mm}$. If the PCD is off, the bolts will bind, creating “side-loading.” Side-loading a bolt in a 30K system is a recipe for disaster; bolt sudah berada di bawah ketegangan yang besar, dan menambah beban ricih boleh menyebabkan secara tiba-tiba, patah rapuh bolt, menyebabkan kegagalan tindak balas rantai pada sendi.

Saiz nominal (A)	Di luar Dia (D)	PCD (C)	Lubang Bolt (N)	Hari Bolt (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 JIS B2220 10K SS400 SOP Flange)

Kedalaman Saintifik: Relaksasi Tekanan dan Keletihan Terma

Dalam perkhidmatan suhu tinggi, Bebibir SS400 mesti dinilai Relaksasi Tekanan. Apabila logam menjadi panas, kekisi atom menjadi lebih mudah alih. Ketegangan pada bolt yang dipasang pada $20^\circ\text{C}$ mungkin berkurangan sebagai bebibir “menetap” di $200^\circ\text{C}$. Inilah sebabnya mengapa sistem 20K dan 30K sering memerlukan “torquing panas”— mengetatkan bolt sekali lagi apabila sistem telah mencapai suhu operasi.

Tambahan pula, pekali pengembangan haba SS400 adalah lebih kurang $12 \times 10^{-6} / ^\circ\text{C}$. Dalam bebibir 1500A yang besar, A $100^\circ\text{C}$ ayunan suhu boleh menyebabkan diameter bebibir membesar hampir $2\text{mm}$. Jika sistem paip terlalu tegar, pengembangan ini diterjemahkan kepada daya paksi yang besar pada muka bebibir, berpotensi menghancurkan gasket atau menghasilkan bolt.

Ringkasan: Utiliti Strategik Bebibir Tempa JIS SS400

yang JIS B2220 SS400 Bebibir Palsu adalah latihan dalam “kejuruteraan yang sesuai.” Ia tidak menggunakan aloi yang paling mahal, ia juga tidak bergantung pada geometri yang terlalu kompleks. Sebaliknya, ia menggunakan kekuatan sedia ada keluli karbon palsu untuk mencipta yang boleh diramal, boleh dipercayai, dan sambungan sangat boleh dikimpal.

Daripada bebibir plat 5K untuk infrastruktur air kepada bebibir hab 30K untuk industri berat, sistem berfungsi kerana ia menghormati had bahan sambil memaksimumkan potensi strukturnya melalui penempaan. Sama ada sambungan instrumen kecil 15A atau talian utama 1500A, piawaian JIS B2220 memastikan bahawa bahasa pembendungan tekanan global kekal konsisten, selamat, dan cekap.