انتخاب صحیح اتصالات استیل: تفاوت فشار اسمی و کلاس استاندارد

در انتخاب اتصالات استنلس استیل برای یک سیستم لوله‌کشی، تشخیص تفاوت بین «اتصالات 150 پوندی (150LB)» و «اتصالات کلاس 150 (Class 150)» یکی از مهم‌ترین نکات ایمنی و مهندسی در این زمینه است. اشتباه گرفتن این دو، می‌تواند باعث نشت، شکست زودهنگام اتصال و حتی عدم تأیید سیستم در بازرسی‌های مبتنی بر کدهای ASME شود.

اتصالات رزوه‌ای استیل با وجود ظاهر مشابه، لزوماً از یک استاندارد پیروی نمی‌کنند و جنس و ضخامت یکسان ندارند. به همین دلیل، مهندس طراح یا مجری پروژه باید بداند که عدد 150 وقتی به صورت 150LB نوشته می‌شود، الزاماً همان مفهومی را ندارد که در Class 150 طبق استانداردهای ASME و MSS استفاده شده است.
در واقع کلاس 150 طبق استانداردهای معتبر است و به همین دلیل طبق جداول ارائه شده در این استانداردها می‌توان تحمل فشار و دمای آن را بررسی کرد. اما 150LB بیشتر یک اصطلاح بازاری است و ممکن است گاهی مطابق استاندارد نباشد. در ادامه به بررسی دقیق‌تر این موضوع می‌پردازیم.

منشاء استانداردها و طبقه‌بندی اتصالات رزوه‌ای

استانداردهای اتصالات استنلس استیل نتیجه کار چند نهاد مهم بین‌المللی هستند؛ از جمله این نهادها می‌توان به ASTM برای مشخصات مواد، ANSI و ASME برای ابعاد و فشار مجاز، و MSS برای تکمیل و شفاف‌تر کردن جزئیات کاربردی در صنعت نام برد. در زمینه اتصالات رزوه‌ای استیل، استانداردهایی مانند ANSI B1.20.1 برای رزوه‌ها و ASTM A351 برای مواد ریختگی نقش اصلی را دارند.

در کنار این‌ها، MSS SP-114 و ASME B16.3 به عنوان مرجع ابعاد و الزامات اتصالات رزوه‌ای کلاس 150 شناخته می‌شوند، در حالی که ISO 4144 بیشتر به اتصالات سبک‌تر 150LB می‌پردازد. در نتیجه، دو قطعه که هر دو عدد 150 روی آن‌ها درج شده، ممکن است به دو خانواده استاندارد کاملاً متفاوت تعلق داشته باشند و قابلیت تحمل فشار و دمای یکسانی نداشته باشند.

تفاوت فشار کلاس (Class 150) با فشار اسمی (150LB)

تفاوت اصلی بحث ما در همین‌جاست: «کلاس 150» یک تعریف استاندارد با پشتوانه کدهای طراحی است، اما «150LB» اغلب تنها یک عنوان عمومی برای بیان سطح تقریبی فشار است و لزوماً با الزامات کامل مواد و ابعاد همخوانی ندارد.

در اتصالات Class 150، سازنده موظف است ابعاد، ضخامت‌ها و شکل بدنه را مطابق ASME B16.3 یا MSS SP‑114 و جنس قطعه را مطابق ASTM A351 در گریدهایی مانند CF8 و CF8M رعایت کند. این یعنی قطعه برای استفاده در سیستم‌هایی که تحت کدهای لوله‌کشی ASME B31 طراحی می‌شوند، قابل استناد و قابل محاسبه است. استیل گرید CF8 معادل استیل 304 و گرید CF8M معادل استیل 316 است.

در مقابل، بسیاری از اتصالات 150LB بر پایه ISO 4144 یا حتی طرح‌های قدیمی‌تر تولید می‌شوند، دیواره نازک‌تر دارند و لزوماً از مواد ریختگی مطابق ASTM A351 ساخته نشده‌اند. به همین دلیل، هرچند در کاربردهای تجاری و دما و فشار پایین عملکرد قابل قبولی دارند، ولی برای سرویس‌های فرایندی تحت فشار و دماهای بالاتر، انتخاب مطمئنی محسوب نمی‌شوند.

اهمیت علامت‌گذاری و مستندسازی در انتخاب اتصال

یکی از نقاطی که در عمل باعث بیشترین خطا در انتخاب اتصالات رزوه‌ای استیل می‌شود، بی‌توجهی به علامت‌گذاری (Marking) و مستندات فنی قطعه است. اتصالات Class 150 استاندارد معمولاً دارای نشانه‌های مشخصی مانند نام یا لوگوی سازنده، کلاس فشار، گرید متریال (CF8 یا CF8M) و ارجاع به استاندارد مرجع هستند؛ این اطلاعات امکان ردیابی، تطابق با مدارک طراحی و پذیرش در بازرسی‌های فنی را فراهم می‌کند. در مقابل، بسیاری از اتصالات 150LB موجود در بازار یا فاقد علامت‌گذاری کامل‌اند یا تنها به درج عدد «150» بسنده کرده‌اند، بدون آن‌که استاندارد ابعادی یا متریال به‌صورت شفاف مشخص باشد. این موضوع در پروژه‌هایی که نیاز به مدارک کیفی (MTC) یا تطابق با الزامات کارفرما دارند، می‌تواند به رد قطعه یا افزایش ریسک بهره‌برداری منجر شود.

نقش رزوه، فشار و جنس در کارایی اتصال

در اتصالات رزوه‌ای استیل، موضوع تنها به عدد فشار ختم نمی‌شود؛ سه محور اصلی باید همزمان بررسی شوند: نوع اتصال، کلاس فشار و جنس قطعه.

از نظر اتصال، رزوه‌ها در بازار آمریکای شمالی عموماً طبق استاندارد NPT و بر اساس ANSI B1.20.1 ساخته می‌شوند تا آب‌بندی مناسبی ایجاد کنند. هرگونه انحراف از این استاندارد، حتی اگر قطعه از نظر فشار و جنس مناسب باشد، می‌تواند باعث نشتی، آسیب به رزوه و خرابی در بهره‌برداری شود.

از نظر فشار، استانداردهای کلاس، فشار مجاز را در دماهای مختلف تعریف می‌کنند و معمولاً هرچه دما بالا می‌رود، فشار مجاز کاهش می‌یابد. اتصالات Class 150 دارای منحنی فشار–دما مشخص و قابل استناد در طراحی هستند، در حالی که در بسیاری از اتصالات 150LB ، محدوده فشار تنها در شرایط محدود و معمولاً در دمای پایین تعریف شده است.

در نهایت، جنس بدنه نقش تعیین‌کننده‌ای در طول عمر و مقاومت خوردگی دارد. در اتصالات استاندارد Class 150، استفاده از آلیاژهای CF8 (مشابه 304) و CF8M (مشابه 316) طبق ASTM A351 باعث می‌شود برای محیط‌های خورنده، دماهای بالاتر و سرویس‌های حساس مناسب باشند، در حالی که در اتصالات 150LB همیشه چنین تضمینی وجود ندارد.

تفاوت‌های کلیدی بین 150LB و Class 150

برای نزدیک شدن به ساختار مقاله‌ای که ارسال کردید، می‌توان تفاوت‌های اصلی را در چند محور خلاصه کرد، بدون ورود به فهرست‌های طولانی:

اتصالات 150LB معمولاً بر اساس استانداردهای سبک‌تر مانند ISO 4144 ساخته می‌شوند، ضخامت جداره پایین‌تری دارند و در بسیاری از موارد، تمام الزامات ASTM A351 را پوشش نمی‌دهند؛ در نتیجه برای سیستم‌هایی با فشار کاری کمتر، دمای پایین و کاربردهای غیرمشمول کد ASME B31 مناسب‌ترند.

در مقابل، اتصالات Class 150 با تکیه بر استانداردهای ASME B16.3 و MSS SP‑114، هم از نظر ابعادی و هم از نظر مواد ریختگی کنترل‌شده‌اند، فشار کاری بالاتری در دماهای مختلف ارائه می‌کنند و برای خطوط بخار، سرویس‌های فرایندی، نفت و گاز و دیگر سیستم‌های تحت کد طراحی می‌شوند.

به زبان ساده، می‌توان گفت هر اتصال Class 150، از نظر سطح اطمینان مهندسی، یک قطعه «کدی» و قابل استناد است، در حالی که همه اتصالات 150LB چنین جایگاهی ندارند و بیشتر برای کاربردهایی به‌کار می‌روند که فشار و دما پایین است و نیاز رسمی به تطابق با کد وجود ندارد.

چه زمانی کدام گزینه را انتخاب کنیم؟

انتخاب بین فشار اسمی 150LB و کلاس 150 باید بر پایه شرایط واقعی بهره‌برداری و الزامات قانونی پروژه انجام شود. در سیستم‌هایی که سیال فرآیندی، دماهای بالا، فشار قابل توجه یا الزامات بازرسی کدی وجود دارد، استفاده از اتصالات Class 150 مطابق ASTM A351 و استانداردهای ASME و MSS عملاً یک ضرورت است، نه یک انتخاب اختیاری.

در مقابل، در سامانه‌های ساختمانی، آب سرد و گرم، برخی بخش‌های صنایع غذایی کم‌فشار یا تأسیسات دریایی سبک، استفاده از اتصالات 150LB در صورتی که فشار و دما در محدوده توصیه‌شده باقی بماند، می‌تواند اقتصادی‌تر و کاملاً قابل قبول باشد. نکته مهم این است که در هر دو حالت، باید به علامت‌گذاری روی قطعه، استانداردهای درج‌شده و تطابق با طراحی سیستم توجه شود، و در صورت تردید، حتماً با مهندس طراح یا واحد بازرسی مشورت گردد.

سخن آخر
تمایز میان «150LB» و «Class 150» تنها یک تفاوت اسمی یا بازاری نیست، بلکه بازتابی از دو رویکرد کاملاً متفاوت در طراحی، ساخت و کاربرد اتصالات رزوه‌ای استیل است. Class 150 مفهومی مهندسی‌شده، مبتنی بر استانداردهای ASME و MSS و همراه با تعریف مشخص فشار–دما، متریال کنترل‌شده و قابلیت استناد در سیستم‌های تحت کد محسوب می‌شود. در مقابل، 150LB بیشتر یک بیان عمومی از سطح فشار اسمی است که در بسیاری از موارد برای کاربردهای سبک، غیرکدی و کم‌ریسک مناسب است، اما نمی‌تواند جایگزین یک اتصال کدی در سرویس‌های فرایندی شود.
در نهایت، انتخاب درست اتصال نه‌تنها به عدد درج‌شده روی قطعه، بلکه به استاندارد مرجع، جنس، علامت‌گذاری و الزامات بهره‌برداری سیستم بستگی دارد؛ جایی که دقت در این جزئیات می‌تواند تفاوت بین یک سیستم ایمن و یک ریسک پنهان در طول عمر پروژه باشد.

به طور خلاصه می‌توان گفت ظاهر عبارت 150 lb روی فیتینگ‌ها به‌تنهایی کافی نیست، مهم است که بدانیم آن قطعه طبق کدام استاندارد واقعی ساخته شده