ASME B16.20 이표준은금속링조인트개스킷 (metal ring-joint gaskets), 스파이럴형금속개스킷 (spiral-wound metal gaskets), 금속재키트형개스킷 (metal-jacketed gasket) 및충전재의재료, 치수, 허용오차및표시를규정한다. 이개스킷들은기준플랜지표준 ASME B16.5, ASME B16.47 및 API Specification 6A에기술된플랜지에적합한치수로되어있다. 이표준은높임면자리및평면자리플랜지에사용되는스파이럴형금속개스킷과금속재키트형개스킷을규정한다. 제품제조자의품질관리계획에관련된요건은첨부부속서 A 에기술되어있다. 이표준에서참조로채택된표준과규격들은첨부부속서 I 에나타나있으며, 이표준의일부가된다. 링조인트개스킷은단면이 8 각형또는타원형이어야한다. 링조인트개스킷은플랜지크기 (NPS), 압력클래스및해당플랜지표준 (ASME B16.5, ASME B16.47 또는 API Specification 6A) 에관련되는 R, RX 또는 BX 번호로식별하여야한다. 표 1 에명시된것과같은링조인트개스킷재료는사용조건에대한적합성을기준으로하여사용자 가선택하여야한다. - 1 -
표 1. 링개스킷의최고경도 주 : (1) 최고경도 90 브리넬 -56 로크웰 B" 를초과하지않는저탄소강이될수도있다. 링조인트개스킷의경도는맞닿는플랜지의경도보다낮을것을권장한다. 표 1 에기록된재료의링조인트개스킷의경도는표 1 의최고경도이하이어야한다. 각개스킷의외측표면에는제조자의명칭또는식별상표와 R, RX 또는 BX의뒤에개스킷재료표식이붙은개스킷번호가표시되어야한다. 재료는표 2와같이식별하여야한다. 개스킷은또한 ASME B16.20의호칭이표시되어야한다. 표시는개스킷을해롭게변형시키거나밀봉의건전성에영향을주지않도록하여야한다. 링조인트개스킷의치수와허용오차는표 3 내지 8 과같아야한다. R 과 RX 형개스킷의다듬질은 63 μin. 의표면거칠기를초과하지않아야한다. BX 형개스킷의다듬 질은 32 μin. 를초과하지않아야한다. 표면다듬질은개스킷 - 밀봉표면에적합하여야한다. 표 2. 링개스킷의표시 주 : (1) 제조자의명칭또는식별상표가이번호의앞에놓여야한다. (2) 90 브리넬 -56 로크웰 B" 의최고경도를초과하지않는저탄소강이될수도있다. (3) 식별 F5 는 ASTM 규격 A 182-72 의화학성분만을지정한다. - 2 -
치수기준식별번호가링조인트개스킷에지정되어있으며표 3 내지 8 에나타나있다. 외륜 (centering ring) 과내륜 (inner ring) 을포함한스파이럴형개스킷은플랜지크기, 압력클래스, 그리고해당플랜지표준 (ASME B16.5 또는 ASME B16.47) 으로식별된다. 스파이럴형개스킷, 외륜및내륜의치수와허용오차는이항에서규정하는것처럼표 9 내지 11 에 따라야한다. 스파이럴형개스킷은나선형으로감아미리성형하여감은금속과땋은충전재가번갈아있는겹 ( 회전수로세는원형층 ) 으로만들어야한다. 완성된개스킷에서충전재는개스킷의두접촉면에서감은금속과동일평면상에있고그아래에들어가있어서는안된다. 감는금속편의두께는 0.006 in. 내지 0.009 in. 이어야한다. 충전재의두께는제조자가결정하여야한다. 안쪽에감은금속은충전재없이미리성형한금속이최소한 3겹은되어야한다. 처음 2겹은 3 in. 를최대간격으로하여원주방향으로최소한 3개소를점용접하여야한다. 충전재가없이미리성형한최소한 3겹으로바깥쪽에감은금속은원주방향으로최소한 3개소점용접을하여야하며, 그마지막용접은단말용접 (terminal weld) 이어야한다. 단말용접으로부터처음용접까지의간격은 1.5 in. 이하이어야한다. 개스킷을외륜속에유지하기위해서단말용접다음에느슨하게미리성형하여감은금속을 4겹까지사용할수있다. 모든스파이럴형개스킷은외륜안에조립하여공급하여야한다. 외륜의두께는 0.117 in. 내지 0.131 in. 가되어야하며개스킷을잡고있도록그안지름에적당한홈이있어야한다. 내륜은 PTFE(polytetrafluoroethylene: 4불화에틸렌 ) 충전재를가진스파이럴형개스킷이붙어있어야한다. 유연한흑연이나기타충전재 ( 사용하는플랜지와안지름크기에적합하면 ) 에대해서, 특히경험상으로개스킷의안쪽으로찌그러지는것이문제가되는경우에는, 사용자가내륜을명시할것을권장한다. 내륜은클래스 900에서는 NPS 24 이상, 클래스 1500에서는 NPS 12 이상, 그리고클래스 2500에서는 NPS 4이상의플랜지에대해서스파이럴형개스킷은내륜이있어야한다. 내륜이있는개스킷은소켓용접, 겹치기, 맞대기용접및단체플랜지에만사용하여야한다. 내륜의두께는 0.117 in. 내지 0.131 in. 가되어야한다. 표 12 내지 14에는플랜지안지름, 편심설치및허용오차의최악의조합에서플랜지안지름으로최대 0.06 in. 만큼삐져나올수있는내륜안지름들이실려있다. 내륜이있는개스킷과함께사용할최소파이프벽두께는표 15를참조한다. 내륜 - 3 -
이없는개스킷과함께사용할수있는최대허용안지름에대해서는표 16, 17 및 18 을참조한다. 클래스 150, 300 및 600의 NPS 1/2, NPS 3/4 및 NPS 1의스파이럴형개스킷은공칭볼트골지름을기준으로하여 25,000 psi의균일볼트응력이개스킷을 0.130 in.±0.005 in. 의두께로압축하도록설계하여야한다. 기타모든크기와클래스의개스킷은 30,000 psi의균일볼트응력이개스킷을 0.130 in.±0.005 in. 의두께로압축하도록설계하여야한다. 감은금속과충전재는표 19 를따라야한다. 내륜은감은금속의내식특성과동등하거나더우수한 내식특성을가진재료로만들어야한다. 외륜은대기에의한부식을방지하기위해서도장, 도금또 는기타코팅을한탄소강을사용하여도된다. 각스파이럴형개스킷의외륜은영구적으로표시를하여야한다. 글자높이는최소 0.1 in. 가되어야한다. 다음의정보가외륜의표시에포함되어야한다. (a) 제조자의명칭또는상표 (b) 플랜지크기 (NPS) (c) 압력클래스 (d) 감는금속의약어 ( 표 19). 다만, 304 스테인리스강을사용할때는생략할수있다. (e) 충전재의약어 (f) 외륜과내륜재료의약어 ( 표 19). 바깥링에탄소강을사용하고내륜에 304 스테인리스강을사용할때는약어를생략할수있다. (g) 플랜지식별. ASME B16.47 플랜지에사용할개스킷은해당되는대로 B16.47A 또는 B16.47B 로표시하여야한다. ASME B16.5 플랜지에사용할개스킷은그렇게표시할필요가없다. 표시의예시는표 20에있다. (h) ASME B16.20 호칭 두압력클래스이상에적합한개스킷은표 20 에서보는것처럼모든해당클래스를표시하여야한다. 스파이럴형개스킷은감은금속과충전재를식별하는색표지 (color code) 를표시하여야한다. 외륜의바깥가장자리둘레에연속된색채는감은금속을식별하여야한다. NPS 1½ 이상에대한충전재를식별하는색채는외륜의바깥쪽가장자리에약 90 씩떨어져있는 4개의끊긴줄로되어야한다. 보다작은개스킷은 180 떨어진최소한 2개의줄이있어야한다. 색채는표 19에기록된것을따라야한다. - 4 -
재키트형개스킷은플랜지크기 (NPS), 압력클래스, 그리고해당플랜지표준 (ASME B16.5 또는 ASME B16.47) 으로식별하여야한다. 재키트형개스킷은금속재키트로둘러싼충전재로만들어야한다. 재키트금속의두께는최소한 0.015 in. 가되어야한다. 충전재의두께는최소한 0.06 in. 가되어야한다. 충전재의밀도를포함한기타상세설계는개스킷제조자의책임이다. 금속재키트와충전재는표 24 로부터선택하여야한다. ASME B16.5 사용에관련된재키트형개스 킷의제한사항에대해서는 ASME B16.5 의첨부부속서 E 를참조한다. 재키트형개스킷은방수잉크또는이와동등한것으로표시하여야한다. 개스킷의크기가그러한표시를할수없게하는경우에는, 별도로부착하는표시꼬리표를사용할수도있다. 글자의크기는최소 0.2 in. 가되어야한다. 다음의정보가표시에포함되어야한다. (a) 제조자의명칭또는상표 (b) 플랜지크기 (NPS) (c) 압력클래스 (d) 재키트재료의약어 ( 표 24). 단, 연강을사용하는경우에는약어를생략할수도있다. (e) 충전재의약어 ( 표 24) (f) 플랜지식별. ASME B16.47 플랜지에사용할개스킷은해당되는대로 B16.47A 또는 B16.47B 로표시하여야한다. ASME B16.5 플랜지에사용할개스킷은그렇게표시할필요가없다. 표시의예시는표 20에있다. (g) ASME B16.20 호칭 두압력클래스이상에적합한개스킷은표 20 에서보는것처럼모든해당클래스들을표시하여야한다. - 5 -
표 3. R 형개스킷의치수와허용오차 ( 계속 ) - 6 -
- 7 - 표 3. R 형개스킷의치수와허용오차 ( 계속 ) ( 계속 )
표 3. R 형개스킷의치수와허용오차 ( 계속 ) 일반주 : 모든치수는 inch 로되어있다. 허용오차 : P = 링의평균피치지름, ±0.007 A = 링의나비, ±0.008 B, H = 링의높이, +0.05, -0.02 링의전체원둘레에걸쳐높이의변동은이들의허용오차에서 0.02 를초과하지않아야한다. C = 8 각형링의평면의나비, ±0.008 = 링의모서리반지름, ±0.02 23 = 각도, ±1/2-8 -
- 9 - 표 4. 참조한표준들에적합한 R 형링개스킷에대한파이프크기 ( 계속 )
- 10 - 표 4. 참조한표준들에적합한 R 형링개스킷에대한파이프크기 ( 계속 ) ( 계속 )
표 4. 참조한표준들에적합한 R 형링개스킷에대한파이프크기 ( 계속 ) 일반주 : API 6D 와 API 600 에따르는플랜지들은 ASME B16.5 또는 ASME B16.47 시리즈 A 하의동등한파이프크기를위한개스킷들을사용한다. 주 : (1) API 6B 에따르는플랜지들의클래스 720, 960 그리고 10000 플랜지들은구식이다. 자료는참고용일뿐이다. (2) R-30 은겹치기이음만을위한것이다. - 11 -
- 12 - 표 5. RX 형링개스킷의치수와허용오차 ( 계속 )
표 5. RX 형링개스킷의치수와허용오차 ( 계속 ) 일반주 : 모든치수는 inch 로되어있다. 주 : (1) 링 RX-82 내지 RX-91 은그림설명과같이단하나의압력통로가필요하다. 구멍의중심선은치수 C 의중심점에위치하여야한다. (2) 이치수들의허용오차는 +0, -0.15 이다. (3) 이치수들의허용오차는 +0.02, -0 이다. 허용오차 : OD = 링의바깥지름, ±0.020, -0 A = 링의나비, ±0.008, -0 링의전체원둘레에걸친나비의변동은이들의허용오차이내에서 0.004 를초과하지않아야한다. C = 평면의나비, +0.006, -0 D = 바깥베벨의높이, +0, -0.03 H = 링의높이, +0.08, -0 링의전체원둘레에걸친높이의변동은이들의허용오차이내에서 0.004 를초과하지않아야한다. = 링의모서리반지름, ±0.02 23 = 각도, ±1/2 E = 구멍크기, ±0.02-13 -
표 6. 참조한표준들에적합한 RX 형링개스킷에대한파이프크기 주 : (1) API 6B 에따르는플랜지들의클래스 720, 960 그리고 2900 플랜지들은구식이다. 자료는참고용일뿐이다. (2) 교차플랜지연결. - 14 -
표 7. BX 형개스킷의치수와허용오차 일반주 : (a) 모든치수는 inch 로되어있다. (b) 반지름 R 은개스킷높이 H 의 8% 내지 12% 이어야한다. 주 : (1) 그림설명과같이개스킷당하나의압력통로가필요하다. 구멍의중심선은치수 C 의중심점에위치하여야한다. 허용오차 : OD = ( 링의바깥지름 ) +0, -0.005 H = ( 링의높이 ) +0.008, -0 링의전체원둘레에걸쳐높이의변동은이들의허용오차이내에서 0.004 를초과하지않아야한다. A = ( 링의나비 ) +0.008, -0 링의전체원둘레에걸쳐나비의변동은이들의허용오차이내에서 0.004 를초과하지않아야한다. ODT = ( 평면의바깥지름 ) ±0.002 C = ( 평면의나비 ) +0.006, -0 D = ( 구멍의크기 ) ±0.02 R = ( 링의모서리반지름 ) 일반주 (b) 참조 23 = 각도, ±1/4-15 -
표 8. 참조한표준들에적합한 BX형링개스킷에대한파이프크기 - 16 -
표 9 의그림설명 - 17 -
표 9. ASME B16.5 플랜지와함께사용하는스파이럴형개스킷의치수 - 18 -
표 10 의그림설명 - 19 -
표 10. ASME B16.47 시리즈 A 플랜지와함께사용하는스파이럴형개스킷의치수 일반주 : (a) - 20 -
표 11 의그림설명 - 21 -
표 11. ASME B16.47 시리즈 B 플랜지와함께사용하는스파이럴형개스킷의치수 일반주 : (a) - 22 -
표 12. 스파이럴형개스킷의내륜안지름 - 23 -
표 13. ASME B16.47 시리즈 A 플랜지들사이에서사용하는스파이럴형개스킷의내륜안지름 - 24 -
표 14. ASME B16.47 시리즈 B 플랜지들사이에서사용하는스파이럴형개스킷의 내륜안지름 - 25 -
표 15. ASME B16.5 플랜지에대하여내륜이있는스파이럴형개스킷의사용에적합한 최소파이프벽두께 일반주 (a) 나타낸파이프벽두께는 ASME B16.5 플랜지에대하여내륜이있는스파이럴형개스킷의사용에적합한최소권장파이프벽두께를나타낸다. (b) 내륜이있는개스킷은소켓용접, 겹치기, 맞대기용접및일체형 (integral) 플랜지들과만사용하여야한다. - 26 -
표 16. 스파이럴형개스킷과사용하기위한 ASME B16.5 플랜지의최대안지름 일반주 (a) 이표는관련된허용오차, 있을수있는편심설치그리고개스킷이조립된플랜지안지름속으로삐져나올가능성을감안하여표 9 의스파이럴형개스킷치수를권장하는플랜지들의최대안지름을나타낸다. (b) 규정이외의내륜에대한최대허용플랜지안지름에대해서는, 표 15 를참조한다. (c) 약어 : SO = 삽입및나사식, WN = 맞대기용접, SW = 표준벽주 : (1) 내륜은 NPS 24 의클래스 900 개스킷, NPS 12 내지 NPS 24 의클래스 1500 개스킷그리고 NPS 4 내지 NPS 12 의클래스 2500 개스킷에필요하다 (3.2.5 항참조 ). 이내륜들은최대안지름, 편심설치, 그리고겹치는허용오차들의최악의조합하에서는최대 0.06 in. 만큼파이프안지름으로삐져들어갈수도있다. (2) 만일개스킷과플랜지가동심원으로설치된다면, 이크기들에서는그개스킷은표준벽안지름을가진맞대기용접플랜지에적합하다. 이것은노즐에도역시해당된다. 개스킷이보다큰안지름을가진플랜지에만족스러운지는사용자가결정할책임이있다. (3) 개스킷과플랜지가동심원으로조립된다면, 이들크기의개스킷들은삽입플랜지에만적합하다. (4) 노즐은긴맞대기용접플랜지이며, 그안지름은플랜지 NPS 와같다. (5) NPS 24 개스킷은노즐들에적합하다. - 27 -
표 17. 스파이럴형개스킷과사용하기위한 ASME B16.47 시리즈 A 플랜지의최대안지름 일반주 : 이표는관련된허용오차, 편심설치의가능성그리고개스킷이조립된플랜지안지름속으로삐져나올가능성을감안하여표 10 의스파이럴형개스킷치수를권장하는플랜지들의최대안지름을나타낸다. 주 : (1) NPS 26 내지 NPS 48 의클래스 900 개스킷에대해서는내륜이필요하다 (3.2.5 항참조 ). (2) 벽두께가 0.187 in. 인파이프의안지름보다더크지않은안지름을가진맞대기용접플랜지에만적용된다. (3) 벽두께가 0.25 in. 인파이프의안지름보다더크지않은안지름을가진맞대기용접플랜지에만적용된다. 단, NPS 38, 클래스 300 은벽두께가 0.30 in. 인파이프의안지름보다더큰안지름에는적합하지않다. 더큰안지름들은개별적으로점검하여야한다. (4) NPS 50 내지 NPS 60 에는클래스 900 플랜지가없다. - 28 -
표 18. 스파이럴형개스킷과사용하기위한 ASME B16.47 시리즈 B 플랜지의최대안지름 일반주 : 이표는관련된허용오차, 편심설치의가능성그리고개스킷이조립된플랜지안지름속으로삐져나올 가능성을감안하여표 11의스파이럴형개스킷치수를권장하는플랜지들의최대안지름을나타낸다. 주 : (1) NPS 26 내지 NPS 48의클래스 900 개스킷에대해서는내륜이필요하다 (3.2.5항참조 ). (2) NPS 50 이상에는클래스 900 플랜지가없다. - 29 -
표 19. 스파이럴형개스킷재료에대한색표지 (Color Coding) 와약어 ( 계속 ) - 30 -
표 19. 스파이럴형개스킷재료에대한색표지 (Color Coding) 와약어 ( 계속 ) 표 20. 스파이럴형개스킷의표시사례 - 31 -
표 21. ASME B16.5 플랜지용재키트형개스킷치수 - 32 -
표 22. ASME B16.47 시리즈 A 플랜지용재키트형개스킷치수 - 33 -
표 23. ASME B16.47 시리즈 B 플랜지용재키트형개스킷치수 - 34 -
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