סוגי אוגנים מנירוסטה: השוואת צוואר ריתוך, החלקה-על, ​​עיוור, ריתוך שקע ומפרק חיק

בחר אאוגן צוואר ריתוךעבור לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה או משתנה, או רטט.בחר אלהחליק-על אוגןלקווי-לחץ נמוך שבהם חשובות העלות והיישור הקל.בחר אאוגן ריתוך שקעעבור צינורות קטנים (בדרך כלל NPS 3 ומטה) הנושאים נוזלים בלחץ גבוה-.בחר אאוגן מפרק הירכייםכאשר הקו מפורק לעתים קרובות או יש לסובב חורי ברגים למקומם.השתמש באאוגן עיוורלסגירת קצה קו או זרבובית. כל חמשת הסוגים מכוסים על ידי ASME B16.5, ודירוג הלחץ תלוי במעמד, בטמפרטורה ובחומר, לא בסוג האוגן.

• תקן שולט:ASME B16.5 מכסה NPS ½ עד 24 במחלקות 150 עד 1500, בתוספת Class 2500 עד NPS 12. גדלים גדולים יותר (NPS 26 עד 60) נופלים תחת ASME B16.47.
• אותה כיתה, אותו חומר, אותו דירוג:כל סוג אוגן חולק טבלת לחץ-טמפרטורות אחת.
• כוח ועייפות:צוואר ריתוך הוא המדד. Slip-on מציע כשני-שליש מהחוזק המחושב שלו וכשליש-מחיי העייפות שלו.
• קורוזיה:רק הקדח של צוואר הריתוך נקי מרווחים. שאר עיצובי המפרק מכילים חריצים חשובים בכלורידים.
• עֲלוּת:החלק-על הוא בדרך כלל הזול ביותר לקנייה ולהתאמתם. צוואר ריתוך עולה יותר מלפנים, אבל הוא הבחירה הבטוחה יותר בשירות חמור.

מהו אוגן מנירוסטה, ואיזה תקן שולט בו?

אוגן הוא טבעת שטוחה ומוברגת המחברת צינורות, שסתומים וציוד כך שניתן להרכיבם, לבדוק ולהתפרק. עבור אוגני נירוסטה עד NPS 24, התקן השולט הואASME B16.5.

ASME B16.5 קובע את דירוגי טמפרטורת-הלחץ, החומרים, הממדים, הסובלנות, הסימון והבדיקה עבור אוגני צינור. הוא מכסה את דרגות הדירוג 150, 300, 400, 600, 900 ו-1500 בגדלים NPS ½ עד 24, ו- Class 2500 בגדלים NPS ½ עד 12. אוגנים גדולים יותר (NPS 26 עד 60) מכוסים על ידי ASME B16.47 Series A ו- Series B.

שני מונחים עוזרים כאן.NPS(גודל צינור נומינלי) הוא התווית הסטנדרטית לקוטר הצינור.מַחלָקָההוא תווית דירוג לחץ, לא לחץ ב-psi: מחלקה גבוהה יותר פירושה אוגן עבה יותר שיכול להחזיק יותר לחץ בטמפרטורה נתונה.

אוגני נירוסטה מחושלים בדרך כלל ל-ASTM A182, בדרגות כגון F304, F304L, F316 ו-F316L. תחת B16.5, ניתן לחתוך רק אוגנים עיוורים ואוגנים מצמצמים מסוימים מלוח, אשר עבור נירוסטה הוא בדרך כלל ASTM A240.

כיצד ניתן להשוות בין חמשת סוגי אוגני הנירוסטה במבט חטוף?

צוואר מרותךהוא הכי חזק ועולה הכי הרבה.החלק-עלהוא הזול והקל ביותר להתאמה אך בעל חיי עייפות נמוכים יותר.ריתוך שקעיםמתאים לצינור קטן -בלחץ גבוה ואינו זקוק לשיפוע.מפרק הברכייםהוא עיצוב שני- חלקים המסתובב ליישור קל.לְסַמֵאסוגר קו ואין לו צינור מחובר.

מקורות: ASME B16.5-2017 scope (ANSI Webstore); Wermac, The Process Piping, Texas Flange, HB Steel (ראה הפניות). שורת העלות היא הערכה איכותית של EETA; יחסי עייפות הם כללי אצבע בתעשייה (ראה סעיף 8).

מהו אוגן צוואר ריתוך?

לאוגן של צוואר ריתוך (WN) יש רכזת מחודדת ארוכה שמרותכת תחת- לצינור. השתמש בו עבורלחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה או משתנה, עומסים מחזוריים ונוזלים מסוכנים, מכיוון שהרכזת מפזרת את הלחץ בצורה חלקה מהאוגן אל דופן הצינור.

• נתיב זרימה חלק:הקדח תואם לצינור, כך שאין כיסים שבהם נוזל יכול לאסוף.
• ריתוך אחד חזק:ריתוך חד- יחיד אחד מחבר בין אוגן לצינור, וניתן לבדוק ריתוך מסוג זה באמצעות רדיוגרפיה.
• זמין בכל שיעור:אוגני צוואר ריתוך משמשים בכל טווח הכיתה B16.5.
• פרטי הזמנה:ציין את לוח הזמנים של הצינור כך שקדח האוגן יתאים לעובי דופן הצינור.
• הנחה-:הוא מכיל יותר מתכת וצריך קצוות צינור משופעים, אז זה עולה יותר לקנות ולרתך.

מהו החלקה-על אוגן?

אוגן החלקה-על (SO) מחליק על קצה הצינור ומאובטח באמצעותשני ריתוך פילה. זוהי הבחירה-נמוכה, קלה-ל-ליישור עבורהקווים יציבים בלחץ-נירוסטה, אבל זה לא מומלץ עבור שירות חמור.

מכיוון שהצינור פשוט מוחדר, ניתן לחתוך את קצה הצינור למרובע ללא שיפוע, וקל לספוג שגיאות אורך קטנות. תרגול שטח מחזיר את הצינור מחזית האוגן בערך בעובי דופן הצינור בתוספת של כ-1/8 אינץ' (3 מ"מ), כך שהריתוך הפנימי אינו פוגע במשטח האטם.

הפשרות- הן חוזק ופערים. הפניות בתעשייה מציבות את החוזק המחושב של החלקה-על האוגן בלחץ פנימי בערךשני-שליששל צוואר ריתוך, וחיי העייפות שלו בערךשליש-. ריתוך הפילה הפנימי גם משאיר מרווח קטן בין הצינור לקדח שבו נוזל עומד יכול להתחיל קורוזיה של חריצים.

מהו אוגן ריתוך שקע?

לאוגן ריתוך שקעים (SW) יש שקע שקוע שקצה הצינור צונח אליו, מצטרף אליוריתוך פילה חיצוני אחד. זה מתאיםצינורות קטנים (בדרך כלל NPS 3 ומטה)בשירות-בלחץ גבוה, שבו דרוש מפרק קומפקטי ללא שיפוע-.

אוגני ריתוך שקעים פותחו עבור צנרת -בגודל קטן, בלחץ גבוה-. החוזק הסטטי שלהם זהה בערך להחלקה-על אוגן, אך דווח כי חוזק העייפות שלהם גדול בכ-50% מהחלקה מרותכת כפולה-.

לפני הריתוך, הצינור נדחק לתחתית השקע ונסוג ממנו1/16 אינץ' (1.6 מ"מ). ASME B31.1 מתאר את המרווח הזה, ומטרתו היא להפחית את הלחץ השיורי בשורש הריתוך כאשר מתכת הריתוך מתמצקת. הפער הוא גם נקודת התורפה: נדרש רתך מיומן כדי להגדיר נכון, וזהו חריץ שבו נוזל מאכל יכול להתמקם. מסיבה זו אוגני ריתוך שקעים אינם מומלצים עבור שירות חמור. ציין את לוח הזמנים של הצינור בעת ההזמנה, מכיוון שהשקע והקדח מותאמים לצינור.

מהו אוגן מפרק הירכיים?

אוגן מפרק הירכיים הוא אמכלול רופף, שני-חלקים: קצה בדל מרותך לצינור, ו-אוגן מסתובב חופשי מוברג מאחוריו. בחרו בו כאשר יש ליישר חורי ברגים בקלות, סלילים מפורקים לעתים קרובות, או שיש להשתמש בנירוסטה יקר רק היכן שהנוזל נוגע בו.

• יישור קל:האוגן מסתובב, כך שחורי הברגים מסתדרים בלי לסובב את הצינור.
• תחזוקה קלה:הוא מתאים לקווים הזקוקים לניקוי או בדיקה תכופים.
• עלות בצנרת סגסוגת:רק הקצה והאטם יוצרים קשר עם הנוזל, כך שאוגן הגיבוי יכול להיות חומר פחות יקר. הגן על אוגן גיבוי מפלדת פחמן מפני קורוזיה חיצונית.
• תקנים:קצוות בדל מכוסים על ידי ASME B16.9; MSS SP-43 מכסה קצוות קלים-עמידים בפני קורוזיה.
• מגבלות:הפניות בתעשייה מעניקות את חיי העייפות שלה כ-עשירית בלבד מצוואר ריתוך, אז הימנע מכך עבור לחץ גבוה ועומסי כיפוף כבדים.

מהו אוגן עיוור?

אוגן עיוור הוא אדיסק מוצק עם חורי ברגיםשסוגר את קצה הצינור, השסתום או הזרבובית. הוא אינו נושא ריתוך צינור, ותחת B16.5 ניתן לחתוך אותו מלוח (ASTM A240 עבור נירוסטה) במקום לזייף.

לחץ פועל על פני כל הפנים הפנימיות של אוגן עיוור, כך שהדיסק מכופף כמו צלחת עמוסה ולחץ הכיפוף הגבוה ביותר יושב במרכזו. לכן אוגנים עיוורים עבים לכיתה שלהם.

שימושים אופייניים הם סגירת קצה קו, השארת מקום להתרחבות עתידית, בידוד ציוד במהלך תחזוקה ובדיקות לחץ. לבידוד חיובי בין שני אוגנים, נעשה שימוש במקום זאת בתריס משקפיים או ריק (ASME B16.48). עבור גדלים מעל NPS 24, ASME B16.47 מכסה צוואר ריתוך ואוגנים עיוורים.

כיצד ניתן להשוות בין סוגי האוגנים על חוזק וחיי עייפות?

צוואר ריתוך הוא החזק ביותר ונמשך הכי הרבה זמן תחת עומס מחזורי.לאוגני ריתוך החלקה-או שקעים יש חיי עייפות נמוכים יותר, ומכלולי מפרקי הברכיים הם הנמוכים ביותר מבין עיצובי הצינור המרותכים.

מקורות: Wermac; צנרת התהליך; טקסס אוגן; HB Steel (ראה הפניות). יחסים הם כללי אצבע מדור קודם בתעשייה, לא הוראות של ASME B16.5.

הערה כיצד לקרוא את המספרים הללו.היחסים לעיל חוזרים על פני הרבה הפניות לספקים והנדסה, אך הם כללי אצבע מכוונים. הם אינם כתובים לתוך B16.5, והביצועים האמיתיים תלויים בגודל, בדרגה, באיכות הריתוך ובטעינה. התייחסות אחת גם מציינת שלריתוך פילה יש בערך שליש-חוזק של ריתוך קת, מה שעוזר להסביר את הדפוס. השתמש בטבלה כדי להשוות עיצובים, לא כדי לחשב מפרק.

האם דירוגי הלחץ שונים לפי סוג האוגן?

לֹא.תחת ASME B16.5, דירוג טמפרטורת הלחץ- תלוי ב-דרגת לחץ, קבוצת החומר והטמפרטורה, לא אם האוגן מרותך לצוואר, החלקה-על, ​​ריתוך שקעים, מפרק חיק או עיוור. מה שמשתנה לפי סוג הוא עד כמה המפרק מתמודד עם רכיבה על אופניים, רעידות וקורוזיה.

הדירוגים גם אינם תלויים בגודל האוגן: לאוגן Class 300 NPS 2 יש דירוג זהה לאוגן Class 300 NPS 24 באותה טמפרטורה. הדירוג יורד ככל שהטמפרטורה עולה. לדוגמה, F304 בכיתה 150 יורד מ-275 psig בטמפרטורת החדר ל-205 psig ב-300 מעלות F.

דירוג מרבי ללא-הלם ב-20 עד 100 מעלות F (-29 עד 38 מעלות). מקורות: חומרי הפרויקט (תרשימי B16.5); Fike (ASME B16.5-2017, טבלאות 2-2.1 ו-2-2.2); נתוני המוצר של McMaster-Carr. אשר נגד המהדורה הנוכחית של ASME B16.5 לפני התכנון.

כיצד ניתן להשוות בין סוגי האוגנים לעלות?

אוגנים להחליק-בדרך כלל הם הזולים ביותר לקנייה ולהתאמתם.אוגני צוואר ריתוך עולים הכי הרבה מלפנים. ריתוך שקעים יושב ביניהם עבור גדלים קטנים. מפרק הברכיים יכול לחסוך כסף בצנרת סגסוגת מכיוון שאוגן הגיבוי אינו נוגע בנוזל. בשירות חמור, צוואר ריתוך יכול לעלות פחות במהלך חייו, כי יש סיכוי נמוך יותר להיכשל.

מקור: הערכה איכותית של EETA, עקבית עם דיון מתרגלים HB Steel ו-CR4/GlobalSpec (ראה הפניות). לא נקוב אחוז קבוע מכיוון שהמחיר תלוי בדרגה, בגודל, במעמד ובמחירי ניקל ומוליבדן.

אוגני נירוסטה מתומחרים בעיקר לפי תכולת מתכת, כך שהדרגה חשובה לא פחות מהסוג. אוגן 316L עולה יותר מאותו חלק ב-304L בגלל המוליבדן שלו. בעת השוואת הצעות מחיר, השווה תחילה את הציון, הכיתה והתעודות, וסוג האוגן שנית.

איזה סוג אוגן עמיד בפני קורוזיה בצורה הטובה ביותר בשירות אל חלד?

ריתוך אוגני צוואר, מכיוון שהקדח חלק ואין לו רווחים שבהם נוזל יכול לעמוד. עיצובי החלקה-על, ​​ריתוך שקעים ומפרקי חך מכילים כולם חריצים קטנים, וחריצים הם המקום שבו סביר להניח שהנירוסטה תתחיל להחליד בכלורידים או חומצות.

קורוזיה של חריצים מתרחשת כאשר חמצן אוזל בתוך מרווח צפוף, כך שסרט ההגנה הדק על פלדת אל חלד אינו יכול לתקן את עצמו וכלוריד מצטבר. איפה הפערים יושבים:

• החלק-על:מרווח קטן בין הצינור לקדח האוגן, מאחורי הריתוך הפנימי.
• ריתוך שקעים:הרווח של 1/16 אינץ' בתחתית השקע.
• מפרק הברכיים:הממשק בין קצה הבדל והאוגן הרופף.
• ריתוך צוואר ועיוור:ללא פערים פנימיים.

כדי להפחית את הסיכון, השתמש באוגן צוואר ריתוך בשירות כלוריד או חומצה, עלה לדרגה עמידה יותר בפני קורוזיה-(לדוגמה 316L במקום 304L, או דופלקס למקרים חמורים), השתמש בדרגות L נמוכות-פחמן לחיבורים מרותכים כדי להגביל את הרגישות, וריתוכים נקיים ופסיביים לאחר A380 ו-ASTM980.

כיצד התקנה ותחזוקה שונים בין סוגי אוגנים?

מפרק הברכיים הוא הקל ביותר ליישור ולפרק, החלקה-על היא הקלה להתאמה, וצוואר ריתוך הוא התובעני ביותר אך הקל ביותר לבדיקה.לריתוך שקעים צריך מרווח מוגדר נכון.

איזה סוג אוגן נירוסטה כדאי לבחור?

התאימו את האוגן ל-שֵׁרוּת: צוואר ריתוך לעבודה קשה, מחזורית או-בלחץ גבוה; החלקה-על עבור לחץ נמוך-, קווים יציבים; ריתוך שקעים עבור צינור בלחץ- קטן בלחץ גבוה-; מפרק ברכיים עבור קווים המפורקים לעתים קרובות; עיוור כדי לסגור קצה. בדוק תמיד את מפרט הצנרת של הפרויקט, מכיוון שבעלים רבים מגבילים החלקה- על חיבורי ריתוך שקעים.

מה עליך לציין בעת ​​הזמנת אוגני נירוסטה?

ציין אתתקן, סוג, גודל, מעמד, פנים, דרגת חומר וקדח או לוח זמנים, ולבקש תעודות טחנה. בשורה שלמה נכתב:ASME B16.5, WN, NPS 4, Class 300, RF, ASTM A182 F316L, bore Sch 40S, EN 10204 3.1.

• סטנדרט ומהדורה:ASME B16.5 (או B16.47 מעל NPS 24).
• סוּג:ריתוך צוואר, החלקה-על, ​​ריתוך שקעים, מפרק חיק או עיוור.
• גודל ומחלקה:NPS ודרגת לחץ (150, 300, 600 וכן הלאה).
• מוּל:פנים מוגבהים (RF), פנים שטוחים (FF) או מפרק מסוג -טבעות (RTJ), עם גימור פני השטח הנדרש.
• חוֹמֶר:ASTM A182 כיתה (F304, F304L, F316, F316L, או F321, F347 ודופלקס במידת הצורך); A240 עבור וילונות צלחות.
• שיעמום או לוח זמנים:נדרש עבור ריתוך אוגני ריתוך צוואר ושקע כך שהחלק יתאים לצינור.
• תעודות ובדיקות:EN 10204 3.1 דוח בדיקת טחנה, זיהוי חומר חיובי (PMI) וכל בדיקות מיוחדות כגון ASTM A262 לקורוזיה בין-גרגירית.

שאלות נפוצות

ש: מה עדיף, אוגן צוואר ריתוך או החלקה-על אוגן?

A: אוגן צוואר מרותך עדיף לחוזק, חיי עייפות ועמידות בפני דליפות, ולכן הוא מועדף עבור-לחץ גבוה,-טמפרטורה גבוהה ושירות מחזורי. החלקה-על אוגן טובה יותר כאשר עלות הרכישה והתאמה קלה-חשובה ביותר והקו הוא בלחץ נמוך- ויציב. התייחסויות בתעשייה מציבות החלקה-על אוגן בערך בשני-שליש מהחוזק המחושב וכשליש-מחיי העייפות של אוגן צוואר ריתוך.

ש: האם להחלקה-על אוגנים יש דירוג לחץ נמוך יותר מאשר אוגני צוואר ריתוך?

A: לא בטבלאות ASME B16.5. דירוג טמפרטורת הלחץ- תלוי בדרגת הלחץ, קבוצת החומר והטמפרטורה, לא בסוג האוגן. החלקה-על המפרק סובלת פחות טוב עומסים מחזוריים, ומפרטי פרויקט רבים מגבילים אותו בשירות חמור, אז בדוק את המפרט לפני השימוש בו בלחץ גבוה.

ש: מה הגודל של אוגני ריתוך שקעים?

A: אוגני ריתוך שקעים עשויים לצנרת-קטנה, בדרך כלל NPS 3 ומטה. עבור צינורות גדולים יותר, משתמשים בדרך כלל בצוואר ריתוך או -על אוגנים.

ש: מדוע מפרק ריתוך שקע צריך מרווח של 1/16 אינץ'?

A: הצינור נדחק לתחתית השקע ולאחר מכן נמשך לאחור כ-1/16 אינץ' (1.6 מ"מ) לפני הריתוך. הפער נותן לריתוך ולצינור מקום להתכווץ ולהתרחב מבלי ליצור מתח בשורש הריתוך, מה שעוזר במניעת סדקים.

ש: עם מה משמש אוגן מפרק חיק?

A: נעשה שימוש באוגן מפרק חיק עם קצה קצה, חיבור קצר שמולחם בקת-לצינור. האוגן עצמו משוחרר ויכול להסתחרר, מה שהופך את חורי הברגים לקלים ליישור ולפרק את המפרק.

ש: מה ההבדל בין אוגן עיוור לווילון משקפיים?

A: אוגן עיוור הוא דיסק מוצק עם הברגה שסוגר את קצה הצינור, השסתום או הזרבובית ומכוסה על ידי ASME B16.5. וילון משקפיים (ריק קו) הוא חלק אחר שיושב בין שני אוגנים כדי לבודד קו ומכוסה על ידי ASME B16.48.

ש: איזה סוג אוגן הוא הטוב ביותר עבור שירות נירוסטה קורוזיבית?

A: אוגן צוואר ריתוך, מכיוון שלקדח החלק שלו אין רווחים שבהם נוזל יכול לעמוד. עיצובי החלקה-על, ​​ריתוך שקעים ומפרקי חרכיים מכילים כולם חריצים קטנים, שהם נקודות המוצא הסבירות ביותר לקורוזיה בכלוריד או נוזלים חומציים.