Kaj so prirobnice?

● Uvod v prirobnice

Cevna prirobnica povezuje cevovode in komponente v cevnem sistemu z uporabo vijačnih povezav in tesnil. Najpogosteje uporabljene prirobnice so prirobnica z varjenim vratom, prirobnica z drsnim nastavkom, slepa prirobnica, prirobnica z vtičnico, navojna prirobnica in prirobnica s prekrivnim spojem (RTJ prirobnica). Ta vrsta povezave v cevni prirobnici omogoča enostavno razstavljanje in ločevanje za popravilo in redno vzdrževanje. Najpogostejša specifikacija za prirobnico iz ogljikovega jekla in nerjavnega jekla je ANSI B16.5 / ASME B16.5.

Kovinske prirobnice se običajno uporabljajo za industrijsko, komercialno in institucionalno uporabo. Prirobnice za jeklene cevi so na voljo v različnih stilih in tlačnih razredih. Kovinske prirobnice so razvrščene od 150 do 2500 # rating. Poleg določitve tlačnega razreda je treba za nekatere prirobnice, kot sta prirobnica z varjenim vratom in prirobnica z vtičnico, določiti tudi razpored cevi. To zagotavlja, da se bo izvrtina cevi ujemala z izvrtino zvarnega vratu ali prirobnice z vtičnico.

SSM ponuja široko paleto cevnih prirobnic iz ogljikovega jekla, nerjavečega jekla in nikljevih zlitin. Zagotovimo lahko tudi posebne prirobnice, kot so prirobnice z dolgim ​​varjenim vratom, zahteve po posebnem materialu in prirobnice za cevi z visokim izkoristkom.

Klasifikacija prirobnic se izvede na več alternativnih načinov, kot sledi;

● Na podlagi pritrditve cevi

Prirobnice je mogoče razvrstiti glede na način pritrditve na cevovod, kot je prikazano spodaj;

● Prirobnica za varjenje vratu

Prirobnica z varjenim vratom (imenovana tudi 'prirobnica z varjenim vratom') je dobro znana po svojem dolgem stožčastem pestu, ki zagotavlja mehansko trdnost (uporabno za odpornost proti 'pogibu' in 'upogibu'). Prirobnice z varjenim vratom so prirobnice z visoko celovitostjo in so na voljo v vseh velikostih, vseh običajnih vrstah ploskev (ravna, dvignjena, RTJ) in vseh razredih. Zaradi trdnosti pesta in celovitosti zvara je ta vrsta prirobnice zelo primerna za uporabo pri povišanih temperaturah in tlaku.

● Slip-on prirobnice

Prirobnice z natikači, znane tudi kot "prirobnice s pestom", imajo pesto z zelo nizkim profilom. Ta vrsta prirobnice je običajno povezana s cevjo z enim ali dvema kotnima zvarjema (enim zunaj prirobnice in enim znotraj prirobnice), vendar je mogoče uporabiti samo en zvar. Navojne prirobnice se proizvajajo v številnih velikostih in so prednostne za aplikacije z nižjim tlakom (razred ASME manj kot ali enak 600). Velikost izvrtine (notranji premer) natakljive prirobnice je večja od velikosti priključne cevi, kar ji omogoča drsenje/zdrs na cev (nastavek na cev). Med cevjo in prirobnico ni popolnoma prebojnega vara, zato obstajajo omejitve za njegovo uporabo zaradi slabše integritete vara.

● Varjene prirobnice

Prirobnice z vtičnico imajo vtičnico, v katero je vstavljena cev; cev je pritrjena z enim kotnim zvarom, ki se nahaja na zunanji strani pesta prirobnice. Pomembna pomanjkljivost te vrste prirobnice je, da se ne šteje za spoj z visoko celovitostjo, ker je zvar težko dokazati; zato so prirobnice z vtičnico primerne samo za nizke do srednje razrede (manj kot ali enako ASME 600). Zaradi slabše celovitosti in neprimernosti za uporabo pri višjih tlakih imajo prirobnice z vtičnico skoraj vedno ravne ali dvignjene površine. Prirobnice z vtičnico so zasnovane za majhne nominalne velikosti cevi (manj kot ali enako 4 palcem, manj kot ali enako 10 cm) in so običajne za velikosti cevi od ½ do 2- palca (velikosti cevi od 1,3 do 5 cm). Mehanska trdnost prirobnice z vtičnico je podobna trdnosti navojne prirobnice, vendar lahko prirobnica z nastavkom uporablja dva zvara.

● Prirobnica z navojem

Zasnova prirobnice z navojem (imenovana tudi 'prirobnica z vijačenjem') uporablja vijačni navoj za povezavo prirobnice s cevjo. Moški navoj je vrezan na konec cevi, medtem ko je notranji navoj vrezan v izvrtino prirobnice; cev z moškim navojem se nato privije v prirobnico z notranjim navojem.

Čeprav je zasnova prirobnice z navojem na voljo v številnih velikostih in stopnjah tlaka, se v glavnem uporablja za cevne sisteme majhnih velikosti, tj. manj kot ali enako 4 palcem. Njegova uporaba je običajno omejena na nestrupene sisteme, nizkotlačne sisteme in nizkotemperaturne sisteme. Navojne prirobnice velikosti od ½ palca do 2- palca so veliko pogostejše kot velikosti 2 palca in več. Zaradi uporabe pri nižjem tlaku imajo navojne prirobnice samo ravne in dvignjene površine. Niso primerni za uporabo pri visokih temperaturah, ker bi se popačila geometrija navoja, kar pogosto povzroči puščanje.

● Slepa prirobnica

Slepa prirobnica (imenovana tudi 'prirobnica z zapiralno ploščo') je nameščena na koncu cevnega sistema za zaključek cevi. Nima sredinske luknje (izvrtine), zato ni pretoka skozi prirobnico. Za izolacijo cevi, ventila ali tlačne posode se lahko uporabi slepa prirobnica. Ta vrsta prirobnice je na voljo v vseh velikostih in razredih in lahko uporablja ploščato, dvignjeno ali obročasto površino spoja.

Slepa prirobnica lahko nadomesti pokrov za sočelni zvar, če je potrebno podaljšanje cevovoda ali če je potreben pregled cevi (odstranite slepo prirobnico za dostop do notranjosti cevi). Ta tip prirobnice se lahko uporablja tudi kot dostopna točka palice na odtočnih sistemih. Odvisno od uporabe je slepa prirobnica lahko izvrtana in uporabljena kot navojna prirobnica ali narezana in uporabljena kot navojna prirobnica.

● Prekrivna spojna prirobnica (LJF)

Prekrivna spojna prirobnica (LJF) je sklop dveh elementov, ki vključuje nastavek in obročasto prekrivno spojno prirobnico (imenovano tudi 'prekrivna spojna prirobnica'). Da bi bilo tehnično pravilno, končni konec ni del prirobnice prekrivnega spoja. Vendar pa se prirobnica za prekrivni spoj vedno uporablja skupaj s koncem nastavka, zato se oba dela pogosto skupaj imenujeta "prirobnica za prekrivni spoj". Zaradi svoje zasnove imajo prirobnice za prekrivne spoje vedno ravno površino z gladko površino. Toda v kombinaciji s koncem čepa se nastala tesnilna površina dvigne. To se zgodi, ker je tesnilna površina konca čepa nad vijačno ravnino prirobnice. Prirobnica prekrivnega spoja nima tesnilne površine, tesnilno površino ima samo končni konec. Tesnilna ploskev konca čepa je lahko gladka, nazobčana ali žlebasta, da omogoča obročasti spoj.

Če želite sestaviti prirobnico obročastega obroča in konca nastavka, mora konec nastavka zdrsniti v izvrtino obroča prirobnice in ga nato čelno privariti na cev. Ena stran konca čepa tvori tesnilno površino, medtem ko nasprotna/zadnja stran konca čepa pritiska na obroč prirobnice prekrivnega spoja (ko je prirobnica sestavljena). Prirobnični obroč prekrivnega spoja se lahko prosto vrti, potem ko je konec čepa privarjen na cev, to je zato, ker ni fizično spojen s koncem čepa. Ko je prirobnični spoj sestavljen, se prekrivni spojni obroč ne more več prosto vrteti.

Drugi tipi prirobnic, s katerimi se bodo srečali številni inženirji, so moški in ženski ter tipi pero in utor. Manj pogosti tipi vključujejo zasnove prirobnice z odprtino, ekspanderjem, reducirnim in dolgim ​​varilnim vratom.

Konci prirobnic so lahko priviti, zvarjeni ali prekriti (stik kovine na kovino) na pripadajoče cevovode.

Pregled vrst prirobnic

Nekatere pomembne informacije o vrstah prirobnic so zbrane v spodnji tabeli. Čeprav so v tabeli navedeni standardi ASME, so na voljo alternativni mednarodni in nacionalni standardi (DIN, EN itd.). Vendar je ASME najbolj splošno sprejeta organizacija za standardizacijo cevovodov, zato so njeni standardi citirani.

V spodnji tabeli stolpec 'Faces' označuje običajno tesnilno površino, izbrano za vrsto prirobnice. Vendar pa lahko obstajajo izjeme od pravila, odvisno od vrste prirobnice. Tabelo je treba obravnavati kot splošno pregledno tabelo, medtem ko je treba posebne informacije iskati v ustreznih standardih.

● Na podlagi soočanja

Obstajajo trije pogosti tipi ploskve prirobnice, navaden/ploski, dvignjen in obročasti spoj (RTJ). Obstajajo tudi druge vrste ploskev s prirobnicami, predvsem izvedbe s pero in utorom (T&G), prekrivni spoji in moški in ženski (M&F), vendar so te manj priljubljene. Standardi za cevovode določajo natančno geometrijo, dimenzije, material in površinsko obdelavo površine prirobnice.

Prirobnice je mogoče razvrstiti tudi glede na obloge, kot je prikazano spodaj:

● Dvignjena čelna prirobnica (RF)

Prirobnica z dvignjeno ploskvijo (RF) ima krožno oblikovano tesnilno ploskev, ki štrli iz ravnine kroga vijakov prirobnice. Dvignjene čelne prirobnice so na voljo v vseh tlačnih razredih in tako za širok razpon tlakov in temperatur. RF prirobnice so najpogostejša vrsta prirobnic, ki se uporabljajo v industriji nafte in plina ter kemičnem inženirstvu.

RF prirobnice uporabljajo nazobčane tesnilne površine z nekovinskimi ali polkovinskimi tesnili. Tesnilna površina RF prirobnice je od notranjega premera prirobnice do zunanjega premera dvignjene površine. Tipično tesnilo za RF prirobnice bi bilo tesnilo iz grafitnega jekla z nazivno temperaturo do 400⁰C (750⁰F) in nazivnim tlakom do 250 barov (3625 psi).

Višino dvignjene ploskve nad ravnino ploskve sornika narekujeta razred prirobnice in standard, iz katerega je vzeta. Za standard ASME B16.5 imajo jeklene prirobnice v razredih 150 in 300 dvignjeno površino 1/16 palca (1,6 mm); jeklene prirobnice, ki presegajo razred 300, uporabite 1/4 palca (6,4 mm) dvignjeno površino. V idealnem svetu bi se višina dvignjenega obraza povečala, ko se razred poveča, vendar se to ne zgodi v večini standardov; vendar je to logična posplošitev.

●Ploščata prirobnica (FF)

Pri prirobnicah z ravnimi površinami (FF) so uporabljena nekovinska tesnila (mehka tesnila) in morajo vedno imeti nazobčano tesnilno površino. Ta vrsta prirobnice je zelo primerna za nizkotlačne aplikacije in se uporablja za tlačne razrede 125 in 250.

Tesnila so nameščena neposredno na sprednji tesnilni površini lamele prirobnice, tj. na isti ravnini kot ploskev kroga vijakov. Območje tesnjenja tesnila je od notranjega premera prirobnice do zunanjega premera prirobnice. Tipični materiali za mehka tesnila so običajno ocenjeni na 100⁰C (212⁰F) in ne več kot 20 barov (290 psi) tlaka. Ker ravne prirobnice uporabljajo tako veliko tesnilno površino, so narejene tako, da se prilegajo. Tesnila prirobnice z ravnim delom se po namestitvi ne morejo vrteti zaradi preboja lukenj za vijake skozi tesnilo. Zaradi velike velikosti tesnilne površine so ploščate prirobnice odporne na mehanske deformacije (upogibanje, upogibanje itd.).

Ploščatih prirobnic nikoli ne smete kombinirati z dvignjenimi prirobnicami, še posebej, če je prirobnica z dvignjeno stranjo izdelana iz tršega materiala.

● Obročasti spoj (RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1382⁰F). Prirobnice RTJ je mogoče uporabiti v vseh tlačnih razredih, vendar se običajno uporabljajo za razred 900 in višje.

Razlika med prirobnico RTJ in prirobnico z dvignjeno stranjo je v načinu pridobivanja tesnila. Kovinska tesnila (trda) se uporabljajo s prirobnicami RTJ, medtem ko tesnila z dvignjeno stranjo uporabljajo mehka ali polkovinska tesnila. Obstajajo tri glavne skupine obročastih sklepov, to so R, RX in BX; osredotočili se bomo na sklep tipa R, ker je daleč najpogostejši.

Tesnila tipa R RTJ so krožne oblike z ovalnim ali osmerokotnim profilom/ohišjem; osmerokotni profil doseže najučinkovitejše tesnjenje in je bolj sodoben dizajn. V ploskev prirobnice RTJ je strojno izdelan utor in v ta utor je nameščeno povezano tesnilo. Ko je prirobnica sestavljena, dve nasprotni ploskvi stisneta tesnilo, dokler se ne deformira in nastane kovinsko tesnilo. Če je prirobnica pravilno sestavljena, obe prirobnici RTJ ne smeta priti v fizični stik druga z drugo.

Tesnila RTJ so pogosto izdelana iz materiala, ki je nekoliko mehkejši od materiala prirobnice. Ker je material tesnila mehkejši, se deformira pri nižjem tlaku kot prirobnica, kar zagotavlja, da se tesnilo deformira, da ustvari tesnilo, in ne prirobnica, ki se deformira okoli tesnila.

● Pero in utori (T/G)

Ena ploskev prirobnice ima dvignjen obroč (jezik), strojno obdelan na ploskvi prirobnice, medtem ko ima nasprotna prirobnica ustrezno vdolbino (utor), ki je strojno vdelana v njeno ploskev. Strani peresa in utora teh prirobnic se morajo ujemati. Obloge na pero in utor so standardizirane v velikih in majhnih vrstah. Od moških in ženskih se razlikujejo po tem, da notranji premeri pero in utor ne segajo v dno prirobnice, s čimer zadržijo tesnilo na svojem notranjem in zunanjem premeru. Običajno jih najdemo na pokrovih črpalk in pokrovih ventilov. Spoji na pero in utor imajo prednost tudi v tem, da so samoporavnavni in delujejo kot rezervoar za lepilo. Zglobni spoj ohranja os obremenitve v skladu s spojem in ne zahteva večje strojne obdelave.

● Moški in Ženska (M/Ž)

Pri tem tipu morajo biti prirobnice usklajene. Ena ploskev prirobnice ima območje, ki sega čez običajno ploskev prirobnice (moški). Druga prirobnica ali naležna prirobnica ima ujemajočo se vdolbino (ženski), ki je strojno vdelana v njen obraz. Ženski obraz je globok 3/16-inch, moški je visok 1/4-inch in oba sta gladko obdelana. Zunanji premer ženskega obraza deluje tako, da locira in zadrži tesnilo. Moške in ženske obloge po meri se običajno nahajajo na lupini izmenjevalnika toplote za kanaliziranje in pokrivanje prirobnic. Ženski in moški obraz sta gladko obdelana. Zunanji premer ženskega obraza deluje tako, da locira in zadrži tesnilo.

Povzetek ploskve prirobnice

Spodnja tabela povzema značilnosti treh najpogostejših ploskev prirobnic.

● Na podlagi zaključka obraza

Čelna površina prirobnice je območje, kjer je nameščen tesnilni element (tesnilo). Najpogostejši dizajni čelnih površin prirobnic so gladki in nazobčani. Površine prirobnice z ravnim obrazom (FF) in površine prirobnice z dvignjenim obrazom (RF) zahtevajo nazobčanje, če so izdelane po industrijskih standardih.

● Stock Finish

Najpogosteje uporabljena površinska obdelava prirobnice, ker je praktično primerna za vse običajne pogoje uporabe. Pod stiskanjem se bo mehka površina iz tesnila vdelala v ta zaključek, kar pomaga ustvariti tesnilo, med parnimi površinami pa nastane visoka stopnja trenja. Končna obdelava teh prirobnic se ustvari z orodjem z okroglim vrhom s polmerom 1,6 mm pri pomiku 0,8 mm na obrat do 12 palcev. Za velikosti 14 palcev in več je končna obdelava izdelana s 3,2 mm orodjem z okroglim vrhom pri podajanju 1,2 mm na vrtljaj.

● Gladek zaključek

Ta zaključek ne kaže vidnih oznak orodja. Ti zaključki se običajno uporabljajo za tesnila s kovinskimi oblogami, kot so dvojni plašč, ravno jeklo in valovita kovina. Gladke površine se združijo, da ustvarijo tesnilo in so odvisne od ravnosti nasprotnih ploskev, da dosežejo tesnjenje. To se običajno doseže tako, da je kontaktna površina tesnila oblikovana z neprekinjenim (včasih imenovanim fonografski) spiralnim utorom, ki ga ustvari {{0}}.8 mm polmerno orodje z okroglim vrhom pri pomiku {{5} }.3 mm na obrat z globino 0,05 mm. To bo povzročilo hrapavost med Ra 3,2 in 6,3 mikrometrov (125 – 250 mikro palcev).

● Nazobčan zaključek

Tudi to je neprekinjen ali fonografski spiralni utor, vendar se od osnovnega zaključka razlikuje po tem, da se utor običajno ustvari z orodjem 90-deg, ki ustvari geometrijo »V« z nazobčanostjo pod kotom 45 stopinj. Nazobčanja na sprednji strani so lahko koncentrična ali spiralna (fonografska). Koncentrični zobci so potrebni za zaključek obraza, ko ima tekočina, ki se prenaša, zelo nizko gostoto in lahko najde pot puščanja skozi votlino. Nazobčanje je določeno s številom, ki je aritmetična povprečna višina hrapavosti (AARH). To je aritmetično povprečje absolutnih vrednosti izmerjenih odstopanj višine profila, vzetih znotraj dolžine vzorčenja in izmerjenih od grafične središčne črte.

Gladke končne prirobnice so določene, ko so določena kovinska tesnila, nazobčana pa je na voljo, če je na voljo nekovinsko tesnilo.

Primerne vrednosti hrapavosti

Industrijski standardi narekujejo ustrezne vrednosti hrapavosti, naslednje je vzeto iz standarda ASME B16.5:

● Na podlagi materiala izdelave

Prirobnice so običajno kovane, razen v zelo redkih primerih, ko so izdelane iz plošč. Ko se plošče uporabljajo za izdelavo, morajo biti varljive kakovosti. ASME B16.5 dovoljuje samo redukcijske prirobnice in slepe prirobnice, izdelane iz plošče. Gradbeni materiali, ki se običajno uporabljajo, so naslednji;

● Na podlagi ocene tlaka in temperature

Prirobnice so razvrščene tudi glede na oceno tlaka in temperature v ASME B 16.5, kot je prikazano spodaj;

150#

300#

400#

600#

900#

1500#

2500#

Tabele nazivne temperature tlaka v standardu ASME B 16.5 določajo delovni manometer brez udarcev, ki mu je lahko izpostavljena prirobnica pri določeni temperaturi. Prirobnice lahko prenesejo različne pritiske pri različnih temperaturah. Ko se temperatura poveča, se nazivni tlak prirobnice zmanjša. Navedeni tlačni razredi 150#, 300# itd. so osnovne ocene in prirobnice lahko prenesejo višje tlake pri nižjih temperaturah. ASME B 16.5 navaja dovoljene tlake za različne materiale konstrukcije glede na temperaturo. ASME B16.5 ne priporoča uporabe prirobnic 150# nad 400 stopinj F (200 stopinj). Tlačni razred ali ocena za prirobnice bo podana v funtih. Za označevanje tlačnega razreda se uporabljajo različna imena. Na primer: 150 Lb ali 150 Lbs ali 150# ali razred 150, vsi pomenijo enako.

● ZAKLJUČEK

Iz zgoraj navedenih lahko razberete različne vrste prirobnic, proizvodne in zmogljivostne značilnosti. Izberete lahko pravo jekleno prirobnico, izdelano iz različnih materialov, kot so nerjavno jeklo, nizkolegirano jeklo, ogljikovo jeklo, dupleksno jeklo ali številni drugi.

Izbira prave prirobnice s pravim materialom in poznavanje elementov, s katerimi se sooča med aplikacijo, ki uporablja metodo cevovoda, je ključnega pomena. Upamo, da vam bo ta blog pomagal prepoznati ključne stvari pred nakupom prirobnic.