Uvod v prirobnice

Prirobnice se uporabljajo, ko je treba cevni spoj razstaviti. Uporabljajo se predvsem pri opremi, ventilih in specialitetah. Pri nekaterih cevovodih, kjer je vzdrževanje redno, so v določenih intervalih na voljo prelomne prirobnice. Prirobnični spoj je sestavljen iz treh ločenih in neodvisnih, čeprav med seboj povezanih komponent; prirobnice, tesnila in vijake. Poseben nadzor je potreben pri izbiri in uporabi vseh teh elementov, da se doseže neprepusten spoj.

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;

Zdrs vklop prirobnica –

Prirobnice tipa Slip On so pritrjene z dvema kotnima zvaroma, znotraj in zunaj prirobnice. Izračunana trdnost prirobnice Slip On pod notranjim tlakom je približno dve tretjini trdnosti prirobnic z varjenim vratom, njihova življenjska doba pod obremenitvijo pa je približno ena tretjina življenjske dobe slednjih. Običajno so te prirobnice kovane konstrukcije in opremljene s pestom. Včasih so te prirobnice izdelane iz plošč in niso opremljene s pestom. Pomanjkljivost prirobnice je, da kombinacija prirobnice in kolena ali prirobnice in T-ja ni mogoča, ker imenovani priključki nimajo ravnega konca, ki bi popolnoma zdrsnil v Slip Na prirobnici.

Prirobnica z vtičnico

Prirobnice z vtičnico so pritrjene samo z enim kotnim zvarom, le na zunanji strani, in niso priporočljive za težke storitve. Uporabljajo se samo za cevi majhnega premera. Njihova statična trdnost je enaka prirobnicam Slip On, vendar je njihova trdnost na utrujenost 50 % večja od dvojno varjenih prirobnic Slip On. Za to vrsto prirobnic je treba določiti debelino povezovalne cevi, da se zagotovi pravilna dimenzija izvrtine. Pri prirobnici z vtičnico je treba pred varjenjem ustvariti prostor med prirobnico ali priključkom in cevjo. ASME B31.1 Priprava za varjenje (E) Socket Weld Assembly pravi:Pri sestavljanju spoja pred varjenjem je treba cev vstaviti v nastavek do največje globine in nato izvleči približno 1/16″ (1,6 mm) stran od stika med koncem cevi in ​​robom nastavka.Namen spodnjega razmika pri zvaru z vtičnico je običajno zmanjšanje preostale napetosti v korenu zvara, ki bi se lahko pojavila med strjevanjem kovine zvara. Slika prikazuje mero X za raztezno režo. Pomanjkljivost prirobnice z vtičnico je prava vrzel, ki jo je treba narediti. Zaradi korozivnih produktov in predvsem v cevnih sistemih iz nerjavečega jekla lahko razpoka med cevjo in prirobnico povzroči težave s korozijo. V nekaterih procesih tudi ta prirobnica ni dovoljena.

Vijačna prirobnica –

Vijačne ali navojne prirobnice se uporabljajo na cevovodih, kjer ni mogoče izvesti varjenja. Navojna prirobnica ali nastavek nista primerna za cevni sistem s tanko steno, ker rezanje navoja na cevi ni mogoče. Zato je treba izbrati debelejšo debelino stene. Vodnik za cevovode ASME B31.3 pravi:
Kadar ima jeklena cev navoj in se uporablja za uporabo s paro nad 250 psi ali za vodo nad 100 psi s temperaturo vode nad 220 stopinj F, mora biti cev brezšivna in imeti debelino, ki je vsaj enaka seznamu 80 ASME B36.10.Varjenje vtičnic in navojne prirobnice niso priporočljive za uporabo nad 250 stopinj in pod -45 C.

Prirobnica prekrivnega sklepa –

Prirobnice za prekrivne spoje se uporabljajo s konci čepov, kadar so cevi iz dragega materiala. Na primer, v sistemu cevi iz nerjavečega jekla je mogoče uporabiti prirobnico iz ogljikovega jekla, ker prirobnica ne bo prišla v stik z izdelkom v cevi. Konci zatičev bodo sočelno privarjeni na cevovod, prirobnice pa ostanejo ohlapne na njih. Notranji polmer teh prirobnic je posnet, da se očisti končni polmer čepa. Te prirobnice so skoraj enake prirobnici Slip On, z izjemo polmera na presečišču ploskve prirobnice in izvrtine za namestitev prirobničnega dela končnega konca. . Njihova sposobnost zadrževanja pritiska je le malo, če sploh, boljša kot pri prirobnicah Slip On, življenjska doba sklopa pa je le ena desetina prirobnic z varjenim vratom. Tako se ti prirobniški priključki uporabljajo pri nizkotlačnih in nekritičnih aplikacijah.

Varjena vratna prirobnica –

Prirobnice z varjenim vratom je enostavno prepoznati kot dolgo zoženo pesto, ki se postopoma preliva na debelino stene cevi ali priključka. Dolgo stožčasto pesto zagotavlja pomembno ojačitev za uporabo v več aplikacijah, ki vključujejo visok tlak, temperature pod ničlo in/ali povišane temperature. Gladek prehod od debeline prirobnice do debeline stene cevi ali fitinga, ki ga povzroči konus, je izjemno koristen v pogojih ponavljajočega se upogibanja, ki ga povzroči raztezanje črte ali druge spremenljive sile. Te prirobnice so izvrtane, da se ujemajo z notranjim premerom sosednje cevi ali fitinga tako ne bo omejitev pretoka izdelkov. To preprečuje turbulenco na spoju in zmanjšuje erozijo. Zagotavljajo tudi odlično porazdelitev napetosti skozi stožčasto pesto. Prirobnice z varjenim vratom so pritrjene s čelnim varjenjem na cevi. Uporabljajo se predvsem za kritične storitve, kjer je potreben radiografski pregled vseh zvarnih spojev. Pri določanju teh prirobnic je treba določiti tudi debelino varjenega konca skupaj s specifikacijo prirobnice.

 

Slepa prirobnica –

Slepe prirobnice so izdelane brez izvrtine in se uporabljajo za zapiranje koncev cevovodov, ventilov in odprtin tlačnih posod. Z vidika notranjega tlaka in obremenitve vijakov so slepe prirobnice, zlasti pri večjih velikostih, najbolj obremenjene vrste prirobnic. Vendar je večina teh napetosti upogibnih vrst blizu središča in ker ni standardnega notranjega premera, so te prirobnice primerne za uporabo pri višjih temperaturah tlaka.

Reducirna prirobnica –

Reducirne prirobnice se uporabljajo za povezavo med večjimi in manjšimi dimenzijami brez uporabe reduktorja. V primeru redukcijskih prirobnic mora biti debelina prirobnice enaka debelini večjega premera. Te prirobnice so običajno na voljo v obliki slepih, natikačih, navojnih in prirobnic z varjenim vratom. Na voljo so v vseh tlačnih razredih in zagotavljajo dobro alternativo za povezavo dveh različnih velikosti cevi. Te vrste prirobnice se ne sme uporabljati, če bi nenaden prehod povzročil neželeno turbulenco, na primer pri črpalki.

Integralna prirobnica –

Integralne prirobnice so tiste, ki so ulite skupaj z vratom šobe ali steno posode ali cevi, sočelno privarjene nanje ali pritrjene z drugimi oblikami obločnega ali plinskega varjenja tako, da prirobnica in vrat šobe ali posode ali cevi stena velja za enakovredno celostni strukturi. Pri varjeni konstrukciji velja, da vrat šobe ali stena posode ali cevi deluje kot pesto. Debeline integralno ulitih in privarjenih prirobnic se razlikujejo v določenih velikostih.

Na podlagi soočanja

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

Dvignjena čelna prirobnica (RF) –

Prirobnica z dvignjeno stranjo je najpogostejša vrsta, ki se uporablja v procesnih obratih in jo je enostavno prepoznati. Imenuje se dvignjena ploskev, ker so tesnilne površine dvignjene nad površino vijačnega kroga. Ta vrsta površine omogoča uporabo široke kombinacije dizajnov tesnil, vključno s ploščatimi ploščami z ravnim obročem in kovinskimi kompoziti, kot so spiralno navite vrste in vrste z dvojnim plaščem. Namen RF prirobnice je koncentrirati večji pritisk na manjšo površino tesnila in s tem povečati zmožnost zadrževanja tlaka spoja. Za prirobnice 150# in 300# je dvignjena površina 1,6 mm (1/16 palca) in je vključena v navedeno debelino. Za višjo oceno debelina prirobnice ne vključuje debeline dvignjene površine. Debelina dvignjene površine za višjo oceno je 6,4 mm (1/4 palca). Tipičen zaključek površine prirobnice za prirobnice ASME B16.5 RF je 125 do 250µv Ra (3 do 6µm Ra).

Ploščata prirobnica (FF) –

Ploščata prirobnica ima tesnilno površino v isti ravnini kot ploskev kroga vijakov. Aplikacije, pri katerih se uporabljajo prirobnice z ravnim čelom, so pogosto tiste, pri katerih je nasprotna prirobnica ali priključek s prirobnico izdelan iz ulitka. Ploščatih prirobnic nikoli ne privijajte na dvignjeno prirobnico. ASME B31.1 pravi, da je treba pri povezovanju ravnih prirobnic iz litega železa s prirobnicami iz ogljikovega jekla odstraniti dvignjeno stran na prirobnici iz ogljikovega jekla in da je potrebno tesnilo s celotno površino. To preprečuje, da bi tanka, krhka prirobnica iz litega železa padla v režo, ki jo povzroči dvignjena stran prirobnice iz ogljikovega jekla.

Obročasti spoj (RTJ) –

Prirobnice z obročastim spojem se običajno uporabljajo pri visokem tlaku (razred 600 in višji) in/ali pri visokih temperaturah nad 800 stopinj F (427 stopinj). Na obrazih imajo vrezane utore, ki pritrjujejo tesnila obročev. Prirobnice tesnijo, ko zategnjeni vijaki stisnejo tesnilo med prirobnicami v utore, deformirajo tesnilo, da pride do tesnega stika znotraj utorov in ustvarijo tesnilo med kovino. Prirobnica RTJ ima lahko dvignjeno ploskev z obročastim utorom, strojno vdelanim vanjo. Ta dvignjena stran ne služi kot del tesnilnega sredstva. Pri prirobnicah RTJ, ki tesnijo z obročastimi tesnili, se lahko dvignjene površine povezanih in zategnjenih prirobnic dotikajo druga druge. V tem primeru stisnjeno tesnilo ne bo preneslo dodatne obremenitve, ki presega napetost vijaka, vibracije in premikanje ne morejo dodatno zdrobiti tesnila in zmanjšati povezovalne napetosti.

Obročasta tesnila za spoje so kovinski tesnilni obroči, primerni za visokotlačne in visokotemperaturne aplikacije. Tesnila obročnega tipa so zasnovana za tesnjenje z "začetnim stikom linije" ali zagozditvijo med nasprotno prirobnico in tesnilom. S pritiskom na vmesnik tesnila s silo vijaka "mehkejša" kovina tesnila teče v mikrofino strukturo tršega materiala prirobnice in ustvarja zelo tesno in učinkovito tesnjenje. Najbolj uporabljena vrsta je stilRobroč, ki je izdelan v skladu z ASME B16.20, ki se uporablja s prirobnicami ASME B16.5, razred 150 do 2500. Spoji tipa obroča v slogu "R" so izdelani v ovalni in osmerokotni konfiguraciji.

Osmerokotni prečni prerez ima večjo učinkovitost tesnjenja kot ovalni in bi bilo prednostno tesnilo. Tesnilne površine na utorih za obročaste spoje morajo biti gladko obdelane do 63 mikropalcev in morajo biti brez neprijetnih robov, sledi orodja ali klepetanja. Tesnijo z začetnim stikom linije ali zagozditvijo, ko delujejo stisljive sile. Trdota obroča mora biti vedno manjša od trdote prirobnic.

Za več informacij o tesnilih si oglejte: Uvod v 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.

Splošne ploskve prirobnic, kot so RTJ, T&G in F&M, se nikoli ne smejo priviti skupaj. Razlog za to je, da se kontaktne površine ne ujemajo in ni tesnila, ki bi imelo eno vrsto na eni in drugo vrsto na drugi strani.

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 ocenjevanja 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 so enaki.

Na podlagi zaključka obraza

Obstajata dve vrsti zaključkov, narejenih na oblogah.

Stock Finish–

Najpogosteje uporabljena površinska obdelava prirobnic, 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 pomiku 1,2 mm na vrtljaj.

Prirobnica z gladko obdelavo–

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 spajajo, 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 mikrometra (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.

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. Običajno uporabljeni gradbeni materiali so naslednji:

• ASTM A105 – Kovano ogljikovo jeklo
• ASTM A181 – Kovano ogljikovo jeklo za splošne namene
• ASTM A182 – Kovano legirano jeklo in nerjavno jeklo
• ASTM A350 – Kovano legirano jeklo za storitve pri nizkih temperaturah