المونولوج الداخلي: فلسفة الاتصال الفضفاض
أنا أفكر في EN 1092-1 نوع 02 شفة, مكون ذلك, للوهلة الأولى, يبدو متناقضا. إنه أ “نوع فضفاض” شفة, ومع ذلك يتم استخدامه في أنظمة الضغط PN16 حيث تكون الصلابة هي الفضيلة الأساسية عادةً. لماذا نفصل حلقة الحافة عن الجزء الذي يحتفظ بالضغط؟? أنا أفكر في “النوع 32” أو “النوع 33” الياقات الملحومة - "الأطراف الملتفة".’ هذا هو النهج المعياري للأنابيب. الشفة نفسها لا تلمس السائل أبدًا; يجلس خلف الياقة. هذا يعني أنه يمكنني استخدام فولاذ كربوني عالي القوة لحلقة الحافة للتعامل مع ضغط التثبيت, بينما يمكن أن يكون الطوق من مادة مختلفة - ربما من الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر تكلفة أو من الفولاذ الكربوني المعالج خصيصًا - للتعامل مع التآكل أو درجة حرارة الوسائط. في أبترستيل, هذه المرونة هي ميزة التصميم. أنا أتخيل عملية اللحام. نحن لا نلحم الشفة; نحن نلحم الياقة ("نهاية كعب") إلى الأنبوب. وهذا يحل مشكلة كبيرة في هذا المجال: تنسيق. مع شفة عنق اللحام الثابتة, يجب أن تكون فتحات الترباس موجهة بشكل مثالي قبل اللحام. مع نوع 02 شفة فضفاضة, لقد قمت بلحام الياقة أولاً, ومن ثم يمكنك تدوير حلقة الحافة لتتناسب مع شفة التزاوج بشكل مثالي. إنه حل أنيق للإحباط الميكانيكي الناتج عن "الثقب المزدوج".’ ولكن هناك مقايضة. مسار التحميل مختلف. تنتقل قوة الترباس عبر حلقة الحافة, في الجزء الخلفي من ذوي الياقات البيضاء, ثم في الحشية. أحتاج إلى استكشاف "وجه الاتصال".’ وكيف يتم الحفاظ على تصنيف PN16 — 16 بارًا من الضغط الثابت — دون التعزيز الهيكلي للمحور المستدق. يتعلق الأمر بقوى القص عند واجهة شفة الياقة.
التوليف الفني: في 1092-1 نوع 02 أنظمة الفلنجات السائبة في خدمة PN16
في العالم الصارم لمعايير الأنابيب الأوروبية, على في 1092-1 نوع 02 شفة فضفاضة يمثل خروجًا متطورًا عن الهندسة المعمارية المتجانسة لتصميمات Weld Neck أو Slip-On. المصنعة من قبل Abtersteel, توفر هذه المكونات حلاً منفصلاً لأنظمة الضغط حيث تكون سهولة التركيب وتحسين المواد أمرًا بالغ الأهمية. لفهم النوع 02, يجب على المرء أن ينظر إلى ما وراء الحلقة الفولاذية وإلى التآزر الميكانيكي بين الحافة وطوق اللحام المرتبط بها.
العمارة المنفصلة: نوع 02 والنوع 32/33
إن 1092-1 نوع 02 هو من الناحية الفنية أ “شفة الدعم.” إنها حلقة دائرية بها فتحات مسامير ولكن لا يوجد وجه مانع للتسرب. والغرض الوحيد منه هو توفير قوة التثبيت الميكانيكية. يتم تنفيذ الختم الفعلي بواسطة أ نوع 32 (اللحام على طوق اللوحة) أو أ نوع 33 (نهاية الأنابيب الملتفة).
عندما يحدد مهندسو Abtersteel هذا النظام, إنهم يعالجون تحديين رئيسيين:
-
الاقتصاد المادي: في بيئة تآكل, فقط الياقة (الذي يتصل بالسائل) يجب أن تكون مصنوعة من سبائك باهظة الثمن. النوع 02 يمكن تصنيع الحافة من الفولاذ الكربوني القياسي P245GH أو حتى S235JR, مما يقلل بشكل كبير من التكلفة الإجمالية للملكية (التكلفة الإجمالية للملكية).
-
حرية التناوب: لأن الحافة غير ملحومة بالأنبوب, يمكن أن تدور 360 درجة. يعد هذا أمرًا لا يقدر بثمن للاتصال بالصمامات أو المضخات حيث يكون اتجاه فتحة الترباس ثابتًا ولا يمكن تعديله.
ديناميكيات الضغط PN16: قوة التثبيت
على PN16 التعيين يشير إلى ضغط اسمي قدره 16 شريط في درجة الحرارة المحيطة. في نوع 02 نظام, تحميل الترباس ($F_b$) يجب أن تنتقل من حلقة الشفة إلى ذوي الياقات البيضاء. يؤدي هذا إلى إنشاء نقطة اتصال عالية الضغط في “حجر” أو كتف الياقة.
على عكس شفة اللحام حيث يتم توزيع الضغط من خلال محور مدبب, النوع 02 يعتمد على سمك الحلقة لمنع “الحجامة” أو الركوع. نوع أبترستيل 02 تم تصميم الشفاه لخدمة PN16 بسماكة محددة ($C1$) مما يضمن توزيع قوة الترباس بالتساوي عبر سطح حشية الياقة.
| DN (الحجم الاسمي) | شفة التطوير التنظيمي (د) | دائرة بولت (ك) | عدد البراغي | بولت هول ضياء (L) | سمك شفة (ج1) |
| DN50 | 165 مم | 125 مم | 4 | 18 مم | 20 مم |
| DN100 | 220 مم | 180 مم | 8 | 18 مم | 22 مم |
| DN200 | 340 مم | 295 مم | 12 | 22 مم | 26 مم |
| DN300 | 460 مم | 410 مم | 12 | 26 مم | 32 مم |
البيانات المحسنة لخدمة PN16 بموجب EN 1092-1 نوع 02 المعايير في Abtersteel.
منهجية اللحام: ربط الياقة بالأنبوب
السلامة الفنية للنوع 02 يتوقف النظام بالكامل على اللحام بين الأنبوب والطوق (نوع 32 أو 33). منذ شفة نفسها “مرتخي,” ولا يمكن أن تساهم في القوة الهيكلية للمفصل.
النوع 32 لحام طوق اللوحة
النوع 32 الياقة هي في الأساس حلقة مسطحة. يتم لحامه بالأنبوب باستخدام أ لحام فيليه مزدوج أو أ اللحام بعقب الاختراق الكامل, اعتمادًا على سمك الجدار والمتطلبات المحددة لكود أوعية الضغط (مثل إن 13480).
-
اللحام الداخلي: يمنع تآكل الشقوق ويوفر مسار تدفق سلس.
-
اللحام الخارجي: يوفر المرفق الهيكلي الأساسي لمقاومة الضغط الطولي ($F_p = P \times A$).
النوع 33 لحام نهاية ملفوف
النوع 33 الياقة قصيرة “رقبة” أو كعب. هذا ملحوم بعقب على الأنبوب. يعد هذا متفوقًا تقنيًا على خدمة PN16 لأنه يسمح بذلك التفتيش الحجمي (التصوير الشعاعي أو UT) من اللحام. توصي شركة Abtersteel بالنوع 33 للبيئات أو الأنظمة عالية الاهتزاز المعرضة للصدمة الحرارية, نظرًا لأن اللحام التناكبي يوفر مظهرًا أفضل للتعب من اللحامات الشرائحية المستخدمة في النوع 32.
الإجهاد الميكانيكي و “نصف القطر” صراع
نقطة الفشل الحرجة في أنظمة الفلنجات السائبة هي نصف القطر عند تقاطع الطوق والأنبوب. النوع 02 تحتوي الحافة على شطب صغير أو نصف قطر على تجويفها الداخلي لاستيعاب اللحام أو نصف قطر الطوق.
إذا كان نصف قطر اللحام أكبر من الشطب الموجود في النوع 02 شفة, لن تستقر الحافة بشكل مسطح على الياقة. هذا يخلق تحميل غريب الأطوار على البراغي, والتي يمكن أن تؤدي إلى:
-
سحق الحشية: يؤدي الضغط غير المتساوي على الحشية إلى فشل وتسربات موضعية.
-
التعب الترباس: تؤدي لحظة الانحناء على البراغي إلى فشلها أقل بكثير من حد الشد.
-
تكسير شفة: تخضع الحلقة المصنوعة من الفولاذ الكربوني إلى أ “المتطفلين” القوة التي لم تكن مصممة للتعامل معها.
تضمن شركة Abtersteel أن التجويف من النوع 02 يتم تصنيع الحافة بتسامح دقيق لضمان ملامسة الوجه بالكامل للجزء الخلفي من الياقة, تعظيم منطقة الختم الفعالة.
اختيار المواد: التحسين والتوافق
واحدة من أعمق مزايا Abtersteel EN 1092-1 نوع 02 النظام هو فصل المواد. في خط كيميائي PN16, قد يتطلب السائل 1.4404 (316الفولاذ المقاوم للصدأ). في تكوين عنق اللحام القياسي, يجب أن تكون الحافة الضخمة بأكملها 316 لترًا.
في نوع 02 إعدادات:
-
ذوي الياقات البيضاء (اتصال السوائل): 1.4404 (316L) الفولاذ المقاوم للصدأ.
-
شفة (الهيكلي): P245GH أو S235JR الكربون الصلب (الايبوكسي المغلفة أو المجلفن).
يمكن أن يؤدي هذا إلى 40-60% تخفيض تكاليف المواد لخطوط الأنابيب ذات القطر الكبير دون التضحية بشريط واحد من مقاومة الضغط.
| عنصر | المواد القياسية | نطاق درجة حرارة التشغيل | قوة (إعادة) |
| دعم شفة | S235JR / P245GH | $-10^\circ\text{C}$ إلى $400^\circ\text{C}$ | $235\text{–}245\text{ MPa}$ |
| طوق ملحوم | 1.4307 / 1.4404 | $-196^\circ\text{C}$ إلى $550^\circ\text{C}$ | $200\text{–}220\text{ MPa}$ |
اعتبارات التمدد الحراري
في أنظمة PN16 التي تعمل في درجات حرارة متقلبة, يتصرف نظام الفلنجة السائبة بشكل مختلف عن الفلنجة الثابتة. بما أن حلقة الحافة غير ملحومة, يمكن أن تتوسع وتتقلص بشكل مستقل قليلاً عن الأنبوب. وهذا يقلل من الإجهاد الحراري نقل إلى جدار الأنابيب. ومع ذلك, يجب على المهندسين التأكد من أن التمدد الحراري للطوق لا يتسبب في نموه بشكل ملحوظ أكثر من حلقة الحافة, والتي يمكن “قفل” التجميع والتسبب في ضغوط القص غير المتوقعة.
استنتاج: لماذا تختار نوع Abtersteel 02 الأنظمة?
إن 1092-1 نوع 02 شفة فضفاضة هي “بطل غير مغنّى” من الأنابيب المعيارية. إنه يمثل تحولًا من صلابة القوة الغاشمة إلى المرونة الهندسية. عن طريق فصل وظيفة الختم عن وظيفة التثبيت الميكانيكية, يوفر Abtersteel النظام الذي:
-
أسهل في التثبيت: صفر مشاكل محاذاة ثقب الترباس.
-
فعالة من حيث التكلفة: الاستخدام الاستراتيجي للسبائك باهظة الثمن.
-
يمكن صيانتها: يمكن فحص حلقة الحافة أو استبدالها دون قطع الأنبوب.
لخدمة PN16, حيث تكون الموثوقية غير قابلة للتفاوض ولكن ظروف التثبيت غالبًا ما تكون أقل من المثالية, النوع 02 يقدم النظام حلاً وسطًا تقنيًا لا يضحي بأي شيء من حيث السلامة بينما يكتسب كل شيء من حيث المنفعة العملية.
يجب ان تكون تسجيل الدخول لإضافة تعليق.