บทพูดคนเดียวภายใน: ปรัชญาของการเชื่อมต่อที่หลวม
ฉันกำลังคิดถึง EN 1092-1 ชนิด 02 หน้าแปลน, องค์ประกอบนั้น, เมื่อมองแวบแรก, ดูเหมือนขัดแย้งกัน. มันคือก “ประเภทหลวม” หน้าแปลน, แต่ยังใช้ในระบบแรงดัน PN16 ซึ่งความแข็งแกร่งมักเป็นคุณธรรมหลัก. ทำไมเราถึงแยกแหวนหน้าแปลนออกจากชิ้นส่วนยึดแรงดัน? ฉันกำลังคิดถึงเรื่อง “แบบที่ 32” หรือ “แบบที่ 33” ปลอกคอแบบเชื่อม - 'ปลายขัด'’ นี่เป็นแนวทางแบบโมดูลาร์สำหรับการวางท่อ. หน้าแปลนไม่เคยสัมผัสกับของเหลว; มันนั่งอยู่หลังปกเสื้อ. ซึ่งหมายความว่าฉันสามารถใช้เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับแหวนหน้าแปลนเพื่อรับมือกับความเค้นของการโบลต์ได้, ในขณะที่ปลอกอาจเป็นวัสดุที่แตกต่างกัน — อาจเป็นสเตนเลสสตีลที่มีราคาแพงกว่าหรือเหล็กกล้าคาร์บอนที่ผ่านการบำบัดเป็นพิเศษ — เพื่อรองรับการกัดกร่อนหรืออุณหภูมิของตัวกลาง. ที่แอบเตอร์สตีล, ความยืดหยุ่นนี้เป็นข้อได้เปรียบในการออกแบบ. ฉันกำลังเห็นภาพกระบวนการเชื่อม. เราไม่ได้เชื่อมหน้าแปลน; เรากำลังเชื่อมคอเสื้อ ('ปลายต้นขั้ว') ไปที่ท่อ. วิธีนี้จะช่วยแก้ปัญหาใหญ่ในภาคสนามได้: การจัดตำแหน่ง. มีหน้าแปลน Weld Neck แบบตายตัว, รูโบลต์จะต้องอยู่ในแนวที่สมบูรณ์ก่อนทำการเชื่อม. ด้วยประเภท 02 หน้าแปลนหลวม, คุณเชื่อมคอเสื้อก่อน, จากนั้นคุณสามารถหมุนวงแหวนหน้าแปลนเพื่อให้ตรงกับหน้าแปลนผสมพันธุ์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ. เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ยอดเยี่ยมสำหรับความยุ่งยากทางกลของ 'การเจาะสองรู'’ แต่มีการแลกเปลี่ยน. เส้นทางโหลดแตกต่างกัน. แรงโบลต์เคลื่อนที่ผ่านวงแหวนหน้าแปลน, เข้าไปในด้านหลังของคอเสื้อ, แล้วจึงเข้าไปในปะเก็น. ฉันต้องสำรวจ 'หน้าสัมผัส'’ และวิธีรักษาระดับ PN16—แรงดันคงที่ 16 บาร์—โดยไม่ต้องเสริมโครงสร้างของดุมแบบเรียว. นี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับแรงเฉือนที่ส่วนต่อประสานของปลอกคอและหน้าแปลน.
การสังเคราะห์ทางเทคนิค: ใน 1092-1 ชนิด 02 ระบบหน้าแปลนหลวมในบริการ PN16
ในโลกที่เข้มงวดของมาตรฐานท่อของยุโรป, การ ใน 1092-1 ชนิด 02 หน้าแปลนหลวม แสดงถึงความแตกต่างที่ซับซ้อนจากสถาปัตยกรรมเสาหินของดีไซน์ Weld Neck หรือ Slip-On. ผลิตโดย abtersteel, ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นโซลูชันแบบแยกส่วนสำหรับระบบแรงดัน ซึ่งความง่ายในการติดตั้งและการปรับวัสดุให้เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง. เพื่อทำความเข้าใจประเภท 02, เราต้องมองผ่านวงแหวนเหล็กและเข้าไปดูการทำงานร่วมกันทางกลระหว่างหน้าแปลนและปลอกเชื่อมที่เกี่ยวข้อง.
สถาปัตยกรรมที่แยกออกจากกัน: ชนิด 02 และประเภท 32/33
อีเอ็น 1092-1 ชนิด 02 ในทางเทคนิคแล้ว “หน้าแปลนสำรอง” เป็นวงแหวนทรงกลมที่มีรูโบลท์แต่ไม่มีการซีลหน้า. จุดประสงค์เดียวคือเพื่อให้มีแรงจับยึดทางกล. การปิดผนึกจริงจะดำเนินการโดย ชนิด 32 (ปกแผ่นเชื่อม) หรือก ชนิด 33 (ปลายท่อขัด).
เมื่อวิศวกรของ Abtersteel ระบุระบบนี้, พวกเขากำลังจัดการกับความท้าทายหลักสองประการ:
-
เศรษฐกิจวัสดุ: ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, เฉพาะปกเท่านั้น (ซึ่งสัมผัสกับของเหลว) จำเป็นต้องทำจากโลหะผสมราคาแพง. ประเภท 02 หน้าแปลนสามารถทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐาน P245GH หรือแม้แต่ S235JR, ลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของลงอย่างมาก (ต้นทุนการเป็นเจ้าของ).
-
เสรีภาพในการหมุน: เนื่องจากหน้าแปลนไม่ได้เชื่อมกับท่อ, มันสามารถหมุนได้ 360 องศา. นี่เป็นสิ่งล้ำค่าสำหรับการเชื่อมต่อกับวาล์วหรือปั๊มที่มีการวางแนวรูสลักคงที่และไม่สามารถปรับได้.
PN16 พลวัตของแรงดัน: แรงหนีบ
การ PN16 การกำหนดบ่งบอกถึงแรงกดดันเล็กน้อยของ 16 บาร์ที่อุณหภูมิแวดล้อม. ในรูปแบบ 02 ระบบ, โหลดโบลต์ ($F_b$) จะต้องส่งจากวงแหวนหน้าแปลนไปยังคอ. สิ่งนี้จะสร้างจุดติดต่อที่มีความเครียดสูงที่ “ตัก” หรือไหล่คอเสื้อ.
ต่างจากหน้าแปลน Weld Neck ที่มีการกระจายความเค้นผ่านดุมแบบเรียว, ประเภท 02 ต้องอาศัยความหนาของแหวนเพื่อป้องกัน “ครอบแก้ว” หรือคำนับ. ประเภทของ Abtersteel 02 หน้าแปลนสำหรับบริการ PN16 ได้รับการออกแบบให้มีความหนาเฉพาะ ($C1$) เพื่อให้แน่ใจว่าแรงโบลต์จะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวปะเก็นของปลอกสวม.
| DN (ขนาดที่กำหนด) | หน้าแปลน OD (D) | โบลต์เซอร์เคิล (K) | จำนวนสลักเกลียว | เส้นผ่านศูนย์กลางรูโบลท์ (L) | ความหนาของหน้าแปลน (ค1) |
| DN50 | 165 มม. | 125 มม. | 4 | 18 มม. | 20 มม. |
| DN100 | 220 มม. | 180 มม. | 8 | 18 มม. | 22 มม. |
| DN200 | 340 มม. | 295 มม. | 12 | 22 มม. | 26 มม. |
| DN300 | 460 มม. | 410 มม. | 12 | 26 มม. | 32 มม. |
ข้อมูลได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับบริการ PN16 ภายใต้ EN 1092-1 ชนิด 02 มาตรฐานที่ Abtersteel.
วิธีการเชื่อม: เข้าร่วมปลอกคอกับท่อ
ความสมบูรณ์ทางเทคนิคของประเภท 02 ระบบบานพับทั้งหมดบนรอยเชื่อมระหว่างท่อและคอ (ชนิด 32 หรือ 33). เนื่องจากหน้าแปลนนั้นเองนั้น “หลวม,” ไม่สามารถเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างของข้อต่อได้.
ประเภท 32 การเชื่อมคอจาน
ประเภท 32 ปกเสื้อโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นวงแหวนแบน. มันถูกเชื่อมเข้ากับท่อโดยใช้ก เชื่อมเนื้อคู่ หรือก เชื่อมชนเต็มเจาะ, ขึ้นอยู่กับความหนาของผนังและข้อกำหนดเฉพาะของรหัสภาชนะรับความดัน (เช่น อีเอ็น 13480).
-
เชื่อมภายใน: ป้องกันการกัดกร่อนตามรอยแยกและให้เส้นทางการไหลที่ราบรื่น.
-
การเชื่อมภายนอก: ให้สิ่งที่แนบมากับโครงสร้างหลักเพื่อต้านทานแรงกดตามยาว ($F_p = P \times A$).
ประเภท 33 การเชื่อมปลายแบบซัด
ประเภท 33 ปกเสื้อมีสั้น “คอ” หรือต้นขั้ว. นี่คือการเชื่อมชนกับท่อ. สิ่งนี้เหนือกว่าในทางเทคนิคสำหรับบริการ PN16 เพราะสามารถทำได้ การตรวจสอบปริมาตร (การถ่ายภาพรังสีหรือ UT) ของการเชื่อม. Abtersteel แนะนำ Type 33 สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูงหรือระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลัน, เนื่องจากการเชื่อมแบบชนจะให้โปรไฟล์ความล้าที่ดีกว่าการเชื่อมแบบฟิเลต์ที่ใช้กับ Type 32.
ความเครียดทางกลและ “รัศมี” ขัดแย้ง
จุดชำรุดร้ายแรงในระบบหน้าแปลนหลวมคือรัศมีที่จุดเชื่อมต่อของปลอกสวมและท่อ. ประเภท 02 หน้าแปลนมีการลบมุมหรือรัศมีเล็กๆ บนรูด้านในเพื่อรองรับรอยเชื่อมหรือรัศมีของคอเสื้อ.
หากรัศมีของการเชื่อมมีขนาดใหญ่กว่าการลบมุมบน Type 02 หน้าแปลน, หน้าแปลนจะไม่ราบกับคอเสื้อ. สิ่งนี้จะสร้าง โหลดประหลาด บนสลักเกลียว, ซึ่งสามารถนำไปสู่:
-
การบดปะเก็น: แรงกดที่ไม่สม่ำเสมอบนปะเก็นทำให้เกิดความล้มเหลวและการรั่วไหลเฉพาะที่.
-
ความเมื่อยล้าของสายฟ้า: โมเมนต์การโค้งงอของสลักเกลียวทำให้สลักเกลียวเสียหายต่ำกว่าขีดจำกัดแรงดึงมาก.
-
การแตกร้าวของหน้าแปลน: วงแหวนเหล็กกล้าคาร์บอนอยู่ภายใต้ก “สอดรู้สอดเห็น” แรงที่มันไม่ได้ออกแบบมาเพื่อรับมือ.
Abtersteel ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเจาะของประเภท 02 หน้าแปลนถูกกลึงด้วยพิกัดความเผื่อที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกับด้านหลังของปลอกคอแบบเต็มหน้า, เพิ่มพื้นที่การปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพสูงสุด.
การเลือกใช้วัสดุ: การเพิ่มประสิทธิภาพและความเข้ากันได้
ข้อดีอย่างหนึ่งที่ลึกซึ้งที่สุดของ Abtersteel EN 1092-1 ชนิด 02 ระบบกำลังแยกวัสดุ. ในสายเคมี PN16, ของเหลวอาจต้องการ 1.4404 (316แอล สแตนเลส). ในการกำหนดค่า Weld Neck มาตรฐาน, หน้าแปลนขนาดใหญ่ทั้งหมดต้องเป็น 316L.
ในรูปแบบ 02 การกำหนดค่า:
-
ปก (การสัมผัสของไหล): 1.4404 (316L) เหล็กกล้าไร้สนิม.
-
หน้าแปลน (โครงสร้าง): เหล็กกล้าคาร์บอน P245GH หรือ S235JR (เคลือบอีพ็อกซี่หรือสังกะสี).
ซึ่งอาจส่งผลให้ก 40-60% การลดต้นทุนวัสดุ สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่โดยไม่ต้องเสียสละแรงต้านทานแรงดันแม้แต่บาร์เดียว.
| ส่วนประกอบ | วัสดุมาตรฐาน | ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน | ความแข็งแกร่ง (เรื่อง) |
| หน้าแปลนสำรอง | S235JR / P245GH | $-10^\circ\text{C}$ ถึง $400^\circ\text{C}$ | $235\text{–}245\text{ MPa}$ |
| ปกเชื่อม | 1.4307 / 1.4404 | $-196^\circ\text{C}$ ถึง $550^\circ\text{C}$ | $200\text{–}220\text{ MPa}$ |
ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการขยายความร้อน
ในระบบ PN16 ทำงานที่อุณหภูมิผันผวน, ระบบ Loose Flange มีพฤติกรรมแตกต่างจากหน้าแปลนคงที่. เนื่องจากแหวนหน้าแปลนไม่ได้เชื่อม, สามารถขยายและหดตัวได้เล็กน้อยโดยไม่ขึ้นอยู่กับท่อ. สิ่งนี้จะช่วยลด ความเครียดจากความร้อน ถ่ายโอนไปยังผนังท่อ. อย่างไรก็ตาม, วิศวกรจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการขยายตัวทางความร้อนของปลอกสวมไม่ทำให้ปลอกสวมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าวงแหวนหน้าแปลน, ซึ่งสามารถ “ล็อค” การประกอบและทำให้เกิดแรงเฉือนที่ไม่คาดคิด.
บทสรุป: เหตุใดจึงเลือกประเภท Abtersteel 02 ระบบ?
อีเอ็น 1092-1 ชนิด 02 หน้าแปลนหลวมคือ “ฮีโร่ที่ไม่ได้ร้อง” ของท่อโมดูลาร์. แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงจากความแข็งแกร่งแบบเดรัจฉานฟอร์ซไปเป็นความยืดหยุ่นเชิงวิศวกรรม. โดยการแยกฟังก์ชันการซีลออกจากฟังก์ชันการหนีบทางกล, Abtersteel จัดให้มีระบบที่เป็น:
-
ติดตั้งง่ายยิ่งขึ้น: ปัญหาการจัดตำแหน่งโบลต์รูเป็นศูนย์.
-
คุ้มค่า: การใช้โลหะผสมราคาแพงอย่างมีกลยุทธ์.
-
บำรุงรักษาได้: สามารถตรวจสอบหรือเปลี่ยนวงแหวนหน้าแปลนได้โดยไม่ต้องตัดท่อ.
สำหรับบริการ PN16, โดยที่ความน่าเชื่อถือไม่สามารถต่อรองได้ แต่เงื่อนไขการติดตั้งมักจะน้อยกว่าอุดมคติ, ประเภท 02 ระบบเสนอการประนีประนอมทางเทคนิคที่ไม่เสียสละอะไรในแง่ของความปลอดภัยในขณะที่ได้ทุกสิ่งในแง่ของประโยชน์ใช้สอยในทางปฏิบัติ.
คุณต้อง เข้าสู่ระบบ การแสดงความคิดเห็น.