TRONG 1092-1 Loại hình 02 Hệ thống mặt bích lỏng lẻo trong dịch vụ PN16

Độc thoại nội tâm: Triết lý của sự kết nối lỏng lẻo

Tôi đang suy nghĩ về EN 1092-1 Loại hình 02 vành, một thành phần đó, thoạt nhìn, có vẻ mâu thuẫn. Đó là một “Loại lỏng lẻo” vành, tuy nhiên nó được sử dụng trong các hệ thống áp suất PN16 trong đó độ cứng thường là ưu điểm chính. Tại sao phải tách vòng bích ra khỏi bộ phận giữ áp? Tôi đang nghĩ về “Loại 32” hoặc “Loại 33” vòng cổ được hàn vào - 'các đầu được buộc chặt'.’ Đây là một cách tiếp cận mô-đun cho đường ống. Bản thân mặt bích không bao giờ chạm vào chất lỏng; nó nằm sau một chiếc cổ áo. Điều này có nghĩa là tôi có thể sử dụng thép carbon cường độ cao cho vòng mặt bích để xử lý ứng suất bắt vít, trong khi vòng đệm có thể là vật liệu khác—có thể là thép không gỉ đắt tiền hơn hoặc thép cacbon được xử lý đặc biệt—để xử lý sự ăn mòn hoặc nhiệt độ của vật liệu. Tại Abtersteel, tính linh hoạt này là một lợi thế thiết kế. Tôi đang hình dung quá trình hàn. Chúng tôi không hàn mặt bích; chúng tôi đang hàn cổ áo ('phần cuối sơ khai') đến đường ống. Điều này giải quyết một vấn đề lớn trong lĩnh vực này: liên kết. Với mặt bích cổ hàn cố định, các lỗ bu lông phải được định hướng hoàn hảo trước khi hàn. Với một loại 02 Mặt bích lỏng lẻo, bạn hàn cổ áo trước, và sau đó bạn có thể xoay vòng mặt bích để khớp với mặt bích giao phối một cách hoàn hảo. Đó là một giải pháp tao nhã cho sự thất vọng cơ học của 'hai lỗ'.’ Nhưng có một sự đánh đổi. Đường dẫn tải là khác nhau. Lực bu lông truyền qua vòng mặt bích, vào phía sau cổ áo, rồi vào miếng đệm. Tôi cần khám phá 'Khuôn mặt liên hệ’ và cách duy trì định mức PN16—16 bar áp suất không đổi—mà không cần gia cố cấu trúc của trục côn. Đây là về lực cắt ở mặt tiếp xúc cổ-bích.

Tổng hợp kỹ thuật: TRONG 1092-1 Loại hình 02 Hệ thống mặt bích lỏng lẻo trong dịch vụ PN16

Trong thế giới khắt khe của tiêu chuẩn đường ống Châu Âu, Các TRONG 1092-1 Loại hình 02 Mặt bích lỏng lẻo thể hiện sự khởi đầu tinh tế khỏi kiến ​​trúc nguyên khối của các thiết kế Weld Neck hoặc Slip-On. Sản xuất bởi Abtersteel, các bộ phận này cung cấp giải pháp tách rời cho các hệ thống áp suất trong đó việc dễ dàng lắp đặt và tối ưu hóa vật liệu là điều tối quan trọng. Để hiểu được Loại 02, người ta phải nhìn qua vòng thép và nhìn vào sức mạnh tổng hợp cơ học giữa mặt bích và vòng đệm hàn liên quan của nó.

Kiến trúc tách rời: Loại hình 02 và loại 32/33

EN 1092-1 Loại hình 02 về mặt kỹ thuật là một “mặt bích hỗ trợ.” Đó là một vòng tròn có lỗ bu lông nhưng không có mặt bịt kín. Mục đích duy nhất của nó là cung cấp lực kẹp cơ học. Việc niêm phong thực tế được thực hiện bởi một Loại hình 32 (Cổ tấm hàn) hoặc một Loại hình 33 (Cuối ống Lapped).

Khi các kỹ sư của Abtersteel chỉ định hệ thống này, họ đang giải quyết hai thách thức chính:

1. Kinh tế vật chất: Trong môi trường ăn mòn, chỉ có cổ áo (tiếp xúc với chất lỏng) cần phải được làm bằng hợp kim đắt tiền. Loại 02 mặt bích có thể được làm bằng thép carbon P245GH tiêu chuẩn hoặc thậm chí S235JR, giảm đáng kể Tổng chi phí sở hữu (TCO).

2. Tự do luân chuyển: Vì mặt bích không được hàn vào đường ống, nó có thể xoay 360 độ. Điều này rất có giá trị khi kết nối với van hoặc máy bơm nơi định hướng lỗ bu lông được cố định và không thể điều chỉnh được..

Động lực học áp suất PN16: Lực kẹp

Các PN16 ký hiệu chỉ ra áp suất danh nghĩa của 16 thanh ở nhiệt độ môi trường xung quanh. trong một loại 02 Hệ thống, tải bu lông ($F_b$) phải được truyền từ vòng mặt bích đến cổ áo. Điều này tạo ra một điểm tiếp xúc có ứng suất cao ở “lòng” hoặc vai cổ áo.

Không giống như mặt bích cổ hàn nơi ứng suất được phân bổ thông qua một trục hình côn, loại 02 dựa vào độ dày của vòng để ngăn chặn “giác hơi” hoặc cúi đầu. Loại Abtersteel 02 mặt bích phục vụ PN16 được thiết kế với độ dày xác định ($C1$) đảm bảo lực bu-lông được phân bố đều trên bề mặt đệm của cổ áo.

Dữ liệu được tối ưu hóa cho dịch vụ PN16 theo EN 1092-1 Loại hình 02 tiêu chuẩn tại Abtersteel.

Phương pháp hàn: Nối cổ áo với ống

Tính toàn vẹn kỹ thuật của một loại 02 hệ thống bản lề hoàn toàn trên mối hàn giữa đường ống và cổ áo (Loại hình 32 hoặc 33). Vì bản thân mặt bích là “lỏng lẻo,” nó không thể đóng góp vào độ bền kết cấu của khớp.

Loại 32 Mối hàn cổ tấm

Loại 32 cổ áo thực chất là một chiếc nhẫn phẳng. Nó được hàn vào đường ống bằng cách sử dụng mối hàn phi lê đôi hoặc một mối hàn mông xuyên thấu hoàn toàn, tùy thuộc vào độ dày thành và yêu cầu cụ thể của mã bình chịu áp lực (chẳng hạn như VN 13480).

• Mối hàn bên trong: Ngăn chặn sự ăn mòn kẽ hở và cung cấp đường dẫn dòng chảy trơn tru.

• Mối hàn ngoài: Cung cấp phần đính kèm cấu trúc chính để chống lại lực đẩy áp lực dọc ($F_p = P \times A$).

Loại 33 Mối hàn cuối

Loại 33 cổ áo có một cái ngắn “cổ ” hoặc sơ khai. Cái này được hàn giáp mép với ống. Điều này vượt trội về mặt kỹ thuật đối với dịch vụ PN16 vì nó cho phép Kiểm tra thể tích (Chụp X quang hoặc UT) của mối hàn. Abtersteel khuyến nghị Loại 33 dành cho môi trường có độ rung cao hoặc hệ thống bị sốc nhiệt, vì mối hàn giáp mép mang lại đặc tính mỏi tốt hơn so với mối hàn góc được sử dụng trên Type 32.

Ứng suất cơ học và “Bán kính” Xung đột

Điểm hỏng hóc nghiêm trọng trong hệ thống mặt bích lỏng là bán kính tại điểm nối của vòng đệm và đường ống.. Loại 02 mặt bích có một góc vát hoặc bán kính nhỏ trên lỗ bên trong của nó để phù hợp với mối hàn hoặc bán kính của vòng đệm.

Nếu bán kính mối hàn lớn hơn góc vát trên Type 02 vành, mặt bích sẽ không nằm thẳng trên cổ áo. Điều này tạo ra một tải lệch tâm trên bu lông, điều đó có thể dẫn đến:

1. Nghiền đệm: Áp lực không đồng đều lên miếng đệm dẫn đến hỏng hóc và rò rỉ cục bộ.

2. Mệt mỏi bu lông: Mômen uốn trên các bu lông khiến chúng bị hỏng dưới giới hạn chịu kéo của chúng..

3. nứt mặt bích: Vòng thép carbon phải chịu một “tò mò” buộc nó không được thiết kế để xử lý.

Abtersteel đảm bảo rằng lỗ khoan của Loại 02 mặt bích được gia công với dung sai chính xác để đảm bảo tiếp xúc toàn mặt với mặt sau của cổ áo, tối đa hóa diện tích niêm phong hiệu quả.

Lựa chọn vật liệu: Tối ưu hóa và tương thích

Một trong những lợi ích sâu sắc nhất của Abtersteel EN 1092-1 Loại hình 02 hệ thống tách rời vật liệu. Trong dây chuyền hóa chất PN16, chất lỏng có thể yêu cầu 1.4404 (316Thép không gỉ). Trong cấu hình Weld Neck tiêu chuẩn, toàn bộ mặt bích lớn phải là 316L.

trong một loại 02 cấu hình:

• cổ áo (Liên hệ chất lỏng): 1.4404 (316L) Thép không gỉ.

• Mặt bích (Cấu trúc): Thép cacbon P245GH hoặc S235JR (Sơn Epoxy hoặc mạ kẽm).

Điều này có thể dẫn đến một 40-60% giảm chi phí vật chất cho các đường ống có đường kính lớn mà không phải hy sinh một thanh khả năng chịu áp lực nào.

Cân nhắc giãn nở nhiệt

Trong hệ thống PN16 hoạt động ở nhiệt độ dao động, hệ thống mặt bích lỏng hoạt động khác với mặt bích cố định. Vì vòng mặt bích không được hàn, nó có thể giãn nở và co lại một chút độc lập với đường ống. Điều này làm giảm Ứng suất nhiệt chuyển vào thành ống. Tuy nhiên, các kỹ sư phải đảm bảo rằng sự giãn nở nhiệt của vòng đệm không làm cho nó phát triển nhiều hơn đáng kể so với vòng mặt bích, cái nào có thể “khóa” sự lắp ráp và gây ra ứng suất cắt không lường trước được.

Phần kết luận: Tại sao chọn loại Abtersteel 02 Hệ thống?

EN 1092-1 Loại hình 02 Mặt bích lỏng lẻo là “anh hùng chưa được ca ngợi” của đường ống mô-đun. Nó thể hiện sự chuyển đổi từ sự cứng nhắc mạnh mẽ sang tính linh hoạt được thiết kế. Bằng cách tách chức năng bịt kín khỏi chức năng kẹp cơ khí, Abtersteel cung cấp một hệ thống:

• Dễ dàng cài đặt hơn: Không có vấn đề căn chỉnh lỗ bu lông.

• Hiệu quả về chi phí: Chiến lược sử dụng hợp kim đắt tiền.

• Có thể bảo trì: Vòng mặt bích có thể được kiểm tra hoặc thay thế mà không cần cắt ống.

Đối với dịch vụ PN16, trong đó độ tin cậy là không thể thương lượng nhưng điều kiện lắp đặt thường kém hơn lý tưởng, loại 02 hệ thống đưa ra một thỏa hiệp kỹ thuật mà không hy sinh gì về mặt an toàn trong khi đạt được mọi thứ về tiện ích thực tế.