اتصالات لوله فولادی ضد زنگ چیست و چگونه کار می کند؟

پاسخ سریع: اتصالات لوله فولادی ضد زنگ چیست و چگونه کار می کنند

اتصالات لوله فولادی ضد زنگ اتصالات ماشینکاری دقیقی هستند که برای اتصال، انشعاب یا خاتمه بخش‌های لوله در سیستم‌های سیال و گاز استفاده می‌شوند و یک مهر و موم نشتی بدون جوش ایجاد می‌کنند. آنها با فشرده کردن مکانیکی یک فرول (یا عنصر آب‌بندی مشابه) در برابر دیواره بیرونی لوله به عنوان مهره کار می‌کنند و یک مهر و موم فلز به فلز را ایجاد می‌کنند که قادر به مقاومت در برابر فشار بالا، لرزش و دمای شدید است. انواع متداول عبارتند از اتصالات فشاری، اتصالات شعله ور و اتصالات جوشی که هر کدام برای محدوده های فشار و الزامات کاربردی مختلف مناسب هستند.

ما مکانیک پشت هر نوع اتصالات، نحوه عمل آب بندی و نحوه استفاده از این اتصالات را توضیح می دهیم.

مکانیک اساسی اتصال اتصالات لوله

اکثر اتصالات لوله فولادی ضد زنگ بر یک اصل اصلی مشابه متکی هستند: فشرده کردن یک جزء آب بندی بر روی قطر بیرونی لوله برای ایجاد یک اتصال مکانیکی و نشتی . در حالی که مکانیسم دقیق بسته به نوع اتصالات متفاوت است، فرآیند مونتاژ عمومی این مراحل را دنبال می کند:

1. لوله به صورت مربعی بریده شده و برای اطمینان از تمیزی و یکنواختی سطح، سوراخ می شود
2. لوله تا زمانی که به شانه داخلی برسد در بدنه فیتینگ قرار می گیرد
3. مهره با دست بر روی بدنه اتصالات رزوه می شود تا زمانی که نرم شود
4. مهره با استفاده از یک آچار بیشتر سفت می شود، تعداد چرخش های دقیق از انگشت محکم (معمولاً 1 تا 1.25 دور برای اتصالات فشاری)
5. این عمل سفت کننده، فرول یا سطح آب بندی را روی لوله فشرده می کند و آب بندی را تشکیل می دهد.

تعداد دورهایی که با انگشت سفت شده اند بسیار مهم است - سفت شدن کم باعث می شود مفصل مستعد نشتی باشد، در حالی که سفت شدن بیش از حد می تواند به فرول یا دیواره لوله آسیب برساند و اتصال را ضعیف کند. اکثر سازندگان تعداد دقیق چرخش را برای هر اندازه اتصالات مشخص می‌کنند و این موارد باید به‌جای برآورد دقیق رعایت شوند.

انواع اتصالات لوله فولادی ضد زنگ و نحوه عملکرد هر کدام

اتصالات فشرده سازی (مبتنی بر فرول)

اتصالات فشاری از یک یا دو فرول (حلقه های فلزی کوچک) استفاده می کنند که بین لوله و بدنه اتصال قرار می گیرند. همانطور که مهره سفت می شود، فرول فشرده شده و به طور دائم تغییر شکل می دهد و کمی به سطح بیرونی لوله می خورد برای ایجاد یک چسب مکانیکی و یک مهر و موم فشار. طرح‌های دو حلقه‌ای که در سیستم‌های ابزار دقیق رایج هستند، یک فرول دوم را برای مقاومت در برابر لرزش بیشتر و آب‌بندی قوی‌تر اضافه می‌کنند.

اتصالات فلر

اتصالات فلر متفاوت عمل می کنند: انتهای لوله به طور مکانیکی به سمت بیرون در زاویه 37 درجه یا 45 درجه با استفاده از ابزار فلرینگ باز می شود. وقتی مهره سفت شد، انتهای لوله گشاد شده مستقیماً بر روی یک صندلی منطبق با زاویه در داخل بدنه اتصال فشرده می شود ، ایجاد مهر و موم فلز به فلز بدون فرول جداگانه. این طراحی در سیستم های هوافضا، هیدرولیک و تبرید رایج است که مقاومت در برابر فشار بالا و لرزش در اولویت هستند.

اتصالات جوشی

برای اتصالات دائمی و با یکپارچگی بالا، اتصالات جوش داده شده مستقیماً به لوله جوش داده می شوند یا به صورت سوکت جوش داده می شوند. از آنجایی که هیچ مهر و موم مکانیکی وجود ندارد که به طور بالقوه در طول زمان شل شود، اتصالات جوش داده شده بالاترین مقاومت نشتی را ارائه می دهند و معمولاً برای خطوط فرآیند بحرانی مشخص می‌شوند، اگرچه آنها توانایی جدا کردن اتصال را برای تعمیر و نگهداری قربانی می‌کنند.

اتصالات فشاری برای اتصال

اتصالات فشار به اتصال از یک کولت داخلی و سیستم O-ring استفاده می کنند. لوله به سادگی به داخل اتصالات فشار داده می شود تا زمانی که در جای خود قفل شود، با دندان‌های کلت لوله را می‌گیرند در حالی که O-ring مهر و موم فشار را فراهم می‌کند . اینها به دلیل نصب سریع و بدون ابزار در سیستم های پنوماتیکی محبوب هستند، اگرچه معمولاً برای فشارهای پایین تر از اتصالات فشرده سازی یا شعله ور رتبه بندی می شوند.

مقایسه انواع اتصالات بر اساس عملکرد

برای ابزار دقیق و سیستم‌های فرآیندی فشار بالا، اتصالات فشرده‌سازی دو فرل معمولاً استاندارد صنعتی هستند. ، تعادل موثری بین سهولت نصب، قابلیت استفاده مجدد و قابلیت فشار ارائه می دهد که گزینه های جوش داده شده یا فشار به اتصال نمی توانند در اکثر زمینه های صنعتی مطابقت داشته باشند.

چرا از فولاد ضد زنگ برای اتصالات لوله استفاده می شود؟

فولاد ضد زنگ به چند دلیل عملی، انتخاب ماده غالب برای اتصالات لوله دقیق است:

1. مقاومت در برابر خوردگی - در برابر زنگ زدگی و حملات شیمیایی بسیار بهتر از فولاد کربنی مقاومت می کند و عمر مفید را در محیط های سخت افزایش می دهد
2. نسبت استحکام به وزن بالا - فشار بالا را بدون نیاز به دیوارهای اتصال بیش از حد ضخیم تحمل می کند
3. تحمل دما - حفظ یکپارچگی مکانیکی در طیف وسیعی، اغلب از -320 درجه فارنهایت تا بیش از 1000 درجه فارنهایت بسته به آلیاژ
4. خواص بهداشتی - سطح غیر متخلخل که حاوی باکتری نیست، برای کاربردهای غذایی و دارویی مهم است

بین دو درجه رایج، فولاد ضد زنگ 316 در برابر خوردگی ناشی از کلرید در مقایسه با 304 مقاومت عالی ارائه می دهد. ، آن را به انتخاب ارجح برای محیط های پردازش دریایی، فراساحلی و شیمیایی تبدیل می کند، در حالی که 304 یک گزینه مقرون به صرفه برای کاربردهای صنعتی عمومی و کاربردهای کم خوردگی باقی می ماند.

کاربردهای رایج اتصالات لوله فولادی ضد زنگ

به دلیل قابلیت اطمینان آنها در برابر فشار و مقاومت در برابر خوردگی، اتصالات لوله فولادی ضد زنگ به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود:

1. ابزار دقیق و کنترل فرآیند - اتصال گیج های فشار، فرستنده ها و خطوط نمونه
2. سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک - انتقال سیال یا هوا با فشار بالا به محرک ها و سیلندرها
3. نفت و گاز - سیستم های نمونه برداری، اتصالات آنالایزر و ابزار دقیق سر چاه
4. تولید نیمه هادی - سیستم های انتقال گاز با خلوص فوق العاده بالا
5. فرآوری مواد غذایی، آشامیدنی و دارویی - اتصالات لوله های بهداشتی که نیاز به تمیز کردن و استریل کردن آسان دارند

به طور خاص در کاربردهای نیمه هادی و دارویی، اتصالات اغلب برای دستیابی به سطوح داخلی بسیار صاف، الکتروپولیشی می شوند کاهش گیر افتادن ذرات و خطر آلودگی در سیستم‌های با خلوص فوق‌العاده بالا که حتی باقی‌مانده‌های میکروسکوپی نیز می‌توانند کیفیت محصول را به خطر بیندازند.

اشتباهات رایج نصب که باعث نشتی می شود

حتی اتصالات با کیفیت بالا نیز در صورت نصب نادرست ممکن است نشت کنند. رایج ترین خطاها عبارتند از:

1. استفاده از کاتر لوله ای که به جای برش تمیز و مربعی، لبه ای زاویه دار یا سوراخ بر جای می گذارد
2. عدم قرار دادن کامل لوله در مقابل شانه اتصال قبل از سفت کردن
3. سفت شدن بیش از حد یا کم سفت شدن مهره نسبت به تعداد نوبت های مشخص شده توسط سازنده
4. اختلاط مارک های مناسب یا طرح های فرول که از نظر ابعادی سازگار نیستند
5. استفاده مجدد از اتصالات در بخش دیگری از لوله بدون تأیید مجدد نیش فرول

یک اتصال فشرده سازی به درستی ساخته شده باید در هنگام جداسازی برای بازرسی، یک علامت گزش فرول قابل مشاهده و یکنواخت روی لوله نشان دهد. یک علامت گزش ناهموار یا کم عمق نشانگر واضحی است که نصب اولیه کمتر سفت شده و احتمالاً نشت کرده است.