Egy vállalkozó nemrégiben feltett nekünk egy kérdést, amely gyakrabban merül fel, mint gondolná:"Kihagyhatjuk a belső hegesztést a csúszó{0}}peremen, hogy időt takarítsunk meg? A külső hegesztés nagyon erősnek tűnik."
Ez érthető kérdés -, különösen az ütemterv miatti nyomás alatt. De a válasz egyértelmű nem, és az ok sokkal többet számít, mint egy egyszerű kód idézet. Ez a cikk elmagyarázza a két-hegesztési követelmény mögött meghúzódó mérnöki logikát, mi történik valójában, ha csak egy varrat használ, és hogyan lehet azt az első alkalommal helyesen elvégezni a -webhelyen.
ANSI csúszós karimahegesztés
Mit mond a kód valójában - és miért
Az ASME B16.5 az NPS ½" és 24" közötti tartományban lévő csőkarimák irányadó szabványa. Nemcsak a karima geometriáját határozza meg, hanem azt is, hogy a karimát hogyan kell a csőhöz rögzíteni. BármelyikhezANSI csúszó karima, a szabvány egyértelmű:két sarokvarrattal kell ellátni - egyet a külső oldalon (az agy végén) és egyet a belső oldalon (a karima homlokoldalán).
Ez nem bürokratikus óvatosság. Mindegyik varratnak külön mechanikai funkciója van, és egyik sem helyettesítheti a másikat.
| Hegesztési pozíció | Elsődleges funkció |
|---|---|
| Külső sarokvarrat(csomóvég) | Axiális terhelést, hajlítónyomatékot és csőkihúzó{0}}erőt visel |
| Belső sarokvarrat(furat vége) | Tömíti a gyűrű alakú rést a cső külső átmérője és a karima furata között; megakadályozza a réskorróziót és a folyadék bejutását |
Távolítsa el a belső hegesztést, és egy tömítetlen gyűrű alakú résben - közvetlen útvonalat hagy a technológiai folyadéknak a cső és a karimatest közötti vándorlására. Ciklikus nyomás vagy hőtágulás hatására ez a rés feszültségerősítőként működik, fokozatosan az egyetlen megmaradt külső hegesztéssel szemben. Ehelyett távolítsa el a külső hegesztést, és a karima lényegében egy tömítővarraton lóg, közel -nulla hajlítási ellenállással. Mindkét forgatókönyv ugyanúgy végződik: idő előtti kifáradás.
Az ASME B31.3 Process Piping Code (308.2.1 szakasz) a kettős hegesztést kötelezővé teszi bizonyos szolgáltatási kategóriákban - súlyos erózió, réskorrózió kockázata és ciklikus terhelési környezetekben. Ezek nem szélsőséges esetek; a valódi ipari csővezetékek nagy részét írják le.
CNCJ Ansi Slip On Frange
Egyetlen-hegesztési hiba fizikája
Ahhoz, hogy megértsük, miért nem sikerülnek az egyszeri{0}}hegesztési varratok, alapvető ismeretekre van szükségsarokvarrat fáradtsága- a szöghegesztési varratok hajlama arra, hogy a gyökértől vagy a lábfejtől kezdve megrepedjenek ismételt terhelés hatására.
Teljes-áthatoló tompahegesztés, mint amilyen az aHegesztett nyaki karima ASME B16.5, a csövet és a karimát egy folytonos, sima fém keresztmetszetű-biztosítékgá alakítja. A stressz egyenletesen áramlik át rajta. Ezzel szemben a sarokvarrat hirtelen geometriai változást hoz létre - egy bevágás hatás - mind a gyökérnél, mind a lábujjnál. Fárasztó terhelés (nyomásciklusok, rezgés, hőtágulás) hatására ezek a feszültségkoncentrációs pontok károkat halmoznak fel.
Ha csak a külső sarokvarrat van jelen, a csőben belső nyomás fejti ki akíváncsi pillanata karimán. A nem alátámasztott furat élére gondoljon karként: a belső nyomás megpróbálja „megnyitni” a cső és a karima felülete közötti rést, és a külső hegesztést excentrikusan terheli, nem pedig axiálisan. Ez a kifárasztó művelet jelentősen, akár négyszeresére növeli a hegesztési varratgyökére ható feszültséget - egy megfelelően kétszeres-hegesztett telepítéshez képest, az ASME B31 keretrendszerek szerinti mérnöki gyakorlatban idézett fáradtságértékelési adatok szerint.
Az eredmény: ami megfelelő külső hegesztésnek tűnik, a várható élettartamának töredéke alatt megrepedhet a gyökerétől.
Ez az egyik fő oka annak, hogy a karimás csatlakozások -csúszása, még akkor is, ha helyesen dupla{1}}hegesztéssel történik, kb.a nyomáserő két-harmadaegyenértékű hegesztési nyakkarima, és nagyjábólegy-harmada a fáradtsági élettartamnak. Ezek nem elméleti szankciók, - olyan korlátok között vannak kialakítva,-amelyeket a szolgáltatás kiválasztásánál figyelembe kell venni.
A rejtett kockázat: Az intersticiális üreg
Van egy finomabb probléma, amelyet néha még a tapasztalt csővezeték-mérnökök is figyelmen kívül hagynak.
Amikor egy csúszó-perem dupla-hegesztésre kerül, a két sarokvarrat egy zárt gyűrű alakú üreget hoz létre a cső külső külső és a karima furata között. A legtöbb esetben ez jóindulatú. De bizonyos szolgáltatási környezetekben - különösen folyékony rendszerekben, ahol a közeg átdiffundálhat a fémen, vagy áthatolhat a mikro-folytonossági hiányosságokon - ez a beszorult hely felelősséggé válik.
Az ASME B31.3 F. függelék (elővigyázatossági, nem{1}}kötelező függelék) kifejezetten megjegyzi, hogy folyadékszolgáltatások esetén, beleértve a vákuumszolgáltatást, vagy ahol a technológiai folyadék bediffundálhat zárt terekbe, a két hegesztési varrat közötti intersticiális üreget figyelembe kell venniszellőztetés. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az alkalmazható szervizeknél egy kis szellőzőnyílást kell megadni a karimás agyban, hogy az üreg ne váljon nyomáscsapdává a hidrosztatikus tesztelés vagy a szerviz indítása során.
Ezt ritkán tárgyalják az általános csúszási-peremvezetők -, de a hidrogénüzemben, kriogén alkalmazásokban vagy a furathegesztés teljes szivárgásvizsgálatát igénylő rendszerekben karimákat meghatározó mérnökök számára ez egy igazi mérnöki szempont.
A hegesztési méretre vonatkozó követelmények: nem a hegesztő döntése alapján
A hegesztési varratok számán túl améretminden sarokvarrat kódja -meg van határozva. Ez egy másik terület, ahol a terepi gyakorlat néha eltér a szokásos követelményektől.
Az ASME B31.1 (Power Piping) és B31.3 (folyamatcsövek) szerint, 328.5.2B ábra:
- Belső sarokvarrat láb mérete:a cső falvastagsága közül a kisebbnek kell lennie (T) vagy 6 mm
- Külső sarokvarrat láb mérete:1,4 × kisebbiknek kell lennieTvagy az agy vastagsága
Gyakori hiba a külső hegesztési varrat túlméretezése - akár megjelenés miatt, akár azért, mert a hegesztő tapintással, nem pedig eljárással dolgozik. A túlméretezett sarokvarratok nem javítják a kötés szilárdságát; növelik a hőbevitelt, torzulást okozhatnak, és maradék feszültségeket generálhatnak, amelyek ténylegesen csökkentik a fáradási teljesítményt. A minimálisan megadott méret egyben a célméret is.
Az ASME VIII-1 2009-es frissítése (UW-21. szakasz) felfelé módosította a nyomástartó edények fúvókáiként használt karimák B16.5 szabványos csúszásánál- a minimális külső sarokvarrat méretét – ez a változás egyes tartományokban a CRN (kanadai regisztrációs szám) frissítését igényelte. Ez a szabályozási evolúció a folyamatban lévő kódfinomítást tükrözi, amely a terepi teljesítményadatokon alapul, nem pedig konzervatív túltervezésen.
Csúszás-bekapcsolt és dugós hegesztés: Miért különbözik a hegesztési varratok száma
Gyakori zűrzavar:ha a hüvelyes hegesztési karimák egyben hegesztett{0}}csatlakozás is, miért csak egy külső hegesztésre van szükség?
A válasz a geometria. A dugós hegesztési karimának van egy megmunkált ellenfurata (hüvely), amelybe a csövet behelyezik. A csővég egy ütközőnek támaszkodik a dugaszolóaljzaton belül, és egyetlen külső sarokvarrat készül az agynál. A cső-a-hüvelyhez való illeszkedés elég szoros ahhoz, hogy ne legyen jelentős gyűrű alakú rés a tömítéshez -, maga a dugaszolóaljzat fala biztosítja azt a mechanikai kapcsolódási és részleges tömítési funkciót, amelyet a belső hegesztés biztosítja a csúszó-konfigurációban.
A perselyhegesztési karimákat ezért kis -furatú, nagy{1}}nyomású alkalmazásokhoz használják (jellemzően NPS kisebb vagy egyenlő, mint 2"–4"), ahol a belső hegesztéshez a furathoz való hozzáférés fizikailag nem lenne praktikus. A kompromisszum egy lehetséges réskorróziós zóna a cső végén a foglalat belsejében -, ezért általában kerülik a hegesztési csatlakozásokat a korrozív vagy rés{7}}szolgáltatások során.
Ennek a megkülönböztetésnek a megértése megakadályozza a helytelen alkalmazást:az ANSI Slip On Flange nem egy dugós hegesztési karima eltávolított ütközővel.A belső hegesztés funkcionális követelmény, nem opcionális kiegészítés.
Összegzés: Mit jelent valójában a „helyes telepítés”.
A csővezeték-mérnökök, minőségellenőrző ellenőrök és a karimákon{0}}csúszással dolgozó vállalkozók számára a helyes telepítés négy ellenőrizhető követelménytől függ:
- Két hegesztés, mindig.Külső filé a kerékagynál, belső filé a furat végén. Nincs kivétel az ütemezés, a hozzáférési nehézségek vagy az észlelt redundancia tekintetében.
- Megfelelő hegesztési méret.Kövesse az ASME B31.1/B31.3 328.5.2B ábrát. A minimális lábméretek - nem túlméretesek.
- Ellenőrizze az üreget az érzékeny szolgáltatásokban.Ha a technológiai folyadék diffundálhat, vagy ha vákuumtesztre van szükség, olvassa el a B31.3 F függeléket az intersticiális üreg légtelenítéséről.
- Igazítsa a karima típusát a szervizhez.A 600-as és magasabb osztályú, ciklikus szervizelés vagy magas hőmérsékletű alkalmazások esetén értékelje ki, hogy a hegesztési nyakkarima a megfelelő specifikáció, nem pedig a csúszás{2}}.
Ezek nem papírmunkára vonatkozó követelmények -, hanem azok a műszaki feltételek, amelyek mellett a csatlakozás közzétett nyomás- és kifáradási értékei érvényesek. Térjen el tőlük, és a tervezési alapon kívül működik.
GYIK
K: Egyelőre kód-kompatibilis, ha csak egy sarokvarrat{1}}alkalmaz egy csúszó-peremet?
A B31.3 és B31.1 szabvány szerinti ASME B16.5 szabványos telepítéseknél nincs szükség - két sarokvarratra. Egyes nem-kódos vagy könnyű-alkalmazások (általános szerkezeti szolgáltatás, alacsony-nyomású közművek a nyomás alatti csővezetékek kódjain kívül) megengedhetik egyetlen hegesztést, de ezt kifejezetten dokumentálni és jóváhagyni kell, nem pedig feltételezni.
K: Hogyan vizsgálja meg a belső sarokvarratot a cső felszerelése után?
A hegesztés közbeni szemrevételezéses ellenőrzés az elsődleges módszer - a furat hozzáférhetősége a külső hegesztés befejezése előtt. A beszerelést- követően a festék behatolási teszt (PT/DPT) használható hozzáférhető hegesztési felületeken. A radiográfiás vizsgálat (RT/X-ray) nem praktikus sarokvarratok esetén; ez az egyik velejáró ellenőrzési korlát a karimák-csúszására a hegesztési nyakkarimákkal szemben, ahol a tompahegesztés teljesen röntgenképes.
K: Mi a maximális nyomásosztály az ANSI csúszáshoz-a karimákon?
Az ASME B16.5 felsorolja a 150-1500 osztályú karimák csúszását az NPS ½" és 24" közötti méretekhez (Class 1500 csak 2½"-ig). A gyakorlatban azonban a legtöbb iparági specifikáció a 300-as, vagy 6-os osztályú 300-as, vagy 6-os tömítési osztályú karimák csúszását korlátozza. hegesztési tervek a fáradtság és az ellenőrzési korlátok miatt.
K: Használható-e a karima-csúszása a gőzszolgáltatásban?
Alacsony-nyomású gőz esetén (150/300-as osztály, nem-ciklikus) csúszó-peremeket alkalmaznak, de ezek gondos értékelést igényelnek. Nagynyomású-gőzhöz, emelt-hőmérsékletű gőzhöz vagy bármilyen hőciklusnak kitett gőzvezetékhez a legtöbb csővezeték-kód és számos üzemi specifikáció hegesztési nyakkarimákat ír elő. A kettős sarokvarrat konfigurációjának kifáradási élettartama - hozzávetőlegesen egy-harmada a tompahegesztett{11}}hegesztett csatlakozásénak -, ciklikus termikus környezetben kritikussá válik.
K: Hogyan biztosítja a Chengjiu (CNCJ), hogy a karimák csúszását{0}}a megfelelő furat- és agyméretre gyártsák a megfelelő dupla-hegesztés-illesztéséhez?
A CNCJ Quzhou (Zsejiang állam) telephelyén az összes ANSI B16.5 csúszó{1}}karimát erre a célra szolgáló CNC esztergagépeken dolgozzák meg, és a furattűréseket a B16.5 mérettáblázattal ellenőrzik a gyártás megkezdése előtt. A furat-a-cső külső külső hézaga szabályozott, hogy biztosítsa a megfelelő illeszkedést-mindkét sarokvarrathoz, túlzott hézag nélkül. Minden egyes gyártási tételt méretellenőrzésnek vetnek alá sík-fektetéssel, 100%-os lefedettséggel, és az anyagot PMI{10}}ellenőrzik a megadott minőség szerint (A105, SS304, SS316L stb.). Az EN 10204 3.1 szabvány szerinti MTC-k alapfelszereltségként szerepelnek minden megrendeléshez.
A CNCJ (Zhejiang Chengjiu Pipeline Co., Ltd.) 2012 óta gyárt rozsdamentes acél és szénacél karimákat ANSI B16.5, EN 1092{10}}1, GOST, JIS és más nemzetközi szabványok szerint. Kérésre a BV, az SGS, a TÜV és a Lloyd's 9001:2015 tanúsítványa és harmadik fél általi ellenőrzése is elérhető.