Sissejuhatus
Toruliitmikud on iga vedeliku{0}}käitlemissüsteemi alustala. Olenemata sellest, kas projekteerite naftakeemia rafineerimistehast, farmaatsiavee-sissepritsekontuuri, avamere naftaplatvormi või kõrge-temperatuuriga elektrijaama, täidavad toruliitmikud kolme olulist funktsiooni: need muudavad voolu suunda, haruvad voolu mitmele teele, ühendavad erineva suurusega torusid ning lõpetavad või tihendavad torude otsad.
Vale paigalduse tagajärjed on rasked. Vale rõhuklassi liitmik võib normaalsetes töötingimustes puruneda. Kokkusobimatust materjalist valmistatud liitmik võib mõne kuu jooksul pärast kasutuselevõttu korrodeeruda, saastada protsessivedelikku või põhjustada katastroofilist riket. Vale mõõtmestandardi järgi tehtud liitmik tekitab montaaži õudusunenägusid, keevisõmblusvigu ja kulukat ümbertööd.

See artikkel on üles ehitatud lõpliku tehnilise viitena. See hõlmab kõiki suuremaid toruliitmike tüüpe - põlved, kolmikud, reduktorid, kaaned, liitmikud, liitmikud, ristid ja külgmised osad - koos standardsete määratluste, mõõtmestandardite, materjaliklasside, surveklasside ja valikujuhistega, mida kõike toetavad objektiivsed andmetabelid koos selgete allikaviitetega. Eesmärk on ressurss, mis on samaaegselt kasulik vanemtorustikuinsenerile, kes määrab ASME B31.3 protsessitorustike ja on juurdepääsetav õpilasele, kes puutub toruliitmikega esimest korda kokku.
Paigalduse spetsifikatsioon
Iga professionaalne toruliitmiku spetsifikatsioon algab standarditest. Standardid määratlevad geomeetria, mõõtmed, tolerantsid, materjalinõuded, rõhu{1}}temperatuuri väärtused ja märgistamisnõuded. Sobivuse „standardile” määramine ei ole bürokraatia -, see on mehhanism, mille abil inseneri kavatsused muudetakse usaldusväärselt valmistatud tooteks.
Tabel 1: Toruliitmike esmased rahvusvahelised standardid
|
Standardne |
Väljastav asutus |
Reguleerimisala ja rakendus |
|
ASME B16.9 |
ASME |
Tehases -valmistatud sepistatud põkk-keevitusliitmikud (põlved, triibud, reduktorid, korgid, ristid). Suurused NPS 1/2 kuni 48. Kõige laialdasemalt viidatud standard kogu maailmas protsessitorude põkk{6}}keevisliitmike jaoks. |
|
ASME B16.11 |
ASME |
Sepistatud liitmikud - pistikupesa-keevitatud ja keermestatud (põlved, triibud, liitmikud, korgid, ristid). Suurused NPS 1/8 kuni 4. Väikese -ava ja kõrgsurvega{7}}rakenduste jaoks. |
|
MSS SP-43 |
MSS |
Sepistatud roostevabast terasest põkk{0}}keevitusliitmikud (kerge-sein, skeem 5S ja 10S). Täiendab ASME B16.9 õhukese-seinaga roostevaba terase jaoks, mida kasutatakse farmaatsia-, toidu- ja madalrõhu{7}}teeninduses. |
|
MSS SP-97 |
MSS |
Integraalselt tugevdatud pistikupesa keevisõmblus, keermestatud ja põkk{0}}õmbluse haru väljalaskeliitmikud (o-võimaldab: keevisõmblus, pistikupesa, keermesliit). Määrab harude tugevdusliitmike geomeetria. |
|
EN 10253-4 |
CEN |
Põkk-keevitustoruliitmikud - 4. osa: sepistatud austeniit- ja austeniit-ferriit (dupleks) roostevaba teras. Euroopa standard, mis vastab ASME B16.9 roostevabale terasele. Mõõtmed on joondatud EN 10216-5 toruga. |
|
ASME B16.28 |
ASME |
Sepistatud terasest põkk{0}}keevitus lühikese raadiusega põlved ja tagasilöögid. Hõlmab lühikese-raadiusega (SR) küünarnuki geomeetriat, kus ruum on piiratud. |
|
ASME B16.49 |
ASME |
Tehases -valmistatud sepistatud terasest põkk-keevitusinduktsioonpainid transpordi- ja jaotussüsteemide jaoks. Põllu-paigaldatud suurte-läbimõõduga painde jaoks. |
|
ASTM A403 |
ASTM |
Sepistatud austeniitsest roostevabast terasest toruliitmike spetsifikatsioon. Määratleb keemilise koostise, mehaanilised omadused ja katsenõuded austeniit-SS põkk--keevisliitmike jaoks (304, 316, 321, 347 jne). |
|
ASTM A815 |
ASTM |
Spetsifikatsioonid sepistatud ferriit-, ferriit-/austeniit- ja martensiitsetest roostevabast terasest toruliitmike jaoks. Hõlmab dupleks- (2205, 2507) ja ferriitseid. |
|
ASTM B366 |
ASTM |
Tehases{0}}valmistatud sepistatud niklist ja niklisulamist liitmike spetsifikatsioonid. Hõlmab Alloy 625, C-276, 825, 400 ja muid niklisulamist liitmikke. |
Allikas: ASME B16.9-2018, ASME B16.11-2016, MSS SP-43-2008, MSS SP-97-2012, EN 10253-4:2008, ASTM A403/A403M-22, ASTM B16.11-2015/A3615M.
Küünarnuki liitmikud
Anküünarnukkon toruliitmik, mis muudab voolu suunda torusüsteemis. See on kõige sagedamini kasutatav liitmik mis tahes torustiku paigutuses. Põlvnukid määratakse nende paindenurga, raadiuse (pikk või lühike), suuruse (NPS) ja otsaühenduse tüübi (põkk-, pesa- või keermestatud) järgi. Raadiuse eristamise mõistmine on hüdraulilise disaini jaoks ülioluline.

Pika raadiusega vs. lühikese raadiusega küünarnukid
Küünarnuki raadius määrab, kui järsult see voolu suunda muudab ja sellest tulenevalt kui suure rõhulanguse see tekitab ja kui palju ruumi kulub. Kaks standardset raadiuse tüüpi määratakse nende keskjoone raadiuse järgi toru nimisuuruse suhtes:
- Pika raadiusega (LR) küünarnukk:Keskjoone raadius=1.5 × NPS. Loob voolusuuna järkjärgulise muutuse. Väiksem rõhulangus, väiksem turbulents ja väiksem erosioon kurvis. Eelistatud enamiku protsessitorustike rakenduste jaoks. Määratud ASME B16.9.
- Lühikese raadiusega (SR) küünarnukk:Keskjoone raadius=1.0 × NPS. Kompaktsem, kuid tekitab suurema turbulentsi ja rõhulanguse. Kasutatakse ainult äärmuslike ruumipiirangute korral. Määratud ASME B16.28.
Tabel 2: pikk raadius vs. lühikese raadiusega küünarnukk - klahvi mõõtmete ja toimivuse võrdlus
|
Parameeter |
Pika raadiusega (LR) küünarnukk |
Lühikese raadiusega (SR) küünarnukk |
|
Reguleeriv standard |
ASME B16.9 (põkkkeevitus); ASME B16.11 (SW/keermega) |
ASME B16.28 (põkk-keevitus) |
|
Keskjoone raadius |
1,5 × NPS (nt 6" NPS 4" jaoks) |
1,0 × NPS (nt 4" NPS 4" jaoks) |
|
Rõhulang vs sirge toru (ASME B16.9 baasil, NPS 4, vesi 3 m/s) |
~6× ekvivalentne toru pikkus |
~12× ekvivalentne toru pikkus |
|
Erosiooni/turbulentsi oht |
Madalam - järkjärguline kiirusvektori muutus |
Kõrgem - järsk muutus, teisesed vood |
|
Vajalik ruum |
Suurem - nõuab suuremat marsruutimisümbrikut |
Ülekoormatud riiulites eelistatud kompaktne - |
|
Eelistatud rakendused |
Protsessi torustik, farmaatsia, toiduainete, keemia, nafta ja gaas, enamik ASME B31.3 süsteeme |
Tehnotorustik, ülekoormatud alad, soojusvahetid, tagasivoolu põlved piiratud ruumis |
|
Suhteline kulu |
Standardne - on hõlpsasti saadaval kõigis klassides |
Veidi kõrgem hind; vähem varude mitmekesisust |
|
NPS-i vahemik (ASME) |
NPS 1/2 kuni 48 (B16.9) |
NPS 1/2 kuni 24 (B16.28) |
Allikas: ASME B16.9-2018, tabel 1 (mõõtmelised andmed); ASME B16.28-2018; Crane Technical Paper 410 (rõhulanguse ekvivalentpikkused).
Küünarnuki paindenurgad
Küünarnukid on valmistatud standardsete paindenurkade all. Kolm kõige levinumat on:
90 kraadi küünarnukk:Torusüsteemide tööhobune. Muudab voolu suunda 90 kraadi võrra. Ülekaalukalt kõige sagedamini täpsustatud küünarnukk.
45 kraadi küünarnukk:Muudab voolu suunda 45 kraadi võrra. Kasutatakse seal, kus marsruutimine nõuab õrnemat suunamuutust. Madalam rõhulang kui 90 kraadi.
180 kraadi tagasi (U-pain):Pöörab voolusuuna täielikult ümber. Kasutatakse soojusvaheti kollektorites, spiraalsüsteemides ja kõikjal, kus vool peab kompaktses ruumis kahekordistuma.
|
Lõplik järeldus - Küünarnuki valik: |
|
Kõigi standardsete protsessitorustike rakenduste puhul, mille suhtes kehtib ASME B31.3 või B31.1, määrake vaikimisi ASME B16.9-le pika raadiusega 90{5}}kraadised põlved. Lühikese raadiusega põlved tuleks määrata ainult siis, kui ruumipiirangud on dokumenteeritud ja heaks kiidetud, ning need on keelatud teenustes, kus kasutatakse erosioonilist suspensiooni, suure kiirusega gaasi või muudetava torujuhtmeid, kus kehtivad minimaalse painderaadiuse nõuded. |
Teeliitmikud - Hargnemisvool
A teeon T-kujuline toruliitmik, mis võimaldab voolu jagada või ühendada üheks toruks. Teesid määravad raja suuruse (läbiv-torutee) ja haru väljalaskeava suuruse järgi. On kaks põhitüüpi:

Võrdne (sirge) tee:Kõik kolm väljalaskeava on sama toru nominaalse suurusega. Kasutatakse siis, kui haru voolutee peab kandma sama võimsust kui jooks. Tähistatakse kui NPS A × NPS A × NPS A.
Vähendav tee:Haru väljalaskeava on jooksvast väiksem. Kasutatakse siis, kui haru teenindab väiksemat vooluteed -, mis on protsessitorustike kõige levinum tüüp. Tähistatakse kui NPS A × NPS A × NPS B (kus B < A).
Tabel 3: T-i liitmike võrdlus - Võrdne T-i vs. kahaneva T-i vs. haruühenduse alternatiivid
|
Parameeter |
Võrdne Tee |
Tee vähendamine |
Weldolet / Branch Outlet Fitting (MSS SP-97) |
|
Standardne |
ASME B16.9 / EN 10253-4 |
ASME B16.9 / EN 10253-4 |
MSS SP-97 (keevitus, pistikupesa, keermestik) |
|
Haru-ja-käitamise suhe |
1:1 (ainult võrdsed suurused) |
Haru vähenemine kuni 1:4 |
Kuni 1:8 või rohkem; paindlik |
|
Rõhu reiting |
Torude täieliku ajakava hinnang ASME B16.9 järgi |
Torude täieliku ajakava hinnang ASME B16.9 järgi |
Kavandatud vastama või ületama jooksva toru hinnangut MSS SP-97 järgi |
|
Tugevdamine |
Integreeritud - jooksev ja hargnemissein pakuvad tugevdust |
Integraal - nagu ülal |
Integral - weldolet pakub harusse kogu ala asendamist |
|
Voolu jaotus |
Võrdne jaotus - nii hargnemise kui ka käivitamise ülekande samaväärne võimsus |
Kontrollitud vähendamine - haru suurus on nõutud vooluni |
Täielikult paindlik haru suurus, sõltumata jooksutorust |
|
Vajalikud keevisliited |
3 (kaks jooksvat keevisõmblust + üks haru keevisõmblus komplektis) |
3 (sama, mis võrdne tee) |
2 (keevitustoru keevitatud jooksu külge; harutoru keevitatud toru külge) |
|
Tüüpiline rakendus |
Peamised päised, võrdse jaotuse kollektorid |
Töötlevad torustiku harud, instrumentide kraanid, kommunaalkulud |
Kuum kraan, olemasolev toruhargnemine, väga kõrge reduktsiooniaste |
|
Suhteline kulu |
Madal - suur-maht standardüksus |
Madal kuni keskmine - standardne kataloogiüksus |
Keskmine kuni kõrge - individuaalne paigaldus pluss paigaldustöö |
Allikas: ASME B16.9-2018 (tee mõõtmete andmed); MSS SP-97-2012 (keevitusseadme/haru väljalaskeava spetsifikatsioonid); Kraana tehniline paber 410 (voolutakistuse andmed).
|
Lõplik järeldus - Tee valik: |
|
Enamiku protsessitorustiku haruühenduste NPS 2 ja suuremate puhul määrake esmaseks lahenduseks ASME B16.9 vähendavad või võrdsed kolmikud. MSS SP-97 keevitustorud on eelistatud juhul, kui jooksutoru on juba paigaldatud (vältides pooli täielikku väljavahetamist), kui haru -ja-suhe ületab 1:4 või kui jooksutoru on sellises suuruses, mis pole tee-na saadaval. Ärge kunagi kasutage tugevduspatja (padja haru) keevisõmbluse asendajana kõrgsurve, tsüklilise või kõrgendatud temperatuuri korral ilma spetsiaalse insenerianalüüsita. |
Reduktori liitmikud - Toru suuruste vahel üleminek
A reduktoron toruliitmik, mis ühendab kahte erineva läbimõõduga toru, võimaldades toru suurust piki vooluteed muuta. Reduktorid on vältimatud kõikjal, kus protsessi tingimused nõuavad voolukiiruse, torujuhtme läbimõõdu muutmist või kui ühendatakse erineva suurusega düüsidega seadmeid. Geomeetria järgi on määratletud kaks tüüpi:

Kontsentriline reduktor:Suure-otsa ja väikese-otsa torude keskjooned on ko-aksiaalsed (joondatud). Koonus on sümmeetriline ümber toru keskjoone. Kasutatakse vertikaalsetes torustikes ja kus tuleb säilitada keskjoone järjepidevus.
Ekstsentriline reduktor:Kahe otsa keskjooned nihutatakse raadiuste erinevusega. Reduktori üks külg on tasane. Vajalik horisontaalsetes torustikes, et vältida vedeliku kogunemist (tasane-külg-üles) või gaasi kogunemine (tasane-külg-alla) üleminekul.
Tabel 4: kontsentriline vs. ekstsentriline reduktor - Geomeetriline ja rakenduste võrdlus
|
Parameeter |
Kontsentriline reduktor |
Ekstsentriline reduktor |
|
Geomeetriline omadus |
Sümmeetriline koonus; mõlemad toru keskjooned koaksiaalsed |
Asümmeetriline koonus; üks lame külg; keskjooned nihe (D₁-D₂)/2 |
|
Reguleeriv standard |
ASME B16.9 (sama liitmik hõlmab mõlemat tüüpi; inseneri määratud) |
ASME B16.9 (sama mis kontsentriline; suund on määratud tehnilistel joonistel) |
|
Pikkus näost-näkku- |
ASME B16.9 tabel 2 - sama mõlema tüübi jaoks sama NPS-i vähendamise korral |
Vastavalt ASME B16.9 tabelile 2 - sama kui kontsentriline sama NPS-i vähendamise korral |
|
Kasutamine horisontaalsetes torustikes |
Pole eelistatud - loob inverteerimisel tasku; vedelikupüüduri oht gaasisüsteemides või aurupüüdur vedelikusüsteemides |
Eelistatud - lame pool üleval hoiab ära vedeliku kogunemise gaasitorudesse; lame külg allapoole hoiab ära auruluku vedelikutorudes |
|
Kasutamine vertikaalsetes torustikes |
Standardvalik - sümmeetriline voolumuster; suuna eelistus puudub |
Vähem levinud; ekstsentriline geomeetria ei anna vertikaalsetes jooksudes eeliseid |
|
Pumba imemisliinid |
Välditud - tekitab pumba tiivikule sisenemisel aurutaskuid ja ebaühtlase kiirusprofiili |
Kohustuslik - tasane-külg-suunamine tagab ühtlase kiirusprofiili ja hoiab ära kavitatsiooni |
|
Pigeeritavad torustikud |
Vastuvõetav, kui ava muutus jääb pigistamise tööriista tolerantsi piiresse |
Nõutav - tasane-külg-alla tagab sea liikumise piki pööret ilma kinnijäämiseta |
|
Rõhu langus |
Ekvivalent - ligikaudu 0,5 kiiruspead järkjärguliseks vähendamiseks (Idelchik, 2008) |
Sama NPS-i ja seinagraafiku puhul samaväärne - sama hüdrauliline kadu kui kontsentriline |
Allikas: ASME B16.9-2018 tabel 2 (mõõtmelised andmed); Idelchik, IE, Handbook of Hydraulic Resistance, 4. väljaanne, 2008 (survekadu koefitsiendid); ASME B31.3-2022 VI peatükk (pumba imemisnõuded).
|
Lõplik järeldus - Reduktori valik: |
|
Lameda{0}}külg-suunaga ekstsentrilised reduktorid on kohustuslikud kõikide horisontaalsete pumba imitorude, gravitatsiooni-tühjendustorude ja muudetava torujuhtme osade jaoks. Kontsentrilised reduktorid sobivad vertikaalsete käikude, gaasivarustuse kompressori imitorude jaoks ja kohtadesse, kus keskjoone järjepidevust nõuab mehaaniline või protsessiline disain. Erinevus ei ole kosmeetiline - vale orientatsioon põhjustab põlluprobleeme, mille parandamine pärast paigaldamist on kulukas. |
Korgi liitmikud - Toru otsad
A toru korkon liitmik, mis tihendab või sulgeb toru otsa. Seda kasutatakse torujuhtme püsivaks või ajutiseks lõpetamiseks, düüsi pimendamiseks ehitamise ajal või süsteemi ettevalmistamiseks tulevaseks laiendamiseks. Korgid on torusüsteemi ehituslikult kõige olulisemad liitmikud - need on omaette täieliku otsaga-sulguvad surveanumad, mis sõltuvad kogu süsteemi kavandatud rõhust ja temperatuurist.

Tabel 5: toru kork - ASME B16.9 põhispetsifikatsiooni parameetrid
|
Parameeter |
ASME B16.9 spetsifikatsioon - Torukork |
|
Reguleeriv standard |
ASME B16.9-2018 (põkk-keevituskatted, NPS 1/2 kuni 48); ASME B16.11 (sepistatud keermestatud korgid, NPS 1/8 kuni 4) |
|
Korgi geomeetria |
Poolkerakujuline, ellipsoidne või kihiline pea; ASME B16.9 korgid on valmistatud sama välisläbimõõduga kui vastava toru; sisesügavus standardlaua kohta |
|
Rõhu reiting |
Sama ajakava{0}}põhine rõhureiting nagu vastavatel torudel ja muudel B16.9 liitmikel; ASME B16.9 - hinnangus ei ole eraldi survehinnangute tabelit, mis on päritud torude ajakavast ja materjali klassist |
|
Minimaalne seina paksus |
Nõutav on vähemalt sobiva toru minimaalne nõutav paksus; tootja poolt kontrollitud hüdrostaatiline test või arvutatud ASME VIII jaotise jaotise{0}} valemite järgi |
|
Saadaolevad otsatüübid |
Põkkkeevitus (BW) - vastab toru avale; pesa keevisõmblus (SW) vastavalt ASME B16.11; Keermestatud (NPT/BSP) ASME B16.11 järgi |
|
Märgistusnõuded |
Peab olema märgitud tootja nime/kaubamärgi, NPS-i, ajakava, materjali klassi/UNS-i, kuumuse numbri, ASME B16.9 nimetuse ja WP (töörõhk) reitinguga |
|
Testi nõue |
Hüdrostaatiline test vastavalt ASME B16.9 jaotisele 9 VÕI alternatiivne NDE-uuring on vastuvõetav, nagu on kokku lepitud tootja ja ostja vahel |
|
Levinud materjaliklassid |
ASTM A403 WP316L, WP304L, WP321, WP347 (austeniit SS); ASTM A815 WP2205, WP2507 (dupleks); ASTM B366 WPN06625 (sulam 625); WPN10276 (C-276) |
Allikas: ASME B16.9-2018, jaotis 7 (mõõtmed), 9 (testimine) ja 10 (märgistus); ASME B16.11-2016; ASTM A403/A403M-22; ASTM B366-22.
|
Lõplik järeldus - Korgi valik: |
|
Mõõtmete ja rõhu kokkusobivuse tagamiseks peavad korgid olema määratletud sama ajakava ja materjaliklassiga nagu naabertoru. Ärge kunagi kasutage põkk--keevitussüsteemide püsiva sulgurina keermestatud korki. Hüdrostaatilise katsetamise või ehitamise ajal tehtavate ajutiste sulgemiste puhul võib püsikorkidele eelistada prilliruloode või tühiäärikuid, kuna neid saab edaspidiseks sidumiseks eemaldada ilma lõikamise ja uuesti keevitamiseta. |
Muud kriitilised kinnitustüübid
Ühendus ja poolühendus
A sidumineon lühike liitmik, mille mõlemas otsas on sama ava ja mida kasutatakse kahe sama läbimõõduga toru ühendamiseks või torujuhtme pikendamiseks. Poolmuhvi ühes otsas on keerme või pistikupesa ja teine ots jääb avatuks, et keevitada jooksutoru külge - see on kõige levinum liitmik instrumentide kraanide, väikeste haruühenduste ja äravoolupunktide jaoks.
Tabel 6: Haakeseadise tüübid - Standardse, täissiduri, poolsidustamise ja redutseeriva siduri võrdlus
|
Atribuut |
Täielik sidumine |
Poolühendus |
Ühenduse vähendamine |
Swage nippel |
|
Standardne |
ASME B16.11 |
ASME B16.11 |
ASME B16.11 |
ASME B16.11 / MSS SP-95 |
|
Funktsioon |
Ühendage kaks võrdset{0}}suurust toru |
Haruühendus jooksvast torust; üks ots põkk-keevitatud jooksma |
Ühendage kaks erineva suurusega toru järjestikku |
Kontsentriline/ekstsentriline suuruse vähendamine, nibuvorm |
|
Lõpeb |
SW/SW või NPT/NPT (mõlemad otsad sama suurusega) |
SW või NPT üks ots; põkkkeevitus teine ots |
SW/SW või NPT/NPT (erinevad suurused) |
BW või keermestatud, kontsentriline või ekstsentriline |
|
Suuruste vahemik |
NPS 1/8 kuni 4 (B16.11) |
NPS 1/8 kuni 4 (B16.11) |
NPS 1/8 kuni 4 (B16.11) |
NPS 1/4 kuni 6 (SP-95) |
|
Tüüpiline kasutus |
Remont, klapijaamad, pooli pikendused |
Instrumentide otsikud, äravoolupunktid, õhutuskraanid |
Seadmete ühendused, düüside reduktorid |
Kompaktne suuruse vähendamine piiratud ruumi korral |
Allikas: ASME B16.11-2016, tabelid 1–7 (sepistatud liitmike mõõtmete andmed); MSS SP-95-2006 (puhastusniplid ja pullkorgid).
Liidu liitmikud
Ühendus on kolmest{0}}osast koosnev liitmik (kaks otsaosa ja keskmutter), mis võimaldab toruühendust kokku panna ja lahti võtta ilma toru või külgnevaid seadmeid pööramata. Ühendused on hädavajalikud kõikjal, kus on paigaldatud perioodilist eemaldamist vajavad seadmed - pumbad, juhtventiilid, filtrid, arvestid -. Otsa-otsa-tihenduspind võib olla tasane (keermestatud ühenduste jaoks) või metallist---metallist maandusliide (pesa-keevisliidete jaoks).
Tabel 7: Ühenduse sobitamise - võtmeparameetrid
|
Parameeter |
Ühendusliitmiku - spetsifikatsiooni üksikasjad |
|
Reguleeriv standard |
ASME B16.11-2016 (pesa-keevisõmblus ja keermestatud ühendused); ASME B16.39 (malmist keermestatud ühendused); MSS SP-83 (klassi 3000 ja 6000 ametiühingud) |
|
Surveklassid |
klass 2000, 3000, 6000 (keermestatud); Klass 3000, 6000 (pesa-keevisõmblus) - klass vastab keermestatud liitmiku surveväärtusele ASME B16.11 järgi |
|
Tihendusnäotüübid |
Tasapind (keermestatud ühendused - toetuvad hermeetikule või keermelindile); Maandusliide / metall---metalliks (SW liited - pole vaja hermeetikut; eelistatud puhtaks ja kriitiliseks teeninduseks) |
|
Suuruste vahemik |
NPS 1/8 kuni 4 pistiku-keevis- ja keermeliidete jaoks vastavalt ASME B16.11 |
|
Peamine eelis |
Võimaldab torujuhtme täielikku lahtivõtmist ja uuesti kokkupanemist mis tahes ühendusliiges ilma lõikamiseta - hooldatavuse jaoks oluline |
|
Piirang |
Ei sobi püsivuugina torusüsteemides, kus vibratsioon võib ühendusmutri lõdvendada. Vibratsiooniteenuste puhul on vaja perioodilist ülevaatust ja{1}}pööret. |
|
Materjali klassid |
ASTM A182 F304L, F316L, F51 (2205 dupleks), F60 (2507) sepistatud roostevabast liitkehadele; ASTM B462 (sulam 625 / C-276) |
Allikas: ASME B16.11-2016 (jaotised 4–6, survehinnangud ja mõõtmed); MSS SP-83-2006 (liidu spetsifikatsioonid); ASTM A182/A182M-22.
Risti liitmikud
Ristliitmikul (nimetatakse ka nelja{0}}suunaliseks liitmikuks) on neli väljalaskeava, mis on üksteise suhtes 90-kraadise nurga all, moodustades plussmärgi. Risti kasutatakse seal, kus kaks toru ristuvad ühes kohas. Neid on palju vähem levinud kui teesid, kuna neli samaaegset keevisliidet põhjustavad pingete kontsentratsiooniprobleeme ja neljasuunaline ristmik on protsessi torustike paigutuses harva vajalik. Kui neid kasutatakse, tuleb neid hinnata soojuspaisumisel tekkivate paindekoormuse suhtes.
Külgmised liitmikud (45 kraadi haru)
Külgliitmik on haruühendus, kus haru väljub jooksvalt 45 kraadise nurga all, mitte 90 kraadi nurga all (nagu T-i puhul). Külgmised küljed vähendavad turbulentsi ja rõhukadu haru ristmikul võrreldes teedega, muutes need eelistatavamaks suure-voolu, madala-rõhu-languse rakendustes, nagu läga transport ja suure-läbimõõduga päised. ASME B16.9 jaoks on külgmised saadaval võrdsetes ja vähendavates konfiguratsioonides.
Roostevabast terasest ja niklisulamist liitmike materjaliklassid
Liitmiku materjaliklass määrab selle korrosioonikindluse, mehaanilise tugevuse, maksimaalse kasutustemperatuuri ja keevitatavuse. Õige klassi valimine on sama oluline kui õige kinnitustüübi valimine. Järgmises tabelis on toodud standardsed materjalitähised, mida EETA kasutab roostevabast terasest ja niklisulamist toruliitmike jaoks.
Tabel 8: Roostevabast terasest ja niklisulamist kinnitusklassid
|
Hinne |
UNS nr. |
ASTM Fitting Spec |
WP nimetus |
Peamised omadused |
Peamised rakendused |
|
AUSTENIITILISED ROOSTEVABA TERASED |
|||||
|
304 |
S30400 |
A403 |
WP304 |
Suurepärane üldine korrosioonikindlus; austeniitne, mitte-magnetiline |
Toit, jook, arhitektuur, kerge keemiline protsess |
|
304L |
S30403 |
A403 |
WP304L |
Madala süsinikusisaldusega; eelistatud keevitatud sõlmede jaoks - vähendab sensibiliseerimise ohtu |
Farmaatsia-, toidu-, keevitatud torude sõlmed |
|
316 |
S31600 |
A403 |
WP316 |
Mo lisamine; parem Cl⁻-takistus vs. 304; PREN ~25 |
Mere-, keemia-, farmaatsia-, nafta- ja gaas |
|
316L |
S31603 |
A403 |
WP316L |
madala süsinikusisaldusega 316; standard keevitatud roostevaba süsteemide jaoks |
Avamere-, farmaatsia-, toiduaine-, keemia- ja enamiku protsesside torustik |
|
321 |
S32100 |
A403 |
WP321 |
Ti-stabiliseeritud; kõrgel-temperatuuril kasutamiseks 425–900 kraadi |
Katlad, ahju torustik, kõrge{0}}temperatuuriline keemiline protsess |
|
347 |
S34700 |
A403 |
WP347 |
Nb-stabiliseeritud; eelistatud üle 321 tsüklilise soojusteenuse jaoks |
Elektritootmine, soojusvahetid, tuumaenergia |
|
904L |
N08904 |
A403 |
WP904L |
kõrge Mo+Ni; PREN ~36; väävel/fosforhappe resistentsus |
Happetaimed, merevee soojusvahetid |
|
DUPLEX & SUPER DUPLEX ROOSTEVABA TERAS
|
|||||
|
2205 |
S32205 |
A815 |
WP2205/WP31803 |
Dupleks; PREN ~35; 2× voolavuspiir 316L; suurepärane SCC vastupidavus |
Nafta ja gaas, keemiatehas, avamerestruktuurid |
|
2507 |
S32750 |
A815 |
WPS32750 |
Super dupleks; PREN ~43; otsene mereveeteenus |
Avamere-, magestamis-, FGD-süsteemid |
|
NIKLISULAMID
|
|||||
|
sulam 625 |
N06625 |
B366 |
WPN06625 |
PREN ~51; silmapaistev aukude, pragude, SCC vastupidavus |
Avamere-, kosmose-, raske keemiateenistus |
|
Sulam C-276 |
N10276 |
B366 |
WPN10276 |
PREN ~70; suurepärane vastupidavus segatud agressiivsele keskkonnale |
Tugev korrosioon: happed, klooritud, oksüdeerivad ained |
|
sulam 825 |
N08825 |
B366 |
WPN08825 |
Hea vastupidavus H₂SO₄, H3PO4, mereveele; kuluefektiivne Ni sulam |
Fosfor/väävelhape, merevesi, nafta ja gaas |
|
sulam 400 |
N04400 |
B366 |
WPN04400 |
Ni{0}}Cu sulam; HF happeteenus, merevesi, leelised; ei Cr |
HF alküülimine, mere-, söövitav, laevaehitus |
Allikas: ASTM A403/A403M-22 (austeniitse SS-liitmikuklassid ja WP tähistused); ASTM A815/A815M-22 (dupleks/ferriitne SS); ASTM B366-22 (niklisulamist liitmikud); ASTM A182/A182M-22 (sepistatud liitmikud, SW ja keermestatud); PREN väärtused ASME/NACE materjaliandmete ja Outokumpu roostevaba terase käsiraamatu (uusim väljaanne) kohta.
Lõppühenduse tüübid - põkk-, pesa- ja keermestatud
Otsaühenduse tüüp määrab, kuidas liitmik külgneva toruga ühendub. Igal tüübil on spetsiifilised rõhu-, suuruse- ja teeninduspiirangud. Õige otsaühenduse määrab toru suurus, projekteeritud rõhk, teeninduse kriitilisus ja kohaldatav torustiku kood.
Tabel 9: Toruliitmiku otsa ühenduste tüübid - Võrdlev spetsifikatsioon
|
Parameeter |
Põkkkeevitus (BW) |
Socket Weld (SW) |
Keermestatud (NPT / BSP) |
|
Reguleeriv standard |
ASME B16.9, ASME B16.28, EN 10253-4 |
ASME B16.11 |
ASME B16.11 (NPT: ASME B1.20.1; BSP: ISO 7-1) |
|
NPS-i vahemik |
NPS 1/2 kuni 48 (B16.9) |
NPS 1/8 kuni 4 (B16.11) |
NPS 1/8 kuni 4 (B16.11) |
|
Surveklassid |
Torugraafiku järgi (pärib toru P-T reitingu) |
Klassid 3000, 6000, 9000 ASME kohta B16.11 |
Klass 2000, 3000, 6000 ASME kohta B16.11 |
|
Liigese terviklikkus |
Kõrgeim - täisläbivusega keevisõmblus; pragu pole; pidev metallist rada |
Kõrge - keevisõmblus; väike sisemine lõhe; piiratud klassiga 6000 |
Madalaim - mehaaniline keerme; nõuab hermeetikut; lekke võimalus keerme juurtes |
|
Pragude korrosiooni oht |
Puudub - täispuurühendus ilma tühikuteta |
Väike vahe pistikupesa põhjas (0,8–1,6 mm B16.11 kohta) - tuleb kõrvaldada söövitava hoolduse korral |
Keermejuured - kõrgendatud risk kloriidi või happega teenistuses |
|
Radiograafiline uuring (RT) |
Täielik RT võimalik ASME B31.3 - jaoks, mis sobib kõige paremini-terviklike keevisõmbluste jaoks |
RT ei ole kohaldatav - keevisõmblusi ei saa radiograafiliselt teha; Nõutav PT/MT |
N/A - mehaaniline liigend; Ainult VT ja lekketest |
|
Soovitatav teenindus |
Kõrge-rõhu, kõrge-temperatuuri, söövitav, tsükliline, vibreeriv ja ohutus{2}}kriitiline torustik. Standard kõikidele NPS-idele Töötlemisettevõtetes suurem või võrdne 2-ga. |
Väike-ava (NPS väiksem või võrdne 1,5) kommunaal- ja instrumendiliinid. Ei soovitata teenuste puhul, mis on kõrgemad kui klass 6000 või kus praod on problemaatilised. |
Madala-rõhuga kommunaalliinid, mõõteriistade ühendused, manomeetri kraanid, mitte-oluline teenindus. Vältige söövitavat või{3}}kõrge temperatuuriga teenust. |
|
Koodi eelistus |
ASME B31.3, API 6A, NACE MR0175 - põkkkeevitus on vaikeseade kõigi kriitiliste teenuste jaoks |
ASME B31.3 võimaldab SW-d läbi NPS 2; vältida M-kategooria vedelike hooldust (väga mürgine) |
ASME B31.3 lubab keermestatud NPS-i jaoks, mis on väiksem või võrdne 1,5, ainult mitte-tõsise tsüklilise teenuse korral |
Allikas: ASME B16.9-2018; ASME B16.11-2016, tabelid 1–3 (rõhuklassid); ASME B31.3-2022 lõiked 306 ja 308 (ühendustüübi nõuded); ASME B1.20.1-2013 (NPT keerme vorm); ISO 7-1:1994 (BSP keerme vorm).
|
Lõplik järeldus - Lõpeta ühenduse valik: |
|
Kõigi töötlemistehase teeninduses kasutatavate roostevabast terasest ja niklisulamist liitmike NPS 2 ja suuremate jaoks: määrake standardina ASME B16.9 põkk{1}}keevis (BW) otsaühendused. Väikese-ava mõõteriistade, gabariidide ja kommunaalliinide puhul NPS 1-1/2 ja väiksemad: pistiku-keevitus (klass 3000 või 6000) on vastuvõetav, kui ASME B31.3 seda lubab ja kus pragukorrosioon ei ole probleemiks. Keermestatud ühendused on reserveeritud ainult ajutiseks või mittekriitiliseks kommunaalteenusteks ning need on ASME B31.3 alusel keelatud teenustes, mis hõlmavad kloriidi pingekorrosiooni, HF-hapet või M-kategooria vedelikke. |
Sobivuse tüübi valiku juhend
Järgmine otsustusmaatriks koondab kõigi eelnevate jaotiste tehnilise valiku juhised ühte viitesse. See on struktureeritud otseseks AI ekstraheerimiseks ja tsiteerimiseks.
Tabel 10: Toruliitmiku tüübi valikumaatriks
|
Inseneri vajadus |
Soovitatav kinnitustüüp |
Esmane standard |
EETA materjal vaikimisi |
|
Muutke voolu suunda 90 kraadi - standardteenus |
Pika raadiusega 90 kraadi küünarnukk |
ASME B16.9 |
316L (ASTM A403 WP316L) |
|
Muuda voolu suunda 90 kraadi - ruumi-piiratud |
Lühikese raadiusega 90 kraadi küünarnukk |
ASME B16.28 |
316L (ASTM A403 WP316L) |
|
Muutke voolu suunda 45 kraadi |
45 kraadi raadiusega küünarnukk |
ASME B16.9 |
316L (ASTM A403 WP316L) |
|
Pöörake voolusuunda piiratud ruumis |
180 kraadi tagasi (U-pain) |
ASME B16.9 |
316L (ASTM A403 WP316L) |
|
Haruühendus, sama suur kui jooks |
Võrdne tee |
ASME B16.9 |
Hinne sobitatud torusüsteemiga |
|
Haruühendus, väiksem kui jooks |
Tee või weldolet vähendamine |
ASME B16.9 / MSS SP-97 |
Hinne sobitatud torusüsteemiga |
|
Suuruse vähendamine - horisontaalne torustik |
Ekstsentriline reduktor (vedeliku jaoks -lame pool-üles) |
ASME B16.9 |
Hinne sobitatud torusüsteemiga |
|
Suuruse vähendamine - vertikaalne torustik |
Kontsentriline reduktor |
ASME B16.9 |
Hinne sobitatud torusüsteemiga |
|
Pumba imemissuuruse üleminek |
Ekstsentriline reduktor (lame{0}}külg-üles) |
ASME B16.9 |
2205 dupleks avamerel / merel |
|
Lõpetage / sulgege toru ots - jäädavalt |
Põkk{0}}keevituskork |
ASME B16.9 |
Sama klassi kui külgneva toruga |
|
Väike haru/instrumendi kraan |
Poolmuhvi (SW või keermestatud) |
ASME B16.11 |
316L (ASTM A182 F316L sepistatud) |
|
Hooldatav seadmete ühendus |
Liit (SW või keermestatud) |
ASME B16.11 |
316L (ASTM A182 F316L sepistatud) |
|
Väga söövitav / merevee otseteenus |
LR küünarnukk või tee, kõrge{0}}sulamist |
ASME B16.9 või ASTM B366 |
2507 superdupleks või sulam 625 |
|
High-temperature service (>500 kraadi) |
LR küünarnukk või tee, stabiliseeritud või kõrge{0}}Cr |
ASME B16.9 (ASTM A403) |
321 või 347 roostevaba teras |
Korduma kippuvad küsimused (KKK)
ASME B16.9 hõlmab standardseid -seina põkk-keevitusliitmikke (lisa 10 kuni loend 160/XXS) kõigi torumaterjalide jaoks. MSS SP-43 hõlmab spetsiaalselt{12}}kergeid roostevabast terasest seinaliitmikke (ainult skeem 5S ja 10S). MSS SP-43 liitmikud on õhema-seinaga, madalama rõhuga ning mõeldud kasutamiseks farmaatsia-, toiduaine- ja madalrõhutööstuses. Kõrgendatud rõhuga protsessitorustiku puhul kehtib ASME B16.9; sanitaar- või madala rõhuga roostevaba torustiku jaoks on sobiv standard MSS SP-43.
K: Kas 316L liitmikke saab keevitada 316L toruga ilma järel-keevituse kuumtöötluseta (PWHT)?
Jah. Austeniitsete roostevabade teraste puhul, sealhulgas 316L, ei nõua ASME B31.3 tavaliselt PWHT-d keevisõmbluste puhul, mis ei ületa kõvaduse piire. Madal -süsinikusisaldus 316 liitrit vähendab keevitamise ajal sensibiliseerimise ohtu. Siiski on dupleksklasside (2205, 2507) puhul nõutav lahusega lõõmutamine (täislahuskuumtöötlus) pärast kuumvormimist või kui keevitusprotseduur tekitab kuumusest mõjutatud tsoonis lubamatu faaside tasakaalutuse. PWHT lõplike juhiste saamiseks lugege alati kehtivat torustiku koodi ja keevitusprotseduuri spetsifikatsiooni (WPS).
K: Mida tähendab 'WP' roostevabast terasest liitmike tähistustes (nt WP316L)?
"WP" tähistab "töödeldud toodet" ja on ASTM-i materjali tähistuse eesliide, mida kasutatakse ASTM A403-ga hõlmatud toruliitmike jaoks. Näiteks WP316L tähendab sepistatud toote klassi 316L roostevaba terast, mis on toodetud vastavalt ASTM A403 keemilistele ja mehaanilistele omadustele. WP-eesliide eristab kinnitusmaterjali spetsifikatsioone sama sulami varda, plaadi või toru materjali spetsifikatsioonidest. Liitmike täpsustamisel viidake alati koos UNS-numbriga ASTM A403 WP tähistusele, et materjali üheselt määratleda.
K: Miks tuleb teiste metallide kõrval olevate paigaldusklasside valimisel arvestada katoodi -ja-anoodi pindala suhet?
Kui roostevabast terasest liitmikud (vääris, katood) on elektrolüüdis otseses kokkupuutes vähem väärismetallidega (nt süsinikteras, alumiinium või vasesulamid), kiirendab galvaaniline korrosioon vähem väärismetalli lahustumist. Katoodi - ja -anoodi pindala suhe reguleerib korrosioonikiirust -. Suur roostevabast terasest pind külgneb väikese süsinikterasest komponendiga põhjustab süsinikterase ülikiire korrosiooni. Määrake alati torusüsteemi kõikide komponentide jaoks sobivad materjalid või kasutage elektriisolatsiooni meetmeid (PTFE-tihendid, isolatsioonikomplektid), kui erineva metalliga kokkupuude on vältimatu.
