Mis on äärikud?

● Sissejuhatus äärikutesse

Toruäärik ühendab torusid ja torusüsteemi komponente poltühenduste ja tihendite abil. Kõige sagedamini kasutatavad äärikud on keeviskaela äärik, libisemisäärik, pimeäärik, pesa keevisäärik, keermestatud äärik ja ääriku äärik (RTJ Flange). Seda tüüpi toruääriku ühendus võimaldab hõlpsasti lahti võtta ja eraldada remondiks ja korrapäraseks hoolduseks. Kõige tavalisem süsinikterasest ja roostevabast terasest ääriku spetsifikatsioon on ANSI B16.5 / ASME B16.5.

Metalläärikuid kasutatakse tavaliselt tööstuslikuks, kaubanduslikuks ja institutsionaalseks kasutamiseks. Terastorude äärikud on saadaval erinevates stiilides ja rõhuklassides. Metalläärikud on klassifitseeritud vahemikus 150 kuni 2500 #. Lisaks rõhuklassi määramisele nõuavad teatud äärikud, nagu keevisõmbluse äärik ja pesa keevisõmbluse äärik, ka torude ajakava täpsustamist. See tagab, et toru ava ühtib keevisõmbluse kaela või pesa keevisääriku avaga.

SSM pakub laias valikus süsinikterasest, roostevabast terasest ja niklisulamist toruäärikuid. Pakume ka spetsiaalseid äärikuid, näiteks pika keeviskaela äärikut, spetsiaalset materjalisoovi ja suure tootlikkusega toruäärikuid.

Äärikute klassifitseerimine toimub mitmel erineval viisil järgmiselt;

● Põhineb toru kinnitusel

Äärikuid saab klassifitseerida torustikule kinnitamise meetodi alusel, nagu allpool kirjeldatud;

● Keevituskaela äärik

Keevituskaela äärik (nimetatakse ka "keevituskaela äärikuks") on hästi tuntud oma pika kitseneva rummu poolest, mis tagab mehaanilise tugevuse (kasulik nn. Keevituskaela äärikud on suure terviklikkusega äärikud ja neid on saadaval igas suuruses, kõigis levinud näotüüpides (tasane, tõstetud, RTJ) ja kõigis klassides. Rummu tugevuse ja keevisõmbluse terviklikkuse tõttu sobivad seda tüüpi äärikud hästi kõrgendatud temperatuuri ja rõhuga rakendusteks.

● Libistavad äärikud

Libisevatel äärikutel, mida tuntakse ka rummudega äärikutena, on väga madala profiiliga rumm. Seda tüüpi äärik ühendatakse toruga tavaliselt ühe või kahe äärikuga (üks äärikust väljas ja teine ​​ääriku sees), siiski on võimalik kasutada ainult ühte keevisõmblust. Libisevaid äärikuid toodetakse paljudes suurustes ja neid eelistatakse madalama rõhuga rakendustes (ASME klass Alla 600 või sellega võrdne). Pealelibiseva ääriku ava suurus (siseläbimõõt) on suurem kui ühendustoru oma, mis võimaldab sellel torule libiseda (toru peale libiseda). Toru ja ääriku vahel ei ole täielikku läbitungivat keevisõmblust, mistõttu on selle kasutamisel piirangud keevisõmbluse madalama terviklikkuse tõttu.

● Socket Weld Äärikud

Pistikupesa keevisäärikutel on pistikupesa, millesse sisestatakse toru; toru kinnitatakse ühe ääriku rummu välisküljel paikneva keevisõmblusega. Seda tüüpi äärikute oluline puudus on see, et seda ei peeta suure terviklikkusega ühenduskohaks, kuna keevisõmblust on raske tõestada; seega sobivad muhviga keevisäärikud ainult madala kuni keskmise klassi jaoks (vähem kui ASME 600 või sellega võrdne). Madalama terviklikkuse ja sobimatuse tõttu kõrgemal rõhul kasutamiseks on pesa keevisäärikutel peaaegu alati lamedad või kõrgendatud pinnad. Pistikupesa keevisäärikud on mõeldud väikeste torude nimisuuruste jaoks (vähem kui 4 tolli või võrdne 10 cm) ja on tavalised ½ kuni 2- tolliste torude jaoks (toru suurus 1,3 kuni 5 cm). Keevisõmbluse ääriku mehaaniline tugevus on sarnane libiseva ääriku omaga, kuid libisemisäärikul võib kasutada kahte keevisõmblust.

● Keermestatud äärik

Keermestatud ääriku konstruktsioon (nimetatakse ka "keermega äärikuks") kasutab ääriku ühendamiseks toruga kruvikeeret. Väliskeere lõigatakse toru otsa, sisekeere aga ääriku avasse; väliskeermega toru kruvitakse seejärel sisekeermega äärikusse.

Kuigi keermestatud ääriku konstruktsioon on saadaval paljudes suurustes ja rõhuklassides, kasutatakse seda peamiselt väikese suurusega torusüsteemide jaoks, st kuni 4 tolli. Selle kasutamine on tavaliselt piiratud ka mittetoksiliste süsteemide, madalrõhusüsteemide ja madala temperatuuriga süsteemidega. ½ tolli kuni 2-tollised keermestatud äärikud on palju tavalisemad kui 2 tolli ja suuremad suurused. Madalama rõhu tõttu on keermestatud äärikutel ainult lamedad ja kõrgendatud pinnad. Need ei sobi kasutamiseks kõrgel temperatuuril, kuna keerme geomeetria moondub, mis põhjustab sageli lekkeid.

● Pime äärik

Pime äärik (nimetatakse ka "sulgurplaadi äärikuks") paigaldatakse torusüsteemi otsa, et toru sulgeda. Sellel ei ole keskmist auku (ava), seega ei voola läbi ääriku. Pimeäärikut võib kasutada toru, ventiili või surveanuma isoleerimiseks. Seda tüüpi äärikuid on saadaval kõikides suurustes ja klassides ning võib kasutada lamedat, kõrgendatud või rõngakujulist liitepinda.

Pimeäärik võib asendada põkkkeevituskorki, kui on vaja torujuhtme pikendamist või torustiku kontrollimist (toru sisemusse pääsemiseks eemaldage pimeäärik). Seda tüüpi äärikuid saab kasutada ka äravoolusüsteemide varda juurdepääsupunktina. Olenevalt rakendusest võib pimeääriku puurida ja kasutada libiseva äärikuna või koputada ja kasutada keermestatud äärikuna.

● Ringliigendi äärik (LJF)

Vööliigendi äärik (LJF) on kahest elemendist koosnev sõlm, mis koosneb otsast ja rõngasliigendi äärikust (nimetatakse ka nn. rippliigendi äärikuks). Tehnilise korrektsuse huvides ei kuulu ots vuugi ääriku osa. Ringliigendi äärikut kasutatakse siiski alati koos otsmikuga, mistõttu mõlemat osa nimetatakse sageli ühiselt nn. Tänu oma disainile on vuugiäärikutel alati tasane ja sile pind. Kui aga kombineerida tihvti otsaga, tõuseb tihenduspind kõrgemale. Selle põhjuseks on asjaolu, et tühjendava otsa tihenduspind on ääriku poltidega tasandist kõrgemal. Ümberliigendi äärikul ei ole tihenduspinda, tihenduspind on ainult otsaku otsas. Tünni otsa tihenduspind võib olla tasane, sakiline või soonega, et võimaldada rõngastüüpi liigendit.

Ringliidese rõnga ääriku ja otsaotsa kokkupanemiseks peab ots libisema ääriku rõnga avasse ja olema seejärel toru külge põkkkeevitatud. Tükiotsa üks külg moodustab tihenduspinna, samal ajal kui otsa vastas/tagumine pool surub vastu ääriku ääriku rõngast (kui äärik on kokku pandud). Ringliidese ääriku rõngas võib vabalt pöörlema ​​pärast seda, kui ots on toru külge keevitatud, kuna see ei ole füüsiliselt kinnitatud otsaga ühendatud. Kui äärikliigend on kokku pandud, ei saa vööühendusrõngas enam vabalt pöörata.

Teised äärikutüübid, millega paljud insenerid kokku puutuvad, on isas- ja naissoost ning keele ja soonega tüübid. Vähem levinud tüübid hõlmavad ava, laiendaja, redutseeriva ja pika keevituskaela ääriku kujundust.

Äärikute otsad võib kruvida, keevitada või lapitud (metallist metalliga kokku puutuda) nendega seotud torustikuga.

Äärikutüüpide ülevaade

Mõned olulised andmed äärikutüüpide kohta on koondatud allolevasse tabelisse. Kuigi tabelis on viidatud ASME standarditele, on saadaval alternatiivsed rahvusvahelised ja riiklikud standardid (DIN, EN jne). ASME on siiski kõige laialdasemalt tunnustatud torustike standardite organisatsioon ja seetõttu on selle standarditele viidatud.

Allolevas tabelis on veerus 'Pinded' näidatud tavapärane tihenduspind, mis on valitud iga ääriku tüübi kohta. Sõltuvalt ääriku tüübist võib reeglist siiski olla erandeid. Tabelit tuleks käsitleda üldise ülevaatetabelina, samas kui konkreetset teavet tuleks otsida asjakohastest standarditest.

● Põhineb näopinnal

Ääriku esiküljel on kolm levinumat tüüpi: tavaline/tasane, tõstetud ja rõngasliigend (RTJ). Olemas on ka muud tüüpi ääriku kujundused, peamiselt tongue-and-groove (T&G), süleriviidi ja isas-ja naissoost (M&F) kujundused, kuid need on vähem populaarsed. Torustiku standardid määratlevad ääriku pinna täpse geomeetria, mõõtmed, materjali ja pinnaviimistluse.

Äärikud saab klassifitseerida ka katte järgi järgmiselt:

● Kõrgendatud näo äärik (RF)

Kõrgendatud pinnaga (RF) äärikul on ümmarguse kujuga tihenduspind, mis ulatub välja ääriku kruvimisringi tasapinnast. Tõstetud näoäärikud on saadaval kõikides rõhuklassides ja seega laias valikus rõhu- ja temperatuuriklassides. RF-äärikud on nafta- ja gaasitööstuses ning keemiatööstuses kõige levinum ääriku tüüp.

RF-äärikutel kasutatakse mittemetallist või poolmetallist tüüpi tihenditega sakilisi tihenduspindu. RF-ääriku tihenduspind ulatub ääriku siseläbimõõdust kuni tõstetud pinna välisläbimõõduni. Tüüpiline RF-äärikute tihend on grafiitterasest tihend, mille temperatuur on kuni 400 °C (750 °F) ja rõhuklass kuni 250 baari (3625 psi).

Tõstepinna kõrgus poltidega pinnatasapinnast sõltub ääriku klass ja standard, millest see on võetud. ASME B16.5 standardi jaoks on klasside 150 ja 300 terasäärikute tõstetud esipinna kõrgus 1/16 tolli (1,6 mm); üle 300. klassi terasäärikute puhul kasutatakse 1/4 tolli (6,4 mm) kõrgendatud pinda. Ideaalses maailmas suureneks tõstetud näo kõrgus klassi kasvades, kuid enamiku standardite puhul seda ei esine; see on siiski loogiline üldistus.

●Tasapinnaline äärik (FF)

Lamedate (FF) äärikute puhul kasutatakse mittemetallist tihendeid (pehmeid tihendeid) ja neil peaks alati olema sakiline tihenduspind. Seda tüüpi äärik sobib hästi madala rõhuga rakendustele ja seda kasutatakse rõhuklasside 125 ja 250 jaoks.

Tihendid paigaldatakse otse ääriku tera eesmisele tihenduspinnale, st samale tasapinnale poltrite ringipinnaga. Tihendi tihendusala on ääriku siseläbimõõdust kuni ääriku välisläbimõõduni. Tüüpilised pehmed tihendimaterjalid on tavaliselt hinnatud temperatuurile 100 °C (212 °F) ja rõhule mitte üle 20 baari (290 psi). Kuna tasapinnalised äärikud kasutavad nii suurt tihendusala, on need valmistatud sobivaks. Tasapinnalised äärikutihendid ei saa pärast paigaldamist pöörata, kuna poldi auk tungib läbi tihendi. Tihenduspinna suurte mõõtmete tõttu on tasapinnalised äärikud vastupidavad mehaanilistele moonutustele (painutamine, kummardus jne).

Tasapinnalisi äärikuid ei tohi kunagi kombineerida tõstetud äärikutega, eriti kui tõstetud äärikud on valmistatud kõvemast materjalist.

● Rõnga tüüpi liigend (RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1382⁰F). RTJ-äärikuid on võimalik kasutada kõigis rõhuklassides, kuid tavaliselt kasutatakse neid klassi 900 ja kõrgemate jaoks.

Erinevus RTJ-ääriku ja tõstetud esikülje ääriku vahel seisneb tihendi saavutamises. Metallist tihendeid (kõvad) kasutatakse RTJ-äärikutega, kõrgendatud pinnaga tihendite puhul kasutatakse pehmeid või poolmetallist tihendeid. Seal on kolm peamist rõnga tüüpi liiterühma, need on R, RX ja BX; keskendume R-tüüpi liigendile, sest see on kõige levinum.

R-tüüpi RTJ tihendid on ümmarguse kujuga ovaalse või kaheksanurkse profiiliga/kerega; kaheksanurkne profiil saavutab kõige tõhusama tihendi ja on kaasaegsema disainiga. RTJ-ääriku esiküljele töödeldakse soon ja sellesse soonde paigaldatakse vastav tihend. Ääriku kokkupanemisel suruvad kaks vastaspinda tihendit kokku, kuni see deformeerub ja moodustub metall-metalli tihend. Kui äärik on õigesti kokku pandud, ei tohiks kaks omavahel ühendatud RTJ äärikut füüsiliselt üksteisega kokku puutuda.

RTJ tihendid on sageli valmistatud ääriku omast veidi pehmemast materjalist. Kuna tihendi materjal on pehmem, deformeerub see madalamal rõhul kui äärik, mis tagab, et tihendi deformeerub pigem tihend, mitte äärik ümber tihendi.

● Keel ja soon (T/G)

Ühe ääriku esiküljele on töödeldud kõrgendatud rõngas (keel), samas kui vastasääriku esiküljele on töödeldud vastav süvend (soon). Nende äärikute keele ja soone pinnad peavad olema sobitatud. Täpikeeltega pinnakatted on standardiseeritud nii suurte kui ka väikeste tüüpide jaoks. Need erinevad isas- ja naissoost selle poolest, et täpi ja soone siseläbimõõt ei ulatu ääriku alusesse, säilitades seega tihendi selle sise- ja välisläbimõõdul. Neid leidub tavaliselt pumba katetel ja klapikaantel. Täpikeelte ja soonte ühenduskohtade eeliseks on ka see, et need on isejoonduvad ja toimivad liimi reservuaarina. Salli liigend hoiab koormustelje ühendusega ühel joonel ega vaja suuremat töötlust.

● Mees ja naine (M/N)

Seda tüüpi äärikud peavad samuti sobima. Ühel ääriku esiküljel on ala, mis ulatub tavalisest ääriku esiküljest kaugemale (mees). Teise ääriku või vastasääriku külge on töödeldud vastav süvend (emane). Naiste nägu on 3/16- tolli sügav, meessoost 1/4- tolli kõrge ja mõlemad on sileda viimistlusega. Naise näo välisläbimõõt määrab tihendi asukoha ja hoiab selle kinni. Soojusvaheti kestal on äärikute kanaliseerimiseks ja katmiseks kohandatud isas- ja naiskatted. Naise ja mehe nägu on sileda viimistlusega. Naise näo välisläbimõõt määrab tihendi asukoha ja hoiab selle kinni.

Ääriku näo kokkuvõte

Allolev tabel võtab kokku kolme kõige tavalisema ääriku pinna omadused.

● Põhineb näoviimistlusel

Ääriku esikülg on piirkond, kuhu on paigaldatud tihenduselement (tihend). Kõige tavalisemad ääriku pinnakujundused on siledad ja sakilised. Lameda pinnaga (FF) äärikupinnad ja kõrgendatud pinnaga (RF) äärikupinnad nõuavad hammastusi, kui need on ehitatud vastavalt tööstusstandarditele.

● Lao viimistlus

Kõige laialdasemalt kasutatav mis tahes ääriku pinnaviimistlus, sest praktiliselt sobib kõikidesse tavapärastesse kasutustingimustesse. Kokkusurumisel kinnitub tihendi pehme pind sellesse viimistlusse, mis aitab luua tihendi ja vastaspindade vahel tekib suur hõõrdumine. Nende äärikute viimistluse loob 1,6 mm raadiusega ümara otsaga tööriist ettenihkekiirusel 0,8 mm pöörde kohta kuni 12 tollini. 14-tolliste ja suuremate suuruste puhul tehakse viimistlus 3,2 mm ümara otsaga tööriistaga, mille ettenihe on 1,2 mm pöörde kohta.

● Sile viimistlus

Sellel viimistlusel pole visuaalselt nähtavaid tööriistamärgiseid. Neid viimistlusi kasutatakse tavaliselt metallkattega tihendite jaoks, nagu topeltümbrisega, lehtterasest ja gofreeritud metallist. Siledad pinnad ühenduvad, et luua tihend ja tiheduse saavutamiseks sõltuvad vastaskülgede tasapinnast. Tavaliselt saavutatakse see nii, et tihendi kontaktpind moodustatakse pideva (mõnikord ka fonograafilise) spiraalse soonega, mille tekitab {{0}},8 mm raadiusega ümmarguse ninaga tööriist ettenihkekiirusel {{5} },3 mm pöörde kohta sügavusega 0,05 mm. Selle tulemuseks on kareduse vahemik Ra 3,2–6,3 mikromeetrit (125–250 mikrotolli).

● Sakiline viimistlus

See on ka pidev või fonograafiline spiraalsoon, kuid see erineb viimistlusest selle poolest, et soon luuakse tavaliselt 90-kraadise tööriista abil, mis loob V-geomeetria 45-kraadise nurga all oleva hammastusega. Esiküljel olevad hambad võivad olla kontsentrilised või spiraalsed (fonograafilised). Näo viimistlemiseks on vaja kontsentrilisi hambaid, kui veetav vedelik on väga väikese tihedusega ja võib leida lekketee läbi õõnsuse. Hammastust täpsustab number, mis on aritmeetiline keskmine kareduskõrgus (AARH). See on mõõdetud profiili kõrguse kõrvalekallete absoluutväärtuste aritmeetiline keskmine, mis on võetud valimi pikkuse piires ja mõõdetuna graafilisest keskjoonest.

Siledad viimistlusäärikud määratakse kindlaks, kui on ette nähtud metallist tihendid, ja sakiline viimistlus, kui on ette nähtud mittemetallist tihend.

Sobivad kareduse väärtused

Tööstusstandardid dikteerivad sobivad kareduse väärtused, järgmine on võetud ASME B16.5 standardist:

● Põhineb ehitusmaterjalil

Äärikud on tavaliselt sepistatud, välja arvatud väga harvadel juhtudel, kui need on valmistatud plaatidest. Kui valmistamisel kasutatakse plaate, peavad need olema keevitatava kvaliteediga. ASME B16.5 võimaldab plaadist valmistada ainult redutseerivaid äärikuid ja pimeäärikuid. Tavaliselt kasutatavad ehitusmaterjalid on järgmised;

● Põhineb rõhu-temperatuuri reitingul

Äärikud klassifitseeritakse ka ASME B 16.5 rõhutemperatuuri järgi, nagu allpool;

150#

300#

400#

600#

900#

1500#

2500#

Standardi ASME B 16.5 rõhutemperatuuri graafikud näitavad põrutuseta manomeetri rõhku, millele äärik võib teatud temperatuuril alluda. Äärikud taluvad erinevatel temperatuuridel erinevat survet. Temperatuuri tõustes ääriku surveaste väheneb. Näidatud rõhuklass 150#, 300# jne on põhiväärtused ja äärikud taluvad kõrgemat rõhku madalamatel temperatuuridel. ASME B 16.5 näitab erinevate ehitusmaterjalide lubatud rõhku temperatuuri suhtes. ASME B16.5 ei soovita kasutada 150# äärikuid temperatuuril üle 400 kraadi F (200 kraadi). Äärikute rõhuklass või reiting esitatakse naelades. Surveklassi tähistamiseks kasutatakse erinevaid nimetusi. Näiteks: 150 naela või 150 naela või 150 # või klass 150, kõik on samad.

● KOKKUVÕTE

Ülaltoodud eri tüüpi äärikutest, tootmis- ja jõudlusnäitajatest saate välja tuua. Saate valida õige terasääriku, mis on valmistatud erinevatest materjalidest, nagu roostevaba teras, vähelegeeritud teras, süsinikteras, dupleksteras või palju muud.

Õige materjaliga õige ääriku valimine ja elementide tundmine, millega see torustusmeetodit kasutava rakenduse ajal kokku puutub, on ülioluline. Loodame, et see ajaveeb aitab teil enne äärikute ostmist peamised asjad välja selgitada.