Uvod u prirubnice

Prirubnice se koriste kada je spoj cijevi potrebno demontirati. Koriste se uglavnom za opremu, ventile i specijalitete. U određenim cjevovodima gdje je održavanje redovna karakteristika, prelomne prirubnice se obezbjeđuju u određenim intervalima. Prirubnički spoj se sastoji od tri odvojene i nezavisne, iako međusobno povezane komponente; prirubnice, zaptivke i vijke. Posebne kontrole su potrebne u odabiru i primjeni svih ovih elemenata kako bi se postigao spoj koji ne propušta curenje.

Klasifikacija prirubnica se vrši na nekoliko alternativnih načina kako slijedi;

Na osnovu priključka za cijevi

Prirubnice se mogu klasificirati na osnovu načina pričvršćivanja na cijevi kao što je dolje;

Slip On prirubnica –

Prirubnice tipa Slip On su pričvršćene sa dva kutna zavara, unutar i izvan prirubnice. Izračunata čvrstoća na Slip On prirubnici pod unutrašnjim pritiskom je reda veličine dvije trećine prirubnice za zavarivanje vrata, a njihov vijek trajanja pod zamorom je oko jedne trećine od prirubnice za zavarivanje. Obično su ove prirubnice kovane konstrukcije i imaju glavčinu. Ponekad su ove prirubnice izrađene od ploča i nisu opremljene glavčinom. Nedostatak prirubnice je što kombinacija prirubnice i koljena ili prirubnice i T-a nije moguća jer navedeni spojevi nemaju ravan kraj koji potpuno klizi u klizaču. Na prirubnici.

Prirubnica za zavarivanje utičnice –

Prirubnice za utični zavar su pričvršćene samo jednim kutnim varom, samo izvana, i ne preporučuju se za teške usluge. Koriste se samo za vodove s malim otvorom. Njihova statička čvrstoća je jednaka Slip On prirubnicama, ali je njihova čvrstoća na zamor 50% veća od dvostruko zavarenih Slip On prirubnica. Za ovu vrstu prirubnica treba specificirati debljinu priključne cijevi kako bi se osigurala pravilna dimenzija provrta. U prirubnici za utičnice, prije zavarivanja, mora se napraviti razmak između prirubnice ili fitinga i cijevi. ASME B31.1 Priprema za zavarivanje (E) sklop za zavarivanje utičnice kaže:Prilikom sastavljanja spoja prije zavarivanja, cijev ili cijev se moraju umetnuti u nastavku do maksimalne dubine, a zatim povući otprilike 1/16″ (1,6 mm) od kontakta između kraja cijevi i ramena nastavka.Svrha zazora od dna u zavaru sa utičnicom je obično smanjenje preostalog naprezanja u korijenu šava koji bi mogao nastati tokom skrućivanja metala šava. Slika vam pokazuje X mjeru za razmak proširenja. Nedostatak prirubnice za zavarivanje utičnice je pravi razmak, koji se mora napraviti. Zbog korozivnih proizvoda, a uglavnom u cijevnim sistemima od nehrđajućeg čelika, pukotina između cijevi i prirubnice može uzrokovati probleme s korozijom. U nekim procesima ova prirubnica također nije dozvoljena.

Prirubnica sa vijcima -

Prirubnice sa vijcima ili navojem koriste se na cevovodima gde se ne može izvesti zavarivanje. Navojna prirubnica ili fiting nije prikladan za cijevni sistem sa tankom debljinom zida, jer nije moguće rezanje navoja na cijevi. Stoga se mora odabrati deblja debljina zida. ASME B31.3 Vodič za cijevi kaže:
Tamo gdje je čelična cijev s navojem i koristi se za paru iznad 250 psi ili za vodu iznad 100 psi sa temperaturama vode iznad 220 stepeni F, cijev mora biti bešavna i imati debljinu najmanje jednaku rasporedu 80 ASME B36.10.Zavarivanje utičnice i navojne prirubnice se ne preporučuju za servis iznad 250 stepeni i ispod -45 C.

Prirubnica preklopnog zgloba –

Prirubnice sa preklopnim spojevima se koriste sa krajevima kada su cijevi od skupog materijala. Na primjer, u sistemu cijevi od nehrđajućeg čelika može se primijeniti prirubnica od ugljičnog čelika, jer prirubnica neće doći u kontakt sa proizvodom u cijevi. Krajevi stubova će biti zavareni sučeono za cev, a prirubnice će ostati labave preko istih. Unutarnji radijus ovih prirubnica je zakošen kako bi se očistio poluprečnik kraja. Ove prirubnice su skoro identične slip On prirubnici sa izuzetkom radijusa na sjecištu površine prirubnice i provrta za smještaj dijela s prirubnicom. . Njihova sposobnost držanja pritiska je malo, ako uopšte postoji, bolja od one kod Slip On prirubnica, a vijek trajanja sklopa je samo jedna desetina prirubnica Weld Neck. Stoga se ovi prirubnički spojevi primjenjuju u niskotlačnim i nekritičnim aplikacijama.

Prirubnica za zavarivanje -

Prirubnice vrata za zavarivanje lako se prepoznaju kao dugačka konusna glavčina, koja postepeno prelazi na debljinu stijenke cijevi ili fitinga. Duga konusna glavčina pruža važno pojačanje za upotrebu u nekoliko aplikacija koje uključuju visoki pritisak, ispod nule i/ili povišene temperature. Glatki prijelaz sa debljine prirubnice na debljinu stijenke cijevi ili fitinga na koju utiče konus je izuzetno koristan, u uvjetima stalnog savijanja, uzrokovanog ekspanzijom linije ili drugim promjenjivim silama. Ove prirubnice su izbušene kako bi odgovarale unutrašnjem prečniku spojne cijevi ili fitinga tako da neće biti ograničenja protoka proizvoda. Ovo sprječava turbulencije na spoju i smanjuje eroziju. Oni također pružaju odličnu distribuciju naprezanja kroz konusnu glavčinu. Prirubnice vrata za zavarivanje su pričvršćene sučeonim zavarivanjem na cijevi. Koriste se uglavnom za kritične usluge gdje je potrebna radiografska kontrola svih zavarenih spojeva. Prilikom specificiranja ovih prirubnica, potrebno je navesti i debljinu kraja zavarivanja zajedno sa specifikacijom prirubnice.

 

Slijepa prirubnica –

Slijepe prirubnice se proizvode bez provrta i koriste se za ispucavanje krajeva cijevi, ventila i otvora posuda pod pritiskom. Sa stanovišta unutrašnjeg pritiska i opterećenja vijaka, slijepe prirubnice, posebno u većim veličinama, su tipovi prirubnica s najvećim opterećenjem. Međutim, većina ovih naprezanja su tipovi savijanja blizu centra, a budući da ne postoji standardni unutrašnji promjer, ove prirubnice su pogodne za primjene s višim temperaturama tlaka.

Redukciona prirubnica –

Redukcione prirubnice se koriste za spajanje između većih i manjih veličina bez upotrebe reduktora. U slučaju reducirajućih prirubnica, debljina prirubnice treba da bude ona većeg prečnika. Ove prirubnice se obično isporučuju u slijepim prirubnicama, prirubnicama za navlačenje, navojima i zavarenim vratom. Dostupni su u svim klasama tlaka i predstavljaju dobru alternativu za spajanje dvije različite veličine cijevi. Ova vrsta prirubnice ne bi se trebala koristiti ako bi nagli prijelaz stvorio neželjenu turbulenciju, kao što je na pumpi.

Integralna prirubnica –

Integralne prirubnice su one koje su izlivene zajedno sa vratom mlaznice ili stijenkom posude ili cijevi, zavarene sučeono na njih ili pričvršćene drugim oblicima zavarivanja na plin ili plin takve prirode da prirubnica i vrat mlaznice ili posuda ili cijev zid se smatra ekvivalentom integralne strukture. U zavarenoj konstrukciji, vrat mlaznice ili zid posude ili cijevi smatra se da djeluje kao čvorište. Debljine integralno livenih prirubnica i zavarenih na prirubnicama razlikuju se u određenim veličinama.

Na osnovu oblaganja

Prirubnice se takođe mogu klasifikovati na osnovu obloga na sledeći način:

Prirubnica uzdignutog lica (RF) –

Prirubnica sa podignutom površinom je najčešći tip koji se koristi u procesnim postrojenjima i lako se prepoznaje. Naziva se podignutom površinom jer su površine zaptivača podignute iznad površine kruga zavrtnja. Ovaj tip lica omogućava upotrebu široke kombinacije dizajna zaptivača, uključujući tipove pločastih prstenova i metalnih kompozita kao što su spiralno namotani i tipovi sa dvostrukim omotačem. Svrha RF prirubnice je koncentrirati veći pritisak na manju površinu zaptivke i na taj način povećati sposobnost zadržavanja pritiska spoja. Za prirubnice 150# i 300#, podignuta površina je 1,6 mm (1/16 inča) i uključena je u specificiranu debljinu. Za veću ocjenu, debljina prirubnice ne uključuje debljinu podignute površine. Debljina podignute površine za veću ocenu je 6,4 mm (1/4 inča). Tipična završna obrada prirubnice za ASME B16.5 RF prirubnice je 125 do 250µu Ra (3 do 6µm Ra).

Ravna prirubnica (FF) –

Flat Face prirubnica ima površinu zaptivke u istoj ravni kao i površina kruga za vijke. Aplikacije koje koriste ravne prirubnice su često one u kojima je spojna prirubnica ili spojnica s prirubnicom izrađena od odlivka. Ravne prirubnice nikada ne smiju biti pričvršćene vijcima na prirubnicu podignute površine. ASME B31.1 kaže da kada se spajaju prirubnice od livenog gvožđa sa ravnim licem na prirubnice od ugljeničnog čelika, uzdignuto lice na prirubnici od ugljeničnog čelika mora biti uklonjeno i da je potrebna zaptivka celog lica. Ovo je kako bi se spriječilo da tanka, lomljiva prirubnica od lijevanog željeza uskoči u otvor uzrokovan izdignutom površinom prirubnice od ugljičnog čelika.

Prstenasti zglob (RTJ) –

Prstenaste prirubnice se obično koriste u visokom pritisku (klasa 600 i više) i/ili visokotemperaturnim uslugama iznad 800 stepeni F (427 stepeni). Imaju žljebove urezane na licu koje postavljaju prstenaste brtve. Zaptivanje prirubnica kada su zategnuti vijci stisnu zaptivku između prirubnica u žljebove, deformišući zaptivku kako bi ostvario prisan kontakt unutar žljebova, stvarajući brtvu od metala do metala. RTJ prirubnica može imati izdignutu površinu u kojoj je strojno urezan prstenasti žljeb. Ovo podignuto lice ne služi kao dio sredstva za zaptivanje. Za RTJ prirubnice koje zaptive sa prstenastim zaptivkama, izdignute površine spojenih i zategnutih prirubnica mogu dodirivati ​​jedna drugu. U tom slučaju komprimirana zaptivka neće podnijeti dodatno opterećenje izvan napetosti vijka, vibracije i pomicanje ne mogu dodatno zgnječiti zaptivku i smanjiti napetost spoja.

Prstenasti tip zaptivke su metalni zaptivni prstenovi, pogodni za primenu pod visokim pritiskom i visokim temperaturama. Prstenaste spojne zaptivke dizajnirane su za zaptivanje "početnim kontaktom linije" ili djelovanjem klina između spojne prirubnice i zaptivke. Pritiskom na sučelje zaptivke kroz silu zavrtnja, "mekši" metal zaptivke teče u mikrofinu strukturu tvrđeg materijala prirubnice, stvarajući vrlo čvrsto i efikasno zaptivanje. Najviše primijenjena vrsta je stilRprsten koji je proizveden u skladu sa ASME B16.20 koji se koristi sa ASME B16.5 prirubnicama, klase 150 do 2500. Prstenasti spojevi tipa "R" se proizvode u ovalnoj i osmougaonoj konfiguraciji.

Osmougaoni poprečni presek ima veću efikasnost zaptivanja od ovalnog i bio bi poželjniji zaptivač. Zaptivne površine na žljebovima prstenastog spoja moraju biti glatko obrađene do 63 mikroinča i bez neugodnih izbočina, tragova alata ili cvokotanja. Zatvaraju početnim linijskim kontaktom ili klinastim djelovanjem kako se primjenjuju tlačne sile. Tvrdoća prstena uvijek treba biti manja od tvrdoće prirubnica.

Za više informacija o zaptivkama, pogledajte: Uvod u zaptivke.

pero i utor (T/G)–

Jedna strana prirubnice ima podignuti prsten (Jezik) koji je strojno obrađen na licu prirubnice, dok prirubnica za spajanje ima odgovarajuće udubljenje (Žlijeb) strojno urađeno na svojoj površini. Površine pera i utora ove prirubnice moraju biti usklađene. Obloge sa perom i utorom standardizovane su i za velike i za male tipove. Razlikuju se od muškog i ženskog po tome što se unutrašnji prečnici pera i utora ne protežu u osnovu prirubnice, čime se zadržava brtva na svom unutrašnjem i spoljašnjem prečniku. Oni se obično nalaze na poklopcima pumpe i poklopcima ventila. Spojevi s perom i utorom također imaju prednost u tome što su samoporavnavajući i djeluju kao rezervoar za ljepilo. Zglobni spoj drži osovinu opterećenja u liniji sa spojem i ne zahtijeva veliku operaciju strojne obrade.

Muško i žensko (M/Ž)–

Kod ovog tipa i prirubnice moraju biti usklađene. Jedna strana prirubnice ima površinu koja se proteže izvan normalne površine prirubnice (muška). Druga prirubnica ili spojna prirubnica ima odgovarajuću udubinu (ženski) strojno urezanu na njeno lice. Žensko lice je 3/16-inča duboko, muško lice je visoko 1/4-inča, i oba su glatka obrađena. Vanjski promjer ženskog lica služi za lociranje i zadržavanje brtve. Prilagođene muške i ženske obloge se obično nalaze na kućištu izmjenjivača topline za kanalizaciju i pokrivanje prirubnica. Žensko i muško lice su glatko obrađene. Vanjski promjer ženskog lica služi za lociranje i zadržavanje brtve.

Opšte površine prirubnica kao što su RTJ, T&G i F&M nikada ne smiju biti spojene vijcima. Razlog tome je što se kontaktne površine ne poklapaju i ne postoji brtva koja ima jedan tip na jednoj strani, a drugi tip na drugoj strani.

Zasnovano na ocjeni tlak-temperatura

Prirubnice su takođe klasifikovane prema temperaturi pritiska u ASME B 16.5 kao dole;

• 150#
• 300#
• 400#
• 600#
• 900#
• 1500#
• 2500#

Tabela temperature pritiska, u standardu ASME B 16.5, specificira radni manometarski pritisak bez udara kojem prirubnica može biti izložena na određenoj temperaturi. Prirubnice mogu izdržati različite pritiske na različitim temperaturama. Kako temperatura raste, nazivni tlak prirubnice opada. Navedena klasa pritiska od 150#, 300#, itd. su osnovne vrednosti i prirubnice mogu izdržati veće pritiske na nižim temperaturama. ASME B 16.5 ukazuje na dozvoljene pritiske za različite materijale konstrukcije u odnosu na temperaturu. ASME B16.5 ne preporučuje upotrebu 150# prirubnica iznad 400 stepeni F (200 stepeni). Klasa tlaka ili ocjena za prirubnice bit će dati u funtama. Za označavanje klase pritiska koriste se različiti nazivi. Na primjer: 150 Lb ili 150 Lbs ili 150# ili Class 150, svi su isti znaci.

Na osnovu završne obrade lica

Postoje dvije vrste završnih obrada na oblogama.

Stock Finish–

Najrasprostranjeniji od bilo koje završne obrade prirubnice, jer je praktično pogodan za sve uobičajene uslove rada. Pod kompresijom, mekana površina brtve će se ugraditi u ovu završnu obradu, što pomaže u stvaranju brtve, a stvara se visok nivo trenja između površina koje se spajaju. Završnu obradu ovih prirubnica stvara alat sa okruglim nosom radijusa 1,6 mm pri brzini pomaka od 0,8 mm po okretaju do 12 inča. Za veličine od 14 inča i veće, završna obrada je napravljena pomoću alata sa okruglim nosom od 3,2 mm pri pomaku od 1,2 mm po obrtaju.

Glatka završna prirubnica–

Ova završna obrada ne pokazuje vizualno vidljive oznake alata. Ove završne obrade se obično koriste za brtve s metalnim oblogama kao što su dvostruki omotač, ravni čelik i valoviti metal. Glatke površine se spajaju kako bi stvorile brtvu i zavise od ravnosti suprotnih strana kako bi se postigao pečat. Ovo se obično postiže tako što je kontaktna površina zaptivke formirana kontinuiranim (ponekad zvanim fonografskim) spiralnim žlijebom generiranim alatom s okruglim nosom radijusa {{0}}.8 mm pri brzini pomaka od {{5} },3 mm po obrtaju sa dubinom od 0,05 mm. Ovo će dovesti do hrapavosti između Ra 3,2 i 6,3 mikrometara (125 – 250 mikro inča).

Nazubljena završna obrada–

Ovo je također kontinuirani ili fonografski spiralni žljeb, ali se razlikuje od standardne završne obrade po tome što se žljeb obično generiše pomoću 90-deg alata koji stvara "V" geometriju sa nazubljenom pod uglom od 45 stepeni. Nazubljeni narezi mogu biti koncentrični ili spiralni (fonografski). Koncentrične nazubljenosti se insistiraju na završnoj obradi kada fluid koji se prenosi ima vrlo malu gustinu i može pronaći put curenja kroz šupljinu. Nazubljenost je određena brojem, koji je aritmetička prosječna visina hrapavosti (AARH). Ovo je aritmetički prosjek apsolutnih vrijednosti izmjerenih odstupanja visine profila uzetih unutar dužine uzorkovanja i mjerenih od grafičke središnje linije.

Glatke prirubnice su specificirane kada su specificirane metalne zaptivke, a nazubljena završna obrada je predviđena kada je predviđena nemetalna zaptivka.

Na osnovu materijala konstrukcije

Prirubnice su obično kovane, osim u vrlo rijetkim slučajevima kada su izrađene od ploča. Kada se ploče koriste za izradu, one moraju biti zavarljive kvalitete. ASME B16.5 dozvoljava samo redukcione prirubnice i slijepe prirubnice koje se proizvode od ploče. Materijali za konstrukciju koji se obično koriste su sljedeći:

• ASTM A105 – Kovani ugljenični čelik
• ASTM A181 – Kovani ugljenični čelik za opštu namenu
• ASTM A182 – Kovani legirani čelik i nerđajući čelik
• ASTM A350 – Kovani legirani čelik za usluge na niskim temperaturama