Le estremità dei tubi in acciaio inossidabile determinano come un tubo si collega a raccordi, valvole, attrezzature e sezioni di tubo adiacenti. Le quattro preparazioni comuni delle estremità sonolisce, smussate, filettate e scanalate.
Ognuna serve un metodo di connessione diverso. Le estremità lisce forniscono un punto di partenza tagliato a squadra per giunti compatibili o ulteriori fabbricazioni. Le estremità smussate preparano il tubo per un giunto saldato di testa specificato. Le estremità filettate si innestano con componenti filettati corrispondenti. Le estremità scanalate si collegano tramite un sistema di accoppiamento meccanico compatibile.
La selezione del tipo di estremità corretto richiede più dell'identificazione del suo aspetto. Le dimensioni del tubo, lo spessore della parete rimanente, il metodo di tenuta, i requisiti di installazione e i criteri di ispezione devono corrispondere alla connessione prevista.
| Tipo di estremità | Caratteristica fisica principale | Metodi di connessione associati | Requisito di acquisto chiave |
|---|---|---|---|
| Estremità liscia | Generalmente tagliata a squadra, senza filettature o scanalatura | Saldatura a squadra approvata, saldatura a tasca o giunti meccanici compatibili | Squadratura dell'estremità, sbavatura, dimensioni e compatibilità del componente ricevente |
| Estremità smussata | Preparazione angolata all'estremità del tubo | Giunti saldati di testa | Geometria della smussatura, faccia di radice e requisiti di saldatura applicabili |
| Estremità filettata | Filettatura esterna o interna lavorata, a seconda del componente | Raccordi filettati, valvole o connessioni di attrezzature corrispondenti | Standard esatto della filettatura, dimensioni, forma e requisiti di calibrazione |
| Estremità scanalata | Scanalatura circonferenziale vicino all'estremità del tubo | Accoppiamenti meccanici con guarnizione compatibili | Profilo della scanalatura, dimensioni del tubo, specifica dell'accoppiamento e idoneità della guarnizione |
Queste descrizioni identificano le preparazioni delle connessioni. Non stabiliscono una classe di pressione universale né rendono intercambiabili diversi sistemi di connessione.
Nella terminologia di acquisto delle estremità dei tubi, un'estremità liscia, spesso abbreviata come PE, si riferisce normalmente a un'estremità non filettata e non scanalata fornita tagliata a squadra. Qualsiasi piccola smussatura utilizzata per la sbavatura deve essere distinta da una smussatura specificata per la saldatura di testa.
Un'estremità liscia non è necessariamente una preparazione di giunto finita per ogni applicazione.
A seconda del design della connessione approvato, il tubo con estremità liscia può essere utilizzato per:
Connessioni saldate a tasca.
Saldatura a squadra dove il design del giunto e la procedura lo consentono.
Raccordi meccanici specificamente approvati per le dimensioni del tubo.
Filettatura, smussatura o scanalatura successiva.
La compatibilità deve essere confermata con il raccordo ricevente. Non si deve presumere che un raccordo meccanico progettato per il diametro esterno del tubo accetti un tubo di dimensioni nominali.
Ad esempio, le designazioni NPS e i diametri esterni effettivi dei tubi utilizzano convenzioni di dimensionamento diverse. La dimensione nominale stampata su due componenti non è una prova sufficiente che si incastreranno insieme.
Ispezionare la squadratura dell'estremità, le bave, l'ovalità, la deformazione locale e le condizioni di qualsiasi superficie utilizzata per la tenuta o l'innesto.
Il taglio può lasciare un labbro interno, bordi taglienti o distorsioni. Queste condizioni possono interferire con l'inserimento del raccordo, l'allineamento della saldatura o la successiva lavorazione.
Indicare la lunghezza finita e la sua tolleranza. Se il tubo subirà un'ulteriore preparazione dell'estremità, chiarire se la lunghezza ordinata si applica prima o dopo tale operazione.
L'"estremità liscia" non definisce nemmeno la pulizia della superficie, la rugosità o l'idoneità igienica. Tali requisiti appartengono alla specifica del prodotto e della fabbricazione.
Un piano di estremità smussata, comunemente abbreviata come BE, ha una preparazione angolata destinata a formare parte di un giunto saldato di testa.
La smussatura fornisce accesso al processo di saldatura specificato e alla geometria del giunto. Non stabilisce, di per sé, la penetrazione della saldatura, la qualità della saldatura o l'idoneità alla pressione.
ASME B16.25 affronta la preparazione delle estremità per la saldatura di testa, comprese le smussature e le sagomature interne ed esterne pertinenti. Il dettaglio applicabile deve essere selezionato per il componente e la disposizione del giunto.
Tre dimensioni sono frequentemente confuse:
| Termine | Significato |
|---|---|
| Angolo di smussatura | Angolo della superficie preparata rispetto a un piano perpendicolare all'asse del tubo |
| Angolo del solco incluso | Angolo combinato formato dalle due preparazioni opposte in un giunto simmetrico |
| Faccia di radice, o piano | Superficie non smussata rimanente sul bordo di radice della preparazione |
A titolo illustrativo, due smussature da 37,5° opposte producono un angolo incluso di 75° in una disposizione simmetrica a V singola.
Questo esempio geometrico non è una specifica di saldatura universale. Giunti a parete sottile, componenti a parete spessa e particolari processi di saldatura possono richiedere preparazioni diverse.
Il spazio di radice è un'altra dimensione separata. Viene stabilito durante l'assemblaggio del giunto anziché essere una caratteristica lavorata su un'estremità del tubo.
Un'istruzione completa sulla smussatura dovrebbe identificare lo standard o il disegno applicabile, la configurazione della smussatura, la tolleranza angolare, la faccia di radice e qualsiasi requisito di transizione interna.
La preparazione dell'estremità deve inoltre concordare con la specifica della procedura di saldatura approvata (WPS). Non presumere che ogni tubo in acciaio inossidabile richieda la stessa smussatura a V singola.
Per componenti con spessori di parete diversi, confermare la tolleranza di disallineamento del diametro interno e la geometria di transizione. La corrispondenza dei diametri esterni da sola non stabilisce un giunto saldato accettabile.
Le estremità dei tubi filettati si collegano a raccordi, valvole e attrezzature filettate corrispondenti. Le estremità dei tubi sono comunemente filettate esternamente, mentre il componente corrispondente fornisce la filettatura interna corrispondente.
La descrizione "estremità filettata" è incompleta se non viene identificato il sistema di filettatura.
| Sistema di filettatura | Riferimento principale | Disposizione della filettatura | Approccio di tenuta previsto |
|---|---|---|---|
| NPT | ASME B1.20.1 | Filettatura conica per tubi | Innesto della filettatura con un composto o materiale sigillante appropriato |
| Famiglia ISO 7-1 | ISO 7-1 | R esterna conica; Rc interna conica; Rp interna parallela | Tenuta sulle filettature corrispondenti specificate con materiale di giunzione idoneo |
| BSPP / G | ISO 228-1 | Filettature interne ed esterne parallele | Un'interfaccia di tenuta separata, come definita dal design della connessione |
ASME B1.20.1 copre le dimensioni e la calibrazione NPT. ISO 7-1 si occupa delle filettature utilizzate per giunti che sigillano sulle filettature, mentre ISO 228-1 descrive le filettature parallele in cui la tenuta di pressione viene effettuata altrove nella connessione.
Per le connessioni ISO 7-1, identificare la designazione effettiva R, Rc o Rp anziché fare affidamento solo sull'etichetta generica "BSP".
NPT e BSPT possono sembrare simili, in particolare in alcune dimensioni nominali più piccole. Tuttavia, i loro profili di filettatura differiscono.
NPT utilizza un angolo di filettatura di 60°, mentre la forma della filettatura per tubi britannica/ISO pertinente utilizza un angolo di 55°. Anche il passo e i dettagli dimensionali possono differire.
Il fatto che un componente inizi ad avvitarsi in un altro non stabilisce la compatibilità. La guida all'identificazione di Swagelok nota specificamente che alcune dimensioni NPT e ISO 7-1 sono difficili da distinguere visivamente.
Non tentare di compensare una filettatura non corrispondente applicando più sigillante o una forza di serraggio aggiuntiva.
Il taglio di una filettatura esterna rimuove materiale. Lo spessore della parete rimanente alla radice della filettatura e la tolleranza meccanica applicabile devono essere considerati nel design.
Pertanto, una schedulazione del tubo non dovrebbe essere approvata per la filettatura solo perché il suo diametro esterno corrisponde alla dimensione nominale della filettatura.
Il disegno o la specifica di acquisto dovrebbero definire la filettatura richiesta, la lunghezza filettata utilizzabile e i criteri di accettazione.
Le filettature in acciaio inossidabile possono grippare, causando danni superficiali o blocco durante l'assemblaggio.
Utilizzare il prodotto sigillante o lubrificante specificato per la connessione e il servizio. La sua compatibilità con il fluido, la temperatura e i requisiti di pulizia è importante quanto la sua capacità di facilitare l'assemblaggio.
Per le connessioni a filettatura parallela, identificare la caratteristica di tenuta effettiva, come un O-ring, una guarnizione o una rondella di tenuta. Il sigillante per filettature non sostituisce un'interfaccia di tenuta mancante o progettata in modo errato.
Il tubo scanalato ha una scanalatura circonferenziale vicino all'estremità che si innesta con un accoppiamento compatibile.
In un giunto meccanico scanalato convenzionale, l'alloggiamento dell'accoppiamento si innesta nelle scanalature mentre una guarnizione sigilla contro le superfici del tubo specificate vicino alle estremità.
Il tubo, la scanalatura, l'accoppiamento e la guarnizione formano un sistema. La scanalatura da sola non stabilisce la classe di pressione-temperatura del giunto.
| Metodo di scanalatura | Come viene prodotta la scanalatura | Considerazione principale per la selezione |
|---|---|---|
| Scanalatura a rullatura | Deforma a freddo la parete del tubo senza rimuovere intenzionalmente materiale | Materiale, spessore della parete, utensili e geometria dell'estremità risultante |
| Scanalatura a taglio | Lavora materiale dall'esterno del tubo | Dimensioni consentite e spessore della parete rimanente sotto la scanalatura |
Pertanto, la scanalatura a rullatura e la scanalatura a taglio influenzano il tubo in modo diverso. Nessun metodo dovrebbe essere selezionato senza verificare i requisiti approvati del tubo e dell'accoppiamento.
Una scanalatura rullata cambia comunque la geometria locale. L'assenza di lavorazione non elimina la necessità di ispezionare la scanalatura finita e l'estremità del tubo.
Due tubi descritti come "scanalati" possono avere profili diversi.
L'ordine di acquisto dovrebbe identificare il produttore dell'accoppiamento, la famiglia di prodotti e la specifica della scanalatura applicabile. Le dimensioni del tubo, il diametro esterno effettivo, lo spessore della parete e il materiale devono rientrare nell'intervallo consentito.
La scanalatura dell'acciaio inossidabile può anche richiedere utensili diversi per spessori di parete o sistemi di scanalatura diversi. La guida del produttore distingue esplicitamente queste combinazioni.
A seconda del sistema, l'ispezione può includere:
Diametro esterno del tubo e ovalità.
Lunghezza e condizione della superficie del sedile della guarnizione.
Larghezza della scanalatura.
Diametro della scanalatura.
Svasatura massima dell'estremità del tubo.
Limiti applicabili dello spessore della parete.
Non fare affidamento solo sulla profondità della scanalatura. Ad esempio, le specifiche di scanalatura del produttore possono trattare la profondità come una dimensione di riferimento controllando direttamente il diametro della scanalatura.
L'area di tenuta deve inoltre rimanere adatta alla guarnizione. Danni in quest'area possono influire sulle prestazioni del giunto anche quando le dimensioni della scanalatura sembrano corrette.
Scegliere la preparazione dell'estremità dopo aver identificato il raccordo ricevente, la valvola o il design del giunto.
Per una linea saldata di testa, seguire il dettaglio del giunto saldato approvato. Per una connessione filettata, identificare la filettatura corrispondente e la disposizione della tenuta. Per un sistema scanalato, utilizzare l'accoppiamento specificato e il profilo della scanalatura.
Il tubo con estremità liscia può offrire flessibilità di fabbricazione, ma ulteriori lavorazioni possono aggiungere tempo, manipolazione e requisiti di ispezione.
Rivedere lo spessore della parete del tubo in acciaio inossidabile insieme alla preparazione dell'estremità proposta.
La filettatura e la scanalatura a taglio rimuovono materiale. La scanalatura a rullatura modifica la geometria locale. La smussatura deve preservare il profilo del giunto e la faccia di radice richiesti.
La modifica della schedulazione del tubo può quindi richiedere modifiche agli utensili, alla preparazione della saldatura o alla qualifica della connessione.
Verificare la pressione, la temperatura, la compatibilità del fluido e i requisiti di tubazione applicabili per la connessione completa.
Per i sistemi con guarnizione, il materiale della guarnizione e le limitazioni dell'accoppiamento fanno parte della selezione. Per i giunti saldati, si applicano il materiale, la procedura di saldatura e i requisiti di esame. Per le connessioni filettate, la forma della filettatura e il metodo di tenuta devono essere idonei.
Nessun tipo di estremità ha una classe di pressione o temperatura universale.
L'accesso all'installazione può influenzare la scelta pratica. La saldatura richiede un accesso appropriato e controlli di fabbricazione. L'assemblaggio filettato richiede spazio per l'innesto e il serraggio. L'assemblaggio scanalato richiede accesso per posizionare e installare correttamente l'accoppiamento.
Dove lo smontaggio è importante, specificare la disposizione di manutenzione prevista. Una connessione filettata non è automaticamente facile da smontare dopo un uso prolungato, e una connessione scanalata non è automaticamente flessibile.
Accoppiamenti rigidi e flessibili hanno diverse caratteristiche di movimento che devono corrispondere al design della tubazione.
Un piano di ispezione dei tubi in acciaio inossidabile dovrebbe collegare ogni misurazione a un disegno, uno standard o un requisito del produttore.
| Tipo di estremità | Focus tipico dell'ispezione |
|---|---|
| Liscia | Squadratura, lunghezza finita, rimozione bave, ovalità e deformazione locale |
| Smussata | Angolo di smussatura, faccia di radice, condizione della superficie, allineamento del diametro interno e transizione specificata |
| Filettata | Standard di filettatura corretto, dimensioni, conicità ove applicabile, risultati di calibrazione e danni alla filettatura |
| Scanalata | Profilo corretto, diametro e larghezza della scanalatura, sede della guarnizione, svasatura e dimensioni consentite del tubo |
Un controllo visivo da solo potrebbe non stabilire la conformità.
Per le filettature, un calibro di identificazione non è necessariamente un calibro di accettazione. Utilizzare il metodo di calibrazione appropriato per lo standard di filettatura specificato.
Per le scanalature, utilizzare i metodi di misurazione richiesti dal sistema di accoppiamento. Per le smussature, ispezionare la geometria preparata anziché presumere che un'impostazione della macchina garantisca ogni estremità finita.
La fabbricazione dell'acciaio inossidabile dovrebbe anche controllare la contaminazione da utensili e manipolazione. Le estremità dei tubi devono essere pulite e protette per preservare le condizioni specificate prima dell'assemblaggio.
Una richiesta utile identifica il tubo di base e la preparazione richiesta a ciascuna estremità.
| Articolo RFQ | Informazioni da fornire |
|---|---|
| Specifiche del tubo | Grado, standard del prodotto e percorso di produzione |
| Dimensioni | NPS o diametro esterno effettivo, schedulazione o spessore della parete |
| Disposizione dell'estremità | Preparazione richiesta all'estremità 1 e all'estremità 2 |
| Dettagli estremità liscia | Squadratura, sbavatura e qualsiasi smussatura consentita |
| Dettagli smussatura | Standard o disegno, configurazione, angolo e faccia di radice |
| Dettagli filettatura | Standard, designazione, dimensioni, forma esterna o interna e requisiti di ispezione |
| Dettagli scanalatura | Produttore, sistema, specifica del profilo e metodo di preparazione consentito |
| Lunghezza | Lunghezza finita, base di misurazione e tolleranza |
| Registri di qualità | Rapporti dimensionali richiesti, tracciabilità del materiale e ispezioni aggiuntive |
| Protezione | Tappi, protezioni per filettatura e requisiti di imballaggio |
Non presumere che entrambe le estremità richiedano la stessa preparazione.
Ad esempio, un raccordo prefabbricato può avere un'estremità smussata e un'estremità liscia per lavorazioni successive. Indicare ciascuna estremità separatamente e identificare quali dimensioni si applicano dopo la lavorazione finale.
"Filettato e accoppiato" dovrebbe anche essere distinto da "filettato su entrambe le estremità". Verificare se un accoppiamento è incluso, la sua specifica e se viene fornito installato o sfuso.
Errori frequenti di acquisto e fabbricazione includono:
Ordinare "estremità smussate" senza definire la geometria richiesta.
Confondere l'angolo di smussatura con l'angolo del giunto incluso.
Specificare "filettatura BSP" senza identificare la forma effettiva della filettatura.
Presumere che NPT e BSPT siano intercambiabili.
Ordinare tubi scanalati senza indicare il sistema di scanalatura.
Controllare la profondità della scanalatura trascurando il diametro della scanalatura o la svasatura dell'estremità.
Ignorare l'effetto della lavorazione sullo spessore della parete rimanente.
Trattare il diametro esterno del tubo come unico requisito per la compatibilità dei raccordi.
Misurare la lunghezza finita prima di un'operazione che modifica la posizione dell'estremità.
Un disegno chiaro e criteri di accettazione misurabili aiutano a prevenire questi problemi.
Sì, dove il design del giunto approvato lo consente. Alcune connessioni a saldatura a squadra o a tasca utilizzano estremità lisce. Altri giunti saldati di testa richiedono una smussatura specificata. Seguire il dettaglio del giunto applicabile e la procedura di saldatura.
No. Una smussatura prepara il giunto per la saldatura. L'idoneità alla pressione dipende dal tubo, dalla saldatura completata, dalle condizioni di progetto e dai requisiti applicabili.
No. Una smussatura di 37,5° è una preparazione comune, ma la geometria richiesta dipende dallo standard applicabile, dallo spessore della parete, dal componente e dal processo di saldatura.
Non dovrebbero essere trattate come intercambiabili. Un aspetto simile o un innesto parziale non stabiliscono una geometria di filettatura compatibile o una tenuta affidabile.
Potrebbe essere idoneo per un sistema scanalato approvato. Devono essere verificati il materiale del tubo, le dimensioni, lo spessore della parete, il profilo della scanalatura, gli utensili e i requisiti dell'accoppiamento.
No. Esistono sia design di accoppiamenti rigidi che flessibili. Il movimento consentito dipende dal sistema di accoppiamento selezionato e dalle condizioni di installazione.
Le estremità lisce, smussate, filettate e scanalate forniscono diversi modi per preparare i tubi in acciaio inossidabile per l'assemblaggio.
Selezionare prima la connessione, quindi definire la geometria dell'estremità richiesta, le dimensioni del tubo, la disposizione della tenuta e i criteri di ispezione.
Per un preventivo, fornire il grado del tubo, lo standard, le dimensioni, lo spessore della parete, la lunghezza finita e la preparazione richiesta a ciascuna estremità. Includere la filettatura corrispondente, il dettaglio di saldatura o la specifica dell'accoppiamento ove applicabile.
Una specifica completa dell'estremità del tubo aiuta il materiale fornito a passare alla fabbricazione e all'installazione con meno problemi di compatibilità e meno rilavorazioni.
