Końcówki rur ze stali nierdzewnej określają sposób połączenia rury ze złączkami, zaworami, urządzeniami i sąsiednimi odcinkami rur. Cztery powszechne przygotowania końcówek to:gładkie, fazowane, gwintowane i rowkowane.
Każde z nich służy innej metodzie połączenia. Końcówki gładkie stanowią punkt wyjścia do cięcia pod kątem prostym dla kompatybilnych połączeń lub dalszej obróbki. Końcówki fazowane przygotowują rurę do określonego połączenia doczołowego spawanego. Końcówki gwintowane łączą się z pasującymi elementami gwintowanymi. Końcówki rowkowane łączą się za pomocą kompatybilnego systemu złączy mechanicznych.
Wybór odpowiedniego typu końcówki wymaga więcej niż tylko identyfikacji jej wyglądu. Wymiary rury, pozostała grubość ścianki, metoda uszczelniania, wymagania instalacyjne i kryteria inspekcji muszą być zgodne z zamierzonym połączeniem.
| Fazowana | Główna cecha fizyczna | Powiązane metody połączeń | Kluczowy wymóg zakupu |
|---|---|---|---|
| Końcówka gładka | Zazwyczaj cięta pod kątem prostym, bez gwintów lub rowka | Zatwierdzone połączenia doczołowe spawane, gniazdowe spawane lub kompatybilne złącza mechaniczne | Prostokątność końcówki, gratowanie, wymiary i kompatybilność z elementem odbiorczym |
| Końcówka fazowana | Przygotowanie pod kątem na końcu rury | Połączenia doczołowe spawane | Geometria fazowania, szerokość grani i obowiązujące wymagania spawalnicze |
| Końcówka gwintowana | Gwint zewnętrzny lub wewnętrzny obrobiony maszynowo, w zależności od elementu | Pasujące złączki, zawory lub przyłącza urządzeń z gwintem | Dokładny standard gwintu, rozmiar, kształt i wymagania dotyczące sprawdzania |
| Końcówka rowkowana | Rowek obwodowy w pobliżu końca rury | Kompatybilne złącza mechaniczne z uszczelką | Profil rowka, wymiary rury, specyfikacja złącza i przydatność uszczelki |
Te opisy identyfikują przygotowania połączeń. Nie ustalają uniwersalnej klasy ciśnienia ani nie czynią różnych systemów połączeń zamiennymi.
W terminologii zakupu końcówek rur, gładka końcówka, często skracana jako PE, zazwyczaj odnosi się do końcówki niegwintowanej, nierowkowanej, dostarczanej z cięciem pod kątem prostym. Ewentualny niewielki fazowanie używane do gratowania powinno być odróżnione od określonego fazowania do spawania doczołowego.
Gładka końcówka niekoniecznie jest gotowym przygotowaniem połączenia do każdego zastosowania.
W zależności od zatwierdzonej konstrukcji połączenia, rury z gładkimi końcówkami mogą być używane do:
Połączeń spawanych gniazdowych.
Spawania doczołowego pod kątem prostym, gdzie konstrukcja połączenia i procedura na to pozwalają.
Złączek mechanicznych specjalnie zatwierdzonych dla wymiarów rury.
Dalszego gwintowania, fazowania lub rowkowania.
Kompatybilność musi być potwierdzona z elementem odbiorczym. Złączki mechanicznej przeznaczonej dla średnicy zewnętrznej rury nie należy zakładać, że będzie pasować do rury o rozmiarze nominalnym.
Na przykład, oznaczenia NPS i rzeczywiste średnice zewnętrzne rur używają różnych konwencji rozmiarów. Rozmiar nominalny wydrukowany na dwóch elementach nie jest wystarczającym dowodem, że będą do siebie pasować.
Sprawdzić prostokątność końcówki, zadziory, owalność, lokalne odkształcenia i stan powierzchni używanej do uszczelniania lub zazębienia.
Cięcie może pozostawić wewnętrzną wargę, ostre krawędzie lub zniekształcenia. Te warunki mogą zakłócać wkładanie złączki, wyrównanie spawalnicze lub późniejszą obróbkę maszynową.
Podać długość końcową i jej tolerancję. Jeśli rura będzie poddawana dodatkowemu przygotowaniu końcówki, wyjaśnić, czy zamówiona długość dotyczy okresu przed czy po tej operacji.
"Gładka końcówka" nie definiuje również czystości powierzchni, chropowatości ani przydatności higienicznej. Te wymagania należą do specyfikacji produktu i wykonania.
Typowy zakres inspekcjiFazowanie zapewnia dostęp do określonego procesu spawania i geometrii połączenia. Samo w sobie nie ustala ono penetracji spoiny, jakości spoiny ani przydatności ciśnieniowej.ASME B16.25 określa przygotowanie końcówek do spawania doczołowego, w tym fazowania i odpowiednie kształtowanie wewnętrzne i zewnętrzne. Odpowiedni szczegół musi być wybrany dla elementu i układu połączenia.
Kąt fazowania, kąt wierzchołkowy i szerokość grani
Często mylone są trzy wymiary:
Znaczenie
| Kąt fazowania | Kąt przygotowanej powierzchni względem płaszczyzny prostopadłej do osi rury |
|---|---|
| Kąt wierzchołkowy rowka | Łączny kąt utworzony przez dwa przeciwległe przygotowania w symetrycznym połączeniu |
| Grani, lub płaszczyzna styku | Nieprzygotowana powierzchnia pozostająca na krawędzi rowka przygotowania |
| Dla ilustracji, dwa przeciwległe | fazowania 37,5° |
tworzą kąt wierzchołkowy 75° w symetrycznym układzie typu V.Ten przykład geometryczny nie jest uniwersalną specyfikacją spawalniczą. Połączenia cienkościenne, elementy grubościenne i poszczególne procesy spawania mogą wymagać różnych przygotowań."Przerwa grani" to kolejny oddzielny wymiar. Jest ona ustalana podczas montażu połączenia, a nie jest cechą obrobioną na jednej końcówce rury.
Co określić dla fazowanych końcówek
Kompletna instrukcja fazowania powinna określać obowiązujący standard lub rysunek, konfigurację fazowania, tolerancję kąta, szerokość grani i wszelkie wymagania dotyczące przejścia wewnętrznego.Przygotowanie końcówki musi być również zgodne z zatwierdzoną specyfikacją procedury spawania (WPS). Nie należy zakładać, że każda rura ze stali nierdzewnej wymaga tego samego fazowania typu V.Dla elementów o różnych grubościach ścianek, potwierdzić dopuszczalną różnicę średnic wewnętrznych i geometrię przejścia. Dopasowanie samych średnic zewnętrznych nie tworzy akceptowalnego połączenia spawanego.
Gwintowane końcówki rur łączą się z pasującymi złączkami, zaworami i urządzeniami z gwintem. Końcówki rur są zazwyczaj gwintowane zewnętrznie, podczas gdy pasujący element zapewnia odpowiedni gwint wewnętrzny.
Opis "końcówka gwintowana" jest niekompletny, chyba że zidentyfikowano system gwintowania.
NPT, BSPT i BSPP to różne systemy
Główne odniesienie
Układ gwintowania
| NPT | ASME B1.20.1 | Stożkowy gwint rurowy | Zazębienie gwintu z odpowiednią masą uszczelniającą lub materiałem |
|---|---|---|---|
| Rodzina ISO 7-1 | ISO 7-1 | R zewnętrzny stożkowy; Rc wewnętrzny stożkowy; Rp wewnętrzny równoległy | Uszczelnianie na określonych pasujących gwintach z odpowiednim materiałem łączącym |
| BSPP / G | ISO 228-1 | Równoległe gwinty wewnętrzne i zewnętrzne | Oddzielny interfejs uszczelniający, zgodnie z definicją konstrukcji połączenia |
| ASME B1.20.1 obejmuje wymiary i sprawdzanie NPT. ISO 7-1 dotyczy gwintów używanych do połączeń uszczelnianych na gwintach, podczas gdy ISO 228-1 opisuje gwinty równoległe, gdzie uszczelnienie ciśnieniowe jest wykonane gdzie indziej w połączeniu. | Dla połączeń ISO 7-1, należy zidentyfikować rzeczywiste oznaczenie R, Rc lub Rp zamiast polegać tylko na szerokim określeniu "BSP". | Dlaczego NPT i BSPT nie powinny być mieszane | NPT i BSPT mogą wyglądać podobnie, szczególnie w niektórych mniejszych rozmiarach nominalnych. Jednak ich profile gwintów różnią się. |
NPT używa
kąta gwintu 60°
kąta 55°
. Różnić się mogą również szczegóły skoku i wymiarów.Fakt, że jeden element zaczyna się wkręcać w drugi, nie oznacza kompatybilności. Instrukcje identyfikacyjne Swagelok wyraźnie zaznaczają, że niektóre rozmiary NPT i ISO 7-1 są trudne do odróżnienia wizualnie.Nie należy próbować kompensować niedopasowanego gwintu poprzez zastosowanie większej ilości uszczelniacza lub dodatkowej siły dokręcania.Grubość ścianki i przygotowanie gwintuCięcie gwintu zewnętrznego usuwa materiał. Należy wziąć pod uwagę pozostałą ściankę u podstawy gwintu i obowiązujący luz mechaniczny.
Dlatego harmonogram rur nie powinien być zatwierdzany do gwintowania tylko dlatego, że jego średnica zewnętrzna odpowiada nominalnemu rozmiarowi gwintu.
Rysunek lub specyfikacja zakupu powinna określać wymagany gwint, użyteczną długość gwintowaną i kryteria akceptacji.
Gwinty ze stali nierdzewnej mogą się zacierać, powodując uszkodzenie powierzchni lub zablokowanie podczas montażu.
Należy używać produktu uszczelniającego lub smarującego określonego dla połączenia i serwisu. Jego kompatybilność z płynem, temperaturą i wymaganiami dotyczącymi czystości jest równie ważna, jak jego zdolność do ułatwienia montażu.
Dla połączeń z gwintem równoległym, należy zidentyfikować rzeczywisty element uszczelniający – taki jak O-ring, uszczelka lub podkładka uszczelniająca. Uszczelniacz do gwintów nie zastępuje brakującego lub nieprawidłowo zaprojektowanego interfejsu uszczelniającego.
Rura rowkowana ma obwodowy rowek w pobliżu końca, który zazębia się z kompatybilnym złączem.
W konwencjonalnym połączeniu mechanicznym rowkowanym, obudowa złącza zazębia się z rowkami, podczas gdy uszczelka uszczelnia określone powierzchnie rury w pobliżu końców.
Rura, rowek, złącze i uszczelka tworzą system. Sam rowek nie ustala klasy ciśnienia i temperatury połączenia.
Metoda rowkowania
Sposób produkcji rowka
Główny czynnik wyboru
| Formuje na zimno ściankę rury bez celowego usuwania metalu | Materiał, grubość ścianki, narzędzia i wynikowa geometria końcówki | Rowkowanie skrawaniem |
|---|---|---|
| Usuwa materiał z zewnętrznej strony rury | Dopuszczalne wymiary i pozostała ścianka pod rowkiem | Rowkowanie walcowe i skrawaniem wpływają na rurę inaczej. Żadna metoda nie powinna być wybierana bez sprawdzenia zatwierdzonych wymagań dotyczących rury i złącza. |
| Wyprofilowany rowek nadal zmienia lokalną geometrię. Brak obróbki maszynowej nie eliminuje potrzeby inspekcji gotowego rowka i końcówki rury. | Profile rowków nie są uniwersalnie zamienne | Dwie rury opisane jako "rowkowane" mogą mieć różne profile. |
Zamówienie zakupu powinno określać producenta złącza, rodzinę produktów i obowiązującą specyfikację rowka. Rozmiar rury, rzeczywista średnica zewnętrzna, grubość ścianki i materiał muszą mieścić się w dopuszczalnym zakresie.
Rowkowanie stali nierdzewnej może również wymagać różnych narzędzi dla różnych grubości ścianek lub systemów rowkowania. Instrukcje producenta wyraźnie rozróżniają te kombinacje.
W zależności od systemu, inspekcja może obejmować:
Średnica zewnętrzna rury i owalność.
Długość i stan powierzchni gniazda uszczelki.
Średnica rowka.
Maksymalne rozchylenie końca rury.
Obowiązujące limity grubości ścianki.
Nie należy polegać wyłącznie na głębokości rowka. Na przykład, specyfikacje rowków producenta mogą traktować głębokość jako wymiar referencyjny, jednocześnie bezpośrednio kontrolując średnicę rowka.
Obszar uszczelniania musi być również odpowiedni dla uszczelki. Uszkodzenie tego obszaru może wpłynąć na wydajność połączenia, nawet jeśli wymiary rowka wydają się poprawne.
Jak wybrać odpowiednią końcówkę rury
Zacznij od wymaganego połączenia
Wybierz przygotowanie końcówki po zidentyfikowaniu pasującego złącza, zaworu lub konstrukcji połączenia.
Dla linii spawanej doczołowo, postępuj zgodnie z zatwierdzonym szczegółem połączenia spawanego. Dla połączenia gwintowanego, zidentyfikuj pasujący gwint i układ uszczelniania. Dla systemu rowkowanego, użyj określonego złącza i profilu rowka.
Przejrzyj
grubość ścianki rury ze stali nierdzewnej
wraz z proponowanym przygotowaniem końcówki.
Zmiana harmonogramu rury może zatem wymagać zmian w narzędziach, przygotowaniu spawalniczym lub kwalifikacji połączenia.Potwierdź warunki serwisoweSprawdź ciśnienie, temperaturę, kompatybilność płynów i obowiązujące wymagania dotyczące rurociągów dla kompletnego połączenia.
Dla systemów z uszczelkami, materiał uszczelki i ograniczenia złącza są częścią wyboru. Dla połączeń spawanych, obowiązują materiał, procedura spawania i wymagania dotyczące kontroli. Dla połączeń gwintowanych, forma gwintu i metoda uszczelniania muszą być odpowiednie.
Żaden typ końcówki nie ma jednego uniwersalnego ciśnienia lub temperatury znamionowej.
Dostęp instalacyjny może wpłynąć na praktyczny wybór. Spawanie wymaga odpowiedniego dostępu i kontroli wykonania. Montaż gwintowany wymaga miejsca do zazębienia i dokręcenia. Montaż rowkowany wymaga dostępu do prawidłowego pozycjonowania i instalacji złącza.
Tam, gdzie demontaż jest ważny, określ zamierzony układ konserwacji. Połączenie gwintowane nie jest automatycznie łatwe do demontażu po długotrwałym użytkowaniu, a połączenie rowkowane nie jest automatycznie elastyczne.
Złącza sztywne i elastyczne mają różne charakterystyki ruchu, które muszą pasować do konstrukcji rurociągu.
Plan
inspekcji rur ze stali nierdzewnej
powinien powiązać każdy pomiar z rysunkiem, standardem lub wymaganiem producenta.
Typowy zakres inspekcjiGładkaProstokątność, długość końcowa, usunięcie zadziorów, owalność i lokalne odkształcenia
| Fazowana | Kąt fazowania, szerokość grani, stan powierzchni, wyrównanie otworu i określone przejście |
|---|---|
| Gwintowana | Poprawny standard gwintu, rozmiar, stożkowatość tam, gdzie ma to zastosowanie, wyniki sprawdzania i uszkodzenia gwintu |
| Rowkowana | Poprawny profil, średnica i szerokość rowka, gniazdo uszczelki, rozchylenie i dopuszczalne wymiary rury |
| Sama kontrola wizualna może nie potwierdzić zgodności. | Dla gwintów, sprawdzian identyfikacyjny nie jest koniecznie sprawdzianem akceptacyjnym. Należy użyć odpowiedniej metody sprawdzania dla określonego standardu gwintu. |
| Dla rowków, należy użyć metod pomiarowych wymaganych przez system złącza. Dla fazowań, należy sprawdzić przygotowaną geometrię, zamiast zakładać, że ustawienie maszyny gwarantuje każdą gotową końcówkę. | Wykonanie ze stali nierdzewnej powinno również kontrolować zanieczyszczenie od narzędzi i obsługi. Końcówki rur powinny być czyszczone i chronione, aby zachować określony stan przed montażem. |
Co uwzględnić w zapytaniu ofertowym (RFQ) dotyczącym końcówek rur
Przydatne zapytanie identyfikuje podstawową rurę i przygotowanie wymagane na każdym końcu.
Pozycja RFQ
Informacje do podania
Klasa, standard produktu i metoda produkcji
| Wymiary | NPS lub rzeczywista średnica zewnętrzna, harmonogram lub grubość ścianki |
|---|---|
| Układ końcówki | Przygotowanie wymagane na końcu 1 i końcu 2 |
| Szczegóły gładkiej końcówki | Prostokątność, gratowanie i wszelkie dopuszczalne fazowanie |
| Szczegóły fazowania | Standard lub rysunek, konfiguracja, kąt i szerokość grani |
| Szczegóły gwintowania | Standard, oznaczenie, rozmiar, forma zewnętrzna lub wewnętrzna i wymagania inspekcyjne |
| Szczegóły rowkowania | Producent, system, specyfikacja profilu i dopuszczalna metoda przygotowania |
| Długość | Długość końcowa, podstawa pomiaru i tolerancja |
| Dokumentacja jakościowa | Wymagane raporty wymiarowe, identyfikowalność materiału i dodatkowe inspekcje |
| Ochrona | Nakładki, osłony gwintów i wymagania dotyczące pakowania |
| Nie należy zakładać, że oba końce wymagają tego samego przygotowania. | Na przykład, prefabrykowany odcinek może mieć jedną fazowaną końcówkę i jedną gładką końcówkę do późniejszej obróbki. Należy podać każdy koniec oddzielnie i określić, które wymiary mają zastosowanie po ostatecznej obróbce maszynowej. |
| "Gwintowane i połączone" powinno być również odróżnione od "gwintowane oba końce". Potwierdzić, czy złącze jest w zestawie, jego specyfikację i czy jest dostarczane zamontowane czy luzem. | Częste błędy w specyfikacji końcówek rur |
Częste błędy w zakupach i wykonaniu obejmują:
Zamawianie "fazowanych końcówek" bez określenia wymaganej geometrii.
Mylenie kąta fazowania z kątem wierzchołkowym połączenia.
Zakładanie, że NPT i BSPT są zamienne.
Zamawianie rur rowkowanych bez podania systemu rowkowania.
Sprawdzanie głębokości rowka przy jednoczesnym pominięciu średnicy rowka lub rozchylenia końca.
Ignorowanie wpływu obróbki maszynowej na pozostałą ściankę.
Traktowanie średnicy zewnętrznej rury jako jedynego wymogu kompatybilności złączki.
Mierzenie długości końcowej przed operacją, która zmienia położenie końcówki.
Jasny rysunek i mierzalne kryteria akceptacji pomagają zapobiegać tym problemom.
Często zadawane pytania
Czy rury ze stali nierdzewnej z gładkimi końcówkami można spawać?
Tak, tam gdzie zatwierdzona konstrukcja połączenia na to pozwala. Niektóre połączenia doczołowe spawane pod kątem prostym lub gniazdowe spawane wykorzystują gładkie końcówki. Inne połączenia spawane doczołowo wymagają określonego fazowania. Postępuj zgodnie z obowiązującym szczegółem połączenia i procedurą spawania.
Czy fazowana końcówka zwiększa klasę ciśnienia rury?
Nie. Fazowanie 37,5° jest znanym przygotowaniem, ale wymagana geometria zależy od obowiązującego standardu, grubości ścianki, elementu i procesu spawania.
Nie należy ich traktować jako zamiennych. Podobny wygląd lub częściowe zazębienie nie oznacza kompatybilnej geometrii gwintu ani niezawodnego uszczelnienia.
Może być odpowiednia dla zatwierdzonego systemu rowkowania. Należy sprawdzić materiał rury, rozmiar, grubość ścianki, profil rowka, narzędzia i wymagania dotyczące złącza.
Nie. Istnieją zarówno konstrukcje złączy sztywnych, jak i elastycznych. Dopuszczalny ruch zależy od wybranego systemu złącza i warunków instalacji.
Gładkie, fazowane, gwintowane i rowkowane końcówki zapewniają różne sposoby przygotowania rur ze stali nierdzewnej do montażu.
W celu uzyskania wyceny, podaj klasę rury, standard, rozmiar, grubość ścianki, długość końcową i przygotowanie wymagane na każdym końcu. Dołącz pasujący gwint, szczegół spawania lub specyfikację złącza, jeśli dotyczy.
