Klasa ASME 600 Tytanowy kołnierz nasuwany

ASME Klasa 600 Tytanowy Kołnierz Nasuwany

Klasa 600 to podstawowy element w rurociągach wysokociśnieniowych, a kołnierz nasuwany w tej klasie to inny komponent niż wersja Klasy 150 o tej samej nazwie. Średnica zewnętrzna rośnie, średnica okręgu śrub rośnie, śruby przechodzą z czterech na osiem lub więcej, a grubość kołnierza mniej więcej podwaja się. Dodaj tytan do obrazu, a pytanie projektowe staje się wytrzymałością w stosunku do wagi: kołnierz jest wystarczająco mocny, aby utrzymać klasę, ale połączenie jest nadal wykonane przez dwa spoiny pachwinowe, a te spoiny, a nie odkuwka, decydują o tym, jak zespół zachowuje się w eksploatacji.

Co tak naprawdę oznacza Klasa 600

Liczba ta jest nominalną klasą ciśnienia, a nie ciśnieniem roboczym. ASME B16.5 podaje tabelę ciśnienia i temperatury dla każdej grupy materiałowej, a dopuszczalne ciśnienie spada wraz ze wzrostem temperatury. Kołnierz Klasy 600, który przenosi około 100 barów w temperaturze otoczenia, będzie przenosił znacznie mniej przy 300 C, a redukcja zależy od gatunku, ponieważ Gr2 i Gr5 mają różne dopuszczalne naprężenia. Wymiarowanie linii tylko na podstawie wartości otoczenia jest najczęstszym błędem w pracy z tytanem wysokociśnieniowym.

Połączenie nasuwane w Klasie 600

Kołnierz nasuwany jest mocowany spoiną pachwinową na zewnątrz piasty i, tam gdzie dostęp na to pozwala, drugą spoiną pachwinową wewnątrz otworu. Dwie spoiny dzielą obciążenie, a grubość gardzieli każdej z nich wynosi około 0,7 długości przyłożenia, więc długość przyłożenia musi być dobrana do połowy ciągu ciśnieniowego plus zginania wynikającego z obracania się kołnierza pod obciążeniem śrub. W Klasie 600 kołnierz jest wystarczająco sztywny, aby druga spoina była warta kosztów dostępu, szczególnie w rozmiarach powyżej NPS 4, gdzie ciąg ciśnieniowy jest duży.

Alternatywą jest kołnierz z gniazdem spawalniczym, który obejmuje ten sam standard i który jest określony na niektórych rysunkach dla rurociągów wysokociśnieniowych o małej średnicy. Lokalizuje rurę w gnieździe z niewielką szczeliną rozszerzalności, dzięki czemu jest szybki w montażu i samonastawny, ale szczelina jest szczeliną, a geometria jest słaba pod względem zmęczenia. Dla linii, która cyklicznie zmienia temperaturę, lepszym wyborem jest kołnierz nasuwany z dwiema spoinami pachwinowymi lub kołnierz szyjkowy.

Wybór gatunku w tej klasie

W Klasie 600 różnica między Gr2 a Gr5 objawia się w piaście i w spawaniu. Gr5 pozwala na bardziej kompaktową odkuwkę i wyższą klasę w temperaturze, ale jest to stop dwufazowy, który wymaga dopasowanego wypełniacza i ściślejszego dopływu ciepła, a jego plastyczność jest niższa niż Gr2. Tam, gdzie medium jest korozyjne, a nie tylko wysokociśnieniowe, Gr2 pozostaje praktycznym wyborem, a klasa jest spełniona przez grubość, a nie przez wytrzymałość stopu.

Obciążenia śrub i powierzchnie

Połączenie Klasy 600 wymaga wysokiego obciążenia uszczelnienia uszczelki, a śruby są dobierane na podstawie tego obciążenia, a nie ciśnienia. Podniesiona powierzchnia z uszczelką spiralną obejmuje większość zastosowań; połączenie pierścieniowe jest stosowane tam, gdzie ciśnienie lub konsekwencje uzasadniają pierścień metalowy, a rowek musi być następnie wycięty i sprawdzony zgodnie ze standardem, ponieważ uszkodzonego rowka nie można naprawić przez dokręcanie. Typowe są śruby stalowe, a tam, gdzie używane są śruby tytanowe, gwinty wymagają antyzatarciowego związku na bazie niklu, aby zapobiec zacieraniu.

Moment dokręcania kluczem nie jest przenoszalny między materiałami. Ta sama śruba przy tym samym wstępnym obciążeniu wymaga innego momentu dokręcania na gwincie tytanowym niż na stalowym, ponieważ tarcie się zmienia, a kołnierz ma niższy moduł niż stal, około 110 GPa w porównaniu do 207, więc odkształca się bardziej pod tym samym obciążeniem śrubą. Wartości momentu dokręcania powinny pochodzić od dostawcy uszczelki i dostawcy śrub razem i być zapisane dla połączenia.

Limity temperatury w praktyce

Dane produktu dla tych kołnierzy podają zakres od minus 196 do 600 C, co opisuje zakres rodziny materiałowej, a nie rekomendację dla każdego gatunku. Gr2 zachowuje użyteczną wytrzymałość do około 300 C, a Gr5 do około 400 C, a powyżej tych temperatur pełzanie i utlenianie przejmują kontrolę nad wytrzymałością na rozciąganie. W temperaturach kriogenicznych tytan pozostaje plastyczny, dlatego jest stosowany do linii gazów skroplonych, ale śruby i uszczelka muszą być kwalifikowane do tej samej temperatury.

Obróbka, powierzchnie i test

Odkuwka jest obrabiana na centrum CNC, z otworem, podniesioną powierzchnią i otworami na śruby utrzymywanymi zgodnie z wymiarami B16.5 dla klasy i rozmiaru. Wykończenie powierzchni jest kontrolowane do 3,2 do 6,3 mikrometrów Ra dla uszczelki spiralnej, a powierzchnia jest sprawdzana pod kątem prostopadłości do otworu i płaskości. Każdy kołnierz jest testowany hydrostatycznie przy 1,5-krotności znamionowej, gdzie specyfikacja tego wymaga, a test jest rejestrowany na podstawie numeru seryjnego.

Zamawianie kołnierza nasuwanego Klasy 600

Podaj standard, typ i klasę, następnie rozmiar, średnicę otworu lub zewnętrzną średnicę rury, powierzchnię, gatunek i podstawę ciśnienia i temperatury: na przykład ASME B16.5 nasuwany, NPS 4, Klasa 600, podniesiona powierzchnia, Gr2, projekt 80 bar przy 200 C. Dodaj szczegóły spawania, test, znakowanie i certyfikat. Jeśli linia będzie spawana na miejscu, zaznacz to, ponieważ luz otworu i przygotowanie spoiny można dostosować w warsztacie znacznie taniej niż na stojaku rurowym.

Zdjęcia produktów