اتصالات آرنج لوله ای نقش مهمی در سیستم های لوله کشی صنعتی دارند که باعث می شود ضمن حفظ یکپارچگی سیستم ، تغییرات جهت در جریان سیال را داشته باشد. در این مقاله به بررسی انواع مختلف اتصالات آرنج مورد استفاده در سیستم های لوله های فولادی ، ویژگی های عملکرد آنها و ملاحظات خاص برنامه برای مهندسان و پیمانکاران خط لوله می پردازیم.
اصول اتصالات آرنج لوله
اتصالات آرنج مؤلفه های تخصصی هستند که برای ایجاد تغییرات جهت دار در سیستم های خط لوله طراحی شده اند که مایعات ، گازها و دوغاب ها را حمل می کنند. این مؤلفه های مهم در حالی که محدودیت های مکانی در تاسیسات صنعتی از فرآوری نفت و گاز گرفته تا تأسیسات تصفیه آب را در خود جای می دهد ، راندمان جریان را حفظ می کنند.
در سیستم های لوله ای فولادی ، اتصالات آرنج به درستی مشخص شده ، قابلیت اطمینان سیستم را در حالی که نیازهای فشار را در استانداردهایی مانند ASME B16.9 برای اتصالات ساخته شده توسط کارخانه و API 5L برای برنامه های لوله خط ارائه می دهد ، تضمین می کنند.
طبقه بندی توسط Bend Angle
اتصالات آرنج در درجه اول با توجه به زاویه خم آنها طبقه بندی می شوند ، با هر نوع نیاز به مسیریابی خاص:
آرنج 45 درجه
این اتصالات یک تغییر جهت متوسط ایجاد می کنند ، که معمولاً در برنامه هایی که انتقال تدریجی برای کاهش فشار و تلاطم سیال لازم است ، استفاده می شود. آرنج های 45 درجه اغلب در برنامه های OCTG (کالاهای لوله ای نفتی کشور) استفاده می شود که راندمان جریان بسیار مهم است.
آرنج 90 درجه
متداول ترین نوع آرنج ، اتصالات 90 درجه ای باعث ایجاد چرخش زاویه ای در سیستم های لوله کشی می شوند. اینها مطابق با استانداردهای ASTM A234 برای برنامه های کاربردی فولاد کربن ساخته شده اند و در هر دو تنظیمات طولانی مدت و شعاع کوتاه در دسترس هستند ، با نسخه های طولانی مدت برای برنامه های جریان پر فشار یا با سرعت بالا ترجیح داده می شوند.
آرنج 180 درجه (خم های بازگشت)
این اتصالات تخصصی یک معکوس جهت دار کامل را ایجاد می کند ، که معمولاً در مبدلهای حرارتی ، سیستم های دیگ بخار و برنامه های خنک کننده استفاده می شود. خم های برگشتی به طور معمول برای برآورده کردن نیازهای مواد ASTM A106 در هنگام استفاده در سرویس با درجه حرارت بالا تولید می شوند.
طبقه بندی با روش اتصال
اتصالات آرنج از فن آوری های مختلف اتصال استفاده می کنند ، هر کدام مزایای خاصی را برای محیط های مختلف عملیاتی ارائه می دهند:
اتصالات آرنج جوش داده شده
امتیاز فشار: حداکثر 32.0 MPa (320 بار)
بهترین کاربرد: سیستم های لوله کشی دائمی با فشار بالا
رعایت استانداردها: MSS SP-75 برای برنامه های فشار قوی
اتصالات جوش داده شده حداکثر یکپارچگی مشترک را فراهم می کند و برای برنامه های خدمات بحرانی مانند محیط های خدمات ترش (مطابق با NACE MR0175) و تاسیسات خارج از کشور (ملاقات با الزامات DNV-OS-F101) ضروری است.
اتصالات آرنج
امتیاز فشار: زیر 16 بار (1.6 MPa)
بهترین کاربرد: خطوط لوله گاز که نیاز به نگهداری دوره ای دارند
استاندارد موضوع: NPT (موضوع لوله ملی) برای کاربردهای گاز
مواد: فولاد کربن ، آهن قابل انعطاف ، استیل ضد زنگ
اتصالات نخ ، جداسازی را برای نگهداری تسهیل می کند اما رتبه های فشار کمتری نسبت به سیستم های جوش داده شده ارائه می دهد. این اتصالات برای تعامل مناسب با موضوع و عملکرد آب بندی باید مطابق با ASME B1.20.1 باشد.
اتصالات آرنج فلنج
امتیاز فشار: کلاس ANSI 150-900 (20 بار تا 153 بار)
بهترین کاربرد: سیستمهایی که نیاز به جداسازی مکرر دارند
استانداردهای فلنج: ASME B16.5 ، ASME B16.47
اجزای مورد نیاز: واشرهای مناسب برای شرایط خدمات
اتصالات فلنج ، راحتی مونتاژ/جداسازی را بدون برش یا جوشکاری فراهم می کند و آنها را برای اتصالات تجهیزات و برنامه های کاربردی فشرده سازی ایده آل می کند. انتخاب مناسب واشر برای یکپارچگی سیستم بسیار مهم است.
ملاحظات مادی برای اتصالات آرنج
اتصالات آرنج از مواد مختلفی برای برآورده کردن الزامات عملیاتی خاص تولید می شود:
فولاد کربن: مقرون به صرفه برای شرایط خدمات عمومی (مطابق با ASTM A234 WPB)
فولاد ضد زنگ: مقاومت در برابر خوردگی برای پردازش شیمیایی (مطابق با ASTM A403)
فولاد کربن با دمای پایین: کاربردهای کرایوژنیک (مطابق با ASTM A420 WPL6)
آلیاژهای Chrome-Moly: سرویس درجه حرارت بالا (مطابق با ASTM A234 WP11 ، WP22)
روشهای تولید و ملاحظات کیفیت
اتصالات آرنج از طریق چندین فرآیند تولید تولید می شود که هر یک بر ویژگی های عملکرد نهایی تأثیر می گذارد:
اتصالات بدون درز: از لوله یکپارچه یا جعلی و برای حداکثر استحکام تشکیل شده است
اتصالات جوش داده شده: ساخته شده از صفحه یا لوله با تأیید کیفیت جوش مناسب
اتصالات گرم: ساختار دانه برتر و توزیع استرس
اتصالات تشکیل شده سرد: کنترل بعدی دقیق اما ممکن است نیاز به تسکین استرس داشته باشد
تضمین کیفیت برای اتصالات آرنج به طور معمول شامل آزمایش هیدرواستاتیک ، معاینه رادیوگرافی جوش ها و صدور گواهینامه مواد مطابق با استانداردهای EN 10204 یا ASTM است.
ملاحظات نصب و نگهداری
شیوه های نصب مناسب برای عملکرد مناسب آرنج ضروری است:
برای جلوگیری از غلظت بیش از حد استرس ، تراز مناسب را حفظ کنید
اثرات انبساط حرارتی ، به ویژه در برنامه های درجه حرارت بالا را در نظر بگیرید
پشتیبانی کافی برای جلوگیری از لرزش و استرس ناشی از آن ارائه دهید
مشخصات گشتاور تولید کننده را برای اتصالات نخ و فلنج دنبال کنید
از جوشکارهای واجد شرایط و روشهای مناسب برای اتصالات جوش داده شده استفاده کنید
پایان
اتصالات آرنج نمایانگر اجزای مهم در سیستم های لوله کشی صنعتی است. انتخاب نوع مناسب ، مواد و روش اتصال باید فشار عملیاتی ، دما ، ویژگی های سیال و الزامات نگهداری را در نظر بگیرد. با درک ویژگی های عملکرد تنظیمات مختلف آرنج ، مهندسان می توانند ضمن رعایت استانداردها و مشخصات صنعت قابل استفاده ، از قابلیت اطمینان سیستم اطمینان حاصل کنند.
برای کاربردهای پر فشار مانند مواردی که در صنعت نفت و گاز یافت می شود ، اتصالات جوش داده شده مطابق با مشخصات API معمولاً بالاترین عملکرد را ارائه می دهند. برای سیستمهایی که نیاز به دسترسی مکرر در نگهداری دارند ، اتصالات فلنج یا موضوعی به درستی دارای مزایای عملی هستند در حالی که هنوز هم نیازهای عملیاتی را برآورده می کنند.
