肘の継手は、パイプラインシステムの重要なコンポーネントとして機能し、さまざまな産業用途にわたる流体流の方向性の変化を可能にします。適切な接続方法の選択は、システムの整合性、圧力評価、メンテナンス要件、および全体的な運用効率に直接影響します。この技術ガイドでは、最新の配管システムで肘の継手で使用される主要な接続技術を検証します。
溶接接続は、特に炭素鋼および合金配管システムを備えた高圧および重要なサービスアプリケーションの業界標準を表しています。
溶接接続では、肘とパイプは極度の熱の下で冶金結合プロセスを経て、統一された構造を作成します。この方法は、潜在的な漏れパスを排除し、連続的で均質なパイプラインセグメントを作成します。溶接肘は通常、工場で作られたバット溶接フィッティングのASME B16.9や、ソケット溶接アプリケーションのASME B16.11などの標準に準拠しています。
溶接接続はいくつかの技術的な利点を提供します:
優れた圧力封じ込め能力
サーマルサイクリングの下での優れた構造的完全性
滑らかな内部遷移による最小限の流れ制限
追加のシーリングコンポーネントは必要ありません
恒久的な設置に費用対効果が高い
主な制限には、頻繁にメンテナンスアクセスまたはコンポーネントの交換が必要なシステムにこれらの接続を不適切にすることが含まれます。
フランジ接続は、定期的なメンテナンス、機器の分離、またはコンポーネントの交換機能を必要とするシステムに理想的なソリューションを提供します。
フランジ付き肘フィッティングは、ASME B16.5やASME B16.47などの仕様に従って、標準化されたボルトパターンとガスケット表面を利用します。接続メカニズムは、ガスケット材料に対して交配フランジの顔を引き付けるボルトを固定することによって作成された圧縮シールを採用しています。
フランジ接続の技術的な考慮事項は次のとおりです。
ガスケット圧縮を確保するための設置中の適切なトルクシーケンス
中、温度、および圧力に基づいた適切なガスケット材料の選択
ボルト張力に対する熱膨張/収縮効果の考慮
システム要件に適した圧力クラス評価(150#、300#、600#など)の検証
フランジアセンブリの追加のスペース要件を調整します
非常に用途が広いものの、フランジ付き接続はより多くの材料を必要とし、潜在的な漏れポイントを導入し、全体的な設置フットプリントを増やします。
スレッド接続は、圧力評価が中程度で頻繁に分解される場合がある小さな直径システム(通常は2 ')の実用的なソリューションを提供します。
通常、ネットの肘継手は、NPT(国立パイプスレッド)のASME B1.20.1またはBSPT(英国標準パイプスレッド)仕様のISO 7-1に適合します。接続は、交配ヘリカルスレッド間の干渉適合に依存しており、しばしば糸シーラント材料で強化されます。
スレッド接続の主要な技術的側面には次のものがあります。
圧力制限(一般に400 psi未満のシステムに適しています)
潜在的なスレッドエンゲージメントの削減による温度制約
適切なスレッドエンゲージメント要件(通常、3〜5スレッドの最小)
サービス媒体と互換性のある適切なスレッドシーラントの適用
異なる金属間のガルバニック腐食の考慮
スレッド接続の利便性は、減圧能力と潜在的な漏れパスを犠牲にして、重要なサービスアプリケーションに適していません。
ソケット接続は、鋳鉄、コンクリート、セラミック、さまざまなポリマー配管材料を含む特定の材料システムに効果的な結合方法を提供します。
ソケット接続の方法論には、パイプの端を肘のフィッティングに特別に形成されたソケットに挿入することが含まれます。コンポーネント間の環状空間は、適切なシーリング材料で満たされます。これは、アプリケーションによって異なります。
伝統的な鋳鉄土壌パイプシステムの鉛とオークム
コンクリートおよび一部のセラミックパイプ用途向けのセメントモルタル
現代の鋳鉄およびPVC排水システム用のエラストマーガスケット
PVCおよびCPVC圧力配管用の溶媒セメント
ソケット接続は、特殊な溶接装置なしで簡略化された設置を提供しますが、極端な条件下での圧力封じ込めと構造の完全性の制限を示す場合があります。
従来の方法を超えて、いくつかの専門的な接続技術は、最新のパイプラインシステムの特定のアプリケーション要件に対処しています。
ポリエチレン(PE)およびポリプロピレン(PP)配管システムは、しばしば肘のつながりに電気融合または熱融合技術を利用します。これらの方法は、フィッティングとパイプ材料の間に分子結合を作成し、ベースパイプに相当する強度のジョイントをもたらします。
圧縮フィッティング、グルーブジョイントカップリング、およびプレスフィットシステムは、インストール速度と合理的な圧力機能を組み合わせた代替接続方法を提供します。これらの機械システムは通常、エラストマーシールと、関節の完全性を維持するための機械的抑制メカニズムを組み込んでいます。
各専門的な接続テクノロジーには、システム要件に対して慎重に評価する必要がある特定の圧力評価、温度制限、および互換性の制限があります。
肘継手の最適な接続方法は、以下を含むシステム要件の包括的な分析に依存します。
最大動作圧力と温度
周期的条件と熱膨張に関する考慮事項
輸送されたメディアとの化学的互換性
メンテナンスアクセス要件
インストール環境の制約
コードコンプライアンスと認証要件
予算とライフサイクルのコストに関する考慮事項
各接続方法の技術的能力に対してこれらのパラメーターを慎重に評価することにより、エンジニアは信頼できる効率的なパイプラインパフォーマンスのために、最も適切な肘フィッティング接続システムを選択できます。