Kaj je prirobnica?
Prirobnica, skrajšano, je le splošen izraz, ki se običajno nanaša na podobno kovinsko telo v obliki diska, ki odpira nekaj fiksnih lukenj in se uporablja za povezovanje drugih stvari. Ta vrsta stvari se pogosto uporablja v strojih, zato je videti nekoliko nenavadno. Čeprav je znana kot prirobnica, njeno ime izhaja iz angleške besede flange. To pomeni, da sta cev in deli cevi med seboj povezani, tako da ima prirobnica odprtino in vijake, ki tesno povezujejo obe prirobnici, med seboj pa je tesnilo.
Prirobnica je del v obliki diska, najpogostejši v cevovodnem inženirstvu, prirobnice se uporabljajo v parih.
Glede vrst prirobničnih povezav obstajajo tri komponente:
- Prirobnice za cevi
- Tesnilo
- Vijačna povezava
V večini primerov je na voljo poseben material za tesnilo in vijake, ki je izdelan iz istega materiala kot prirobnica cevi. Najpogostejše prirobnice so prirobnice iz nerjavečega jekla. Prirobnice pa so na voljo v različnih materialih, da se prilagodijo zahtevam lokacije. Nekateri najpogostejši materiali za prirobnice so monel, inconel in krom molibden, odvisno od dejanskih zahtev lokacije. Najboljša izbira materiala mora biti odvisna od vrste sistema, v katerem želite uporabiti prirobnico s posebnimi zahtevami.
7 pogostih vrst prirobnic
Glede na zahteve lokacije je mogoče izbrati različne vrste prirobnic. Da bi ustrezali zasnovi idealne prirobnice, je treba zagotoviti zanesljivo delovanje in dolgo življenjsko dobo ter upoštevati najustreznejšo ceno.
1. navojna prirobnica:
Navojne prirobnice, ki imajo navoj v izvrtini prirobnice, so opremljene z zunanjim navojem na spoju. Navojna povezava je tukaj namenjena temu, da se v vseh primerih izognemo varjenju. V glavnem se povezuje z ujemajočimi se navoji s cevjo, ki jo je treba namestiti.
2. Prirobnice z vtičnim varjenjem
Ta vrsta prirobnice se običajno uporablja za manjše cevi, kjer je premer območja nizke temperature in nizkega tlaka značilen po priključku, pri katerem je cev nameščena znotraj prirobnice, da se zagotovi priključk z enojnim ali večsmernim kotnim varjenjem. S tem se izognemo omejitvam, povezanim z navojnimi konci, v primerjavi z drugimi vrstami varjenih prirobnic, zaradi česar je namestitev enostavna.
3. Prirobnice s preklopom
Prekrivajoča prirobnica je vrsta prirobnice, pri kateri je treba konec spoja privariti na spojko, da se lahko uporabi s podporno prirobnico in tvori prirobnični spoj. Zaradi te zasnove je ta metoda postala priljubljena v različnih sistemih, kjer je fizični prostor omejen, kjer je potrebna pogosta demontaža ali visoka stopnja vzdrževanja.
4. Drsne prirobnice
Drsne prirobnice so zelo pogoste in so na voljo v širokem razponu velikosti, da ustrezajo sistemom z visokim pretokom in prepustnostjo. Preprosto prilagajanje prirobnice zunanjemu premeru cevi olajša namestitev povezave. Namestitev teh prirobnic je nekoliko tehnična, saj zahteva kotno varjenje na obeh straneh, da se prirobnica pritrdi na cev.
5. Slepe prirobnice
Te vrste prirobnic so zelo primerne za zaključevanje cevovodnih sistemov. Slepa plošča je oblikovana kot prazen disk, ki ga je mogoče priviti. Ko so pravilno nameščene in kombinirane s pravilnim tesnilom, omogočajo odlično tesnjenje in jih je po potrebi enostavno odstraniti.
6. Prirobnice z varilnim vratom
Prirobnice z varilnim vratom so zelo podobne prekrivajočim prirobnicam, vendar za namestitev zahtevajo sočelno varjenje. Zaradi celovitosti delovanja tega sistema in njegove zmožnosti večkratnega upogibanja ter uporabe v visokotlačnih in visokotemperaturnih sistemih je to glavna izbira za procesne cevovode.
7. Posebne prirobnice
Ta vrsta prirobnice je najbolj znana. Vendar pa je na voljo široka paleta dodatnih specializiranih vrst prirobnic, ki ustrezajo različnim uporabam in okoljem. Obstajajo tudi druge možnosti, kot so nipo prirobnice, varjene prirobnice, raztezne prirobnice, odprtine, dolgi varjeni vratovi in reducirne prirobnice.
5 posebnih vrst prirobnic
1. WeldoŽLange
Weldo prirobnica je zelo podobna Nipo prirobnici, saj je kombinacija prirobnic za varjenje na solo in odcepnih spojev. Weldo prirobnice so izdelane iz enega kosa trdnega kovanega jekla, namesto da bi bili posamezni deli varjeni skupaj.
2. Nipo prirobnica
Nipoflange je odcepna cev, nagnjena pod kotom 90 stopinj, izdelana s kombinacijo prirobnic za varjenje na čelo in kovanega Nipoleta. Čeprav je Nipo prirobnica trden en sam kos kovanega jekla, se ne razume kot dva različna izdelka, varjena skupaj. Namestitev Nipoflange vključuje varjenje na del Nipolet opreme za napeljavo cevi in pritrditev prirobnice na prirobnico cevi s strani cevne ekipe.
Pomembno je vedeti, da so prirobnice Nipo na voljo v različnih vrstah materialov, kot so ogljikova, visoko- in nizkotemperaturna ogljikova jekla, nerjaveče jeklo in nikljeve zlitine. Prirobnice Nipo so večinoma izdelane z ojačano konstrukcijo, kar jim daje dodatno mehansko trdnost v primerjavi s standardnimi prirobnicami Nipo.
3. Komolna prirobnica in latroprirobnica
Kolenska prirobnica je znana kot kombinacija prirobnice in lokne, medtem ko je latroflanža znana kot kombinacija prirobnice in latrole. Kolenske prirobnice se uporabljajo za odcep cevi pod kotom 45 stopinj.
4. Vrtljive obročne prirobnice
Uporaba vrtljivih obročnih prirobnic je namenjena lažji poravnavi lukenj za vijake med dvema paroma prirobnic, kar je v mnogih primerih še posebej koristno, kot je namestitev cevovodov velikega premera, podmorskih ali morskih cevovodov in podobnih okoljih. Te vrste prirobnic so primerne za zahtevne tekočine v nafti, plinu, ogljikovodikih, vodi, kemikalijah in drugih petrokemičnih in vodnih aplikacijah.
Pri cevovodih velikega premera je cev na enem koncu opremljena s standardno varjeno prirobnico, na drugem pa z vrtljivo prirobnico. To deluje tako, da se vrtljiva prirobnica na cevovodu preprosto zavrti, tako da upravljavec zelo enostavno in hitreje doseže pravilno poravnavo lukenj za vijake.
Nekateri glavni standardi za vrtljive obročaste prirobnice so ASME ali ANSI, DIN, BS, EN, ISO in drugi. Eden najbolj priljubljenih standardov za petrokemične aplikacije je ANSI ali ASME B16.5 ali ASME B16.47. Vrtljive prirobnice so prirobnice, ki se lahko uporabljajo v vseh običajnih standardnih oblikah prirobnic. Na primer, varjeni vratovi, nastavki, prekrivajoči spoji, vtični zvari itd., v vseh vrstah materialov, v širokem razponu velikosti od 3/8" do 60" in tlakov od 150 do 2500. Te prirobnice je mogoče enostavno izdelati iz ogljikovega, legiranega in nerjavečega jekla.
5. Raztezne prirobnice
Razširitvene prirobnice se uporabljajo za povečanje premera cevi od katere koli točke do druge, da se cev priključi na katero koli drugo mehansko opremo, kot so črpalke, kompresorji in ventili, za katere se ugotovi, da imajo različne velikosti vhodov.
Razširitvene prirobnice so običajno varjene prirobnice, ki imajo na neprirobljenem koncu zelo veliko luknjo. Uporabljajo se lahko za dodajanje ene ali dveh velikosti ali do 4 palcev (10 cm) odprtini cevi. Te vrste prirobnic so prednostnejše od kombinacije varjenih reduktorjev in standardnih prirobnic, ker so cenejše in lažje. Eden najpogostejših materialov, ki se uporabljajo za razširitvene prirobnice, je A105 in nerjaveče jeklo ASTM A182.
Razširitvene prirobnice so na voljo v tlačnih razredih in velikostih v skladu s specifikacijami ANSI ali ASME B16.5, ki so na voljo predvsem konveksne ali ravne (RF ali FF). Reducirne prirobnice, znane tudi kot redukcijske prirobnice, imajo ravno nasprotno funkcijo v primerjavi z razširljivimi prirobnicami, kar pomeni, da se uporabljajo za zmanjšanje premera cevi. Premer premera cevi je mogoče enostavno zmanjšati, vendar ne za več kot 1 ali 2 velikosti. Če se poskuša zmanjšati preko te velikosti, je treba uporabiti rešitev, ki temelji na kombinaciji reducirnih elementov, varjenih na solo, in standardnih prirobnic.
Velikost prirobnice in pogosti premisleki
Poleg funkcionalne zasnove prirobnice je njena velikost dejavnik, ki najverjetneje vpliva na izbiro prirobnice pri načrtovanju, vzdrževanju in posodabljanju cevovodnega sistema. Namesto tega je treba upoštevati stik prirobnice s cevjo in uporabljena tesnila, da se zagotovi pravilna velikost. Poleg tega so nekateri pogosti dejavniki naslednji:
- Zunanji premer: Zunanji premer je razdalja med dvema nasprotnima robovoma prirobnične ploskve.
- Debelina: Debelina se meri od zunanje strani platišča.
- Premer kroga vijakov: To je razdalja med relativnima luknjama za vijake, merjena od središča do središča.
- Velikost cevi: Velikost cevi je velikost, ki ustreza prirobnici.
- Nazivna izvrtina: Nazivna izvrtina je velikost notranjega premera prirobničnega priključka.
Klasifikacija prirobnic in raven storitev
Prirobnice so razvrščene predvsem glede na njihovo sposobnost, da prenesejo različne temperature in tlake. Označujejo jih črke ali pripone "#", "lb" ali "class". To so zamenljive pripone in se razlikujejo tudi glede na regijo ali dobavitelja. Spodaj so navedene splošno znane klasifikacije:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Tolerance tlaka in temperature se razlikujejo glede na uporabljeni material, zasnovo prirobnice in velikost prirobnice. Vendar je edina konstanta nazivni tlak, ki se z naraščanjem temperature zmanjšuje.
Vrsta prirobnice
Vrsta ploskve je prav tako zelo pomembna značilnost, ki pomembno vpliva na končno delovanje in življenjsko dobo prirobnice. Zato so spodaj analizirane nekatere najpomembnejše vrste ploskev prirobnic:
1. Ploska prirobnica (FF)
Tesnilna površina ravne prirobnice je v isti ravnini kot površina vijačenega okvirja. Blago, ki uporablja ravne prirobnice, je običajno tisto, ki je izdelano s kalupi, ki se ujemajo s prirobnico ali pokrovom prirobnice. Ravnih prirobnic se ne sme nameščati na obrnjene stranske prirobnice. Standard ASME B31.1 določa, da je treba pri spajanju ravnih prirobnic iz litega železa s prirobnicami iz ogljikovega jekla odstraniti dvignjeno površino na prirobnicah iz ogljikovega jekla in namestiti tesnilo po celotni površini. To preprečuje, da bi majhne, krhke prirobnice iz litega železa brizgale v praznino, ki jo tvori dvignjen nos prirobnice iz ogljikovega jekla.
Ta vrsta prirobnične površine se uporablja pri izdelavi opreme in ventilov za vse aplikacije, kjer se proizvaja lito železo. Lito železo je bolj krhko in se običajno uporablja le za aplikacije pri nizkih temperaturah in nizkem tlaku. Ploska površina omogoča, da se obe prirobnici popolnoma stikata po celotni površini. Ploske prirobnice (FF) imajo kontaktno površino, ki je enake višine kot navoji vijakov prirobnice. Med dvema ravnima prirobnicama se uporabljajo podložke s celotno površino in so običajno mehke. V skladu z ASME B31.3 se ravnih prirobnic ne sme spajati z dvignjenimi prirobnicami zaradi možnosti puščanja iz nastalega prirobničnega spoja.
2. Prirobnica z dvignjeno ploskvijo (RF)
Prirobnica z dvignjeno ploskvijo je najpogostejša vrsta, ki se uporablja v izdelovalnih aplikacijah in jo je enostavno prepoznati. Imenuje se konveksna, ker se ploskev tesnila nahaja nad ploskvijo vijaka. Vsaka vrsta ploskve zahteva uporabo več vrst tesnil, vključno z različnimi ravnimi obročastimi jezički in kovinskimi kompoziti, kot so spiralno navite in dvojno prevlečene oblike.
Prirobnice RF so zasnovane tako, da koncentrirajo nadaljnji pritisk na manjše območje tesnila, s čimer se izboljša nadzor tlaka spoja. Premeri in višine glede na raven tlaka in premer so opisani v standardu ASME B16.5. Raven tlaka prirobnice določa višino dvignjene površine. Prirobnice RF so namenjene koncentraciji nadaljnjega pritiska na manjše območje tesnila, s čimer se poveča sposobnost nadzora tlaka spoja. Premeri in višine glede na tlačni razred in premer so opisani v standardu ASME B16.5. Nazivne vrednosti tlačnih prirobnic.
3. Obročna prirobnica (RTJ)
Kadar je potrebno tesnjenje kovina na kovino med parnimi prirobnicami (kar je pogoj za aplikacije z visokim tlakom in visoko temperaturo, tj. nad 700/800 C°), se uporabi obročasta prirobnica (RTJ).
Prirobnica obročastega spoja ima krožni utor, v katerega se namesti tesnilo obročastega spoja (ovalno ali pravokotno).
Ko sta dve prirobnici obročnega spoja spojeni z vijaki in nato zategnjeni, uporabljena sila vijaka deformira tesnilo v utoru prirobnice, kar ustvari zelo tesen stik med kovino in kovino. Da bi to dosegli, mora biti material tesnila obročnega spoja mehkejši (bolj duktilen) od materiala prirobnic.
Prirobnice RTJ je mogoče zatesniti z RTJ tesnili različnih tipov (R, RX, BX) in profilov (npr. osmerokotnimi/eliptičnimi za tip R).
Najpogostejše tesnilo RTJ je tipa R z osmerokotnim prečnim prerezom, saj zagotavlja zelo močno tesnjenje (ovalni prečni prerez je starejši tip). Vendar pa zasnova z "ravnim utorom" sprejema obe vrsti tesnil RTJ z osmerokotnim ali ovalnim prečnim prerezom.
4. Prirobnice z utorom in pero (T in G)
Dve prirobnici z utorom in perojem (T in G ploskvi) se popolnoma prilegata: ena prirobnica ima dvignjen obroč, druga pa utore, kjer se zlahka prilegata (pero gre v utor in zatesni spoj).
Prirobnice z utorom in pero so na voljo v velikih in majhnih velikostih.
5. Moške in ženske prirobnice (M in F)
Podobno kot prirobnice z utorom in pero se tudi moške in ženske prirobnice (tip M in F) ujemajo.
Ena prirobnica ima območje, ki sega preko njene površine, moška prirobnica, druga prirobnica pa ima v obrnjeno površino vrezane ustrezne vdolbine, ženska prirobnica.
Površinska obdelava prirobnice
Da se zagotovi popolno prileganje prirobnice tesnilu in nasprotni prirobnici, mora površina prirobnice imeti določeno stopnjo hrapavosti (samo za prirobnice RF in FF). Vrsta hrapavosti površine prirobnice določa vrsto "zaključne obdelave prirobnice".
Pogoste vrste so standardne, koncentrično nazobčane, spiralno nazobčane in gladke prirobnične površine.
Za jeklene prirobnice obstajajo štiri osnovne površinske obdelave, vendar je skupni cilj katere koli vrste površinske obdelave prirobnice ustvariti želeno hrapavost na površini prirobnice, da se zagotovi trdno prileganje med prirobnico, tesnilom in prirobnico ter kakovostno tesnjenje.
Čas objave: 8. oktober 2023