1. Considerații pentru selectarea conexiunii la capătul supapei
Odată ce supapa a fost dimensionată, dar înainte de a putea fi selectată, trebuie specificate conexiunile finale ale supapei.
Tipul de racord final pentru supapa specifică trebuie selectat ținând cont de presiunile / temperaturile nominale, de materiale, de frecvența de asamblare și demontare. În plus, conexiunile de capăt ale supapelor trebuie să corespundă proiectării și specificațiilor conductelor, trebuie luate în considerare forțele conductelor care vor acționa asupra corpului supapei. Scopul conexiunilor finale este de a asigura conexiunile rigide și fără scurgeri la conexiunile supapei.
Există trei metode comune de conectare a supapelor la conducte și fitinguri: conexiune cu flanșă, filet și sudură.
Pentru serviciul general, selectarea conexiunii la capătul supapei este o întrebare simplă dacă tipul de conexiune final selectat este disponibil pentru tipul de supapă necesar. Dar atunci când se iau în considerare serviciile solicitante, trebuie luați în considerare toți factorii de mai sus și alți specifici pentru anumite aplicații. Acest lucru poate însemna luarea în considerare a unor factori precum eroziune, coroziune, toxicitate, contaminare, pericol de incendiu, pericol pentru sănătatea umană etc.
Conexiunile finale la supape sunt de obicei specificate de inginerul de proiectare a conductelor și este de preferat să se potrivească cu specificațiile de proiectare a conductelor. Cu toate acestea, proiectantul conductelor nu determină forțele generate în conducte prin acțiunea supapei și trebuie să fie informat de acestea de către inginerul supapelor. Conexiunile corespunzătoare la capătul supapei pot fi apoi selectate în funcție de rezistența necesară pentru menținerea stresului de etanșare a garniturii în toate condițiile de funcționare și a gradului de etanșeitate a etanșării garniturii având în vedere:
2. Conexiune cu flanșă
Tipul de conexiune cu flanșă este cea mai ușoară conexiune care poate fi instalată sau dezinstalată dintr-o conductă. Probabil că acestea sunt cele mai frecvent utilizate conexiuni finale în prezent.
Acestea sunt de obicei disponibile în dimensiuni de la 1/2 ”(DN15) în continuare. Un punct important de menționat despre aceste tipuri de conexiuni de capăt este că acestea sunt fixate cu șuruburi, unde numărul șuruburilor variază de la 4 la 8, până la 12 și 16 pentru dimensiuni nominale mai mari. Din acest motiv, acest tip de conexiune necesită un cuplu de strângere mai mic decât ceea ce necesită o conexiune cu capăt filetat. Prin urmare, conexiunile de capăt cu flanșă pot fi utilizate în mod eficient pentru diferite tipuri de supape. Deoarece acestea sunt fixate pe flanșele țevii, asamblarea sau demontarea acestora este rapidă și ușoară.
Pentru a asigura o etanșare strânsă, între garnitura este montată de obicei o garnitură între flanșele. Tipul garniturii poate fi nemetalic, metalic sau o combinație de materiale nemetalice / metalice, depinde de condițiile de serviciu și de tipul flanșei.
Există mai multe tipuri de flanșe cele mai utilizate pe scară largă astăzi: flanșă cu față ridicată - RF, flanșă cu față plană - FF, flanșă cu inel tip -RTJ.
2.1 Flansa fata ridicata - RF
Cel mai frecvent tip utilizat în aplicațiile de procesare sunt flanșele cu față ridicată. Această flanșă este preferată deoarece suprafețele sale de garnitură ridicate deasupra feței cercului de înșurubare, așa cum arată Figura 2. Acest design permite utilizarea unei combinații largi de modele de garnituri, incluzând tipurile de foi plate cu inel și compozite metalice, cum ar fi tipurile înfășurate în spirală și tipurile cu două cămăși.
Intenția de proiectare pentru flanșa RF este de a concentra mai multă presiune pe o zonă mai mică a garniturii și, prin urmare, de a crește capacitatea de reținere a presiunii articulației.
2.2 Față plată - FF
Fața plană - flanșa FF (Fig.3) are o suprafață a garniturii care se află în același plan cu fața cercului de înșurubare. Aplicațiile care utilizează flanșe plate sunt adesea cele în care flanșa de împerechere sau armătura cu flanșă este realizată dintr-o turnare (de exemplu, supape de bronz și fier). În plus, conform ASME B31.1, atunci când conectați flanșe plate din fontă la flanșele din oțel carbon, fața ridicată a flanșei din oțel carbon trebuie îndepărtată și este necesară o garnitură completă.
În general, un lucru important de remarcat este că nici unul dintre aceste trei tipuri de flanșe cele mai utilizate nu este interschimbabil între tipuri.
2.3 O articulație de tip inel - RTJ
O articulație tip inel poate avea, de asemenea, o față de garnitură ridicată, diferența fiind canelura inelului prelucrată în această față. Această canelură va găzdui o garnitură de inel din oțel pentru împerecherea flanșei.
Flansele RTJ sunt utilizate în aplicații de înaltă presiune, de obicei pentru # 600 și mai mari și / sau temperaturi ridicate peste 800 ° F. Pentru garnitură este utilizat pe scară largă inelul R stil, care este fabricat în conformitate cu ASME B16.20 utilizat cu flanșele ASME B16.5. Garniturile de tip R (Fig.5) vin în mare parte în formă ovală, dar există și configurații octogonale.
3 Conexiune cu șurub
Majoritatea supapelor cu racorduri înșurubate sunt produse cu filete de țeavă femele, deși în anumite scopuri speciale pot veni cu alte tipuri de racorduri cu șurub.
Conexiunile cu capete înșurubate sunt utilizate mai ales în supape mici, oferind mai multă economie decât capetele cu flanșă. Este utilizat pe scară largă pentru supapele de bronz / alamă și într-o măsură mai mică la supapele din fier și oțel. Filetele specificate de obicei sunt NPT femelă conice (sau alternativ ca BSPT care diferă ușor în unghiul conic de 55⁰ în loc de grade în loc de 60⁰ așa cum este pentru NPT) pe corpul supapei.
În timp ce NPT impune conexiuni conice-către-conice, îmbinarea etanșă la presiune se face pe filete, există filete NPS care vin ca conexiuni paralel-paralel. Pentru conexiunea NPS, presiunea articulației etanșe se realizează prin comprimarea unei garnituri sau a unei garnituri de fața finală a unei supape.
Stilul de conectare cu șurub este de obicei limitat la supape de cel mult 2" (în cazuri rare până la 6"), nu este recomandat pentru o temperatură ridicată. Întreținerea supapei ar putea fi complicată prin conexiuni de capăt înșurubate, dacă este necesar să scoateți corpul din conductă, deoarece supapa nu poate fi îndepărtată fără ruperea unei îmbinări cu flanșă sau a unei conexiuni de unire pentru a permite deșurubarea corpului supapei de la conductă.
4 Conexiune de capăt sudată
Capetele sudate ale supapelor sunt etanșe la toate presiunile și temperaturile ca presiune / temperatură a materialului supapei și sunt utilizate de obicei pentru supapele cu diametru mai mare. Capetele de sudare vin în două moduri de sudare cu soclu - SW și sudură cap la cap - BW.
4.1 Capăt de sudură cu soclu - SW
Capetele SW (așa cum se arată în Figura 7) sunt pregătite prin alezarea în fiecare capăt al supapei a unei prize cu un diametru interior puțin mai mare decât diametrul exterior al țevii. Țeava se strecoară în priză, unde se sprijină de un umăr și apoi se unește la supapă cu o sudură de filet. Capetele SW într-o dimensiune dată sunt identice din punct de vedere dimensional, indiferent de planificarea conductelor.
4.2 Capăt sudat cap la cap - BW
Capetele BW sunt pregătite prin teșirea fiecărui capăt al supapei pentru a se potrivi cu o teșire similară de pe țeavă. Cele două capete sunt apoi lipite de conductă și unite cu o sudură cu penetrare completă. Acest tip de îmbinare este utilizat pe toate stilurile de supape și pregătirea finală trebuie să fie diferită pentru fiecare schemă a conductei.
Capetele sudate la capăt sunt utilizate numai pe supapele de oțel, în mod normal la dimensiunile 2" și în sus, pentru aplicații mai mari de presiune / temperatură în conducte care nu necesită demontare frecventă.
În general, supapele de capăt sudate sunt mai dificil de luat de la linie și sunt limitate în mod evident la materiale care pot fi manevrate, astfel încât costul lor inițial este mai economic decât în alte tipuri de conexiuni.