A karimák típusai
Karima típusok
Amint azt már korábban leírtuk, a leggyakrabban használt ASME B16.5 karimatípusok a következők: hegesztőnyak, csúszós hegesztés, dugós hegesztés, átlapolt kötés, menetes és vakkarima. Az alábbiakban az egyes típusok rövid leírását és definícióját találja, részletes képpel kiegészítve.
A leggyakoribb karimatípusok
Hegesztés Nyakkarima
A hegesztőnyak karimák könnyen felismerhetők a hosszú kúpos agynál, amely fokozatosan átmegy a falvastagságba egy csőből vagy idomból.
A hosszú kúpos agy fontos megerősítést biztosít számos alkalmazáshoz, például magas nyomáson, mínuszban és/vagy magas hőmérsékleten. A peremvastagságról a cső- vagy szerelvényfalvastagságra a kúp által kiváltott sima átmenet rendkívül előnyös a vonaltágulás vagy más változó erők által okozott ismételt hajlítások körülményei között.
Ezek a karimák úgy vannak kifúrva, hogy illeszkedjenek az illeszkedő cső vagy szerelvény belső átmérőjéhez, így nem lesz korlátozás a termék áramlásában. Ez megakadályozza az ízület turbulenciáját és csökkenti az eróziót. Ezenkívül kiváló feszültségeloszlást biztosítanak a kúpos agyon keresztül, és könnyen röntgenképezhetők a hibák észleléséhez.
Ez a karimatípus egyetlen teljes áttöréssel, V hegesztéssel (Buttweld) hegeszthető csőhöz vagy szerelvényhez.
A hegesztőnyak karima részletei
1. Hegesztés Nyakkarima2. Butt Weld
3. Cső vagy szerelvény
Slip On karima
A Slip On karimák számított szilárdsága belső nyomás alatt kétharmada a Welding Neck karimákénak, és élettartamuk kifáradás alatt körülbelül egyharmada az utóbbiakénak.
A csőcsatlakozás 2 sarokvarrattal történik, valamint kívül és belül is a karima.
A képen látható X mérték hozzávetőlegesen:
Cső falvastagsága + 3 mm.
Ez a hely azért szükséges, hogy ne sérüljön meg a karima felülete a hegesztési folyamat során.
A karima hátránya, hogy ez az elv mindig először egy csövet kell hegeszteni, majd csak egy idomot. A karima és a könyök vagy a karima és a póló kombinációja nem lehetséges, mert az elnevezett szerelvényeknek nincs egyenes vége, amely teljesen becsúszott a Slip On karimába.
A Slip On karima részletei
1. Slip On karima2. Kívül kitöltött hegesztés
3. Belül töltött hegesztés4. Cső
Socket Weld karima
A Socket Weld karimákat eredetileg kis méretű nagynyomású csővezetékekhez fejlesztették ki. Statikai szilárdságuk megegyezik a Slip On karimákkal, de a kifáradási szilárdságuk 50%-kal nagyobb, mint a kettős hegesztésű Slip On karimáké.
A csőcsatlakozás 1 sarokvarrattal történik, a karima külső oldalán. A hegesztés előtt azonban helyet kell hagyni a karima vagy az idom és a cső között.
Az ASME B31.1 1998 127.3 Hegesztés előkészítése (E) dugós hegesztési összeállítás szerint:
A kötés összeszerelésekor a hegesztés előtt a csövet vagy csövet a maximális mélységig be kell helyezni az aljzatba, majd körülbelül 1,6 mm-re vissza kell húzni a cső vége és a foglalat válla közötti érintkezéstől.
Az aljzathegesztésnél a fenékhézag célja általában az, hogy csökkentse a hegesztési varrat gyökerénél a maradó feszültséget, amely a hegesztési fém megszilárdulása során felléphet. A képen látható a tágulási rés X mértéke.
Ennek a karimának a hátránya a megfelelő rés, amelyet ki kell alakítani. A korrozív termékeknél és főleg a rozsdamentes acél csőrendszereknél a cső és a karima közötti repedés korróziós problémákat okozhat. Egyes eljárásoknál ez a karima sem megengedett. Nem vagyok szakértő ebben a kérdésben, de az interneten sok információt talál a korrózió formáiról.
Ehhez a karimához is ez az elv, mindig először egy csövet kell hegeszteni, majd csak egy idomot.
Az aljzathegesztési karima részletei
1. Socket Weld karima2. Töltött hegesztés3. Cső
X= Tágulási rés
Lapcsuklós karima
A lapos csuklós karimák ugyanazokkal a közös méretekkel rendelkeznek, mint bármely más ezen az oldalon megnevezett karima, azonban nincs megemelt felülete, hanem a „lapos csuklócsonk végével” együtt használták.
Ezek a karimák majdnem azonosak a csúszós karimával, kivéve a karima felületének és a furat metszéspontjában lévő sugarat, amely a csonkvég peremes részének elhelyezésére szolgál.
Nyomástartó képességük alig, ha egyáltalán jobb, mint a Slip On karimáké, és a szerelvény kifáradási élettartama csak egytizede a Welding Neck karimákénak.
Minden nyomáson használhatók, és teljes mérettartományban kaphatók. Ezek a karimák átcsúsznak a csövön, és nincsenek ráhegesztve vagy más módon rögzítve. A csavarozási nyomást a karima nyomása továbbítja a tömítésre a csőlap hátulján (csonkvég).
A lapos csuklós karimák bizonyos különleges előnyökkel rendelkeznek:
- A cső körüli elforgathatósága megkönnyíti az egymással szemben lévő karimás csavarlyukak sorba rendezését.
- A csőben lévő folyadékkal való érintkezés hiánya gyakran lehetővé teszi olcsó szénacél karimák használatát korrózióálló csővel.
- Azokban a rendszerekben, amelyek gyorsan erodálódnak vagy korrodálódnak, a karimák újrafelhasználhatóak.
Részletek a körcsuklós karimáról
1. Lapcsuklós karima2. Stub End
3. Tompahegesztés4. Cső vagy szerelvény
Stub End
A csonkvég mindig a lapcsuklós karimával együtt használható támkarimaként.
Ezt a karimás csatlakozást alacsony nyomású és nem kritikus alkalmazásokban alkalmazzák, és olcsó peremezési módszer.
Egy rozsdamentes csőrendszerben például szénacél karimát lehet alkalmazni, mert ezek nem érintkeznek a csőben lévő termékkel.
A csonkvégek szinte minden csőátmérőben kaphatók. A méreteket és a mérettűréseket az ASME B.16.9 szabvány határozza meg. A könnyű súlyú korrózióálló csonkvégeket (szerelvényeket) az MSS SP43 határozza meg.
Átlapolt csatlakozási karima csonkkal
Menetes karima
A menetes karimákat speciális körülményekre használják, fő előnyük, hogy hegesztés nélkül rögzíthetők a csőhöz. Néha tömítővarrat is használatos a menetes csatlakozással együtt.
Bár még mindig a legtöbb méretben és nyomásértékben elérhető, a csavaros szerelvényeket ma szinte kizárólag kisebb csőméretekben használják.
A menetes karima vagy idom nem alkalmas vékony falvastagságú csőrendszerhez, mert nem lehet menetet vágni egy csövön. Így vastagabb falvastagságot kell választani… mi a vastagabb?
Az ASME B31.3 csővezetéki útmutató szerint:
Ahol az acélcső menetes, és 250 psi feletti gőznyomásra vagy 100 psi feletti vízszolgáltatásra 220 °F feletti vízhőmérséklet mellett használatos, a csőnek varratmentesnek kell lennie, és vastagsága legalább megegyezik az ASME B36.10 80. ütemtervével.
A menetes karima részletei
1. Menetes karima2. Szál3. Cső vagy szerelvény
Vakkarima
A vakkarimákat furat nélkül gyártják, és a csővezetékek, szelepek és nyomástartó edények nyílásainak lezárására használják.
A belső nyomás és a csavarterhelés szempontjából a vakkarimák, különösen a nagyobb méretekben, a legnagyobb igénybevételű karimatípusok.
A legtöbb ilyen feszültség azonban a középpont közelében hajlító típus, és mivel nincs szabványos belső átmérő, ezek a karimák alkalmasak magasabb nyomású hőmérsékleti alkalmazásokhoz.
A vakkarima részletei
1. Vakkarima2. Csavarcsavar3. Tömítés4. Egyéb karima
A szerző megjegyzései…
Egyszerű módszer 1/16 hüvelykes rés létrehozására…
- Látott már Socket Weld összehúzó gyűrűt?
Ez egy osztott gyűrű, amelyet úgy terveztek és terveztek, hogy az előre megmért 1/16"-os minimális hézagot adjon a hüvelyes varratokhoz. Minősített rozsdamentes acélból készült, és ellenáll a vegyszerek, radioaktív anyagok és víz által okozott korróziónak. Miután behelyezték a szerelvénybe, a gyűrű a kötés állandó részévé válik. Még extrém nyomás alatt sem zörög vagy rezeg.
Egy másik módszer a vízben oldódó deszka alkalmazása. Lyukasztóval készítsen gyűrűket a cső külső és belső átmérőjével. Helyezze be a gyűrűt a karimába vagy a szerelvénybe, és a hidroteszt után már nincs gyűrű.
Mindkét megoldáshoz kérjen engedélyt ügyfelétől.
Tartsa őket a helyén…
- Ha egy lapos csuklós karimás csatlakozást szét kell szerelni, például tömítés cseréje miatt, ez nem mindig lehetséges a hagyományos módon. A hagyományos módon karimás terelőt vagy feszítővasat használnak, amely lenyomja a két karimát.
Átlapolt karimákkal ez nem lehetséges, mert ezek visszacsúsznak a csövön, míg a csonkvégek együtt maradnak. Ennek elkerülése érdekében gyakran 3 helyen, a karima mögött egy milliméterrel, a csonkvégen rövid lapos acéldarabokat hegesztenek.
Nincs általános szabály, hogy a lapos csuklós karimát hogyan kell a helyén tartani, ezért az ügyfél specifikációitól függően eltérhet.
Tudtad, hogy…?
- A legkisebb méreteknél a menetvágás során elveszett fal mennyisége az eredeti csőfal körülbelül 55%-a.
Tompavarratok vs sarokvarratok
- A viszonylag magas nyomású és hőmérsékletű rendszerekben kerülnünk kell a sarokvarratok alkalmazását. Az ilyen rendszerekben tompahegesztést kell használni. A tompahegesztés szilárdsága legalább az alapanyag szilárdsága. A sarokvarratok szilárdsága a tompavarrat szilárdságához viszonyítva körülbelül egyharmada.
Magasabb nyomáson és hőmérsékleten a tágulás és összehúzódás gyorsan súlyos repedéseket okoz a sarokvarratokban, ezért a tompavarratok használata elengedhetetlen.
A kritikus gépekhez, például szivattyúkhoz, kompresszorokhoz és turbinákhoz vezető vezetékeknél, amelyek vibrációnak vannak kitéve (a táguláson és összehúzódáson kívül), kerülni kell a sarokvarratok vagy menetes csatlakozások használatát.
A sarokvarratok a feszültségkoncentráció miatt nagyobb repedésérzékenységgel rendelkeznek, míg a tompavarratokat a feszültségek egyenletes cseréje jellemzi.
Kritikus helyzetekben tehát tompahegesztéssel összekötött karimákat kell használnunk, például hegesztési nyak- és gyűrűs kötésként, és kerülni kell a sarokvarratokkal összekapcsolt karimákat, mint a Slip On vagy Socket Weld.
Feladás időpontja: 2020-05-05