Co jsou přírubové spoje? Typy přírubových spojů. Přírubové spoje v průmyslu

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-09 14:08

Přírubové spoje se často používají v průmyslu. Musí zajistit těsnost a pevnost montovaných konstrukcí. Role kvalitního spojení je důležitá, protože nestabilní vazba může vést k velkým ztrátám a ohrozit nebezpečí pro personál údržby. Hlavním spojovacím prvkem je příruba. Tato část je kovový disk a poskytuje pevné a těsné odnímatelné spojení. Příruba našla své uplatnění v průmyslu potrubní dopravy, veřejných služeb. Díky použití různých materiálů pro jeho výrobu se stává téměř univerzálním prvkem potrubních konstrukcí.

Typy přírub

Pro technologická potrubí bylo vyvinuto velké množství návrhů této části. Všechny přírubové spoje se skládají z následujících prvků - příruby, těsnění, spojovací prvky. Hlavním úkolem přiřazeným tomuto uzlu je kombinovat části potrubí nebo se připojit k potrubídoplňkové vybavení. Příruby jsou rozděleny do typů v závislosti na různých parametrech. Podle designu se dělí na:

• celý;
• zdarma.

Rozdíl spočívá v tom, že jednodílné příruby spolu s tělesem podléhají respektive stejným zatížením. Vyrábějí se společně s tvarovkami v procesu lití nebo lisování a vyrovnání lze provést také svařováním. Pokud jde o volné, jedná se o kotouč, který je připevněn k přivařené přírubě nebo přírubovému okraji potrubí. Oba typy mají své nevýhody i výhody. Volné příruby se snadno montují, jejich konstrukce usnadňuje vyrovnání otvorů pro čepy. Nevýhodou je menší pevnost a tuhost než u pevných přírub.

Oddělení přírub podle účelu:

• Pro armatury a potrubí. Přírubové spoje potrubí tohoto typu se používají pro všechny typy a větve potrubí, dopravy a bytových a komunálních služeb.
• U nádob a přístrojů se taková spojení používají pro destilaci ropy, zařízení pro systémy zásobování teplem a také nádrže pro rezervaci.

Standardy

Všechny příruby jsou rozděleny do několika typů v závislosti na GOST a provedení:

1. Lité příruby jsou vyrobeny jako jeden celek s tělem. Mohou být odlity z oceli nebo litiny.
2. Ocelové příruby se závitem na krku. Tento typ má spíše omezené použití a používá se hlavněpro nízkotlaká potrubí.
3. Příruby límce. Jedná se o výrobek vyrobený z oceli, která se získává svařováním na tupo. Účelem límcových přírub je připojení potrubí s vysokým a středním tlakem. Tento typ má tu výhodu, že se snadno instaluje a je ekonomický. Ve srovnání s plochými svařovanými přírubami, kterým se budeme věnovat v dalším odstavci, snižují náročnost výroby v průměru o 20 % a množství svařovací práce o polovinu.
4. Ploché svařované příruby. Jsou vyrobeny z oceli a takové přírubové spoje se používají pro procesní potrubí.
5. Uvolněné příruby. Tento druh má své vlastní vlastnosti a je rozdělen do tří poddruhů:

• s límcem, používají se pro potrubí s agresivním prostředím, před kterým límec chrání samotnou přírubu;
• na přírubové trubce;
• na svařovaném prstenci se používají pro potrubí z neželezných kovů - mědi a jejích slitin, hliníku a nerezové oceli;

Možnosti výběru připojení

1. Tvar přírubového spoje. Příruby mohou být: kulaté, oválné nebo obdélníkové.
2. Podmíněné povolení. Jeho velikost odpovídá vnitřní části příruby, kterou bude médium proudit.
3. Design. Tento parametr reguluje přírubové spoje, GOST 12815-80 zahrnuje 9 různých výkonnostních kategorií.
4. Tlak. Spoje vydrží maximální jmenovitý tlak, záležína konstrukci a geometrických rozměrech příruby. Tento parametr je také uveden v hlavním regulačním dokumentu.
5. Materiál. Pro výrobu litiny, uhlíku, slitiny, nerezové oceli. Materiál se volí podle použitého aplikačního média. Mohou být také použity kovy vysoké hodnoty.

Elektricky izolační spoj

Izolační přírubový spoj má řadu odlišností od ostatních typů a má za úkol zabránit průchodu elektrického proudu a také chránit proti elektrochemické korozi. Většina potrubí je vedena pod zemí, kde je pravděpodobný výskyt bludných proudů. Obecně nepředstavují nebezpečí pro celé potrubí na vstupu, ale jsou velmi nebezpečné na výstupním místě. Takový náraz může vést k destrukci kovu, vzniku trhlin a úniku dopravované kapaliny nebo plynu, izolační přírubový spoj poskytuje potřebnou bezpečnost. Skládá se z přírub, speciálních izolovaných těsnění, pouzder a spojovacích prvků. Takové spojení se používá v následujících případech:

• na hranici potrubí a jeho přechodu od dodavatele ke spotřebiteli;
• když jsou trubky olemovány tak, aby odpovídaly různým materiálům, ze kterých jsou vyrobeny;
• na potrubí, která jsou uložena v oblasti zdrojů bludných proudů;
• na výstupu z izolované potrubní sítě, která se připojuje k neizolovanému potrubí;
• na pozemních částech rozvodu plynustanice.

Jiné typy přírubových spojů

• Měření přírubových spojů. Zajišťují propojení potrubních sítí s přídavným zařízením a měřicími zařízeními.
• Vysokotlaká připojení. Takové uzly jsou vystaveny proměnlivému zatížení od ovládacích mechanismů. Proto, aby byla zajištěna hustota a pevnost, stejně jako trvanlivost, je třeba při instalaci dodržovat řadu technologických nuancí. Kroucení čepů se provádí postupně v kruhu a v určitém pořadí. Přírubové spoje lze zesílit použitím těsnění typu čočky. Pro použití tohoto typu těsnění je nutné nejprve přímo obrousit povrch těsnění i trubek. Závitové přírubové spoje jsou pro tento typ nejlepší volbou. Lze použít také spolu s těsněním čočky, plochý kov. Maximální těsnost příruby je zajištěna použitím plochých těsnění, jako je měď nebo hliník.

Zámek s přírubou. Toto konstrukční spojení je plně v souladu s přírubou, rozdíl spočívá ve skutečnosti, že namísto obvyklých spojovacích prvků - šroubů a svorníků je použit speciální design ve formě pásu, který stlačuje příruby a utahuje šrouby. V takových spojích nejsou podél průměru přírub žádné otvory. Tento typ se osvědčil v uzlech, které vyžadují rychlé a periodické odpojování-připojování. V tomto případě můžete použít ploché svařované příruby nebo svařované na tupo

Přírubové spojovací prvky

Pro instalaci přírubových spojů jsou nutné spojovací prvky. Pro upevnění potrubí se používají následující spojovací prvky: šroub, matice, svorník a podložka. Vzhledem k tomu, že přírubové spoje potrubí jsou poměrně zodpovědnou konstrukcí, jsou kladeny požadavky na spojovací prvky v souladu s následujícími parametry:

1. Středa. Může a nemusí být agresivní. Na základě tohoto nastavení prostředí se vybere spojovací prvek. Pro agresivní prostředí se dává přednost oceli s antikorozními vlastnostmi. Je také možné použít speciální nátěry, které zabraňují korozi.
2. Teplota. Svou roli zde hraje teplota kapaliny nebo plynu, který bude tímto potrubím dopravován, a také teplotní režim prostředí. Každý materiál má rozsah pracovních teplot, podle kterého se vybírá produkt. Pokud prostředí nepřesahuje -30 ºС, lze použít běžné třídy oceli, pro nižší teploty se používají třídy odolné proti chladu.
3. Tlak. Čím vyšší je pracovní tlak, tím vyšší parametry musí mít použitý materiál, ze kterého jsou čepy pro přírubové spoje vyrobeny.
4. Ukazatele spojovacích prvků: typ závitu, stoupání, délka.
5. Materiál. Ocel používaná při výrobě spojovacích prvků pro přírubové spoje lze rozdělit do čtyř kategorií:

• uhlíková ocel pro všeobecné použití, pracovní teplota by neměla překročit 200ºC a maximální průměr je 48 mm;
• uhlíková ocel, používaná pro vysoce přesné výrobky, provozní teplota nesmí být vyšší než 300 ºС;
• uhlíková ocel s vysokou kvalitou, spojovací prvky vyrobené z tohoto materiálu lze provozovat při teplotách nad 450 ºС;
• legované oceli, které mají tepelně odolné a antikorozní vlastnosti.

Omezené použití spojovacích prostředků

Výběr spojovacích prvků je určen výše uvedenými parametry, ale existují určitá omezení:

1. Spojovací prvky provozované při pracovním tlaku do 25 kgf/cm nejsou omezeny výběrem typu produktu. Pokud jde o tlak, který překračuje tuto hodnotu, lze použít pouze svorníky pro přírubové spoje, použití šroubů je zakázáno.
2. Třídu oceli pro pár šroub-matice lze zvolit buď stejnou nebo odlišnou. Pokud je použit jeden materiál, musí být síla matice o 20 jednotek nižší než síla čepu.

Pro přírubové spoje existuje speciální svorník GOST, podle kterého se volí jmenovité rozměry spojovacího prvku. Výběr velikostí závisí na pracovním tlaku, kterému bude čep vystaven.

Pads

Tato část je součástí izolovaného přírubového spoje, aby zajistila potřebnou těsnost mezi přírubami. Těsnění se dělí na různé typy podle určitých parametrů. Záleží namateriál, ze kterého jsou vyrobeny, existují kategorie:

• metal;
• nekovové;
• kombinované.

Rozdělení těsnění podle elasticity:

• elastické;
• hard.

Tato vlastnost předurčuje materiál, ze kterého jsou vyrobena těsnění pro přírubové spoje. Elastické se získávají z kombinovaných a nekovových druhů. Pevná těsnění jsou převážně kovová, ale také nekovová, získaná z materiálů jako vlákno, tvrdá pryž, paronit atd.

Konstrukční prvky těsnění

Na tomto základě se těsnění pro přírubové spoje dělí na:

• Ploché (mohou být kovové, nekovové i kombinované), používají se ve spojení s rovnými povrchy. Vnitřní průměr plochých těsnění by měl být o 1-3 mm větší než průměr trubky.
• Těsnění čoček jsou vyrobena z uhlíkových a legovaných ocelí a mohou být pevná nebo flexibilní.
• Oválné poskytují dobré těsnění s mírným zatížením šroubu. Ke kontaktu produktu těsnění dochází podél vnějšího a vnitřního obvodu s přírubou. Materiál pro tato těsnění je buď uhlíková ocel nebo nerezová ocel.
• Vlnitá těsnění mohou být kovová nebo nekovová. Jsou vyrobeny z tenkého plechu mědi, měkké oceli, jako nekovový materiál se používá azbestový karton popř.papír. Vnitřní průměr odpovídá průměru příruby a vnější průměr je upraven umístěním šroubů.
• Spirála označuje elastická těsnění. Takové těsnění se skládá ze tří prvků - spirálové části a dvou omezujících kroužků.
• Ozubená těsnění, materiál pro tato těsnění je měkká ocel nebo legovaná ocel. Izolovaný přírubový spoj s tímto typem těsnění lze provozovat při teplotách nepřesahujících 480 ºС.

Výpočet přírubových spojů

Po určení typu příruby, v závislosti na jejím účelu, typu výrobku těsnění a také materiálech, ze kterých bude výrobek vyroben, vyberou konstruktéři požadované rozměry dílu podle speciálních tabulek. Jsou uvedeny v příslušných GOST. I když jsou příruby standardními díly, je velmi často nutné navrhnout produkt na míru. Výpočtový systém obsahuje následující položky:

1. Výpočet plastických deformací na základně pouzder, to platí pro spoje pracující při nízkých teplotách a tlacích.
2. Zohlednění vnějšího ohybového momentu způsobeného zatížením šroubů. Tento parametr určuje pevnostní charakteristiky příruby.
3. Výpočet vznikajících napětí, zejména u výrobků, které se získávají svařováním.
4. Výběr rozteče šroubů, nesprávně definovaný tento parametr může způsobit vychýlení přírubových kroužků mezi šrouby.

Výpočet přírubových spojů musí brát v úvahu typ zatížení. Jsou dvě možnosti -v prvním případě se zatížení ze šroubů přenese na těsnění, ve druhém případě se zatížení rovnoměrně rozloží mezi těsnění a opěrný kroužek.