ما هو الحافة؟
يشير الحافة لفترة قصيرة ، مجرد مصطلح عام ، إلى جسم معدني مماثل على شكل قرص لفتح بعض الثقوب الثابتة ، المستخدمة لتوصيل أشياء أخرى ، ويستخدم هذا النوع من الأشياء على نطاق واسع في الآلات ، لذلك يبدو غريباً بعض الشيء ، طالما أنه معروف باسم الحافة ، فإن اسمه مشتق من الحافة الإنجليزية. بحيث يكون الأنبوب والأنابيب البينية للأجزاء ، المتصلة بنهاية الأنبوب ، الحافة لها فتحة ، مسامير لجعل الشفرين متصلين بإحكام ، بين الحافة بختم حشية.
الحافة عبارة عن أجزاء على شكل قرص ، والأكثر شيوعًا في هندسة خطوط الأنابيب ، وتستخدم الحافة في أزواج.
فيما يتعلق بأنواع اتصالات الحافة ، هناك ثلاثة مكونات:
- شفاه الأنابيب
- حشية
- اتصال الترباس
في معظم الحالات ، هناك طوقا محددة ومواد الترباس موجودة مصنوعة من نفس المادة مثل مكون شفة الأنابيب. الشفاه الأكثر شيوعا هي الشفاه الفولاذ المقاوم للصدأ. من ناحية أخرى ، تتوفر الشفاه في مجموعة متنوعة من المواد من أجل مطابقة متطلبات الموقع. بعض مواد الحافة الأكثر شيوعًا هي Monel و Distonel و Chrome Molybdenum ، اعتمادًا على متطلبات الموقع الفعلية. يجب أن يعتمد الخيار الأفضل للمواد على نوع النظام الذي ترغب فيه في استخدام شفة مع متطلبات محددة.
7 أنواع شائعة من الشفاه
هناك أنواع مختلفة من الشفاه التي يمكن اختيارها وفقًا لمتطلبات الموقع. لمطابقة تصميم الحافة المثالية ، يجب ضمان عملية موثوقة وكذلك عمر الخدمة الطويلة ويجب النظر في السعر الأنسب.
1. الحافة الخيوط:
يتم تزويد الشفاه الملولبة ، التي تحتوي على خيط في تجويف الحافة ، بخيوط خارجية على التركيب. الاتصال الخيوط هو هنا يهدف إلى تجنب اللحام في جميع الحالات. يتم توصيله بشكل رئيسي عن طريق مطابقة الخيوط مع الأنبوب المراد تثبيته.
2. شفاه اللحام المقبس
عادةً ما يتم استخدام هذا النوع من الحافة للأنابيب الأصغر حيث يتميز قطر درجة الحرارة المنخفضة ومنطقة الضغط المنخفض بالاتصال الذي يتم فيه وضع الأنبوب داخل الحافة لضمان اتصال مع لحام فيليه واحد أو متعدد الطرق. هذا يتجنب القيود المرتبطة بالأطراف المتصلة بالمقارنة مع أنواع الحافة الملحومة الأخرى ، مما يجعل التثبيت بسيطًا.
3
شفة اللفة هي نوع من الحافة التي تتطلب أن تكون نهاية كعب الكعب محسوسة بعقب لتركيب من أجل استخدامها مع شفة الدعم لتشكيل اتصال مشتعلة. لقد جعل هذا التصميم هذه الطريقة شائعة في مجموعة متنوعة من الأنظمة التي تكون فيها المساحة المادية محدودة ، أو عندما تكون هناك حاجة إلى تفكيك متكرر ، أو عندما تكون هناك حاجة إلى درجة عالية من الصيانة.
4
الشفاه المنزلق شائعة جدًا ومتوفرة في مجموعة واسعة من الأحجام لتناسب الأنظمة ذات معدلات التدفق العالية والإنتاجية. ما عليك سوى مطابقة الحافة مع القطر الخارجي للأنبوب يجعل الاتصال سهلاً للغاية. يعد تثبيت هذه الشفاه تقنيًا بعض الشيء لأنه يتطلب لحام فيليه على كلا الجانبين لتأمين الحافة إلى الأنبوب.
5. الشفاه العمياء
هذه الأنواع من الشفاه مناسبة تمامًا لإنهاء أنظمة الأنابيب. تتشكل اللوحة العمياء مثل قرص فارغ يمكن أن يتم تثبيته. بمجرد أن يتم تثبيتها بشكل صحيح ودمجها مع الحشية الصحيحة ، فإنه يسمح بختم ممتاز ويسهل إزالته عند الحاجة.
6.
تتشابه الشفاه عن رقبة اللحام إلى حد كبير مع شعارات اللفة ، ولكنها تتطلب لحام بعقب للتثبيت. وسلامة أداء هذا النظام وقدرته على الانحناء عدة مرات واستخدامها في أنظمة الضغط العالي وأنظمة درجة الحرارة العالية تجعلها الخيار الأساسي لأنابيب العملية.
7
هذا النوع من الحافة هو الأكثر دراية. ومع ذلك ، هناك مجموعة واسعة من أنواع الحافة المتخصصة الإضافية المتاحة لتناسب مجموعة متنوعة من الاستخدامات والبيئات. هناك العديد من الخيارات الأخرى مثل الشفاه nipo ، والشفاه weldo ، والشفاه التوسع ، والفتحات ، وأعناق اللحام الطويلة ، وشفاه المخفض.
5 أنواع خاصة من الشفاه
1. ويلدوولانج
يشبه Weldo Flange إلى حد كبير Nipo Flange لأنه مزيج من الشفاه واتصلات الفرع والتوصيلات الفرعية. تصنع الشفاه Weldo من قطعة واحدة من الصلب المزور الصلب ، بدلاً من الأجزاء الفردية التي يتم لحامها معًا.
2. نيبو شفة
NipofLange هو أنبوب فرعي يميل بزاوية 90 درجة ، وهو منتج تم تصنيعه من خلال الجمع بين الشفاه ويلنغ و nipolet المزورة. في حين تم العثور على Nipo Flange ليكون قطعة واحدة قوية من الصلب المزور ، فليس من المفهوم أن منتجين مختلفين يتم لحامهما معًا. يتكون تثبيت nipoflange من اللحام إلى جزء nipolet من المعدات من أجل تشغيل الأنبوب وتهدئة جزء الحافة إلى تدفق أنابيب التذوق بواسطة طقوس الأنابيب.
من المهم أن نعلم أن الشفاه NIPO متوفرة في أنواع مختلفة من المواد مثل الكربون والفولاذ الكربوني العالي والمنخفض درجات الحرارة ، ودرجات الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك النيكل. تصنع الشفاه النيبو في الغالب مع تصنيع معزز ، مما يساعد على منحهم قوة ميكانيكية إضافية بالمقارنة مع NIPO Nipo.
3. Elboflange و Latroflange
يُعرف Elboflange بمجموعة من الحافة والملول ، بينما يُعرف اللاتينات بأنها مزيج من الحافة واللاتوليه. يتم استخدام الشفاه الكوع لفرع الأنابيب بزاوية 45 درجة.
4.
يتمثل تطبيق الشفاه حلقة الدوران في تسهيل محاذاة ثقوب الترباس بين الشفرين المقترن ، وهو أكثر فائدة في العديد من المواقف ، مثل تركيب خطوط أنابيب القطر الكبيرة ، والأنابيب الغواصة أو الخارجية وبيئات مماثلة. هذه الأنواع من الشفاه مناسبة للتطلب من السوائل في النفط والغاز والهيدروكربونات والمياه والمواد الكيميائية وغيرها من تطبيقات البتروكيماويات وإدارة المياه.
في حالة خطوط أنابيب قطر كبيرة ، تم تزويد الأنبوب بحافة لحام بعقب قياسية في أحد الطرفين وحافة الدوران في الآخر. يعمل هذا ببساطة عن طريق تدوير شفة الدوران على خط الأنابيب بحيث يحقق المشغل محاذاة مناسبة لثقوب الترباس بطريقة سهلة وأسرع للغاية.
بعض المعايير الرئيسية لشفات الحلقة الدوارة هي ASME أو ANSI ، DIN ، BS ، EN ، ISO ، وغيرها. أحد المعايير الأكثر شعبية للتطبيقات البتروكيماوية هو ANSI أو ASME B16.5 أو ASME B16.47. الشفاه الدورانية هي شفاه يمكن استخدامها في جميع الأشكال القياسية الشديدة الشفة. على سبيل المثال ، أعناق اللحام ، والانزلاق ، ومفاصل اللفة ، وحامات المقبس ، وما إلى ذلك ، في جميع الدرجات المادية ، في مجموعة واسعة من الأحجام من 3/8 إلى 60 "، والضغوط من 150 إلى 2500. يمكن تصنيع هذه الشفاه بسهولة من الكربون والسبائك والولادة غير القابل للصدأ.
5. الشفاه التوسع
يتم استخدام الشفاه التوسع ، لزيادة حجم التجويف للأنبوب من أي نقطة معينة إلى أخرى من أجل توصيل الأنبوب بأي معدات ميكانيكية أخرى مثل المضخات والضواغط والصمامات التي توجد لها أحجام مدخل مختلفة.
عادةً ما تكون الشفاه التوسع معروضة من الشفاه التي تحتوي على ثقب كبير جدًا في النهاية غير المنقوقة. يمكن استخدامه لإضافة أحجام أو اثنين فقط أو ما يصل إلى 4 بوصات إلى تجويف أنبوب الجري. تفضل هذه الأنواع من الشفاه على مزيج من المخفضات ذات العقب والشفاه القياسية لأنها أرخص وأخف وزنا. واحدة من أكثر المواد شيوعًا المستخدمة في الشفاه التمدد هي A105 و ASTM A182 من الفولاذ المقاوم للصدأ.
تتوفر الشفاه التوسعية في تصنيفات الضغط والأحجام وفقًا لمواصفات ANSI أو ASME B16.5 ، والتي تتوفر بشكل أساسي محدبة أو مسطحة (RF أو FF). يخدم تقليل الشفاه ، والمعروفة أيضًا باسم تقليل الشفاه ، الوظيفة المعاكسة تمامًا مقارنةً بالشفاه التوسعية ، مما يعني أنها تستخدم لتقليل حجم التجويف للأنبوب. يمكن تقليل قطر التجويف للأنابيب بسهولة ، ولكن ليس بأكثر من أحجام أو 2. إذا تم إجراء محاولة للتقليل إلى ما وراء هذا ، فيجب استخدام حل يعتمد على مجموعة من المخفضات ذات العناصر المعطلة وينبغي الشفاه القياسية.
الحافة التحجيم والاعتبارات المشتركة
بالإضافة إلى التصميم الوظيفي لشفة ، يكون حجمه هو العامل الأكثر احتمالًا للتأثير على اختيار الحافة عند تصميم نظام الأنابيب وتحديثه. بدلاً من ذلك ، يجب إيلاء الاعتبار لواجهة الحافة مع الأنبوب والحشيات المستخدمة لضمان التحجيم المناسب. بالإضافة إلى ذلك ، بعض الاعتبارات الشائعة هي كما يلي:
- القطر الخارجي: القطر الخارجي هو المسافة بين حواف معاكسة من وجه الحافة.
- سمك: يتم قياس سمك من خارج الحافة.
- قطر دائرة الترباس: هذه هي المسافة بين ثقوب الترباس النسبية المقاسة من الوسط إلى الوسط.
- حجم الأنابيب: حجم الأنبوب هو الحجم المقابل للشفة.
- التجويف الاسمي: التجويف الاسمي هو حجم القطر الداخلي لموصل الحافة.
تصنيف الحافة ومستوى الخدمة
يتم تصنيف الشفاه بشكل أساسي من خلال قدرتها على تحمل درجات الحرارة والضغوط المختلفة. يتم تعيينه عن طريق استخدام الحروف أو اللواحق "#" أو "LB" أو "الفصل". هذه لاحقة قابلة للتبديل وتختلف أيضًا حسب المنطقة أو المورد. التصنيفات المعروفة المشتركة مدرجة أدناه:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
تختلف نفس التحمل في الضغط ودرجة الحرارة اعتمادًا على المواد المستخدمة ، وتصميم الحافة وحجم الحافة. ومع ذلك ، فإن الثابت الوحيد هو تصنيف الضغط ، والذي يتناقص مع زيادة درجة الحرارة.
نوع وجه الحافة
يعد نوع الوجه أيضًا خاصية مهمة للغاية لها تأثير كبير على الأداء النهائي وعمر الخدمة للشفة. لذلك ، يتم تحليل بعض أنواع وجوه الحافة الأكثر أهمية أدناه:
1. شفة مسطحة (FF)
يوجد سطح الحشية من شفة مسطحة في نفس المستوى مثل سطح الإطار المثبت. عادة ما تكون السلع التي تستخدم الشفاه المسطحة تلك التي يتم تصنيعها مع قوالب لتتناسب مع شفة أو غطاء شفة. لا ينبغي وضع الشفاه المسطحة على الشفاه الجانبية المقلوبة. تشير الباحث B31.1 إلى أنه عند الانضمام إلى الشفاه المسطحة من الحديد إلى الشفاه الصلب الكربوني ، يجب إزالة الوجه المرتفع على الشفاه الصلب الكربوني وتتطلب حشية الوجه الكاملة. هذا لمنع الشفاه الصغيرة المصنوعة من الحديد الزهر من الرش إلى الفراغ الذي يتكون من الأنف المرتفع من شفة الصلب الكربوني.
يتم استخدام هذا النوع من وجه الحافة في تصنيع المعدات والصمامات لجميع التطبيقات التي يتم فيها تصنيع الحديد الزهر. الحديد الزهر أكثر هشاشة وعادة ما يستخدم فقط لدرجة الحرارة المنخفضة ، وتطبيقات الضغط المنخفض. يسمح الوجه المسطح كلا الشفاهين بتوصيل كامل على السطح بأكمله. تحتوي الشفاه المسطحة (FF) على سطح اتصال بنفس ارتفاع مؤشرات ترابط الترباس من الحافة. يتم استخدام غسالات الوجه الكاملة بين اثنين من الشفات المسطحة وعادة ما تكون ناعمة. وفقًا لـ ASME B31.3 ، لا ينبغي التزاوج عن الشفاه المسطحة مع شفات مرتفعة بسبب احتمال حدوث تسرب من المفصل الحافل الناتج.
2. شفة الوجه المرتفعة (RF)
شفة الوجه المرتفعة هي النوع الأكثر شيوعًا المستخدمة في تطبيقات المصنعة ويتم التعرف عليها بسهولة. يطلق عليه محدب لأن وجه الحشية يقع فوق وجه حلقة الترباس. يتطلب كل نوع من المواجهة استخدام عدة أنواع من الحشيات ، بما في ذلك مجموعة متنوعة من علامات التبويب الحلقة المسطحة والمركبات المعدنية مثل الأشكال الحلزونية والأشكال المزدوجة.
تم تصميم شفاه RF لتركيز المزيد من الضغط على مساحة أصغر من الحشية ، وبالتالي تحسين التحكم في ضغط المفصل. يتم وصف الأقطار والارتفاعات حسب مستوى الضغط والقطر في ASME B16.5. يحدد مستوى ضغط الحافة ارتفاع الوجه الذي يتم رفعه. تهدف الشفاه RF إلى تركيز المزيد من الضغط على منطقة أصغر من الحشية ، وبالتالي زيادة قدرة التحكم في الضغط للمفصل. تصنيفات شفة الضغط.
3. حلقة شفة (RTJ)
عندما يكون هناك حاجة إلى ختم معدني إلى معدن بين الشفاه المقترنة (وهو شرط للتطبيقات ذات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية ، أي فوق 700/800 درجة مئوية) ، يتم استخدام شفة مفصل الحلقة (RTJ).
يحتوي شفة مفصل الحلقة على أخدود دائري يستوعب حشية مفصل الحلقة (بيضاوي أو مستطيل).
عندما يتم تثبيت شعوتين من مفصل الحلقة معًا ثم يتم تشديدهم ، فإن قوة الترباس المطبقة تشوه الحشية الموجودة في أخدود الحافة ، مما يخلق ختمًا معدنًا ضيقًا للغاية. من أجل تحقيق ذلك ، يجب أن تكون مادة حشية مفصل الحلقة أكثر ليونة (أكثر دكتايل) من مادة الشفاه.
يمكن ختم الشفاه RTJ مع حشوات RTJ من أنواع مختلفة (R ، RX ، BX) وملامح (على سبيل المثال ، مثمن/بيضاوي الشكل لنوع R).
حشية RTJ الأكثر شيوعًا هو النوع R مع مقطع عرضي مثمن ، لأنه يضمن ختمًا قويًا جدًا (المقطع العرضي البيضاوي هو النوع الأقدم). ومع ذلك ، فإن تصميم "الأخدود المسطح" يقبل كلا النوعين من حشيات RTJ مع مقطع عرضي مثمن أو بيضاوي.
4.
تتناسب اثنين من الشفاهين والأخدود (وجوه T&G) بشكل مثالي: يحتوي أحد الحافة على حلقة مرتفعة والآخر لديه أخاديد حيث تتناسب بسهولة (يذهب اللسان إلى الأخدود ويختام المفصل).
تتوفر الشفاه اللسان والأخدود بأحجام كبيرة وصغيرة.
5. الشفاه الذكور والإناث (M&F)
على غرار الشفاه اللسان والأخدود ، تتطابق الشفاه الذكور والإناث (أنواع الوجه M&F) مع بعضها البعض.
تحتوي إحدى الحافة على مساحة تمتد إلى ما وراء مساحة سطحها ، وشفة الذكور ، والشفة الأخرى لها انخفاضات مطابقة في سطح المواجهة ، وهي الحافة الأنثوية.
شفة السطح الانتهاء
من أجل ضمان ملاءمة مثالية للشفة إلى الحشية وشفة التزاوج ، تتطلب مساحة سطح الحافة درجة معينة من الخشونة (تشطيب شفة RF و FF فقط). يحدد نوع خشونة سطح وجه الحافة نوع "الانتهاء من الحافة".
الأنواع الشائعة هي مخزون ، مسننة متحدة المركز ، ووجوه شفة سرية وسلسة.
هناك أربعة تشطيبات سطحية أساسية لشرفات الصلب ، ومع ذلك ، فإن الهدف المشترك لأي نوع من الانتهاء من سطح الحافة هو إنتاج الخشونة المطلوبة على سطح الحافة لضمان ملاءمة صلبة بين الحافة والحشية وشفة التزاوج لتوفير ختم الجودة.
وقت النشر: Oct-08-2023