Mis on äärik?
Lühidalt öeldes on äärik lihtsalt üldine termin, mis viitab tavaliselt sarnasele kettakujulisele metallkorpusele, millel on mitu fikseeritud auku ja mida kasutatakse muude asjade ühendamiseks. Seda tüüpi asju kasutatakse laialdaselt masinates, seega tundub see veidi kummaline. Kuna seda tuntakse äärikuna, on selle nimi tuletatud inglise keelest "flange". Seega on toru ja toru osade vaheline ühendus toru otsas, äärikul on ava ja kruvid, mis teevad kaks äärikut tihedalt ühendatud ja äärikud on tihendiga tihendatud.
Äärik on kettakujuline osa, mis on torujuhtmete projekteerimisel kõige levinum, äärikuid kasutatakse paarikaupa.
Äärikuühenduste tüüpide osas on kolm komponenti:
- Toruäärikud
- Tihend
- Poltühendus
Enamasti on olemas spetsiifiline tihendi ja poldi materjal, mis on valmistatud samast materjalist kui toruääriku komponent. Kõige levinumad äärikud on roostevabast terasest äärikud. Äärikud on seevastu saadaval erinevatest materjalidest, et neid sobitada koha nõuetele. Mõned kõige levinumad äärikumaterjalid on monel, inconel ja kroommolübdeen, olenevalt tegelikest koha nõuetest. Parim materjalivalik peaks sõltuma süsteemi tüübist, milles soovite konkreetsete nõuetega äärikut kasutada.
7 levinud äärikute tüüpi
Saadaval on erinevat tüüpi äärikuid, mida saab valida vastavalt objekti nõuetele. Ideaalse ääriku konstruktsiooni sobitamiseks tuleb tagada töökindlus ja pikk kasutusiga ning arvestada kõige sobivama hinnaga.
1. keermestatud äärik:
Keermestatud äärikud, mille ääriku avas on keere, on varustatud liitmiku väliskeermega. Keermestatud ühenduse eesmärk on siin vältida keevitamist igal juhul. See ühendatakse peamiselt paigaldatava toruga sobiva keerme abil.
2. Keevitatud äärikud
Seda tüüpi äärikut kasutatakse tavaliselt väiksemate torude puhul, kus madala temperatuuri ja madalrõhu piirkonna läbimõõtu iseloomustab ühendus, kus toru asetatakse ääriku sisse, et tagada ühendus ühe- või mitmekordse keevisõmblusega. See väldib keermestatud otstega seotud piiranguid võrreldes teiste keevitatud äärikutüüpidega, muutes paigaldamise lihtsaks.
3. Ümberpööratud äärikud
Katteäärik on ääriku tüüp, mille puhul tuleb äärikuühenduse moodustamiseks tugiäärikuga ühendusots liitmiku külge põkk-keevitusega ühendada. See konstruktsioon on muutnud selle meetodi populaarseks mitmesugustes süsteemides, kus füüsiline ruum on piiratud, kus on vaja sagedast lahtivõtmist või kus on vaja palju hooldust.
4. Liugäärikud
Liugäärikud on väga levinud ja saadaval laias suuruste valikus, et need sobiksid suure voolukiiruse ja läbilaskevõimega süsteemidega. Ääriku sobitamine toru välisläbimõõduga muudab ühenduse paigaldamise väga lihtsaks. Nende äärikute paigaldamine on veidi tehniline, kuna ääriku toru külge kinnitamiseks on vaja mõlemal küljel keevitust.
5. Pimedate äärikute
Seda tüüpi äärikud sobivad hästi torustike lõpetamiseks. Pimeplaat on kuju poolest sarnane tühja kettaga, mida saab poltidega kinnitada. Kui need on õigesti paigaldatud ja õige tihendiga kombineeritud, tagab see suurepärase tihendi ja on vajadusel lihtne eemaldada.
6. Keevitatud kaelaäärikud
Keeviskaelusega äärikud on väga sarnased äärikutega, kuid paigaldamiseks on vaja põkk-keevitust. Selle süsteemi jõudluse terviklikkus ja võime mitu korda painutada ning kasutada kõrgsurve- ja kõrgtemperatuurisüsteemides teeb sellest protsessitorustike esmase valiku.
7. Spetsiaalsed äärikud
Seda tüüpi äärik on kõige tuntum. Siiski on saadaval lai valik täiendavaid spetsiaalseid äärikutüüpe, mis sobivad mitmesugusteks kasutusaladeks ja keskkondadeks. Saadaval on ka mitmesuguseid muid variante, näiteks nipoäärikud, weldoäärikud, paisumisäärikud, avadega äärikud, pikad keeviskaelad ja reduktoräärikud.
5 eritüüpi äärikuid
1. WeldoFlange
Weldo äärik on Nipo äärikuga väga sarnane, kuna see on kombinatsioon põkk-keevitusega äärikutest ja hargnevatest ühendustest. Weldo äärikud on valmistatud ühest sepistatud terasetükist, mitte üksikutest osadest, mis on kokku keevitatud.
2. Nipo äärik
Nipoflange on 90-kraadise nurga all olev harutoru, mis on valmistatud põkk-keevitusega äärikute ja sepistatud Nipolet'i kombineerimisel. Kuigi Nipoflange'i äärik on vastupidav sepistatud terase üksik tükk, ei ole see kokku keevitatud kaks erinevat toodet. Nipoflange'i paigaldamine hõlmab toru paigaldamiseks seadme Nipolet'i osa külge keevitamist ja äärikuosa poltidega kinnitamist torustiku meeskonna poolt toruliitmiku ääriku külge.
Oluline on teada, et Nipo äärikud on saadaval erinevatest materjalidest, nagu süsinik, kõrge ja madala temperatuuriga süsinikterased, roostevabast terasest klassid ja niklisulamid. Nipo äärikud on enamasti valmistatud tugevdatud konstruktsiooniga, mis annab neile tavalise Nipo äärikuga võrreldes suurema mehaanilise tugevuse.
3. Elboflange ja Latroflange
Elboflange on tuntud kui ääriku ja Elbolet'i kombinatsioon, samas kui Latroflange on tuntud kui ääriku ja Latrolet'i kombinatsioon. Küünaräärikuid kasutatakse torude hargnemiseks 45-kraadise nurga all.
4. Pöördrõnga äärikud
Pöördrõngasäärikute eesmärk on hõlbustada poldiaukude joondamist kahe paarisääriku vahel, mis on paljudes olukordades kasulikum, näiteks suure läbimõõduga torujuhtmete, allveelaevade või avamere torujuhtmete paigaldamisel ja sarnastes keskkondades. Seda tüüpi äärikud sobivad nõudlike vedelike jaoks nafta, gaasi, süsivesinike, vee, kemikaalide ja muude naftakeemia- ja veemajandusrakenduste valdkonnas.
Suure läbimõõduga torujuhtmete puhul on toru ühes otsas standardne keevisõmblusega äärik ja teises otsas pöörlev äärik. See toimib nii, et pöördäärikut tuleb torujuhtmel lihtsalt pöörata, nii et operaator saavutab poldiaukude õige joondamise väga lihtsalt ja kiiremini.
Mõned pöördrõngasäärikute peamised standardid on ASME või ANSI, DIN, BS, EN, ISO ja teised. Üks populaarsemaid standardeid naftakeemiatööstuses on ANSI või ASME B16.5 või ASME B16.47. Pöördäärikud on äärikud, mida saab kasutada kõigis tavalistes ääriku standardkujudes. Näiteks keeviskaelad, libisevad liitmikud, ülekattega ühendused, sokkelkeevisõmblused jne, kõigist materjaliklassidest, laias suuruste valikus alates 3/8" kuni 60" ja rõhuga 150 kuni 2500. Neid äärikuid saab hõlpsasti valmistada süsinik-, legeer- ja roostevabast terasest.
5. Paisumisäärikud
Laiendusäärikuid kasutatakse toru läbimõõdu suurendamiseks mis tahes konkreetsest punktist teise, et ühendada toru mis tahes muu mehaanilise seadmega, näiteks pumpade, kompressorite ja ventiilidega, millel on erineva sisselaskeava suurusega.
Paisumisäärikud on tavaliselt keevitatud äärikud, millel on äärikuta otsas väga suur auk. Neid saab kasutada toru läbimõõdule vaid ühe või kahe suuruse või kuni 4 tolli lisamiseks. Seda tüüpi äärikuid eelistatakse keevitatud reduktorite ja standardsete äärikute kombinatsioonile, kuna need on odavamad ja kergemad. Üks levinumaid paisumisäärikute materjale on A105 ja roostevaba teras ASTM A182.
Paisumisäärikud on saadaval ANSI või ASME B16.5 spetsifikatsioonidele vastavate rõhuklasside ja suurustega ning on peamiselt saadaval kumerate või lamedate (RF või FF) kujul. Redutseerivad äärikud, tuntud ka kui redutseerivad äärikud, täidavad paisumisäärikutega võrreldes täpselt vastupidist funktsiooni, mis tähendab, et neid kasutatakse toru ava läbimõõdu vähendamiseks. Toru läbimõõtu saab hõlpsalt vähendada, kuid mitte rohkem kui 1 või 2 suuruse võrra. Kui proovite seda rohkem vähendada, tuleks kasutada lahendust, mis põhineb keevitatud reduktorite ja standardsete äärikute kombinatsioonil.
Ääriku suuruse määramine ja üldised kaalutlused
Lisaks ääriku funktsionaalsele konstruktsioonile on torustikusüsteemi projekteerimisel, hooldamisel ja uuendamisel ääriku valikut kõige tõenäolisemalt mõjutav tegur selle suurus. Selle asemel tuleb õige suuruse tagamiseks arvestada ääriku ja toru vahelise liidese ning kasutatavate tihenditega. Lisaks sellele on mõned levinumad kaalutlused järgmised:
- Välisläbimõõt: välisläbimõõt on ääriku pinna kahe vastasserva vaheline kaugus.
- Paksus: Paksust mõõdetakse velje välisküljelt.
- Poldi ringi läbimõõt: see on vahemaa poldiaukude vahel, mõõdetuna keskpunktist keskpunktini.
- Toru suurus: Toru suurus vastab äärikule.
- Nimiläbimõõt: nimiläbimõõt on äärikuühenduse siseläbimõõdu suurus.
Äärikute klassifikatsioon ja teenindustase
Äärikud liigitatakse peamiselt nende võime järgi taluda erinevaid temperatuure ja rõhke. Seda tähistatakse tähtede või järelliitetega "#", "lb" või "class". Need on omavahel vahetatavad järelliited ja erinevad ka piirkonniti või tarnijati. Allpool on loetletud üldtuntud klassifikatsioonid:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Samad rõhu- ja temperatuuritolerantsid varieeruvad sõltuvalt kasutatud materjalist, ääriku konstruktsioonist ja ääriku suurusest. Ainus konstant on aga rõhuklass, mis temperatuuri tõustes väheneb.
Ääriku näo tüüp
Ääriku tüüp on samuti väga oluline omadus, millel on oluline mõju ääriku lõplikule jõudlusele ja kasutuseale. Seetõttu analüüsitakse allpool mõningaid olulisemaid äärikupindade tüüpe:
1. Lame äärik (FF)
Lameda ääriku tihendi pind on samal tasapinnal poltidega kinnitatud raami pinnaga. Lamedaid äärikuid kasutavad kaubad on tavaliselt need, mis on valmistatud ääriku või äärikukattega sobivate vormide abil. Lamedaid äärikuid ei tohiks asetada ümberpööratud külgäärikutele. ASME B31.1 sätestab, et lamedate malmist äärikute ühendamisel süsinikterasest äärikutega tuleb süsinikterasest äärikutelt eemaldada tõstetud pind ja kasutada täistihendit. See on vajalik väikeste, hapra malmist äärikute pritsimise vältimiseks süsinikterasest ääriku tõstetud nina poolt tekitatud tühimikku.
Seda tüüpi äärikupinda kasutatakse seadmete ja ventiilide tootmisel kõikides rakendustes, kus toodetakse malmi. Malm on hapram ja seda kasutatakse tavaliselt ainult madala temperatuuri ja madala rõhu korral. Tasane pind võimaldab mõlemal äärikul täielikku kontakti kogu pinna ulatuses. Tasastel äärikutel (FF) on kontaktpind, mis on sama kõrge kui ääriku poltide keermed. Kahe tasase ääriku vahel kasutatakse täisseibisid ja need on tavaliselt pehmed. Vastavalt standardile ASME B31.3 ei tohiks tasaseid äärikuid ühendada kõrgendatud äärikutega, kuna tekkiv äärikühendus võib lekkida.
2. Tõstetud pinnaga äärik (RF)
Tõstetud pinnaga äärik on tootjate rakendustes kõige levinum ja kergesti äratuntav tüüp. Seda nimetatakse kumeraks, kuna tihendi pind asub poldirõnga pinna kohal. Iga tihenditüübi jaoks on vaja mitut tüüpi tihendeid, sealhulgas mitmesuguseid lamedaid rõngastihendeid ja metallkomposiite, näiteks spiraalselt keritud ja kahekordse kattega vorme.
RF-äärikud on konstrueeritud nii, et need koovad täiendava rõhu tihendi väiksemale alale, parandades seeläbi liite rõhu juhtimist. Rõhutaseme ja läbimõõdu järgi arvutatud läbimõõdud ja kõrgused on kirjeldatud standardis ASME B16.5. Ääriku rõhutase määrab tõstetava pinna kõrguse. RF-äärikud on ette nähtud tihendi väiksemale alale suurendatud rõhu koondamiseks, suurendades seeläbi liite rõhu reguleerimisvõimet. Rõhuklassi ja läbimõõdu järgi arvutatud läbimõõdud ja kõrgused on kirjeldatud standardis ASME B16.5. Rõhuäärikute nimiväärtused.
3. Rõngasäärik (RTJ)
Kui paaräärikute vahel on vaja metall-metalli tihendit (mis on tingimuseks kõrgsurve ja kõrge temperatuuri rakendustes, st üle 700/800 °C), kasutatakse rõngasühendusäärikut (RTJ).
Rõngasühenduse äärikul on ümmargune soon, mis mahutab rõngasühenduse tihendi (ovaalse või ristkülikukujulise).
Kui kaks rõngasliitmiku äärikut poltidega kokku ühendatakse ja seejärel pingutatakse, deformeerib poldi jõud ääriku soones olevat tihendit, luues väga tiheda metall-metalli tihendi. Selle saavutamiseks peab rõngasliitmiku tihendi materjal olema pehmem (plastilisem) kui äärikute materjal.
RTJ äärikuid saab tihendada erinevat tüüpi (R, RX, BX) ja profiilidega (nt kaheksanurksed/elliptilised R-tüübi puhul) RTJ tihenditega.
Kõige levinum RTJ tihend on kaheksanurkse ristlõikega R-tüüpi tihend, kuna see tagab väga tugeva tihendi (vanem tüüp on ovaalne ristlõige). "Lameda soonega" disain aga aktsepteerib mõlemat tüüpi RTJ tihendeid, nii kaheksanurkse kui ka ovaalse ristlõikega.
4. Sulge- ja soonäärikud (T ja G)
Kaks soon-tappühendusega äärikut (T- ja G-pinnad) sobivad ideaalselt: ühel äärikul on reljeefne rõngas ja teisel on sooned, kuhu need kergesti sobivad (keel läheb soonesse ja tihendab vuuki).
Sulgede ja soontega äärikud on saadaval suurtes ja väikestes suurustes.
5. Isased ja emased äärikud (M ja F)
Sarnaselt keele- ja sooneäärikutega sobivad ka isas- ja emasäärikud (M- ja F-tüüpi pinnad) kokku.
Ühel äärikul on ala, mis ulatub üle selle pindala, isasäärik, ja teisel äärikul on vastaspinnale freesitud sobivad süvendid, emasäärik.
Ääriku pinnaviimistlus
Ääriku ideaalse sobivuse tagamiseks tihendi ja vastasäärikuga peab ääriku pindala olema teatud määral kare (ainult RF- ja FF-ääriku viimistluste puhul). Ääriku pinna kareduse tüüp määrab "ääriku viimistluse" tüübi.
Levinumad tüübid on standard-, kontsentrilise sakilise, spiraalse sakilise ja sileda ääriku pinnad.
Terasäärikutel on neli peamist pinnaviimistlust, kuid iga ääriku pinnaviimistluse ühine eesmärk on saavutada ääriku pinnale soovitud karedus, et tagada ääriku, tihendi ja vastasääriku kindel sobivus kvaliteetse tihendi saamiseks.
Postituse aeg: 08.10.2023