Ghi chú: Để in bản tin này về dung sai của ống kim loại, vui lòng bấm vào đây.

Có một sự hài lòng nhất định khi mọi thứ diễn ra đúng như ý muốn. Khi thứ gì đó chạy như kim đồng hồ, hoặc vừa vặn như một chiếc găng tay. Nếu không có các đơn vị đo lường riêng biệt, thật dễ dàng để cho rằng một sự phù hợp hoàn hảo.

Đi sâu vào sản xuất và đó là thế giới của những con số. Thước dây, thước cặp, thước micromet. Trong ngành công nghiệp ống kim loại, làm việc với kim loại tấm, vật liệu dạng dải được đo bằng phần nghìn inch. Bản vẽ lắp ráp đánh dấu chiều dài tổng thể ở mức độ tương tự. Không còn chỉ là “cảm giác”, sự vừa vặn giờ đây đã có số đo xác định.

Một khi chúng ta biết chính xác cái gì đó là gì thì chúng ta cũng biết chính xác nó không phải là gì. Dải thép không gỉ dày 0,018” cực kỳ mỏng nhưng không mỏng bằng dải dày 0,010”. Đối với nhiều người, sự khác biệt có thể không đáng chú ý. Đối với những người khác—và với máy móc của chúng ta—tất cả đều quá rõ ràng.

Nhưng các kích thước yêu cầu phải được khớp nghiêm ngặt đến mức nào?

Dung sai: Phạm vi chấp nhận được

Mặc dù dải dày nhất (.035”) của chúng tôi sẽ không chạy trong các máy được thiết kế để chế tạo ống sử dụng dải mỏng nhất (.006”) của chúng tôi và ngược lại, mỗi máy đều có phạm vi độ dày chấp nhận được (nhỏ hơn). Chúng tôi gọi những phạm vi này là dung sai.

Đối với dải mỏng nhất của chúng tôi, dung sai là +/- 0,00030”, nghĩa là máy có thể chạy dải miễn là nó nằm trong phạm vi xác định này ở cả hai bên của 0,006”. Từ việc đo độ dày của dải đến chiều dài của cụm, các phép đo được thực hiện trong suốt quá trình sản xuất để đảm bảo kích thước nằm trong dung sai được xác định trước.

Tại sao dung sai lại quan trọng trong truyền tải chất lỏng

Vì các cụm ống kim loại được kết nối vào hệ thống đường ống hiện có hoặc được gắn vào một bộ phận của thiết bị nên cần có các thông số để đảm bảo bộ phận đó phù hợp với những gì đã có.

Hiệp hội ngành NAHAD đã công bố hướng dẫn về dung sai chiều dài tổng thể của lắp ráp. Đây được coi là tiêu chuẩn.

*Nguồn: Hướng dẫn đặc điểm kỹ thuật lắp ráp ống kim loại dạng sóng của NAHAD.

Trong hình vẽ bên dưới, cụm 1½” này có chiều dài tổng thể (OAL) là 24”. Phù hợp với hướng dẫn của NAHAD, dung sai là +/- ⅝.” Ống sẽ phù hợp với ứng dụng đã chọn miễn là OAL của nó nằm trong khoảng từ 23⅜” – 24⅝”.

Đặt kỳ vọng thực tế

Vì mức cho phép trong quy trình sản xuất của chúng tôi rất nhỏ nên chúng tôi hiểu sự cần thiết phải có dung sai chặt chẽ. Tuy nhiên, điều quan trọng là đặt ra những kỳ vọng thực tế cho ống kim loại.

Đặc tính uốn độc đáo của ống kim loại hạn chế khả năng chịu đựng chặt chẽ. Thứ nhất, khi ống được chuẩn bị để lắp ráp, nó sẽ bị cắt vào rãnh của nếp gấp. So với một ống thẳng trong đó đoạn 1 foot sẽ khớp với đoạn 1 foot khác, đoạn ống lượn sóng dài 1 foot có thể không khớp chính xác với đoạn 1 foot khác vì yêu cầu này đối với đường cắt thung lũng.

Phép đo chính xác 1 foot có thể dừng lại và bắt đầu dọc theo các thành bên, đỉnh hoặc thung lũng của các nếp gấp ở mỗi đầu. Không có gì đảm bảo rằng các rãnh gấp nếp sẽ căn chỉnh chính xác với số đo được thiết kế. Điều này đôi khi có thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh độ dài của khớp nối, nhưng một số phụ kiện, chẳng hạn như mặt bích, không thể sửa đổi được.

Đối với một trường hợp khác, khả năng uốn cong của ống có nghĩa là nó có thể sẽ không trở lại đúng chiều dài như cũ sau khi bị uốn cong. Việc lưu trữ, kiểm tra và vận chuyển đều có thể thay đổi chiều dài của ống sau khi nó được sản xuất. Đây có thể là một điểm khiến những người theo chủ nghĩa cầu toàn thất vọng, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là các ống mềm thường dài ra sau khi được điều áp.

Các đặc tính hình học cho phép ống kim loại hấp thụ chuyển động cũng có nghĩa là chiều dài của cụm lắp ráp không giữ nguyên như cũ trong suốt vòng đời của nó. Bây giờ dễ dàng hơn để biết tại sao dung sai không thể bằng 0.

Thiết kế để tính toán dung sai

Vì ống kim loại thường có dung sai lớn hơn so với các bộ phận gia công nên nó không phải lúc nào cũng phù hợp cho các ứng dụng cực kỳ chặt chẽ. Khi thiết kế một hệ thống lần đầu tiên, lý tưởng nhất là nên có một số chiều dài dư thừa để việc lắp ráp không phải lúc nào cũng nằm trong giới hạn sử dụng được khuyến nghị. Điều này có thể áp dụng cho các vòng, trong đó chiều dài được thêm vào sẽ tạo ra bán kính uốn cong lớn hơn và giúp tăng tuổi thọ của cụm lắp ráp. Đối với các ống có chiều dài thẳng, ống mềm phải được giữ ở phía ngắn hơn để hạn chế ảnh hưởng của dây bện lỏng lẻo khi chế tạo hoặc được chế tạo theo cách có một số trục cho phép ống dài ra.

Khi thay thế ống mềm ở cấu hình thẳng, dung sai thấp, ống mềm nên được chế tạo ngắn hơn một chút. Một ống ngắn hơn có thể được siết chặt vào đúng vị trí, trong khi đó nếu một ống dài hơn được nén để vừa với một không gian chật hẹp thì có thể xảy ra hỏng hóc. Tất nhiên, nên tránh loại cấu hình này nếu có thể và nên xem xét các lựa chọn thay thế như khe co giãn.

Các hệ thống sử dụng ống kim loại phải được thiết kế để tính đến khả năng chịu đựng vốn có của cụm ống kim loại. Các công cụ trên trang web của chúng tôi có thể giúp tìm ra độ dài tối thiểu cho một số ứng dụng nhất định. Tuy nhiên, các kỹ sư luôn sẵn sàng hỗ trợ.

Ghi chú: Để in bản tin này về dung sai của ống kim loại, vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về các mối hàn đính kèm phụ kiện cho cụm ống kim loại, vui lòng bấm vào đây.

Có bao nhiêu mối hàn?

Cụm ống kim loại điển hình có bốn mối hàn: hai đường hàn nắp và hai mối hàn gắn phụ kiện. (Thực tế có NĂM mối hàn trong một tổ hợp điển hình nếu chúng ta bao gồm đường hàn dọc. Tuy nhiên, bản tin này sẽ chỉ tập trung vào các mối hàn thủ công.)

Các kỹ thuật để thực hiện vượt giới hạn thành công đã được thảo luận trong bản tin trước đó; Ở đây chúng ta sẽ xem xét các loại mối hàn gắn phụ tùng phổ biến nhất, những gì cần thiết để thực hiện chúng và những cân nhắc chung về thiết kế.

Đính kèm lắp trực tiếp

Phương pháp gắn khớp nối phổ biến nhất là phương pháp gắn khớp nối trực tiếp hoặc phương pháp kết nối trực tiếp.

Phương pháp gắn phụ kiện trực tiếp là một quy trình gồm hai bước bắt đầu bằng việc lắp nắp. Ống được cắt trong thung lũng, cái mà chúng ta gọi là đường cắt tiêu chuẩn. Sau đó, dây bện được kéo 1/16 inch so với mép của ống và ống nối được căn chỉnh với mép của ống trước khi thợ hàn hoàn thành việc hàn nắp để nối các bộ phận này.

Sau khi ống, dây bện và ống nối được nối với nhau thông qua đường nắp, thợ hàn sẽ đặt đầu nối phía trên đường nắp. Đầu nối cuối phải nằm ngang trên ống và ở giữa trước khi được cố định vào vị trí.

Sau đó, thợ hàn sử dụng que hàn và cường độ dòng điện thích hợp rồi hàn khớp nối vào ống bằng cách sử dụng chất tẩy argon. Phải có sự kết hợp giữa mối hàn thứ nhất và mối hàn thứ hai, mặc dù bạn không muốn làm cháy xuyên qua thành ống nối hoặc làm chảy lại đường hàn nắp.

Một mối hàn đính kèm phù hợp tốt sẽ cho thấy kiểu dệt đều đẹp với màu sắc biểu thị mức độ bao phủ khí thích hợp. Các mối hàn phải sáng bóng, thay vì xỉn màu và xám.

Màu sáng với sóng đều cho thấy mối hàn đính kèm được thực hiện tốt.

Sự đổi màu vượt quá giới hạn chấp nhận được cho thấy việc tẩy không được thực hiện đúng cách và có quá nhiều oxy lọt vào mối hàn. Mẫu sóng “V” sẽ biểu thị quá nhiều nhiệt, trong khi mẫu sóng “V” có đường ngang ở giữa sẽ biểu thị cả tốc độ di chuyển quá nhanh và cường độ dòng điện quá cao.

Sự đổi màu (trái) và hình chữ “V” ở mép mối hàn (phải) là những ví dụ về chất lượng kém.
thực hiện các mối hàn gắn phụ kiện.

Giả sử các mối hàn được thực hiện đúng cách, phương pháp lắp phụ kiện trực tiếp đã được xác minh bằng thử nghiệm nổ để đạt được mức áp suất danh mục đầy đủ.

Phụ kiện chuyển tiếp mượt mà

Càng ngày, trong các ứng dụng có khả năng chịu ô nhiễm cực thấp, phương pháp gắn khớp nối chuyển tiếp trơn tru càng được sử dụng. Ở đây, khớp nối được vát ngược ở bên trong, ống thường được cắt ở đỉnh và để lại một khoảng hở nhỏ giữa ống và khớp nối để cho phép kết hợp hoàn toàn các bộ phận có độ dày khác nhau.

Việc chuẩn bị bổ sung này đảm bảo kết nối không có kẽ hở và gờ. Các kẽ hở, có thể được tìm thấy phía sau mép của ống cắt tiêu chuẩn hoặc có thể do thiếu sự hợp nhất hoàn toàn, tạo không gian cho cặn tích tụ mà cuối cùng có thể làm ô nhiễm môi trường dòng chảy. Việc thay đổi hình dạng mối hàn bằng đầu cắt đỉnh và đầu vát sẽ bảo vệ cụm lắp ráp khỏi mọi mảnh vụn từ quá trình cắt ống hoặc khỏi hoạt động có thể bị mắc kẹt bên trong ống.

Việc giảm khả năng ô nhiễm giúp cho phần đính kèm chuyển tiếp suôn sẻ trở nên hấp dẫn đối với người dùng trong hoạt động tiếp thị cụ thể, đặc biệt là những người trong lĩnh vực đông lạnh và dược phẩm. Ống chuyển clo, nếu muốn tuân thủ Tập sách nhỏ số 6 của Viện Clo, chúng cũng phải có các mối hàn chuyển tiếp trơn tru.

Dưới đây là cách chúng tôi chuẩn bị khớp nối JIC để có một phụ kiện chuyển tiếp suôn sẻ. Lưu ý, nếu thành bên ngoài của khớp nối đã được làm côn (ví dụ 10° ở đầu mối hàn của JIC dạng cái) thì độ côn ở bên trong chỉ cần là 10° – 20° để đạt được góc thực mong muốn là 20° – 30 °.

Các phụ kiện cuối chung cho cụm ống

Ngoài các ren ống được hiển thị trong hình ảnh về các mối hàn đẹp ở trên, các phụ kiện đầu cuối phổ biến khác bao gồm NPT đực lục giác, JIC dạng cái và các loại mặt bích cố định hoặc nổi khác nhau, loại sau được ghép nối với các đầu còn sơ khai.

Cân nhắc thiết kế quan trọng

Chu vi bên ngoài của đầu nối cuối phải trùng với mép của nắp nếu mối hàn đạt được khả năng chịu áp lực tối đa. Vì kích thước ống được đo bằng đường kính ngoài (OD) và kích thước ống được đo bằng đường kính trong (ID), khả năng xảy ra sự không khớp là lớn nhất khi gắn các đầu ống. Ví dụ: có rất ít sự chồng chéo giữa ống 1” và đầu ống 1”.

Cần phải điều chỉnh một chút, đặc biệt nếu ống mềm sẽ được sử dụng trong ứng dụng áp suất cao. Các giải pháp bao gồm việc chọn một ống nhỏ hơn để có nhiều sự chồng chéo hơn–ví dụ: một ống ¾” có đầu ống 1”–hoặc, nếu cần có cùng kích thước, hãy loe ra phần cuối của ống để khớp với ống để tạo ra cái cần thiết chồng chéo. Tuy nhiên, tùy chọn thứ hai này cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng chịu áp suất và không phải là giải pháp hợp lý cho các ứng dụng áp suất cao. Cuối cùng, có những bộ giảm kích thước ống đặc biệt, nhưng chúng đắt tiền và cũng có khả năng chịu áp suất thấp hơn.

Vật liệu khác nhau: Khi nào thì được?

Thông thường, nếu ống là 316L, chúng tôi sẽ sử dụng đầu nối 316L. Sử dụng các vật liệu tương tự đảm bảo các đặc tính của vật liệu gốc vẫn còn nguyên vẹn và trong khi hầu hết các thợ hàn đều có đủ tiêu chuẩn để hàn các quy trình hàn để nối các vật liệu tương tự, hàn các vật liệu khác nhau yêu cầu các quy trình hàn riêng biệt.

Tuy nhiên, có một ngoại lệ chung cho quy tắc này! Khi làm việc với mặt bích nổi hoặc mặt bích trượt có mặt nâng cao, bạn cũng sẽ cần một đầu còn sơ khai. Vì mặt bích không tiếp xúc với môi trường dòng chảy nên chỉ có phần đầu còn lại nên mặt bích có thể là vật liệu khác và không có vấn đề gì.

Phụ kiện

Mặc dù bốn là số lượng mối hàn trên một cụm ống thông thường nhưng có những phụ kiện được thêm vào ống sẽ làm tăng số lượng này. Các phụ kiện như lớp lót khóa liên động bên trong—được sử dụng trong các ứng dụng có dòng chảy cao—hoặc lớp giáp khóa liên động bên ngoài—được sử dụng làm tấm bảo vệ chống mài mòn hoặc bộ hạn chế uốn cong—làm tăng số lượng mối hàn trên một cụm lắp ráp.

Đào tạo thợ hàn Penflex

Các mối hàn gắn đầu cuối cỡ nòng cao luôn có thể đạt được nếu được đào tạo thích hợp. Penflex cung cấp chương trình được chứng nhận ASME Mục IX kéo dài một tuần dành cho thợ hàn có kinh nghiệm trình độ trung cấp. Khóa đào tạo được thiết kế để cải thiện kỹ thuật và hoàn thiện các mối hàn gắn phụ kiện là một trong những kỹ năng đạt được thông qua khóa đào tạo.

Để biết thêm thông tin về Chương trình đào tạo thợ hàn của chúng tôi, xin vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về các mối hàn đính kèm phụ kiện cho cụm ống kim loại, vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về cách chuẩn bị các đầu NPT cho việc kiểm tra rò rỉ, vui lòng bấm vào đây.

Cách chuẩn bị đầu NPT để kiểm tra rò rỉ

Các cụm ống Penflex trải qua quá trình thử nghiệm không khí dưới nước, sau đó là thử nghiệm thủy tĩnh để đảm bảo không có rò rỉ và để xác nhận tính toàn vẹn cấu trúc của các mối hàn.

Để thực hiện các thử nghiệm này, cần có các phụ kiện đặc biệt hoặc “đóng cửa” để tạo ra một lớp bịt kín tạm thời. Thông qua các phụ kiện này, môi trường thử nghiệm, dù là khí hay chất lỏng, sẽ chảy.

Áp suất làm việc tối thiểu của các phụ kiện này phải đáp ứng hoặc vượt quá áp suất thử lắp ráp. Ví dụ, áp suất thử nghiệm trong thử nghiệm không khí dưới nước đối với cụm ống có đường kính ¼” – 4” là 75 PSI. Các phụ kiện thử nghiệm được sử dụng phải có áp suất làm việc tối thiểu là 75 PSI.

Các lớp đóng để thử nghiệm thủy tĩnh phải mạnh hơn do áp suất cao hơn được sử dụng trong các thử nghiệm này, theo mặc định, bằng 1,5 lần áp suất làm việc đối với tổ hợp có một lớp bện. Ví dụ: ống P4 4” có áp suất làm việc là 300 PSI. Do đó, áp suất thử thủy tĩnh sẽ là 450 PSI và các phụ kiện thử nghiệm được sử dụng phải đáp ứng yêu cầu về áp suất này.

Đương nhiên, bất kỳ phụ kiện thử nghiệm nào được sử dụng cho thử nghiệm thủy tĩnh sẽ hoạt động đối với thử nghiệm không khí dưới nước, nhưng điều ngược lại không nhất thiết đúng.

Nguy cơ hư hỏng các phụ kiện cuối

Các đầu nối của ống có ren, cũng như ống không có ren, dễ bị hư hỏng do cờ lê trong quá trình lắp phụ tùng thử nghiệm.

Đây không phải là kết quả tất yếu! Việc bố trí tốt và sử dụng vũ lực cẩn thận sẽ đảm bảo không xảy ra hư hỏng.

Gắn các phụ kiện thử nghiệm

Quy trình dưới đây được thiết kế để giảm thiểu tiếp xúc với phần bện của ống.

1. Đảm bảo các sợi chỉ sạch sẽ. Sử dụng bàn chải để loại bỏ bụi bẩn hoặc mảnh vụn có thể ảnh hưởng đến khả năng bịt kín rò rỉ.
2. Đối với các ống có đường kính nhỏ hơn, một tay kẹp sẽ giữ cho ống ổn định khi vặn vào các phụ kiện thử nghiệm. Đặt ống vào một miếng cao su cách nhiệt để bảo vệ bên ngoài núm ngón chân trước khi siết chặt tấm kẹp. Vise không bao giờ được ấn vào ống bện.
3. Phủ một lớp ren bịt kín vào nửa trên của các sợi, sau đó là băng ống Teflon, quấn theo chiều kim đồng hồ. Sự kết hợp giữa đệm kín và băng keo mang lại một đệm kín không bị rò rỉ mà không cần siết quá chặt có thể làm biến dạng các ren của cụm lắp ráp.
4. Vít khớp nối thử bằng cờ lê có kích thước phù hợp, cẩn thận không vặn quá chặt. Không cần phải luồn hết các sợi chỉ vào khớp nối.
5. Lặp lại ở đầu kia của lắp ráp.

Ống ren thay thế

Đai ốc lục giác là một đầu nối thay thế ít bị hư hỏng hơn.

Ghi chú: Để in bản tin này về cách chuẩn bị các đầu NPT cho việc kiểm tra rò rỉ, vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về kiểm tra chụp ảnh phóng xạ, vui lòng bấm vào đây.

Bạn bị ngã và đập tay khá nặng. Có những vết xước và vết bầm tím và bạn đang rất đau đớn. Bạn lo lắng có điều gì đó thực sự không ổn nên bạn đến phòng cấp cứu để chụp X-quang. Phim chụp X quang xác nhận điều mà mắt thường không thể thấy được: xương bị gãy.

Công nghệ tia X có thể được sử dụng để nhìn thấy bên trong mối hàn cũng như bên trong cánh tay của bạn. Khi sóng điện từ truyền qua vật liệu, hình ảnh được hiển thị sẽ bộc lộ mọi điểm không hoàn hảo. Ví dụ: số đọc dưới đây từ quá trình kiểm tra RT trên mối hàn đối đầu cho thấy vết tối nhẹ bên trong mối hàn. Đây là dấu hiệu của sự hợp nhất không hoàn chỉnh.

Các mối hàn vượt qua kiểm tra RT sẽ thể hiện sự hợp nhất hoàn toàn và không có bất kỳ lỗ xốp nào.

Các phương pháp NDT nhạy cảm nhất

Bất kỳ cuộc thảo luận nào của thử nghiệm không phá hủy (NDT) cho ống kim loại sẽ là thiếu sót nếu không thừa nhận phạm vi hạn chế của các phương pháp được sử dụng.

Có rất nhiều phương pháp NDT, một số phương pháp chứa nhiều kỹ thuật để đạt được kết luận tương tự mặc dù với mức độ chi tiết khác nhau do sử dụng các thiết bị khác nhau và tuân thủ các quy trình khác nhau.

Kiểm tra rò rỉ (LT) là phương pháp NDT phổ biến nhất cho ống kim loại. Tất cả các ống Penflex đều trải qua quá trình kiểm tra LT đường may và mối hàn quỹ đạo. Nếu được chế tạo thành các cụm lắp ráp, các ống mềm sau đó sẽ được đưa vào không khí dưới nước và thử nghiệm thủy tĩnh để đánh giá các kết nối đầu ống. Đối với một số ứng dụng nhất định, chúng ta có thể sử dụng máy quang phổ khối helium để xác định các rò rỉ thậm chí còn nhỏ hơn. Mặc dù các kỹ thuật này cho phép chúng tôi xác định các rò rỉ hiện tại nhưng chúng không đưa ra dấu hiệu nào về việc liệu các rò rỉ trong tương lai có thể xảy ra hay không.

Để làm được điều này, chúng tôi có thể thực hiện kiểm tra thẩm thấu (PT) trên ống. PT nêu bật các khuyết tật bề mặt như rỗ hoặc vết nứt có thể phát triển thành rò rỉ khi ống hoạt động.

Và, mặc dù Kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ (RT) thường được sử dụng cho các mối hàn giáp mép ngấu hoàn toàn trên các mối nối ống, bể chứa và tấm, nhưng nếu được yêu cầu, chúng tôi có thể hỗ trợ Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT) của các ống - cho dù đó là để kiểm tra đường nối dọc hay phần cuối mối hàn kết nối phù hợp. RT được bao gồm trong một tập hợp con của kiểm tra NDT được gọi là kiểm tra thể tích, đòi hỏi phải xem xét toàn bộ khối lượng từ trên xuống dưới. Đây là những phương pháp NDT nhạy cảm nhất.

Được quản lý bởi ASME

RT thường là một yêu cầu trong các tình huống mà lỗi gây ra rủi ro nghiêm trọng về an toàn. Ví dụ, đây có thể là những ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ hoặc nhà máy điện hạt nhân. Kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ mang lại cho chủ sở hữu hệ thống đường ống và nhà sản xuất thiết bị sự đảm bảo cao hơn rằng các bộ phận sẽ hoạt động như mong đợi trong ứng dụng dự định. Trong các ứng dụng khác, những đảm bảo như vậy có thể không cần thiết.

Mặc dù RT cung cấp một phương tiện bổ sung để đo lường chất lượng nhưng nó cũng là một yêu cầu để tuân thủ ASME B31.3, tiêu chuẩn của tổ chức dành cho hệ thống đường ống xử lý. Nếu một cây trồng Tuân thủ ASME B31.3, đường ống và ống mềm của nó cũng phải tuân thủ quy định. Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ là một trong những yêu cầu để tuân thủ.

Tất cả các phương pháp kiểm tra NDT được nêu trong Phần V của Bộ luật nồi hơi và bình chịu áp lực ASME. Các yêu cầu, phương pháp và kỹ thuật kiểm tra chụp ảnh phóng xạ được trình bày chi tiết tại Điều 2 của tài liệu dài hơn 1000 trang.

RT kết hợp với các phương pháp NDT khác

ASME B31.3 thường yêu cầu kiểm tra RT kết hợp với phương pháp NDT khác, điển hình là kiểm tra trực quan (VT). Nếu một thành phần bị lỗi VT thì nó sẽ không phải chịu RT. Ngoài việc tránh những thử nghiệm không cần thiết, các phương pháp kết hợp còn mang lại cái nhìn toàn diện hơn về tổ hợp hoàn thiện về mọi khía cạnh về điều kiện bề mặt và chất lượng mối hàn.

Các yêu cầu để thử nghiệm phụ thuộc vào dịch vụ chất lỏng. Ví dụ: Dịch vụ Chất lỏng Loại D bao gồm môi trường không cháy và không độc hại chảy qua ống ở nhiệt độ từ -20°F đến – 366°F ở áp suất tối đa 150 PSI. Các ống được sử dụng trong dịch vụ chất lỏng này phải trải qua các thử nghiệm không khí dưới nước và thủy tĩnh, cũng như kiểm tra VT và 5% trong công việc của mỗi thợ hàn phải được kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ.

Sau đó, hãy xem xét các yêu cầu đối với Dịch vụ Chất lỏng Loại M chi phối dòng phương tiện có độc tính cao. Tiếp theo là các thử nghiệm không khí dưới nước và thủy tĩnh là VT và cuối cùng là RT trên 20% của tất cả các khớp nối đối đầu và góc vát.

Những thách thức của việc kiểm tra chụp ảnh phóng xạ

Những thách thức rõ ràng nhất đối với việc kiểm tra RT bao gồm các yêu cầu về thiết bị, việc quản lý kiểm tra của nhân viên có trình độ và sự cần thiết phải tiến hành kiểm tra ở xa nhân viên hoặc trong một không gian được bảo vệ nơi có thể chứa bức xạ.

Thanh tra viên cần có sự chuẩn bị tốt để có được những quan điểm đúng đắn và phải thông thạo những gì họ đang xem xét. Trong khi tiêu chuẩn này tập trung vào kiểm tra RT các mối hàn giáp mép thì việc kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ có thể được thực hiện trên bất kỳ loại mối hàn nào. Điều này có thể là một thách thức đối với các ống mềm kim loại vì một số phòng thí nghiệm có thể chưa bao giờ nhìn thấy mối hàn nắp với các mối nối hàn phi lê rất phổ biến trong ngành của chúng ta.

Để kiểm tra thành công, người kiểm tra phải hiểu “đường dẫn tải” từ đầu nối đến ống nối vào bện.

Yêu cầu kiểm tra chụp ảnh phóng xạ đối với xưởng hàn

Ngoài việc đáp ứng yêu cầu của người dùng, kiểm tra RT còn được sử dụng để chứng minh năng lực của thợ hàn. Là một xưởng hoạt động theo ASME B31.3, Penflex phải kiểm tra định kỳ ít nhất 5% của tất cả các mối hàn giáp mép được thực hiện bởi mỗi thợ hàn cho dù bản thân công việc đó có yêu cầu B31.3 hay không.

Một thợ hàn luôn vượt qua đợt kiểm tra RT thực sự là một thợ hàn rất lành nghề.

Mối hàn đối đầu này nối đầu cuống 304 với bộ giảm tốc đồng tâm là một ví dụ về mối hàn chất lượng cao. Những thứ như thế này sẽ được sử dụng như một phần của yêu cầu 5%.

Ghi chú: Để in bản tin này về kiểm tra chụp ảnh phóng xạ, vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về việc tuân thủ ASME B31.3 và B31.1, vui lòng bấm vào đây.

Tuân thủ ASME cho ống kim loại

Các thuật ngữ ASME B31.3 và B31.1 được sử dụng rất nhiều trong ngành của chúng ta, nhưng việc tuân thủ các tiêu chuẩn thường được trích dẫn này thực sự có ý nghĩa gì?

Tiêu chuẩn ASME cho hệ thống đường ống

Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME) đã thiết lập nhiều tiêu chuẩn cho việc thiết kế, sản xuất và thử nghiệm nhiều “thiết bị cơ khí” khác nhau trong suốt lịch sử lâu dài của mình. Mục tiêu của nó đã và vẫn tồn tại cho đến ngày nay là đảm bảo an toàn và độ tin cậy.

Trong số các thiết bị cơ khí này có hệ thống đường ống và một trong những tiêu chuẩn đầu tiên do tổ chức này ban hành trên thực tế có liên quan đến đường ống. “Tiêu chuẩn về đường kính và kích thước tổng thể của ống và các đầu ren của nó” được ban hành vào năm 1887 và tìm cách giải quyết các vấn đề xung quanh việc tiêu chuẩn hóa đường ống đang nổi lên cùng với sự ra đời của sản xuất hàng loạt.

Kể từ đó, tất cả các tiêu chuẩn đường ống do ASME ban hành đều thuộc Dòng B31. B31.3 và B31.1 là các tiêu chuẩn trong Dòng B31. Co nhung nguoi khac.

ASME B31.3 cho đường ống xử lý

ASME B31.3 bao gồm các yêu cầu đối với hệ thống đường ống trong các ngành công nghiệp thường sử dụng ống kim loại: lọc dầu, sản xuất hóa chất, bột giấy và giấy, chất bán dẫn, chất đông lạnh, v.v.

Nó bao gồm mọi thứ liên quan đến hệ thống đường ống, bao gồm cả các bộ phận linh hoạt quan trọng – ống kim loại. Các phần liên quan đến ống kim loại thảo luận về thành phần vật liệu, thông số thiết kế, quy trình hàn và các yêu cầu kiểm tra tối thiểu.

Một số quy tắc trích dẫn việc tuân thủ tiêu chuẩn ASME khác. Ví dụ, các tiêu chuẩn về mặt bích được quy định trong ASME B16.5. Nếu cụm ống có mặt bích phải tuân theo B31.3 thì mặt bích của nó cần phải tuân theo B16.5.

Tương tự, các quy tắc khác trích dẫn việc tuân thủ các tiêu chuẩn do các tổ chức khác nhau quản lý. Ví dụ: ống kim loại phải được chỉ định theo BS 6501, Phần 1, một tiêu chuẩn của Viện Tiêu chuẩn Anh khen ngợi ISO 10380, một tiêu chuẩn của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế.

Danh mục dịch vụ chất lỏng

Không phải tất cả các ống đều được xử lý như nhau trong ASME B31.3. Mã này chia các đường ống và ống mềm thành sáu loại dịch vụ dựa trên phương tiện dòng chảy và điều kiện vận hành.

•  Dịch vụ chất lỏng loại D
•  Dịch vụ chất lỏng loại M
•  Dịch vụ chất lỏng thông thường
•  Dịch vụ chất lỏng áp suất cao
•  Dịch vụ chất lỏng nhiệt độ cao
•  Dịch vụ chất lỏng có độ tinh khiết cao

Các tham số để phân loại xác định các yêu cầu thử nghiệm và thiết kế. Ví dụ: xếp hạng áp suất từ 2500 psi trở lên sẽ yêu cầu tuân thủ Dịch vụ chất lỏng áp suất cao và dựa trên các yêu cầu thử nghiệm sẽ được áp dụng nhiều hơn cho ống cứng hơn là ống có thành mỏng hơn.

Những yêu cầu đó được nêu trong Chương IX của ASME B31.3 và bao gồm những điều sau:

• Thử nghiệm tác động Charpy
• Kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (LT)
• Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ 100% (RT)
• Kiểm tra thủy tĩnh hoặc khí nén/khí ở áp suất làm việc 1,25 lần

Các yêu cầu này nghiêm ngặt hơn các yêu cầu đối với ống mềm được sử dụng trong Dịch vụ Chất lỏng Loại D, trong đó môi chất không cháy, không độc hại và sẽ không vượt quá 150 psi ở nhiệt độ sử dụng trong khoảng -20°F đến 366°F.

•  Kiểm tra trực quan
•  Kiểm tra 5% RT
• Kiểm tra không khí dưới nước ở áp suất làm việc 1,5 lần

Một ống có thể tuân thủ ASME B31.3 nếu nó đáp ứng các yêu cầu đối với Dịch vụ Chất lỏng Loại D, nhưng ống đó cũng không nhất thiết phải tuân thủ ASME B31.3, Chương IX cho Dịch vụ Chất lỏng Áp suất Cao.

Nếu một ống mềm không được sử dụng trong dịch vụ như được xác định bởi Loại D, Loại M, Áp suất cao, Nhiệt độ cao hoặc Độ tinh khiết cao, thì ống mềm đó sẽ được xem xét sử dụng trong Dịch vụ Chất lỏng Thông thường.

Mặc dù đây là trường hợp sử dụng phổ biến nhất đối với ống kim loại, nhưng cũng cần chỉ ra mức độ toàn diện của quy tắc này (các danh mục dịch vụ chất lỏng chỉ là một ví dụ) để nhấn mạnh rằng việc tuân thủ quy tắc thường có nghĩa là tuân thủ các phần hoặc phụ lục nhất định thay vì tuân thủ các quy định. toàn bộ mã.

ASME B31.1 cho đường ống điện

ASME B31.1 bao gồm các yêu cầu đối với hệ thống đường ống trong các trạm phát điện, các nhà máy công nghiệp và tổ chức, hệ thống sưởi ấm địa nhiệt cũng như hệ thống sưởi ấm và làm mát trung tâm và khu vực. Môi trường dòng chảy thường là nước hoặc hơi nước.

Với một ứng dụng được xác định rõ ràng hơn, ASME B31.1 không có cùng nhu cầu về các danh mục dịch vụ riêng biệt. Tuy nhiên, nói rộng ra, các mã này tương tự nhau ở một mức độ nhất định, vì tác động của việc đóng cửa nhà máy điện có thể ảnh hưởng đến hàng nghìn người ngay lập tức, nên các yêu cầu nghiêm ngặt hơn để đảm bảo mức độ tin cậy cao hơn. Ví dụ: trong khi ASME B31.3 tham chiếu BS 6501 về các yêu cầu về ống kim loại thì B31.1 có các phần cụ thể liên quan đến chúng.

Mặt khác, một số yêu cầu đối với ống mềm là như nhau. Cả hai tiêu chuẩn đều tham chiếu Phần IX của Bộ luật Nồi hơi và Bình chịu áp lực (BPVC) của ASME.

ASME Phần IX

“Phần IX: Trình độ hàn, hàn đồng và nung chảy” của BPVC của ASME đặt ra tiêu chuẩn cho chất lượng hàn. Các mối hàn phải được thực hiện theo Đặc tả quy trình hàn (WPS) được ghi lại bởi một thợ hàn được chứng nhận về mã.

ASME Phần IX cũng có nội dung toàn diện tương tự và không phải tất cả các phần đều liên quan đến hàn ống kim loại. Do sử dụng vật liệu chất lượng nên hàn TIG là phương pháp lắp đầu cuối được ưa chuộng hơn. Chỉ các phần của Mục IX liên quan đến hàn hồ quang vonfram khí (GTAW), một thuật ngữ khác của TIG, là có liên quan.

Mã ASME có liên quan như thế nào trong ngành ống kim loại?

Các mã này là tự nguyện. Việc sử dụng chúng trải rộng khắp các ngành và giữa các công ty trong các ngành đó. Nhiều người dùng không yêu cầu ống tuân thủ ASME. Nhiều người làm vậy. Ngay cả khi không có yêu cầu về tuân thủ ASME, nhiều thành phần, như mặt bích, sẽ tự động tuân thủ B16.5.

Ngoài ra còn có sự chồng chéo giữa quy trình thiết kế và sản xuất âm thanh và mã ASME. Ví dụ: Penflex có khả năng chế tạo các cụm ống phù hợp với B31.3 hoặc B31.1, nhưng chúng tôi sẽ không làm như vậy trừ khi khách hàng yêu cầu phải tuân thủ.

Điều đó có nghĩa là có nhiều khía cạnh trong quá trình sản xuất của chúng tôi vốn đã tuân thủ quy tắc, chẳng hạn như thử nghiệm rò rỉ không khí dưới nước tiêu chuẩn của chúng tôi. Việc tất cả các máy hàn Penflex đều được chứng nhận ASME Phần IX sẽ là một ví dụ khác. Các mối hàn gắn phụ kiện cuối sẽ được thực hiện bởi các thợ hàn có trình độ ASME Phần IX, ngay cả khi người dùng cuối không có yêu cầu nào về việc này.

Nếu yêu cầu tuân thủ, bộ phận chất lượng thường cấp chứng nhận để xác nhận thiết kế, thử nghiệm và hàn được thực hiện theo phần hoặc các phần tương ứng của mã thích hợp.

Cùng với việc lựa chọn vật liệu, việc tuân thủ quy tắc là một quyết định khác do chủ sở hữu hệ thống đường ống đưa ra. Khả năng truyền đạt rõ ràng các phần liên quan của các quy tắc này hoặc bất kỳ quy tắc nào khác giúp họ xác định các nhà cung cấp có khả năng đáp ứng nhu cầu của họ.

Ghi chú: Để in bản tin này về việc tuân thủ ASME B31.3 và B31.1, vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về sự khác biệt giữa bán kính uốn cong tĩnh và động, vui lòng bấm vào đây.

Bán kính uốn cong tĩnh và động là các phép đo ống mềm liên quan đến hai loại ứng dụng. Nói chung, ống mềm có thể được lắp đặt trong ứng dụng tĩnh hoặc ứng dụng động.

Danh mục của nhà sản xuất công bố các giá trị tối thiểu cho cả hai bán kính uốn cong. Vòng đời tốt không còn là kỳ vọng thực tế trong các ứng dụng khác nhau ngoài những giá trị này.

Ứng dụng tĩnh

Hãy xem xét một ống được lắp đặt để điều chỉnh độ lệch giữa một bộ phận của thiết bị và đầu ra của hệ thống đường ống. Dự kiến sẽ không có xe đạp. Ống sẽ không di chuyển sau khi lắp đặt. Nếu nó bị uốn cong trong quá trình lắp đặt, chỗ uốn đó sẽ giữ nguyên trong suốt thời gian sử dụng của ống.

Không có chuyển động, đây là một ứng dụng tĩnh.

Ứng dụng động

Mặt khác, hãy xem xét một ống mềm được lắp theo vòng di chuyển để hấp thụ chuyển động dọc trục trong hệ thống đường ống. Dự kiến sẽ có hiện tượng đạp xe với mỗi lần mở rộng hoặc thu hẹp đường ống xung quanh. Ống sẽ trải qua các chuyển động lặp đi lặp lại trong suốt thời gian sử dụng của nó.

Vì có sự chuyển động nên đây là một ứng dụng động.

Nếu một ống mềm được lắp đặt để hấp thụ bất kỳ chuyển động nào thì ứng dụng đó là ứng dụng động. Chúng tôi đã tham khảo các vòng du lịch ở trên. Các ống được lắp đặt để hấp thụ các chuyển động góc hoặc chuyển động bù cũng sẽ chuyển động linh hoạt. Với danh sách trường hợp sử dụng dài hơn, ứng dụng động phổ biến hơn ứng dụng tĩnh.

Căng thẳng dẫn đến mệt mỏi và thất bại

Bất cứ khi nào một ống mềm di chuyển, dù trong ứng dụng tĩnh hay động, các nếp gấp trong các phần chịu chuyển động – nói cách khác, các phần đang uốn – sẽ chịu các chuyển động tương đối.

Các nếp gấp ở bên trong chỗ uốn sẽ nén lại trong khi các nếp gấp ở bên ngoài sẽ giãn ra. Uốn cong càng chặt thì độ lệch càng lớn.

So sánh độ lệch của các nếp gấp
giữa bán kính uốn cong tối thiểu động và tĩnh cho ống 2”

Hãy tưởng tượng một cái kẹp giấy. Lấy đoạn thẳng đó và uốn cong qua lại nhiều lần. Điều gì xảy ra? Đến một thời điểm nhất định, bạn sẽ không thể đặt mảnh ghép trở lại như cũ. Tiếp tục đi, và cuối cùng mảnh vỡ ra.

Đây là một ví dụ tuyệt vời về cách chuyển động tác động lên vật chất và tại một thời điểm nào đó những ứng suất đó có thể vượt quá sức mạnh vật chất. Điều này cũng đúng với ống kim loại. Với mỗi lần uốn ống và sự lệch đồng thời của các nếp gấp của nó, sẽ xuất hiện ứng suất.

Tại sao Giá trị Bán kính uốn cong tĩnh nhỏ hơn Giá trị bán kính uốn cong động?

Vì vậy, mặc dù các giá trị bán kính uốn cong tĩnh và động cho người dùng biết ống có thể bị uốn cong bao xa trong một loại ứng dụng nhất định trước khi nó biến dạng và không còn hoạt động như mong đợi nữa, với sự hiểu biết về ứng suất uốn, chúng ta có thể hiểu tại sao ống có thể bị uốn cong chặt hơn trong ứng dụng tĩnh so với trong ứng dụng động.

Một trong những chất xúc tác gây căng thẳng đã bị loại bỏ: chuyển động.

Ngoài ra, nếu không có chuyển động, ống sẽ không cần phải trở lại hình dạng ban đầu. Vì lý do này, nếu ống được đặt cố định trong ứng dụng tĩnh thì có thể không có vấn đề gì.

Bán kính uốn cong lớn hơn là tốt hơn

Với sự hiểu biết về ứng suất uốn, người ta cũng thấy khá rõ ràng rằng bán kính uốn lớn hơn sẽ làm giảm ứng suất lên các nếp gấp riêng lẻ khi dự kiến phải đạp xe nhiều lần.

Không lấy các giá trị bán kính uốn tối thiểu được công bố trong danh mục của nhà sản xuất cho các thông số thiết kế lý tưởng của bạn. Hoạt động ở mức tối thiểu sẽ không mang lại kết quả tối đa. Khi cấu hình và không gian cho phép, chúng tôi khuyến khích người dùng chọn ống dài hơn để có bán kính uốn cong lớn hơn.

Giá trị Bán kính uốn cong tĩnh và động được xác định như thế nào?

Có các thử nghiệm đã biết để xác định giá trị bán kính uốn cong tối thiểu. Ví dụ, ống Penflex được thử nghiệm theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 10380.

Để xác định bán kính uốn cong tĩnh, một ống không chịu áp lực được uốn 10 lần xung quanh trục gá có kích thước xác định dựa trên kích thước ống. Sau đó, ống được điều áp và chịu thử nghiệm rò rỉ. Nếu nó vượt qua bài kiểm tra rò rỉ thì giá trị bán kính uốn cong tối thiểu có thể được đưa ra dựa trên kích thước của trục gá.

Để xác định bán kính uốn cong động, một ống điều áp được treo trong một vòng di chuyển có bán kính không đổi với bán kính uốn cong được chỉ định theo tiêu chuẩn và phải chịu 10.000 chu kỳ. Ống mềm bị hỏng nếu nó bắt đầu rò rỉ hoặc nếu bán kính giảm hơn 50% trong quá trình thử nghiệm. Nếu cả hai kịch bản đều không xảy ra, ống sẽ vượt qua bài kiểm tra và giá trị bán kính uốn cong động tối thiểu có thể được đưa ra dựa trên bán kính uốn cong được sử dụng cho thử nghiệm.

Tiêu chuẩn viết rằng “thử nghiệm phải được tiến hành với ống ở áp suất làm việc tối đa cho phép có liên quan” nghĩa là áp suất được sử dụng để tiến hành thử nghiệm là do nhà sản xuất quyết định. Áp suất có thể giảm để đáp ứng các giá trị bán kính uốn cong được chỉ định. Điều này có nghĩa là việc so sánh các giá trị bán kính uốn cong từ các danh mục sản phẩm khác nhau của nhà sản xuất không phải lúc nào cũng là sự so sánh táo bạo.

Lưu ý: Để in bản tin này về cách xử lý các ống lồng vào nhau, vui lòng bấm vào đây.

Các ống lượn sóng đã thay thế các loại ống lồng vào nhau của chúng trong tất cả trừ một số ứng dụng đặc biệt và kết quả là hầu hết các cuộc thảo luận về ống kim loại đều nói về loại lượn sóng.

Có cuộc thảo luận về xếp hạng áp suất, thảo luận về khả năng tương thích hóa học và xem xét các yếu tố làm giảm nhiệt độ. Kiểm tra lỗi ống dẫn giúp người dùng đánh giá rò rỉ, xem xét các vết nứt và tranh luận về nguyên nhân gây ra hư hỏng dây bện.

Không có chủ đề nào trong số này liên quan đến ống lồng vào nhau.

Với cấu trúc khác, các ống lồng vào nhau mang đến cho người dùng một loạt cân nhắc độc đáo. Nếu họ quen thuộc hơn với các ống lượn sóng, những điều này có thể hữu ích để chỉ ra.

Công suất thiết kế lớn hơn…Mặc dù có những hạn chế

Máy ống lồng vào nhau có thể được điều chỉnh theo nhiều cách để tạo ra các kích thước và cấu trúc hơi khác nhau. Khả năng cung cấp nhiều loại sản phẩm hơn cũng gây khó khăn cho việc kiểm soát một số đặc điểm từ đợt này sang đợt khác. 

Đôi khi, người dùng có thể nghĩ rằng ống được khóa liên động quá cứng và đôi khi lại quá mềm. Hoặc nó có thể quá dễ dàng nén và mở rộng trong một dịp nhưng lại tỏ ra quá khó khăn trong một dịp khác. 

Quá trình sản xuất không phải là yếu tố đóng góp duy nhất ở đây. Xem xét thiết kế của một ống lồng vào nhau. Chuyển động được xác định bằng mức độ mà các nếp gấp lồng vào nhau có thể di chuyển trước khi chạm vào thành ống gần nhất. 

Nếu không có bất cứ thứ gì để “đặt” không gian trượt tại chỗ, việc nén và kéo dài ống mềm có thể xảy ra trong quá trình vận chuyển, xử lý, lắp đặt và vận hành theo cách có thể không nhất quán trong toàn bộ chiều dài của ống mềm. 

Không gian này, mặc dù cần thiết cho việc di chuyển, nhưng cũng có nghĩa là các ống mềm được lồng vào nhau không được 100% bị rò rỉ chặt chẽ. Điều này đúng ngay cả khi bao gồm bao bì đặc biệt. Hạn chế này tạo ra nhu cầu về một giải pháp thắt chặt áp suất, cuối cùng dẫn đến sự phát triển của các ống lượn sóng. 

Cách xử lý các ống lồng vào nhau: Những sơ suất thường gặp 

Đôi khi, người dùng cố gắng đặt một ống lồng vào nhau trong một ứng dụng mà ống lượn sóng phù hợp hơn. Có thể phương tiện dòng chảy là chất lỏng hoặc có yêu cầu áp suất cao. Khi ống bị rò rỉ, người dùng có thể viện dẫn lỗi, nhưng lý do hỏng hóc sẽ là lỗi trong việc lựa chọn ống mềm hơn là do ống bị thiếu. 

Lớp đệm đặc biệt đôi khi được bao gồm để giảm thất thoát không khí hoặc quản lý các yêu cầu áp suất thấp trong ống mềm được khóa liên động làm bằng vật liệu tổng hợp. Nó có thể chảy ra khỏi ống nếu tiếp xúc với nhiệt độ quá cao và điều này gây khó khăn khi hàn các phụ kiện cuối. 

Vì kim loại có thể xử lý nhiệt độ cao hơn rất nhiều so với vòng đệm, nên đôi khi người dùng vô tình để ống có khóa liên kết với vòng đệm ở nhiệt độ cao hơn giới hạn thiết kế. 

Ngoài ra, đối với việc đóng gói, nếu ống bị nén và giãn ra nhiều, nó có thể cố gắng “lách” khỏi vị trí của nó trong đường cong của ống. Trong những trường hợp này, con dấu bị mất và người dùng có thể thấy một số vết rò rỉ. 

Cần bôi trơn

Khi một ống lồng vào nhau uốn cong, kim loại di chuyển so với kim loại. Sự tiếp xúc này có thể dẫn đến hao hụt vật liệu và tuổi thọ của ống dẫn ngắn hơn, điều may mắn thay, có thể được bảo vệ bằng chất bôi trơn. 

Chất bôi trơn làm giảm mài mòn, do đó kéo dài tuổi thọ và để loại bỏ chúng thông qua việc làm sạch bằng siêu âm chẳng hạn là không khôn ngoan. Nếu không có chất bôi trơn, một ống lồng vào nhau sẽ khó uốn cong và tạo ra một chỗ uốn cong không đều, và kim loại trên kim loại chuyển động chắc chắn sẽ dẫn đến hỏng hóc sớm. 

The Big Don't và Chế độ thất bại duy nhất

Đối với ống lượn sóng, việc vặn xoắn là một điều “không nên” lớn, mặc dù kết quả của việc vặn một ống lồng vào nhau chắc chắn là độc nhất vô nhị. Vặn ống mềm sẽ làm hỏng kết nối lồng vào nhau, đôi khi đến mức “tháo móc” các nếp gấp. Điều này cũng có thể xảy ra nếu ống mềm bị uốn cong quá xa so với bán kính uốn cong tối thiểu của nó. Trong cả hai trường hợp, một khi điều này xảy ra, vòi sẽ tiếp tục bị hỏng. 

Một cách để đánh giá xem một ống lồng vào nhau có bị mô-men xoắn hay không, giả sử nó không nhìn thấy được ngay lập tức, là sơn một “đường bố trí” hoặc “mũi tên dòng chảy” ở bên ngoài ống mềm. Nếu đường dây bắt đầu xoáy quanh ống, người dùng sẽ có dấu hiệu bị xoắn.  

Sử dụng với các cụm ống kim loại lượn sóng

Nhờ tính đồng nhất của thành phẩm và khả năng chịu áp lực của nó, ống lượn sóng là lựa chọn ưu tiên trong hầu hết các ứng dụng. 

Tuy nhiên, ngoài các trường hợp sử dụng thích hợp, ống lồng vào nhau tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp ống kim loại. Chúng thường được sử dụng làm lớp lót trong hoặc làm áo giáp bảo vệ trên các cụm ống lượn sóng. 

Trong khi lót quản lý tốc độ dòng chảy và bảo vệ ống mềm khỏi tác động có hại của các rung động do dòng chảy gây ra, áo giáp hoạt động như một bộ hạn chế uốn cong và bảo vệ chống mài mòn. Mặc dù một số người dùng chọn chiều dài ngắn của áo giáp lồng vào nhau gần các phụ kiện cuối, nhưng nếu có khả năng bị uốn cong quá mức, có khả năng cạnh sắc của chiều dài ngắn của áo giáp sẽ cắm sâu vào ống mềm. Đây là lý do tại sao những người dùng khác chọn áo giáp chạy hết chiều dài của bộ lắp ráp. 

Việc phát triển các sản phẩm mới mang đến cho chúng tôi một loạt giải pháp và thách thức mới, nhưng trong trường hợp các ống mềm được khóa liên động với nhau khi chúng tiếp tục được sử dụng, một số giải pháp và thách thức liên quan đến các lần lặp lại sản phẩm trước đó vẫn còn phù hợp. 

Để in bản tin này về cách xử lý các ống mềm lồng vào nhau, xin vui lòng bấm vào đây.

“Các ống lồng vào nhau bằng thép dày 24 inch chắc chắn được lắp đặt trên ống xả của động cơ diesel có chút giống với một chiếc vòng cổ bằng vàng cho người phụ nữ của bạn. Nghe có vẻ kỳ lạ, nó là hậu duệ trực tiếp.” 

Trích từ danh mục Ống kim loại linh hoạt năm 1959 của Penflex

Khi những người phát minh ra ống lồng vào nhau lần đầu tiên nghĩ đến việc gấp các cạnh của dải kim loại mỏng lại với nhau theo kiểu xoắn ốc, do đó tạo ra một vỏ bọc linh hoạt, đó không phải là phương tiện vận chuyển chất lỏng mà họ tìm kiếm.

Một phát minh của thợ kim hoàn đã định hình một ngành công nghiệp hiện đại

Đó là giữa những năm 1800 và Heinrich Witzenmann và Louis Kuppenheim muốn tạo ra thứ gì đó trang nhã và hoàn toàn là vật trang trí. Và sự cạnh tranh rất gay gắt. 

Pforzheim, ở vùng ngoại ô của Rừng Đen ở tây nam nước Đức, được mệnh danh là “Goldstadt” hay “Thành phố Vàng”, do sự gia tăng nhanh chóng của các thợ kim hoàn và thợ đồng hồ đã đến gọi nơi này là nhà. Nếu sáng tạo của cặp đôi là nổi bật, thì nó cần phải thực sự độc đáo.  

Và chiếc vòng cổ của họ, mặc dù theo cách mà cả hai có lẽ chưa bao giờ hình dung ra. Hơn mười năm sau khi phát triển thiết kế, các thợ kim hoàn đã nhận ra tiềm năng của nó trong các ứng dụng công nghiệp. Sau đó, một chi nhánh kinh doanh mới của họ dành riêng cho việc phát triển và sản xuất ống lồng vào nhau đã được mở.

Một thiết kế hình học

Để tạo ống lồng vào nhau, các cạnh của vật liệu dải được gấp lại với nhau. Khi vật liệu chạy vào máy, một cạnh được uốn cong lên và hướng vào trong để tạo độ cong chạy dọc theo chiều dài của dải. Khi nó tiếp tục con đường của mình, cuộn xoắn ốc quanh một trục gá định cỡ, cạnh còn lại được gấp lại thành cuộn tròn.

Điều này tạo ra các vòng xoắn lồng vào nhau cho phép ống mềm di chuyển. Chuyển động được xác định bởi lượng không gian giữa hai nếp gấp và, như đã thấy trong mặt cắt ngang ở trên, khoảng trống này tạo ra một lối thoát cho phương tiện. 

Các ống lồng vào nhau không bị rò rỉ chặt chẽ và do đó không thể sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu về áp suất. 

Bao gồm các vật liệu đóng gói

Trong một nỗ lực để cung cấp một số khả năng chịu áp lực, các nhà sản xuất bắt đầu thêm vật liệu đóng gói vào các kết cấu lồng vào nhau. 

Tuy nhiên, lợi ích đã được đo lường. Ví dụ: ống lồng vào nhau của Penflex – bất kể kích thước – khi được đóng gói bằng silicone được đánh giá chỉ ở mức 20 PSI. 

Ngày nay, khi được sử dụng riêng lẻ, các ống lồng vào nhau truyền các hạt rắn nhỏ như hạt hoặc viên nhựa cho máy ép phun. Đóng gói không đủ kín để chống rò rỉ chất lỏng. 

Lợi ích hơn nữa đến với sự ra đời của Penflex's Ống áp lực M-100, một ống lồng vào nhau có rãnh được tạo hình đặc biệt để chứa vật liệu đóng gói. Ống M-100 hai inch được đánh giá là 190 PSI. 

Mặc dù vòng đệm đóng vai trò là một miếng đệm liên tục để làm cho áp suất của ống được siết chặt, nhưng chúng tôi sẽ hạn chế sử dụng nó đối với không khí và chất lỏng không dò tìm ở áp suất và nhiệt độ vừa phải. 

Trong lịch sử, các ứng dụng được đề xuất cho M-100 bao gồm ống hơi nước, làm sạch ống nồi hơi, ống nhựa đường và nhựa đường, ống dầu thực vật, ống xả diesel, khe co giãn, đi qua đinh tán và truyền mật rỉ. Kết cấu tường nặng của ống mềm cho phép nó chịu được áp lực đáng kể từ bên ngoài và M-100 cũng đã được sử dụng thành công trong các ứng dụng dưới nước và dưới lòng đất.  

Với một trong hai thiết kế, nhiệt độ là một yếu tố cần cân nhắc do vật liệu đóng gói không thể chịu được nhiệt độ cao như kim loại. Đây có thể không phải là mối quan tâm trong điều kiện vận hành nhưng hãy xem xét sức nóng của hàn. Các vật liệu tiếp giáp với mối hàn đầu cuối có nhiệt độ vượt quá 800°F. Bao bì có thể “cháy hết” và để lại đường rò rỉ sau đó. 

Những hạn chế về áp suất và nhiệt độ còn chỗ cho sự đổi mới hơn nữa. 

Sự ra đời của công nghệ ống lượn sóng

Đánh giá theo hồ sơ từ Văn phòng Nhãn hiệu và Bằng sáng chế Hoa Kỳ, các ống lượn sóng đã được tung ra thị trường vào những năm 1930 và 1940. Ban đầu, các ống mềm được tạo ra theo cách tương tự như các ống lồng vào nhau của chúng. Sự khác biệt chính là thay vì gấp các cạnh lại với nhau, chúng được hàn đỉnh. 

Một con dấu kín áp suất đã đạt được!

sớm một phương pháp hiệu quả hơn đã được phát triển theo đó dải được hàn thành ống trước khi chạy qua máy tạo nếp gấp để tạo nếp gấp. Các ống lượn sóng ngày nay được làm theo cách này – mặc dù một số máy hiện nay kết hợp việc tạo ống và tạo nếp gấp trong một quy trình liên tục, duy nhất. 

Hầu hết đều có cấu hình ống hình khuyên và có thể đạt được xếp hạng áp suất vượt xa so với các đối tác khóa liên động của chúng. Ống P4 2 inch của Penflex với một lớp bện được đánh giá là 532 PSI. Với hai lớp bện, nó được đánh giá là 850 PSI. 

Mặc dù các ống lồng vào nhau vẫn được sử dụng, cả riêng lẻ và dưới dạng phụ kiện trên cụm ống lượn sóng, nhưng thực tế là chúng không phải là loại chống rò rỉ 100% là một trong những lý do chính khiến chúng phần lớn bị thay thế bởi các ống lượn sóng. 

Ghi chú: Để in bản tin này, xin vui lòng bấm vào đây.

Ghi chú: Để in bản tin này về chuyển động dọc trục trong hệ thống đường ống, xin vui lòng bấm vào đây.

Ống mềm thực hiện một chức năng có giá trị trong hệ thống đường ống bằng cách hấp thụ chuyển động. Dù cứng nhắc, đường ống cứng và thiết bị có thể bị nứt do áp lực của các chuyển động, trong khi ống mềm dẻo có thể uốn cong mà không bị gãy.

Hình ảnh khe co giãn trong cầu. Hoặc nền móng linh hoạt dưới các tòa nhà ở những khu vực dễ bị động đất. Các yếu tố cấu trúc này bảo vệ các vật thể cố định khỏi các lực không thể ngăn cản. Vòi làm điều tương tự trong các hệ thống đường ống.

Tại sao vòi không thể di chuyển dọc trục?

Mặc dù các ống bện mềm dẻo và dường như có khả năng di chuyển theo nhiều hướng, nhưng thực tế chúng không được thiết kế để phù hợp với mọi loại chuyển động.

Để trở thành một chất mang áp lực, ống mềm phải là ống bện. Chính dải bện ngăn vòi phát triển trở lại thành ống khi được điều áp, và do đó độ bền của nó quyết định phần lớn đến áp suất làm việc của vòi.

Để hoạt động bình thường, bím tóc phải ở trạng thái căng. Lực nén dọc theo trục dọc sẽ làm cho dây bện hết căng và vì lý do này, các ống mềm không thể điều chỉnh chuyển động dọc trục.

Ngoài việc giảm khả năng chịu áp lực, một khi dây bện hết căng, ống mềm sẽ có xu hướng lắc lư. Nó có thể khai thác những điểm yếu trong phạm vi bao phủ của bím tóc và vặn vẹo, dẫn đến một thất bại đôi khi trông rất nghiêm trọng.

Mặc dù bản thân các ống mềm không được thiết kế để di chuyển dọc trục, nhưng chúng vẫn có thể điều chỉnh chuyển động dọc trục của hệ thống đường ống.

Hỗ trợ chuyển động dọc trục của hệ thống đường ống

Để phù hợp với chuyển động dọc trục trong hệ thống đường ống, hãy treo ống mềm theo cấu hình vòng lặp di chuyển. Có ba loại cấu hình rộng. Cài đặt ngang và dọc là các tùy chọn trong mỗi cài đặt.

Trong Vòng di chuyển có bán kính thay đổi, phần cuối của ống di chuyển vào và ra theo cấu hình nằm ngang và lên xuống theo cấu hình thẳng đứng. Bất kể định hướng, bán kính thay đổi trong mỗi chu kỳ.

Trong Vòng di chuyển bán kính không đổi, phần cuối của ống di chuyển lên xuống theo cấu hình nằm ngang và vào và ra theo cấu hình thẳng đứng. Bất kể định hướng, bán kính không đổi trong mỗi chu kỳ. Mặc dù cài đặt này yêu cầu nhiều không gian hơn so với cài đặt vòng lặp di chuyển thay đổi, nhưng nó có thể chứa nhiều chuyển động hơn.

Vòng lặp di chuyển với chuyển động theo hai hướng kết hợp các chuyển động của cấu hình Vòng lặp di chuyển có bán kính thay đổi và bán kính không đổi. Miễn là hai chuyển động không gây nén dọc trục, hai chuyển động có thể xảy ra đồng thời.

Khi không có đủ không gian

Các vòng di chuyển là một cấu hình lý tưởng cho các ống mềm vì độ dài của quá trình lắp đặt hạn chế lực tác động lên các nếp gấp riêng lẻ. Mặc dù điều này đảm bảo các ống có tuổi thọ tối đa, nhưng nó cũng làm cho các vòng di chuyển không phù hợp trong các ứng dụng không có nhiều không gian.

Trong những trường hợp này, một số người dùng có thể chọn sử dụng Vòng lặp chữ U và Vòng lặp chữ V. Các khớp nối và khuỷu tay trong các tổ hợp này giúp tiết kiệm không gian. Và mặc dù những thứ này có thể trông giống như các vòng lặp di chuyển đối với mắt chưa qua đào tạo, nhưng chúng thực sự hấp thụ chuyển động theo cách khác. U-Loops và V-Loops sử dụng hai ống mềm, mỗi ống di chuyển theo chuyển động bù ngang, để phù hợp với chuyển động dọc trục của hệ thống đường ống. Điều này có thể gây căng thẳng cho các mối hàn kết nối đầu nối một cách sâu sắc hơn mặc dù đây có thể không phải là vấn đề trong ứng dụng đạp xe không thường xuyên.

Khi không gian đặc biệt hạn chế hoặc nếu không có khoảng trống bên dưới đường ống, khe co giãn có thể là thiết kế tốt nhất cho ứng dụng.

Chuyển động dọc trục không có kế hoạch 

Mặc dù bản tin này tập trung vào cách các ống có thể được định cấu hình theo vòng lặp để phù hợp với chuyển động dọc trục trong hệ thống đường ống, trong đó thiết kế được xem xét cẩn thận để tránh ống gặp phải loại chuyển động này, nhưng vẫn có những tình huống khác mà lực nén dọc trục vô tình xảy ra.

Việc lắp đặt ống treo thẳng đứng không đúng cách có thể dẫn đến hiện tượng ống bị nén dọc trục. Trong hình vẽ bên dưới, bạn có thể thấy rằng nếu không có giá đỡ ống, ống sẽ bị chùng xuống và dây bện bị lỏng. Để ngăn chặn điều này, chủ sở hữu hệ thống sử dụng móc treo ống.

Đối với các câu hỏi khác, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Ghi chú: Để in bản tin này về việc hỗ trợ chuyển động ngoài mặt phẳng trong hệ thống đường ống, xin vui lòng bấm vào đây.

Các ống mềm bằng kim loại không được thiết kế để phù hợp với chuyển động trong nhiều mặt phẳng. 

Hãy làm rõ: một ống kim loại dẻo DUY NHẤT không được thiết kế để phù hợp với chuyển động trong nhiều mặt phẳng.

Để di chuyển trong nhiều mặt phẳng sẽ yêu cầu vòi phải xoắn. Chúng tôi gọi đây là chuyển động quay của ống dọc theo trục xoắn dọc của nó và điều này đảm bảo sẽ giảm tuổi thọ sử dụng. 

Sai Hiển thị chuyển động ngoài mặt phẳng trong vòng lặp di chuyển được cài đặt theo chiều dọc

Điều này có liên quan đến cách các ống được thiết kế. Các kỹ sư lập kế hoạch cho ứng suất phương tiện truyền thông chảy và uốn cong trong một mặt phẳng duy nhất tác động lên ống mềm. Vượt quá các giới hạn thiết kế này dẫn đến mỏi kim loại. Kết quả cuối cùng là nứt. 

Khi một ống bị xoắn, các giới hạn thiết kế bị vượt quá và các vết nứt có thể phát triển dọc theo các nếp gấp. Chúng tôi gọi đây là hiện tượng nứt do ứng suất ở chế độ hỏng hóc. 

Làm thế nào xấu là nó xoắn một vòi? 

So sánh ống hình khuyên và ống xoắn ốc có thể giúp minh họa tác động của việc xoắn. Với ống hình khuyên, các nếp gấp song song với nhau. Với các ống xoắn ốc, các nếp gấp xếp thành hàng hơi nghiêng, giống như gáy của một cuốn sổ tay xoắn ốc.  

Khi được điều áp, các ống tìm cách khôi phục lại hình dạng ống trước đây của chúng. Với ống hình khuyên, lực sẽ tác dụng ra ngoài song song với trục dọc của ống. Với các ống xoắn ốc, do các nếp gấp "xoáy" xung quanh ống, các lực sẽ tác dụng sang cả hai bên theo một góc với trục dọc cũng như hướng ra ngoài theo đường thẳng với nó. Điều này có nghĩa là các ống xoắn ốc, khi được điều áp, có xu hướng xoắn tự nhiên và thực tế là chính chúng có mô-men xoắn. 

Đây không phải là một ví dụ cổ điển về mô-men xoắn, nhưng đáng chú ý vì xu hướng xoắn tự nhiên này góp phần làm giảm tuổi thọ sử dụng khi so sánh với ống hình khuyên trong cùng một ứng dụng. MỘT thử nghiệm chu trình được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Penflex đã tìm thấy các ống hình khuyên kéo dài hơn 90% gần như dài hơn các ống xoắn ốc trong một ứng dụng đạp xe năng động. 

Trong số các ưu điểm khác, đây là loại thông tin giúp bạn dễ hiểu tại sao các ống hình khuyên phần lớn đã thay thế các ống xoắn ốc ra đời trước chúng. Nhưng nó cũng nhấn mạnh tác động đáng kể của việc di chuyển một vòi ra khỏi mặt phẳng. 

Matter of Opinion vs Matter of Fact

Chúng tôi khuyên bạn nên tránh di chuyển ngoài mặt phẳng để đề phòng xoắn, nhưng bất kỳ ai đã từng ở bên trong nhà máy đều có thể chứng thực thực tế là các ống mềm có thể di chuyển khắp nơi. 

Với vô số tùy chọn cho ống mềm và điều kiện vận hành, sẽ không bao giờ có quy tắc một kích cỡ phù hợp với mọi ứng dụng khi nói đến chuyển động ngoài mặt phẳng. 

Có thể các ống uốn cong trong nhiều mặt phẳng sẽ tồn tại đủ lâu. Có lẽ họ không. Nếu không có dữ liệu lịch sử và theo dõi nhất quán, rất khó để biết rằng một ống mềm đã bị hỏng sớm–chỉ biết rằng nó đã bị hỏng.    

Trong các tình huống dường như không có tác động bất lợi nào đến tuổi thọ sử dụng, có khả năng kỹ sư đường ống đã thận trọng trong thiết kế, khiến cụm lắp ráp có chiều dài dài hơn để đảm bảo ít áp lực hơn lên các nếp gấp riêng lẻ trong mỗi chuyển động. 

Có lẽ đó không phải là một ứng dụng áp suất cao và khả năng chịu áp suất đầy đủ của ống mềm không được thực hiện, có nghĩa là có khả năng "còn sót lại" để đáp ứng các chuyển động nhẹ ngoài mặt phẳng.  

Vì vậy, trong khi các ống có thể di chuyển ra khỏi mặt phẳng, thiết kế lý tưởng là tránh hoặc ít nhất là hạn chế nó, đặc biệt là khi làm việc với thời lượng sống tối thiểu và trong các ứng dụng áp suất cao. 

Khi nào nên sử dụng vòi khác

Trong một số ứng dụng, chuyển động trong hệ thống đường ống đến mức một ống đơn lẻ sẽ không thể giải quyết được tình huống. Trong các tình huống này, dòng điều tra đầu tiên của chúng tôi là tìm hiểu xem liệu hệ thống có thể được thiết kế lại để loại bỏ chuyển động trong các mặt phẳng bổ sung hay không.

Nếu đây không phải là một tùy chọn, chúng ta sẽ cần xem xét một cách sắp xếp phức tạp hơn, nơi có thể lắp đặt nhiều ống mềm để phù hợp với chuyển động trong nhiều mặt phẳng.

Đối với các câu hỏi khác, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.