اتصالات فولادی جوشی؟
یکی از مهم ترین بخش های سیستم های لوله کشی، اتصالات هستند. از متداول ترین اتصالات لوله کشی، اتصالات فولادی جوشی هستند و نسبت به سایر اتصالات کاربرد بیشتری دارند. این اتصالات طوری طراحی می شوند که بتوان آنها را با کمک جوشکاری به لوله متصل نمود. در برخی موارد با هدف تغییر جهت لوله، تغییر اندازه لوله، انشعاب گیری و بستن مسیر لوله مورد استفاده قرار می گیرند. این اتصالات نقش مهمی را در انتقال ایمن سیالاتی مانند نفت، گاز، بخار، محصولات شیمیایی و … ایفا می کنند. در واقع این اتصالات، جزئی از خطوط انتقالی هستند که با توجه به دما، فشار، نوع سیال عبوری و … مورد استفاده قرار می گیرند. جنس این اتصالات از کربن استیل، استنلس استیل یا آلیاژهای فلزی می باشد..
انواع اتصالات
اتصالات به دو دسته اتصالات جوشی و اتصالات فشار قوی تقسیم بندی می شوند. .
اتصالات فشار قوی
- اتصالات رزوه ای (THD) : قطعات فلزی هستند که در شبکه های لوله کشی به کار می روند. این دسته از اتصالات در قسمت داخلی یا خارجی دارای رزوه می باشند. به این طریق به لوله ها متصل می شوند.
- اتصالات ساکت ولد (SW) : این نوع از اتصالات با استفاده از روش جوشکاری گوشه به لوله ها وصل می شوند.
اتصالات جوشی یا لب جوش (BW)
- اتصالات رزوه ای (THD) : قطعات فلزی هستند که در شبکه های لوله کشی به کار می روند. این دسته از اتصالات در قسمت داخلی یا خارجی دارای رزوه می باشند. به این طریق به لوله ها متصل می شوند.
- اتصالات ساکت ولد (SW) : این نوع از اتصالات با استفاده از روش جوشکاری گوشه به لوله ها وصل می شوند.
اتصالات جوشی درزدار
همان طور که قبلا اشاره شد، این نوع از اتصالات را با استفاده از روش های خاصی از لوله های درزدار می سازند. برای ساخت اتصالات جوشی درزدار با اندازه بزرگ از روش ریختگی استفاده می شود. در این روش، کربن استیل، استنلس استیل یا آلیاژهای فولادی دیگری را به شکل مذاب در می آورند. سپس این مواد را در دو قالب می ریزند که هر کدام به شکل یک نیمه اتصالات است. بعد از سرد شدن استیل مذاب، دو تکه قالب را با کمک قوس الکتریکی به هم وصل می کنند. این اتصالات دارای دو درز جوشی هستند. به همین علت مقاومت کمتری در مقابل خوردگی و حرارت دارند. باید دقت داشت که در مواردی که سیال، خورندگی و دمای بالایی دارد، از این نوع اتصالات استفاده نشود.
انواع اتصالات جوشی درزدار
1- زانو 90 درجه درزدار: یکی از اتصالات پرکاربرد در صنعت لوله کشی، زانو (Tee) می باشد. با استفاده از این نوع زانوها می توان مسیر سیال را به اندازه 90 درجه تغییر داد. زانوها دو نوع شعاع کوتاه (SR) و بلند (LR) دارند. متخصصین با توجه به شرایط خط لوله از این زانوها استفاده می کنند.
2- سه راه جوشی درزدار: یکی از کاربردی ترین نوع اتصالات در صنعت لوله کشی به شمار می رود و به دو نوع مساوی و نامساوی تقسیم بندی می شود. این سه راه زمانی کاربرد دارد که بخواهیم انشعابی به مسیر اصلی سیال اضافه کنیم. در مواردی هم که نیاز به اضافه کردن به مسیر اصلی باشد، از این اتصالات استفاده می شود. اگر قطر مسیر منشعب شده بیشتر از مسیر اصلی باشد، از سه راه نامساوی استفاده می کنند. در مواردی که قطر مسیر اضافه شده با قطر مسیر اصلی برابر باشد، سه راه مساوی مورد استفاده قرار می گیرد.
3- زانو 45 درجه درزدار: این زانوها، مسیر جریان سیال را به اندازه 45 درجه تغییر می دهند. زانوهای 45 درجه درزدار هم
دارای شعاع کوتاه ((Short Radius و شعاع بلند (Long Radius) می باشند.
4- تبدیل جوشی درزدار: برای تغییر اندازه مقطع لوله به کار می رود. این اتصالات، شرایطی را فراهم می کنند تا امکان اتصال لوله های بزرگتر یا کوچک تر وجود داشته باشد. یک سمت تبدیل دارای قطر کوچکتر است و سمت دیگر قطر بزرگتری دارد. به این ترتیب می توان دو لوله با قطرهای مختلف را به وسیله تبدیل جوشی درزدار به یکدیگر متصل نمود. تبدیل (Reducer) در انواع هم مرکز و غیر هم مرکز وجود دارد.
5- سردنده جوشی : با استفاده از آن می توان اتصالات جوشی را به اتصالات رزوه ای (مانند شیر گاز) وصل کرد.
6- کپ جوشی : برای بستن خط لوله یا اتصالات به کار می رود. کپ جوشی در دو نوع گود (کاسه ای) و تخت (پولکی) وجود دارد. ابعاد و ضخامت کپ جوشی به اندازه و ضخامت لوله ها بستگی دارد.
انواع اتصالات جوشی درزدار
صنعت ساختمان : در قیمت های مختلف ساختمان ها و به ویژه در موتورخانه از این نوع اتصالات استفاده می شود. اتصالات جوشی درزدار در بیشتر موارد در لوله کشی‌های گاز روکار با فشار پایین به کار می روند. در حالی که اتصالات جوشی بدون درز در خطوط گازرسانیِ توکار در منازل مسکونی استفاده می شوند. – صنایع نفت، گاز و پتروشیمی : اتصالات جوشی در صنایع اکتشاف، تولید، خطوط انتقال، ذخیره، پالایش محصولات، توزیع و فروش مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، در نیروگاه های هسته ای و یا نیروگاه هایی که از سوخت فسیلی استفاده می کنند هم به کار می روند. – سیستم های آتش نشانی : اتصالات جوشی همراه با اتصالات کلمپی و فلنجی در سیستم های آتش نشانی ساختمان ها و مراکز تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.
اتصالات کلمپی : اتصالات کمربندی با آلیاژ محکم هستند که به جای مهره و حلقه برای اتصال لوله ها به کار می روند. اتصالات فلنجی : برای اتصال لوله ها، شیرآلات صنعتی، پمپ ها و تجهیزات دیگر به کار می روند. این اتصالات با استفاده از جوش یا پیچ، لوله ها را متصل می کنند. – صنایع غذایی : از اتصالات جوشی در زنجیره های نگهداری مواد غذایی، صنایع نوشیدنی و غذاهای یخ زده در دمای معین استفاده می کنند. ضمن اینکه در تجهیزات آب شیرین کن و تبدیل آب دریا به آب آشامیدنی نیز به کار می روند. علاوه بر موارد بالا، از اتصالات جوشی در صنایع تولید کاغذ و خمیر کاغذ، تولید پلاستیک، دارویی، بیوتکنولوژی، مواد ساختمانی و … استفاده می شود.
آلیاژ اتصالات جوشی
انواع اتصالات جوشی از نظر قطر بیرونی و ضخامت، متفاوت هستند. در ساختار آنها از آلیاژهای مختلفی استفاده می شود. در ادامه به متداول ترین آلیاژهایی که در ساخت انواع اتصالات جوشی به کار می روند، اشاره می کنیم.
- ASTM A234 WPB برای اتصالات فولادی کربن استیل
- ASTM A403 WP304 & WP316 برای اتصالات استنلس استیل
- A815 برای اتصالات دوپلکس و سوپر دوپلکس
مزایای استفاده از اتصالات جوشی
- جلوگیری از نشت مواد
- ایمنی بیشتر در فرایند کار
- جابه جایی راحت
- قیمت مقرون به صرفه
- نصب آسان
- افزایش کشش مقاومتی سیستم لوله کشی
- قابل استفاده در انواع صنایع
- کاهش افت فشار و در هم ریختگی سیال
- مقاومت در مقابل تغییرات دما و فشار
- پایین بودن هزینه نصب در فرایند تولید
- کیفیت بالای مواد به کار رفته
نحوه تولید اتصالات جوشی
برای تولید اتصالات جوشی از لوله های سیاه جوشی درزدار و مانیسمان استفاده می کنند.
مراحل تولید
ابتدا لوله ها را برش می دهند و سپس در قالب های مختلف (زانو، سه راهی، تبدیل و …) قرار می دهند. در ادامه، با استفاده از حرارت، محصول موردنظر تولید می شود.
استانداردهای اتصالات جوشی
1- استاندارد ASME B16.9 و ASME B16.28 : این استاندارد، مشخصات ابعادی اتصالات بدون درز جوشی را نشان می دهد
2- استاندارد ASME B16.25 : نشان دهنده ی شرایط آماده سازی انتهای اتصالات جوشی جهت جوشکاری می باشد.
3- استاندارد ASME B16.49 : با استفاده از این استاندارد، می توان از جزئیات نامگذاری آگاه شد. اتصالات جوشی بدون درز یکی از انواع اتصالات جوشی فولادی هستند که کاربردهای فراوانی دارند. این اتصالات به صورت یک تکه تولید می شوند. این اتصالات برای تغییر اندازه لوله، تغییر جریان، اتصال لوله ها به یکدیگر و متوقف کردن جریان سیال به کار می روند. این اتصالات به افراد کمک می کنند تا لوله کشی به مسیر موردنظر هدایت شود. در صورت خرابی قسمتی از لوله، به راحتی می توان بخش معیوب را با کمک این اتصالات تعمیر نمود. این اتصالات از نظر تحمل دما، برودت، فشار کاری، ضخامت و جنس متفاوت می باشند.
نحوه تولید اتصالات بدون درز
در زمان ساخت اتصالات مانیسمان (بدون درز) از مقاطع فولادی استفاده می کنند. این مقاطع به شکل شمش هستند و در مراحل مختلف تحت حرارت، کشش و غلطک قرار می گیرند. در زمان تولید این اتصالات از زره و نیروهای گریز از مرکز هم استفاده می شود.
ضخامت اتصالات فولادی
برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.
رده های اتصالات مانیسمان
اتصالات بدون درز در رده های مختلفی مانند رده های 20، 30، STD، 40، 80، 160 و XXS وجود دارند.
موارد استفاده از اتصالات فولادی مانیسمان این اتصالات در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز و پتروشیمی، لوله کشی های اطفاء حریق، تاسیسات مرکزی برج ها، سیستم های حرارتی و برودتی و … مورد استفاده قرار می گیرند.
پرکاربردترین اتصالات فولادی بدون درز (سیملس)
زانو 90
در این نوع اتصالات، جهت چرخش لوله به صورت 90 درجه می باشد. دو سمت این اتصالات به دو لوله جوش داده می شود. این زانوها در اندازه های 2.1-24 اینچ تولید می شوند. زمانی که نیاز است تا مسیر لوله به اندازه 90 درجه تغییر کند، از این نوع اتصالات استفاده می کنند.
زانو 45
در مواردی که نیاز است مسیر لوله به اندازه 45 درجه تغییر کند، زانو 45 درجه استفاده می شود.
سه راه مساوی
تمام دهنه های این سه راهی یکسان هستند. از این سه راه برای گرفتن انشعاب استفاده می کنند. سه سمت آن را به لوله ها جوش می دهند.
سه راه تبدیلی
یکی از دهنه های این سه راهی نسبت به سایرین کوچکتر است.
تبدیل (هم مرکز و غیر هم مرکز) برای تبدیل لوله های بزرگتر به کوچکتر و برعکس به کار می رود. دو سمت این اتصالات جوش داده می شوند.
کپ یا درپوش
در اندازه های مختلفی تولید می شود و برای بستن انتهای خط لوله به کار می رود. برای اتصال آن به لوله از جوش استفاده می کنند.
سردنده مانیسمان
برای اتصال دو مادگی به هم از آن استفاده می شود. جنس و اندازه سردنده به ویژگی های لوله بستگی دارد.
بوشن مانیسمان
به صورت سراسری توپیچ است و به همین علت برای اتصال به قسمت روپیچ می توان از آن استفاده کرد.
ویژگی های اتصالات فولادی جوشی بدون درز
این اتصالات دارای گریدهای (رتبه بندی) مختلفی هستند. یکی از ویژگی های این اتصالات، رده است. این عدد نشان دهنده ضخامت اتصالات می باشد. در جدول لوله مانیسمان، برای هر رده ای از اتصالات، یک ضخامت استاندارد تعریف شده است. برای مثال، لوله و یا زانو مانیسمان 2 اینچ رده 40 دارای 63.3 میلی متر ضخامت می باشد. آلیاژهای مورد استفاده برای تولید اتصالات بدون درز (سیملس) در زمان ساخت اتصالات سیملس از استیل 304، 316 و 316L استفاده می شود.
تفاوت اتصالات جوشی درزدار و بدون درز
در پروسه تولید اتصالات جوشی بدون درز از روش های جوشکاری فلزات استفاده نمی کنند. در حالی که اتصالات جوشی درزدار با استفاده از برش ورق، شکل دهی، جوش و غلطک ساخته می شوند. یکی دیگر از تفاوت های این اتصالات، در ماده اولیه آنها است. اتصالات جوشی مانیسمان (بدون درز) دارای سطحی صاف هستند که هیچ گونه درزی ندارند. اما در ساختار اتصالات جوشی درزدار، درز جوش وجود دارد. این عامل باعث شده تا اتصالات جوشی بدون درز مقاومت بیشتری نسبت به حرارت، خوردگی و تغییرات آب و هوایی داشته باشند. به همین دلیل، نسبت به اتصالات درزدار، قیمت بالاتری دارند.
قیمت اتصالات جوشی
عوامل مختلفی مانند کیفیت مواد اولیه، برند و شرکت تولید کننده، نوسانات قیمت ارز، میزان عرضه و تقاضا و … بر قیمت اتصالات جوشی اثر می گذارند.
