Sissejuhatus äärikutesse

Äärikuid kasutatakse siis, kui toruliitmik vajab demonteerimist. Neid kasutatakse peamiselt seadmete, ventiilide ja erialade juures. Teatud torustikes, kus hooldus on regulaarne, on kindlate ajavahemike järel ette nähtud läbimurdeäärikud. Äärikühendus koosneb kolmest eraldiseisvast ja sõltumatust, kuigi omavahel seotud komponendist; äärikud, tihendid ja poldid. Kõikide nende elementide valimisel ja rakendamisel on lekkekindla vuugi saavutamiseks vaja spetsiaalseid kontrolle.

Äärikute klassifitseerimine toimub mitmel erineval viisil järgmiselt;

Põhineb toru kinnitusel

Äärikuid saab klassifitseerida torustikule kinnitamise meetodi alusel, nagu allpool kirjeldatud;

Libise äärik -

Slip On-tüüpi äärikud kinnitatakse kahe lõikeõmblusega nii ääriku seest kui ka väljast. Slip On ääriku arvutatud tugevus siserõhu all on suurusjärgus kaks kolmandikku Welding Neck äärikute omast ja nende kasutusiga väsimisel on umbes kolmandik viimaste omast. Tavaliselt on need äärikud sepistatud konstruktsiooniga ja varustatud rummuga. Mõnikord on need äärikud valmistatud plaatidest ja ei ole varustatud rummuga. Ääriku puuduseks on see, et ääriku ja põlve või ääriku ja tee kombinatsioon ei ole võimalik, kuna nimetatud liitmikel pole sirget otsa, mis täielikult libisemisliistu sisse libiseb. Ääriku peal.

Pesa keevisäärik –

Socket keevisõmbluse äärikud kinnitatakse ainult ühe keevisõmblusega, ainult väljastpoolt ja neid ei soovitata raskete tööde jaoks. Neid kasutatakse ainult väikese avaga liinide jaoks. Nende staatiline tugevus on võrdne Slip On äärikutega, kuid nende väsimustugevus on 50% suurem kui topeltkeevitatud Slip On äärikutel. Ühendustoru paksus tuleks seda tüüpi äärikute jaoks kindlaks määrata, et tagada õige ava suurus. Pesa keevisääriku puhul tuleb enne keevitamist jätta ääriku või liitmiku ja toru vahele tühik. ASME B31.1 ettevalmistamine keevitamiseks (E) pesa keevisliit ütleb:Ühenduse kokkupanemisel enne keevitamist tuleb toru või toru sisestada pessa maksimaalse sügavusega ja seejärel tõmmata umbes 1/16″ (1,6 mm) eemale toru otsa ja pesa õla kokkupuutest.Socket Weld'i põhjavahe eesmärk on tavaliselt vähendada keevisõmbluse juure jääkpinget, mis võib tekkida keevismetalli tahkumisel. Pildil on paisumispilu X mõõt. Pesa keevisääriku puuduseks on õige vahe, mis tuleb teha. Söövitavate toodete puhul ja peamiselt roostevabast terasest torusüsteemides võib toru ja ääriku vaheline pragu põhjustada korrosiooniprobleeme. Mõne protsessi puhul pole see äärik samuti lubatud.

Kruviga äärik -

Kruvitud või keermestatud äärikuid kasutatakse torujuhtmetel, kus ei saa keevitada. Keermestatud äärik või liitmik ei sobi õhukese seinapaksusega torusüsteemile, kuna torule ei ole võimalik niiti lõigata. Seega tuleb valida paksem seinapaksus.ASME B31.3 torustiku juhend ütleb:
Kui terastoru on keermestatud ja seda kasutatakse auru teenindamiseks rõhul üle 250 psi või veevarustuseks üle 100 psi veetemperatuuriga üle 220 kraadi F, peab toru olema õmblusteta ja selle paksus peab olema vähemalt võrdne ASME B36.10 graafikuga 80.Pistikupesa keevitamist ja keermestatud äärikuid ei soovitata hooldada temperatuuril üle 250 kraadi ja alla -45 C.

Ringliigendi äärik –

Kui torustik on kulukast materjalist, kasutatakse vuugiäärikute otstega. Näiteks roostevabast terasest torusüsteemis võib kasutada süsinikterasest äärikut, kuna äärik ei puutu torus oleva tootega kokku. Tükkide otsad keevitatakse torustiku külge ja äärikud hoitakse nende kohal lahti. Nende äärikute siseraadius on tühjendava otsa raadiuse eemaldamiseks faasitud. Need äärikud on peaaegu identsed Slip On äärikuga, välja arvatud raadius ääriku esikülje ja ava ristumiskohas, et mahutada ääriku otsa äärikuosa . Nende rõhu hoidmise võime on vähe, kui üldse, parem kui Slip On äärikutel ja koostu väsitav eluiga on vaid kümnendik Weld Neck äärikute omast. Seega kasutatakse neid äärikühendusi madala rõhu ja mittekriitiliste rakenduste korral.

Keevitatud kaela äärik -

Keevituskaela äärikuid on lihtne ära tunda kui pikka kitsenevat rummu, mis liigub järk-järgult toru või liitmiku seina paksuseni. Pikk kitsenev rummu annab olulise tugevduse kasutamiseks mitmetes rakendustes, mis hõlmavad kõrget rõhku, miinuskraadi ja/või kõrgendatud temperatuuri. Koonuse poolt saavutatav sujuv üleminek ääriku paksuselt toru või liitmiku seina paksusele on äärmiselt kasulik korduva painde korral, mis on põhjustatud joone laienemisest või muudest muutuvatest jõududest. Need äärikud on puuritud, et need vastaksid vastastoru või liitmiku siseläbimõõdule. seega ei piirata tootevoogu. See hoiab ära turbulentsi liigeses ja vähendab erosiooni. Need tagavad ka suurepärase pingejaotuse koonilise rummu kaudu. Keeviskaela äärikud kinnitatakse torude külge põkkkeevitusega. Neid kasutatakse peamiselt kriitiliste teenuste jaoks, kus kõik keevisliited vajavad radiograafilist kontrolli. Nende äärikute täpsustamisel tuleks täpsustada ka keevitusotsa paksus koos ääriku spetsifikatsioonidega.

 

Pime äärik –

Pimeäärikud on valmistatud ilma avata ja neid kasutatakse torustike otste, ventiilide ja surveanumate avade tühjendamiseks. Sisemise rõhu ja poltide laadimise seisukohast on pimeäärikud, eriti suuremate mõõtude puhul, kõige suurema pingega äärikutüübid. Kuid enamik neist pingetest on paindetüübid keskkoha lähedal ja kuna standardset siseläbimõõtu pole, sobivad need äärikud kõrgema rõhuga temperatuuri rakendusteks.

Vähendav äärik -

Redutseerivaid äärikuid kasutatakse suuremate ja väiksemate mõõtmete ühendamiseks ilma reduktorit kasutamata. Vähendavate äärikute puhul peaks ääriku paksus olema suurema läbimõõduga. Need äärikud on tavaliselt pimedate, libisevate, keermestatud ja keevitatud kaelaäärikutena. Need on saadaval kõikides rõhuklassides ja on hea alternatiiv kahe erineva suurusega toru ühendamiseks. Seda tüüpi äärikuid ei tohiks kasutada, kui järsk üleminek tekitaks soovimatut turbulentsi, näiteks pumba juures.

Integreeritud äärik -

Integreeritud äärikud on need, mis on valatud koos düüsi kaela või anuma või toru seinaga, põkkkeevitatud sellele või kinnitatud muul viisil kaar- või gaaskeevitusmeetodil sellise iseloomuga, et äärik ja düüsi kael või anum või toru seina peetakse tervikliku konstruktsiooni ekvivalendiks. Keevitatud konstruktsioonis peetakse düüsi kaela või anuma või toru seina rummuks. Valatud ja äärikutele keevitatud äärikute paksus on teatud suurustes erinev.

Põhineb näopinnal

Äärikud saab klassifitseerida ka katte järgi järgmiselt:

Kõrgendatud näoäärik (RF) –

Tõstetud näo äärik on kõige levinum tüüp, mida kasutatakse protsessiseadmetes ja seda on lihtne tuvastada. Seda nimetatakse kõrgendatud pinnaks, kuna tihendi pinnad on tõstetud poltidega ringi pinnast kõrgemale. See näotüüp võimaldab kasutada laia kombinatsiooni tihendite kujundustest, sealhulgas lamedate rõngaste lehtede tüübid ja metallist komposiitmaterjalid, nagu spiraalkeeratud ja topeltümbrisega tüübid. RF-ääriku eesmärk on koondada suurem rõhk väiksemale tihendipinnale ja seeläbi suurendada vuugi rõhutalitlusvõimet. 150# ja 300# äärikute puhul on tõstetud pind 1,6 mm (1/16 tolli) ja see sisaldub määratud paksuses. Kõrgema hinnangu saamiseks ei sisalda ääriku paksus tõstetud näo paksust. Kõrgema reitingu saamiseks on tõstetud näo paksus 6,4 mm (1/4 tolli). ASME B16.5 RF äärikute tüüpiline ääriku viimistlus on 125–250µRa-s (3 kuni 6µm Ra).

Tasapinnaline äärik (FF) –

Flat Face äärikul on tihendi pind samal tasapinnal kui poltidega ring. Lamedaid äärikuid kasutatakse sageli sellistes rakendustes, mille puhul vastav äärik või äärikuliitmik on valmistatud valast. Lamedaid äärikuid ei tohi kunagi poltidega kinnitada ülestõstetud ääriku külge. ASME B31.1 ütleb, et tasapinnaliste malmist äärikute ühendamisel süsinikterasest äärikutega tuleb süsinikterasest ääriku kõrgendatud pind eemaldada ja vaja on täispinna tihendit. Selle eesmärk on vältida õhukese rabeda malmist ääriku vedrutamist süsinikterasest ääriku kõrgendatud pinna tõttu tekkinud pilusse.

Rõnga tüüpi liigend (RTJ) –

Rõngasliigendi äärikuid kasutatakse tavaliselt kõrgsurve (klass 600 ja kõrgem reiting) ja/või kõrgel temperatuuril üle 800 kraadi F (427 kraadi). Nende külge on lõigatud sooned, mis asetavad rõngastihendid. Äärikud tihendavad, kui pingutatud poldid suruvad äärikute vahelise tihendi soontesse, deformeerides tihendit, et tekiks intiimne kontakt soonte sees, luues metallist metalli tihendi. RTJ äärikul võib olla kõrgendatud esikülg, millesse on töödeldud rõngassoon. See kõrgendatud tahk ei ole tihendusvahendi osa. Rõngastihenditega tihendavate RTJ-äärikute puhul võivad ühendatud ja pingutatud äärikute kõrgendatud pinnad üksteisega kokku puutuda. Sel juhul ei kanna kokkusurutud tihend täiendavat koormust peale poldi pinget, vibratsioon ja liikumine ei saa tihendit veelgi purustada ega ühenduspinget vähendada.

Rõnga tüüpi vuugitihendid on metallist tihendusrõngad, mis sobivad kasutamiseks kõrgsurve ja kõrge temperatuuriga rakendustes. Rõngatüüpi liigenditihendid on ette nähtud tihendamiseks "algse liinikontakti" või kiilumise teel vastasääriku ja tihendi vahel. Rakendades tihendi liidesele poldi jõu abil survet, voolab tihendi "pehmem" metall kõvema äärikumaterjali mikropeenesse struktuuri, luues väga tiheda ja tõhusa tihendi. Enim rakendatud tüüp on stiilRrõngas, mis on valmistatud vastavalt ASME B16.20-le, mida kasutatakse koos ASME B16.5 äärikutega, klass 150 kuni 2500. Stiili "R" rõnga tüüpi liitekohti valmistatakse nii ovaalses kui ka kaheksanurkses konfiguratsioonis.

Kaheksanurksel ristlõikel on suurem tihendusefektiivsus kui ovaalil ja see oleks eelistatud tihend. Rõngasvuukide soonte tihenduspinnad peavad olema sujuvalt viimistletud kuni 63 mikrotollini ning neil ei tohi olla ebasoodsaid servi, tööriista või pragude jälgi. Need tihendavad kokkusurutavate jõudude rakendamisel esialgse liinikontakti või kiilumistoiminguga. Rõnga kõvadus peaks alati olema väiksem kui äärikute kõvadus.

Tihendite kohta lisateabe saamiseks vaadake: Sissejuhatus tihenditesse.

Keel ja soon (T/G)–

Ühe ääriku esiküljele on töödeldud kõrgendatud rõngas (keel), samas kui vastasääriku esiküljele on töödeldud vastav süvend (soon). Nende äärikute keele ja soone pinnad peavad olema sobitatud. Täpikeeltega pinnakatted on standardiseeritud nii suurte kui ka väikeste tüüpide jaoks. Need erinevad isas- ja naissoost selle poolest, et täpi ja soone siseläbimõõt ei ulatu ääriku alusesse, säilitades seega tihendi selle sise- ja välisläbimõõdul. Neid leidub tavaliselt pumba katetel ja klapikaantel. Täpikeelte ja soonte ühenduskohtade eeliseks on ka see, et need on isejoonduvad ja toimivad liimi reservuaarina. Salli liigend hoiab koormustelje ühendusega ühel joonel ega vaja suuremat töötlust.

Mees ja naine (M/N)–

Seda tüüpi äärikud peavad samuti sobima. Ühel ääriku esiküljel on ala, mis ulatub tavalisest ääriku esiküljest kaugemale (mees). Teise ääriku või vastasääriku külge on töödeldud vastav süvend (emane). Naiste nägu on 3/16- tolli sügav, meessoost 1/4- tolli kõrge ja mõlemad on sileda viimistlusega. Naise näo välisläbimõõt määrab tihendi asukoha ja hoiab selle kinni. Soojusvaheti kestal on äärikute kanaliseerimiseks ja katmiseks kohandatud isas- ja naiskatted. Naise ja mehe nägu on sileda viimistlusega. Naise näo välisläbimõõt määrab tihendi asukoha ja hoiab selle kinni.

Üldisi äärikupindu, nagu RTJ, T&G ja F&M, ei tohi kunagi poltidega kokku keerata. Põhjus on selles, et kontaktpinnad ei sobi kokku ja puudub tihend, mille ühel ja teisel pool on teist tüüpi.

Põhineb rõhu-temperatuuri reitingul

Äärikud klassifitseeritakse ka ASME B 16.5 rõhutemperatuuri järgi, nagu allpool;

• 150#
• 300#
• 400#
• 600#
• 900#
• 1500#
• 2500#

Standardi ASME B 16.5 rõhutemperatuuri reitingukaardid määravad põrutuseta manomeetri rõhu, millele äärik võib teatud temperatuuril alluda. Äärikud taluvad erinevatel temperatuuridel erinevat survet. Temperatuuri tõustes ääriku surveaste väheneb. Näidatud rõhuklass 150#, 300# jne on põhiväärtused ja äärikud taluvad kõrgemat rõhku madalamatel temperatuuridel. ASME B 16.5 näitab erinevate ehitusmaterjalide lubatud rõhku temperatuuri suhtes. ASME B16.5 ei soovita kasutada 150# äärikuid temperatuuril üle 400 kraadi F (200 kraadi). Äärikute rõhuklass või reiting esitatakse naelades. Surveklassi tähistamiseks kasutatakse erinevaid nimetusi. Näiteks: 150 naela või 150 naela või 150 # või klass 150, kõik on samad.

Põhineb näoviimistlusel

Pinnale tehakse kahte tüüpi viimistlusi.

Lao viimistlus–

Kõige laialdasemalt kasutatav mis tahes ääriku pinnaviimistlus, sest praktiliselt sobib kõikidesse tavapärastesse kasutustingimustesse. Kokkusurumisel kinnitub tihendi pehme pind sellesse viimistlusse, mis aitab luua tihendi ja vastaspindade vahel tekib suur hõõrdumine. Nende äärikute viimistluse loob 1,6 mm raadiusega ümara otsaga tööriist ettenihkekiirusel 0,8 mm pöörde kohta kuni 12 tollini. 14-tolliste ja suuremate suuruste puhul tehakse viimistlus 3,2 mm ümara otsaga tööriistaga, mille ettenihe on 1,2 mm pöörde kohta.

Sile viimistlusega äärik–

Sellel viimistlusel pole visuaalselt nähtavaid tööriistamärgiseid. Neid viimistlusi kasutatakse tavaliselt metallkattega tihendite jaoks, nagu topeltümbrisega, lehtterasest ja gofreeritud metallist. Siledad pinnad ühenduvad, et luua tihend ja tiheduse saavutamiseks sõltuvad vastaskülgede tasapinnast. Tavaliselt saavutatakse see nii, et tihendi kontaktpind moodustatakse pideva (mõnikord ka fonograafilise) spiraalse soonega, mille tekitab {{0}},8 mm raadiusega ümmarguse ninaga tööriist ettenihkekiirusel {{5} },3 mm pöörde kohta sügavusega 0,05 mm. Selle tulemuseks on kareduse vahemik Ra 3,2–6,3 mikromeetrit (125–250 mikrotolli).

Sakiline viimistlus–

See on ka pidev või fonograafiline spiraalsoon, kuid see erineb viimistlusest selle poolest, et soon luuakse tavaliselt 90-kraadise tööriista abil, mis loob V-geomeetria 45-kraadise nurga all oleva hammastusega. Esiküljel olevad hambad võivad olla kontsentrilised või spiraalsed (fonograafilised). Näo viimistlemiseks on vaja kontsentrilisi hambaid, kui veetav vedelik on väga väikese tihedusega ja võib leida lekketee läbi õõnsuse. Hammastust täpsustab number, mis on aritmeetiline keskmine kareduskõrgus (AARH). See on mõõdetud profiili kõrguse kõrvalekallete absoluutväärtuste aritmeetiline keskmine, mis on võetud valimi pikkuse piires ja mõõdetuna graafilisest keskjoonest.

Siledad viimistlusäärikud määratakse kindlaks, kui on ette nähtud metallist tihendid, ja sakiline viimistlus, kui on ette nähtud mittemetallist tihend.

Põhineb ehitusmaterjalil

Äärikud on tavaliselt sepistatud, välja arvatud väga harvadel juhtudel, kui need on valmistatud plaatidest. Kui valmistamisel kasutatakse plaate, peavad need olema keevitatava kvaliteediga. ASME B16.5 võimaldab plaadist valmistada ainult redutseerivaid äärikuid ja pimeäärikuid. Tavaliselt kasutatavad ehitusmaterjalid on järgmised:

• ASTM A105 – sepistatud süsinikteras
• ASTM A181 – üldotstarbeline sepistatud süsinikteras
• ASTM A182 – sepistatud legeeritud teras ja roostevaba teras
• ASTM A350 – sepistatud legeeritud teras madala temperatuuriga teenuste jaoks