A lapos hegesztett karimák és a tompahegesztett karimák a mindennapi munkánk során elterjedt karimák két típusa. Ma a lapos karimák és a tompahegesztett karimák összehasonlító elemzését végezzük el négy szempontból: anyag, névleges nyomás, hegesztési forma és alkalmazási forgatókönyvek.
Főbb különbségek
A lapos karimák egyszerű felépítésűek és sarokvarratokkal vannak összekötve, míg a tompahegesztett karimák bonyolultabb szerkezetűek, és tompahegesztéssel kapcsolódnak össze. Ez az alapvető különbség határozza meg szilárdságuk, megbízhatóságuk, adott munkakörülményekre való alkalmasságuk és költségük eltéréseit.
1. Anyag
Lapos karima:
Az opcionális anyagok választéka széles, és nagymértékben hasonlít a tompahegesztett karimákhoz. A gyakori anyagok közé tartozik a szénacél (A105), a rozsdamentes acél (304, 316) és az ötvözött acél. Mivel gyakran használják közepestől alacsony nyomásig és nem igényes munkakörülmények között, maguknak az anyagoknak a extrém teljesítményére vonatkozó követelmények viszonylag alacsonyak.
Tompahegesztett karima:
Hasonlóan széles a választható anyagok köre is.
A kulcspont a kompatibilitásban rejlik: nagy nyomású, magas hőmérsékletű vagy korrozív környezetben a karima anyagának pontosan meg kell egyeznie a csővezeték anyagával (beleértve a kémiai összetételt, a mechanikai tulajdonságokat és a hőkezelési feltételeket), hogy biztosítsa a kötés integritását és az egyenletes teljesítményt üzemi körülmények között. Például a magas hőmérsékletű és nagynyomású csővezetékekben gyakran használnak ötvözött acélanyagokat, mint például a P91 és az F22.
Összegzés: Anyagválasztás szempontjából a kettő hasonló, de a tompahegesztett karimák nagyobb hangsúlyt fektetnek a csővezeték anyagokkal való pontos kompatibilitásra és a magasabb teljesítménykövetelményekre.
2. Névleges nyomás
Ez az egyik legszembetűnőbb mutatója a kettő alkalmazásának.
Lapos karima:
Elsősorban közepes és alacsony nyomású tartományokhoz alkalmas, jellemzően lefedi a PN sorozatokat (GB szabványok): PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, valamint a Class sorozatot (ASME szabványok): Class 150, Class 300. A 300 osztály feletti besorolásoknál ritkábban használják, és nem ajánlott magasabb nyomású és feszültségi osztályokhoz. a nyomástartó képességnek világosan meghatározott felső határa van.
Tompahegesztett karima:
Alkalmas a teljes tartományban az alacsony nyomástól az ultramagas nyomásig. PN10-től PN420-ig, valamint Class 150-től Class 2500-ig vagy még magasabb, tompahegesztett karimák használhatók. Nyakú szerkezetük és tompahegesztéseik hatékonyan osztják el és ellenállnak a feszültségnek, így a nagynyomású és magas hőmérsékletű rendszerek standard konfigurációja.
Összegzés: A lapos karimák gazdaságos megoldást jelentenek a közepes és alacsony nyomású alkalmazásokhoz, míg a tompahegesztett karimák az egyetlen megbízható választás nagynyomású és ultramagas nyomású körülmények között.
3. Hegesztési forma
Ez jelenti a szerkezeti és gyártási szempontból a kettő közötti legalapvetőbb különbséget, amely közvetlenül meghatározza a csatlakozás szilárdságát és megbízhatóságát.
Lapos karima:
Hegesztési forma: Filé varrat
Csatlakoztatás módja: A csövet behelyezzük a karimás furatba, és hegesztést végzünk a cső külső fala és a karima felülete között (külső sarokvarrat). Egy további belső sarokvarrat (belső sarokvarrat) is alkalmazható.
Hátrányok:
- Feszültségkoncentráció: A sarokvarrat geometriai alakja magas feszültségkoncentrációt eredményez a gyökérnél, így hajlamos arra, hogy kifáradási repedéseket okozzon.
- Az ellenőrzés nehézségei: A belső hegesztések hatékony ellenőrzése kihívást jelent olyan módszerekkel, mint a radiográfia (RT) vagy az ultrahangos vizsgálat (UT). A hegesztés minősége elsősorban a hegesztési eljárásokon és a szemrevételezésen múlik.
- Szilárdsági eltérés: A hegesztési varrat torokvastagsága jellemzően kisebb, mint a cső falvastagsága.
Tompahegesztett karima:
Hegesztési forma: Tompavarrat
Csatlakoztatás módja: A karima vége a csőhöz illeszkedő horonnyal van megmunkálva. A cső és a karima hornya pontosan egybe van igazítva, majd hegesztve. A hegesztés lényegében a cső falvastagságának meghosszabbításaként működik.
Előnyök:
- Kiváló feszültségeloszlás: A hegesztés sima átmenetet biztosít, ami rendkívül alacsony feszültségkoncentrációs tényezőt és nagy kifáradási szilárdságot eredményez.
- A roncsolásmentes tesztelés egyszerűsége: A tompahegesztések 100%-os radiográfiás vizsgálaton (RT) eshetnek át a belső hibamentes minőség biztosítása érdekében, megfelelve a magas szintű biztonsági követelményeknek.
- Egyenlő szilárdság: A hegesztési varrat szilárdsága elméletileg egyenlő lehet a cső nemesfémével.
Összegzés: A sarokvarrat a tompahegesztéssel szemben a „csatlakozás” és a „fúzió” közötti különbséget jelenti. Ez utóbbinak elsöprő előnye van a szerkezeti integritás és az ellenőrizhetőség terén.
4.Alkalmazás
A fenti különbségek alapján a kettő alkalmazása természetesen differenciált.
Lapos karima:
- Kisnyomású közműrendszerek: Üzemi keringtető vízrendszerek, alacsony nyomású sűrített levegős rendszerek, alacsony nyomású hűtővíz vezetékek.
- Nem veszélyes közegek: Használati víz, légkondicionáló víz, alacsony nyomású kenőolaj vezetékek.
- Helyszűke telepítések: Rövidebb szerkezetüknek köszönhetően kompakt terekben is használhatók.
- Költségérzékeny, nem kritikus rendszerek: Költségtakarékossági célokra választották ki rendkívül alacsony biztonsági kockázattal és stabil nyomás- és hőmérsékleti feltételek mellett.
Tompahegesztett karima:
- Magas hőmérsékletű és nagynyomású gőzvezetékek (pl. fő gőzvezetékek erőművekben).
- Tűz- és robbanásveszélyes közegek (pl. kőolaj, földgáz, hidrogén, szénhidrogén csővezetékek).
- Mérgező és veszélyes közegek (pl. klór, ammónia, mérgező vegyszerek).
- Rendkívül vagy erősen veszélyes anyagokat kezelő csővezetékek.
- Magas kockázatú és igényes működési feltételek.
- Jelentős működési ingadozásoknak kitett csővezetékek: Olyan csővezetékek, amelyek hőciklusokat, nyomáspulzációkat, mechanikai rezgéseket tapasztalnak, vagy amelyek hajlamosak a vízkalapácsra.
- Minden magas tervezési osztályú technológiai csővezeték: szabványos konfigurációk olyan maglétesítményekben, mint a vegyi üzemek, petrolkémiai létesítmények, atomerőművek, valamint nagy távolságú olaj- és gázszállító csővezetékek.
5. Összefoglaló és gyors referencia táblázat a modell kiválasztásához
| Összehasonlítási dimenzió | Lapos karima | Tompahegesztett karima |
| Alapszerkezet | Síklemez fazonú, teherhordó felülettel | Kúpos nyakkal |
| Hegesztési forma | Felvarrat (belső/külső sarokvarrat) | Tompavarrat (horonyhegesztés) |
| Hegesztési ellenőrzés | Nehéz, kihívást jelent az RT/UT számára | Könnyű, alkalmas 100%-os RT/UT vizsgálatra |
| Névleges nyomás | Közepes-alacsony nyomás (jellemzően ≤ PN40/30. osztály) | Teljes nyomástartomány (alacsony és ultramagas nyomás) |
| A stressz jellemzői | Jelentős stresszkoncentráció, gyenge fáradtságállóság | Sima feszültségátmenet, jó fáradtságállóság |
| Fő anyagok | Szénacél, rozsdamentes acél stb. (Általános célú) | Szénacél, rozsdamentes acél, ötvözött acél stb. (A csővezetékeknek meg kell felelniük) |
| Tipikus alkalmazások | Alacsony nyomású víz, levegő, nem veszélyes rendszerek | Magas hőmérsékletű, nagynyomású, veszélyes, vibráló, kritikus folyamatsorok |
| Kezdeti költség | Lejjebb | Magasabb |
| Teljes életciklus költség | Magasabb maintenance risk in severe service | Nagy megbízhatóság a kritikus rendszerekben, kedvezőbb összköltség |
6. A VATTEN szelep végső kiválasztási ajánlása
A mérnöki tervezésben vagy a saját irányítású gyártásban és telepítésben, különösen az olyan szabványok betartása esetén, mint az ASME vagy a GB, a kiválasztás általában nem önkényes. A kódok és szabványok közvetlenül meghatározzák azokat a forgatókönyveket, ahol tompahegesztett karimákat kell használni olyan tényezők alapján, mint a folyadékkategória, a tervezési nyomás és a csővezeték hőmérséklete. Egyszerűen fogalmazva: ha kétségei vannak, nehéz körülmények között vagy biztonsági szempontból kritikus alkalmazásokban, a tompahegesztett karimákat előnyben kell részesíteni. A lapos karimák csak egyértelműen meghatározott alacsony kockázatú, alacsony nyomású és stabil működési feltételek mellett használhatók, elsősorban költségtakarékossági okokból.
