Što je prirubnica?
Prirubnica, skraćeno, samo opći pojam, obično se odnosi na slično metalno tijelo u obliku diska za otvaranje nekoliko fiksnih rupa, koje se koristi za spajanje drugih stvari. Ova vrsta stvari se široko koristi u strojevima, pa izgleda pomalo čudno. Iako je poznata kao prirubnica, naziv joj je izveden iz engleskog flange. To znači da se cijev i dijelovi cijevi međusobno spajaju, a kraj cijevi je spojen na prirubnicu s otvorom. Prirubnica ima vijke kako bi se dvije prirubnice čvrsto spojile, a prirubnica je između njih pečatirana brtvom.
Prirubnica je dio u obliku diska, najčešći u inženjerstvu cjevovoda, prirubnice se koriste u parovima.
Što se tiče vrsta prirubničkih spojeva, postoje tri komponente:
- Prirubnice cijevi
- Brtva
- Vijčani spoj
U većini slučajeva, postoji specifičan materijal za brtvu i vijke koji je izrađen od istog materijala kao i prirubnica cijevi. Najčešće prirubnice su prirubnice od nehrđajućeg čelika. Prirubnice su, s druge strane, dostupne u raznim materijalima kako bi se prilagodile zahtjevima lokacije. Neki od najčešćih materijala za prirubnice su monel, inconel i krom molibden, ovisno o stvarnim zahtjevima lokacije. Najbolji izbor materijala trebao bi ovisiti o vrsti sustava u kojem želite koristiti prirubnicu sa specifičnim zahtjevima.
7 uobičajenih vrsta prirubnica
Postoje različite vrste prirubnica koje se mogu odabrati prema zahtjevima lokacije. Kako bi se uskladio dizajn idealne prirubnice, mora se osigurati pouzdan rad kao i dugi vijek trajanja, a treba uzeti u obzir i najprikladniju cijenu.
1. navojna prirubnica:
Navojne prirubnice, koje imaju navoj u otvoru prirubnice, opremljene su vanjskim navojem na spoju. Navojni spoj ovdje je namijenjen izbjegavanju zavarivanja u svim slučajevima. Uglavnom se spaja odgovarajućim navojem s cijevi koja se ugrađuje.
2. Prirubnice za zavarivanje utičnicom
Ova vrsta prirubnice obično se koristi za manje cijevi gdje je promjer područja niske temperature i niskog tlaka karakteriziran spojem u kojem se cijev postavlja unutar prirubnice kako bi se osigurala veza s jednostrukim ili višestrukim kutnim zavarom. Time se izbjegavaju ograničenja povezana s navojnim krajevima u usporedbi s drugim vrstama zavarenih prirubnica, što pojednostavljuje ugradnju.
3. Preklopne prirubnice
Preklopna prirubnica je vrsta prirubnice koja zahtijeva da se završni kraj zavari na spojnicu kako bi se mogao koristiti s potpornom prirubnicom za formiranje prirubničkog spoja. Ovaj dizajn učinio je ovu metodu popularnom u raznim sustavima gdje je fizički prostor ograničen, ili gdje je potrebno često rastavljanje, ili gdje je potreban visok stupanj održavanja.
4. Klizne prirubnice
Klizne prirubnice su vrlo česte i dostupne su u širokom rasponu veličina kako bi odgovarale sustavima s visokim protocima i propusnostima. Jednostavno usklađivanje prirubnice s vanjskim promjerom cijevi čini spoj vrlo jednostavnim za ugradnju. Ugradnja ovih prirubnica je malo tehnička jer zahtijeva kutno zavarivanje s obje strane kako bi se prirubnica pričvrstila na cijev.
5. Slijepe prirubnice
Ove vrste prirubnica su vrlo prikladne za završetak cjevovodnih sustava. Slijepa ploča je oblikovana kao prazan disk koji se može pričvrstiti vijcima. Nakon što se pravilno ugrade i kombiniraju s odgovarajućom brtvom, omogućuju izvrsno brtvljenje i lako se uklanjaju kada je potrebno.
6. Zavarene prirubnice vrata
Prirubnice s preklopnim zavarivanjem vrlo su slične preklopnim prirubnicama, ali za ugradnju zahtijevaju sučeono zavarivanje. Integritet performansi ovog sustava i njegova sposobnost višestrukog savijanja i korištenja u sustavima visokog tlaka i visoke temperature čine ga primarnim izborom za procesne cjevovode.
7. Specijalne prirubnice
Ova vrsta prirubnice je najpoznatija. Međutim, postoji širok raspon dodatnih specijaliziranih vrsta prirubnica dostupnih za razne namjene i okruženja. Postoje razne druge opcije kao što su nipo prirubnice, zavarivačke prirubnice, ekspanzijske prirubnice, otvori, dugi zavarivački grlovi i reducirne prirubnice.
5 posebnih vrsta prirubnica
1. WeldoFLange
Weldo prirubnica je vrlo slična Nipo prirubnici jer je kombinacija prirubnica za sučeono zavarivanje i spojeva s ograncima. Weldo prirubnice su izrađene od jednog komada punog kovanog čelika, umjesto da se pojedinačni dijelovi zavaruju zajedno.
2. Nipo prirubnica
Nipoflange je ogranak cijevi nagnut pod kutom od 90 stupnjeva, proizvod je proizveden kombiniranjem prirubnica za sučeono zavarivanje i kovanog Nipolet čelika. Iako se Nipo prirubnica smatra čvrstim, jedinstvenim komadom kovanog čelika, ne smatra se da su to dva različita proizvoda zavarena zajedno. Ugradnja Nipoflangea sastoji se od zavarivanja na Nipolet dio opreme kako bi se provukla cijev i pričvršćivanja prirubničkog dijela vijcima na prirubnicu cijevi od strane cjevovodne ekipe.
Važno je znati da su Nipo prirubnice dostupne u raznim vrstama materijala kao što su ugljični, visokotemperaturni i niskotemperaturni ugljični čelici, nehrđajući čelik i legure nikla. Nipo prirubnice su uglavnom izrađene od ojačane konstrukcije, što im pomaže da dobiju dodatnu mehaničku čvrstoću u usporedbi sa standardnim Nipo prirubnicama.
3. Koljenasta prirubnica i Latroprirubnica
Koljenasta prirubnica poznata je kao kombinacija prirubnice i koljenastog elementa, dok je latroprirubnica poznata kao kombinacija prirubnice i latroleta. Koljenaste prirubnice koriste se za grananje cijevi pod kutom od 45 stupnjeva.
4. Prirubnice okretnog prstena
Primjena okretnih prstenastih prirubnica olakšava poravnavanje rupa za vijke između dvije uparene prirubnice, što je korisnije u mnogim situacijama, kao što je ugradnja cjevovoda velikog promjera, podmorskih ili morskih cjevovoda i sličnih okruženja. Ove vrste prirubnica prikladne su za zahtjevne tekućine u nafti, plinu, ugljikovodicima, vodi, kemikalijama i drugim petrokemijskim i vodnim primjenama.
U slučaju cjevovoda velikog promjera, cijev je opremljena standardnom prirubnicom za sučeono zavarivanje na jednom kraju i okretnom prirubnicom na drugom. To funkcionira jednostavnim okretanjem okretne prirubnice na cjevovodu tako da operater postiže pravilno poravnanje rupa za vijke na vrlo jednostavan i brži način.
Neki od glavnih standarda za okretne prstenaste prirubnice su ASME ili ANSI, DIN, BS, EN, ISO i drugi. Jedan od najpopularnijih standarda za petrokemijske primjene je ANSI ili ASME B16.5 ili ASME B16.47. Okretne prirubnice su prirubnice koje se mogu koristiti u svim uobičajenim standardnim oblicima prirubnica. Na primjer, zavareni grlovi, navlačni spojevi, preklopni spojevi, utični zavareni spojevi itd., u svim vrstama materijala, u širokom rasponu veličina od 3/8" do 60", i tlakova od 150 do 2500. Ove se prirubnice mogu lako izraditi od ugljičnih, legiranih i nehrđajućih čelika.
5. Ekspanzijske prirubnice
Ekspanzijske prirubnice koriste se za povećanje promjera cijevi od bilo koje određene točke do druge kako bi se cijev spojila na bilo koju drugu mehaničku opremu poput pumpi, kompresora i ventila koji imaju različite veličine ulaza.
Ekspanzijske prirubnice su obično zavarene prirubnice koje imaju vrlo veliki otvor na kraju bez prirubnice. Mogu se koristiti za dodavanje samo jedne ili dvije veličine ili do 4 inča provrtu cijevi. Ove vrste prirubnica su poželjnije u odnosu na kombinaciju redukcija za zavarivanje sučeonim zavarivanjem i standardnih prirubnica jer su jeftinije i lakše. Jedan od najčešćih materijala koji se koriste za ekspanzijske prirubnice je A105 i nehrđajući čelik ASTM A182.
Ekspanzijske prirubnice dostupne su u nazivnim tlakovima i veličinama u skladu sa specifikacijama ANSI ili ASME B16.5, koje su prvenstveno dostupne konveksne ili ravne (RF ili FF). Redukcijske prirubnice, poznate i kao redukcijske prirubnice, služe upravo suprotnoj funkciji u usporedbi s ekspanzijskim prirubnicama, što znači da se koriste za smanjenje promjera cijevi. Promjer promjera cijevi može se lako smanjiti, ali ne za više od 1 ili 2 veličine. Ako se pokuša smanjiti preko toga, treba koristiti rješenje temeljeno na kombinaciji redukcija zavarenih sučeono i standardnih prirubnica.
Dimenzioniranje prirubnice i uobičajena razmatranja
Osim funkcionalnog dizajna prirubnice, njezina veličina je faktor koji najvjerojatnije utječe na odabir prirubnice prilikom projektiranja, održavanja i ažuriranja cjevovodnog sustava. Umjesto toga, treba uzeti u obzir spoj prirubnice s cijevi i korištene brtve kako bi se osiguralo pravilno dimenzioniranje. Osim toga, neka uobičajena razmatranja su sljedeća:
- Vanjski promjer: Vanjski promjer je udaljenost između dva suprotna ruba prirubničke površine.
- Debljina: Debljina se mjeri s vanjske strane oboda.
- Promjer kruga vijaka: Ovo je udaljenost između relativnih rupa za vijke mjerena od središta do središta.
- Veličina cijevi: Veličina cijevi je veličina koja odgovara prirubnici.
- Nazivni provrt: Nazivni provrt je veličina unutarnjeg promjera prirubničkog spoja.
Klasifikacija prirubnica i razina usluge
Prirubnice se kategoriziraju prvenstveno prema svojoj sposobnosti da izdrže različite temperature i tlakove. Označava se slovima ili sufiksima "#", "lb" ili "class". To su zamjenjivi sufiksi i razlikuju se ovisno o regiji ili dobavljaču. Uobičajene poznate klasifikacije navedene su u nastavku:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Iste tolerancije tlaka i temperature variraju ovisno o korištenom materijalu, dizajnu prirubnice i veličini prirubnice. Međutim, jedina konstanta je nazivni tlak, koji se smanjuje s porastom temperature.
Vrsta prirubnice
Vrsta površine prirubnice također je vrlo važna karakteristika koja ima značajan utjecaj na konačne performanse i vijek trajanja prirubnice. Stoga su u nastavku analizirane neke od najvažnijih vrsta površina prirubnica:
1. Ravna prirubnica (FF)
Površina brtve ravne prirubnice nalazi se u istoj ravnini kao i površina okvira spojenog vijcima. Proizvodi koji koriste ravne prirubnice obično su oni koji se proizvode s kalupima koji odgovaraju prirubnici ili poklopcu prirubnice. Ravne prirubnice ne smiju se postavljati na prirubnice s obrnutom stranom. ASME B31.1 navodi da se prilikom spajanja ravnih prirubnica od lijevanog željeza s prirubnicama od ugljičnog čelika mora ukloniti podignuta površina na prirubnicama od ugljičnog čelika i potrebna je brtva s cijelom površinom. To sprječava da male, krhke prirubnice od lijevanog željeza prodru u prazninu koju tvori podignuti nos prirubnice od ugljičnog čelika.
Ova vrsta prirubničke površine koristi se u proizvodnji opreme i ventila za sve primjene gdje se proizvodi lijevano željezo. Lijevano željezo je krhkije i obično se koristi samo za primjene na niskim temperaturama i niskom tlaku. Ravna površina omogućuje objema prirubnicama potpuni kontakt po cijeloj površini. Ravne prirubnice (FF) imaju kontaktnu površinu koja je iste visine kao i navoji vijaka prirubnice. Podloške s punom površinom koriste se između dvije ravne prirubnice i obično su mekane. Prema ASME B31.3, ravne prirubnice ne smiju se spajati s podignutim prirubnicama zbog mogućnosti curenja iz rezultirajućeg prirubničkog spoja.
2. Prirubnica s podignutom površinom (RF)
Prirubnica s podignutom površinom najčešći je tip koji se koristi u tvorničkim primjenama i lako se prepoznaje. Naziva se konveksnom jer se površina brtve nalazi iznad površine prstena vijka. Svaka vrsta obloge zahtijeva upotrebu nekoliko vrsta brtvi, uključujući razne ravne prstenaste jezičke i metalne kompozite kao što su spiralno namotani i dvostruko obloženi oblici.
RF prirubnice su dizajnirane za koncentriranje daljnjeg pritiska na manje područje brtve, čime se poboljšava kontrola tlaka spoja. Promjeri i visine prema razini tlaka i promjeru opisani su u ASME B16.5. Razina tlaka prirubnice određuje visinu površine koja se podiže. RF prirubnice namijenjene su za koncentriranje daljnjeg pritiska na manje područje brtve, čime se povećava sposobnost kontrole tlaka spoja. Promjeri i visine prema klasi tlaka i promjeru opisani su u ASME B16.5. Nazivne vrijednosti prirubnica pod tlakom.
3. Prstenasta prirubnica (RTJ)
Kada je potrebno brtvljenje metal-na-metal između uparenih prirubnica (što je uvjet za primjene visokog tlaka i visoke temperature, tj. iznad 700/800 C°), koristi se prstenasta spojna prirubnica (RTJ).
Prirubnica prstenastog spoja ima kružni utor koji prihvaća brtvu prstenastog spoja (ovalnu ili pravokutnu).
Kada se dvije prirubnice prstenastog spoja spoje vijcima, a zatim zategnu, primijenjena sila vijka deformira brtvu u utoru prirubnice, stvarajući vrlo čvrsto brtvljenje metala na metal. Da bi se to postiglo, materijal brtve prstenastog spoja mora biti mekši (duktilniji) od materijala prirubnica.
RTJ prirubnice mogu se brtviti RTJ brtvama različitih tipova (R, RX, BX) i profila (npr. osmerokutnim/eliptičnim za R tip).
Najčešća RTJ brtva je tipa R s osmerokutnim presjekom, jer osigurava vrlo jako brtvljenje (ovalni presjek je stariji tip). Međutim, dizajn s "ravnim utorom" prihvaća obje vrste RTJ brtvi s osmerokutnim ili ovalnim presjekom.
4. Prirubnice s utorom i perom (T i G)
Dvije prirubnice s utorom i perom (T i G strane) savršeno pristaju: jedna prirubnica ima podignuti prsten, a druga ima utore gdje se lako uklapaju (pero ulazi u utor i brtvi spoj).
Prirubnice s utorima i perima dostupne su u velikim i malim veličinama.
5. Muške i ženske prirubnice (M i F)
Slično kao i prirubnice s utorima i perima, muške i ženske prirubnice (M i F) međusobno se podudaraju.
Jedna prirubnica ima područje koje se proteže izvan njezine površine, mušku prirubnicu, a druga prirubnica ima odgovarajuća udubljenja strojno obrađena na okrenutoj površini, žensku prirubnicu.
Završna obrada površine prirubnice
Kako bi se osiguralo savršeno prileganje prirubnice brtvi i prirubnici, površina prirubnice zahtijeva određeni stupanj hrapavosti (samo za završne obrade prirubnica RF i FF). Vrsta hrapavosti površine prirubnice definira vrstu "završne obrade prirubnice".
Uobičajene vrste su standardne, koncentrično nazubljene, spiralno nazubljene i glatke prirubničke površine.
Postoje četiri osnovne završne obrade površine za čelične prirubnice, međutim, zajednički cilj bilo koje vrste završne obrade površine prirubnice je postizanje željene hrapavosti na površini prirubnice kako bi se osiguralo čvrsto prianjanje između prirubnice, brtve i prirubnice te kvalitetno brtvljenje.
Vrijeme objave: 08.10.2023.