نحوه عملکرد اتصالات فشرده سازی: راهنمای کامل فنی، انتخاب و نصب

اتصالات فشرده سازی چگونه کار می کنند و چه زمانی از آنها استفاده کنیم

اتصالات فشرده سازی با استفاده از یک مهره فشاری برای به حرکت درآوردن یک حلقه فلزی قابل تغییر شکل به نام فرول (یا زیتون) بر روی سطح بیرونی لوله در حین سفت شدن مهره، پیچ را به‌طور پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد تا لوله را محکم بچسبد و همزمان یک مهر و موم فشار محکم فلز به فلز را بر روی بدنه اتصالات ایجاد کند. هیچ لحیم کاری، چسب، حرارت یا درزگیر نخی مورد نیاز نیست. مهره فشاری نیروی مکانیکی را فراهم می کند. فرول هم چسبندگی و هم مهر و موم را فراهم می کند. و بدنه اتصالات نشیمنگاهی را فراهم می کند که فرول تغییر شکل یافته روی آن مهر و موم می شود. سیستم سه جزئی اتصالی را ایجاد می کند که فشار را از خلاء کامل تا 800 بار بسته به اندازه اتصالات و مشخصات مواد نگه می دارد و آن را به یکی از همه کاره ترین و پرکاربردترین فناوری های اتصال لوله موجود تبدیل می کند.

اتصالات تراکمی برنجی پرکاربردترین و مشخص‌ترین نوع اتصالات فشرده‌سازی هستند، زیرا ماشین‌های برنجی با تلورانس‌های دقیق مورد نیاز برای هندسه نشیمنگاه ثابت، به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم در برابر آب و رایج‌ترین گازها هستند، استحکام مواد کافی را برای تمام لوله‌کشی‌های استاندارد و فولادهای جایگزین بدون فشار ابزار دقیق فراهم می‌کنند و نسبت به فولاد بدون فشار ابزار دقیق است. اتصالات فشرده سازی برنجی استاندارد لوله کشی آب در بریتانیا، ایرلند و استرالیا است و به طور گسترده در تامین گاز، لوله های ابزار دقیق و سیستم های توزیع هوای فشرده در سطح جهان استفاده می شود.

اتصالات کمپرسور هوا شامل اتصالات نوع فشرده سازی و اتصال سریع مورد استفاده در سیستم های هوای فشرده، با اتصالات نوع تراکمی برای زیرساخت ثابت سیستم توزیع (لوله های خط اصلی و اتصالات شاخه دائمی) و کوپلینگ های اتصال سریع مورد استفاده در نقاط اتصال ابزار که اتصال و قطع مکرر مورد نیاز است. درک اینکه کدام نوع اتصالات برای کدام قسمت از سیستم هوای فشرده اعمال می شود از خطاهای رایج استفاده از اتصالات اتصال سریع در لوله کشی ثابت (جایی که تحت فشار مداوم نشتی دارند) یا استفاده از اتصالات فشاری در نقاط اتصال ابزار (جایی که قطع مکرر به فرول آسیب می زند) جلوگیری می کند.

اتصالات فشرده سازی چگونه کار می کنند: توضیح کامل مکانیکی

اتصالات فشرده سازی چگونه کار می کنند سؤالی است که پاسخ آن شامل مکانیک پایه، علم مواد و فیزیک آب بندی سیال می شود. اصل عملکرد اتصالات فشرده سازی در توصیف ساده به نظر می رسد، اما شامل تغییر شکل پلاستیکی دقیق و کنترل شده مواد فرول است که باید در محدوده باریکی از تغییر شکل رخ دهد تا بدون آسیب رساندن به لوله یا فشار بیش از حد به بدنه اتصال، آب بندی قابل اعتمادی حاصل شود.

سه جزء و نحوه تعامل آنها

هر مجموعه اتصالات فشرده سازی از سه جزء تشکیل شده است که برای عملکرد اتصال باید وجود داشته باشد و به درستی مونتاژ شود:

• بدنه مناسب: یک بدنه فلزی ماشین‌کاری شده با بخش خارجی رزوه‌شده که مهره فشاری را می‌پذیرد، و یک سطح نشیمن مخروطی شکل یا سطح صاف داخلی که لبه جلویی فرول در حین سفت کردن روی آن رانده می‌شود. بدنه همچنین شامل پایه لوله، شانه یا پله در داخل سوراخ اتصال است که انتهای لوله در مقابل آن قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که لوله نسبت به هندسه نشیمنگاه به درستی قرار گرفته است. پورت مقابل اتصال فشرده‌سازی ممکن است بسته به کاربرد دارای رزوه (NPT، BSP یا متریک)، انتهای فشرده‌سازی دیگری یا یک اتصال فشار به اتصال باشد.
• فرول (زیتون): یک حلقه کوتاه از فلز قابل تغییر شکل، معمولاً برنج یا فولاد ضد زنگ، که قبل از نصب مهره فشاری روی لوله می لغزد. فرول عنصر مهم آب بندی است: هنگامی که مهره فشاری سفت می شود، فرول را در مقابل صندلی بدنه مناسب به جلو هل می دهد در حالی که همزمان فشرده سازی شعاعی از سطح مخروط مهره در قسمت پشتی پیچ اعمال می شود. این نیروی محوری و شعاعی ترکیبی فرول را به صورت پلاستیکی به سمت داخل در برابر قطر بیرونی لوله و به سمت بیرون در برابر صندلی بدنه مناسب تغییر شکل می دهد و دو مهر و موم همزمان ایجاد می کند: لوله به فرول و فرول به بدنه. یک سیستم فرول تک از یک فرول برای هر دو عملکرد آب بندی استفاده می کند. یک سیستم فرول دوگانه (فرول دوقلو) از یک فرول جلو برای آب بندی بدنه و یک فرول عقب برای گرفتن لوله استفاده می کند که باعث بهبود قابلیت اطمینان در کاربردهای با لرزش یا فشار بالا می شود.
• مهره فشاری: مهره رزوه‌ای که با رزوه خارجی بدنه اتصالات درگیر می‌شود و دارای یک وجه داخلی مخروطی شکل است که با قسمت پشتی فرول تماس می‌گیرد. همانطور که مهره فشاری در جهت عقربه‌های ساعت چرخانده می‌شود (هنگامی که از انتهای مهره مشاهده می‌شود)، به صورت محوری در امتداد رزوه بدنه پیشروی می‌کند و فرول را به سمت جلو بر روی صندلی بدنه می‌برد. مهره فشاری تمام نیرویی را که فرول را تغییر شکل می دهد اعمال می کند. به خودی خود روی هیچ سطحی مهر و موم ایجاد نمی کند. گشتاور مهره فشرده سازی صحیح بسیار مهم است: سفت شدن کم باعث می شود که فرول فقط تا حدی تغییر شکل داده و اتصالی را ایجاد کند که آزمایش فشار استاتیکی را پشت سر بگذارد اما تحت ارتعاش یا چرخه فشار نشت کند. سفت شدن بیش از حد فرول را بیش از حد خرد می کند، به دیواره لوله بریده می شود و غلظت تنش ایجاد می کند که باعث ایجاد ترک ناشی از خستگی تحت فشار چرخه می شود.

مکانیسم آب بندی در جزئیات: وقتی مهره فشاری سفت می شود چه اتفاقی می افتد

توالی وقایع زمانی که یک اتصالات فشاری مونتاژ می شود توضیح می دهد که چرا روش صحیح سفت کردن بسیار دقیق اهمیت دارد:

1. لوله از طریق مهره فشاری و فرول به بدنه اتصالات وارد می شود تا زمانی که در مقابل لوله متوقف شود. این فرول را در موقعیت محوری صحیح نسبت به صندلی بدنه مناسب قرار می دهد. اگر لوله کاملاً در برابر استاپ لوله پایین نیاید، فرول هنگام تغییر شکل در موقعیت نامناسبی قرار می گیرد و به درستی روی بدنه آب بندی نمی شود.
2. مهره فشاری بر روی بدنه اتصالات با دست محکم می شود. در این مرحله، فرول به صورت شل بر روی لوله قرار دارد و صورت مخروطی مهره فقط با قسمت پشتی حلقه تماس می‌گیرد، اما هیچ نیروی تغییر شکلی اعمال نمی‌کند. در این مرحله هنوز هم می توان مونتاژ را جدا کرد و تغییر مکان داد.
3. مهره فشاری با آچار محکم می شود. با پیشروی مهره، صورت مخروطی آن نیروی محوری را به وجهه عقب فرول وارد می کند و حلقه را به جلو می راند. فرول رو به جلو با صندلی بدنه مناسب تماس می گیرد که در برابر حرکت محوری بیشتر مقاومت می کند. ادامه پیشروی مهره سپس نیروی فزاینده ای را بین سطح مخروط مهره (فشار دادن حلقه عقب به سمت داخل و جلو) و صندلی بدنه (حمایت از جلوی حلقه) اعمال می کند. این نیروی دو جهته به صورت پلاستیکی فرول را تغییر شکل می دهد: قطر بیرونی فرول در جایی که با صندلی بدنه تماس می گیرد کمی منبسط می شود و در جایی که با قطر بیرونی لوله تماس می گیرد کمی منقبض می شود.
4. فرول به قطر بیرونی لوله می خورد در دو نوار تماس دایره ای (جلو و عقب برای یک سیستم فرول دوقلو، یا یک باند برای یک سیستم فرول منفرد)، یک گیره مکانیکی ایجاد می کند که در برابر بیرون کشیدن لوله تحت فشار مقاومت می کند. به طور همزمان، صورت تغییر شکل فرول جلویی به سختی بر روی صندلی بدنه مناسب فشار داده می شود و مهر و موم محکم بین فرول و بدنه را تشکیل می دهد.
5. سفت شدن نهایی کامل شده است هنگامی که رویه استاندارد برای استاندارد اتصالات خاص رعایت شده است: معمولاً 1 و 1/4 برای اتصالات تک فرول از دست بسته می شود، یا تا زمانی که گشتاور سفت شدن به مقدار مشخص شده توسط سازنده برای اتصالات ابزار دقیق برسد. برای طراحی پرکاربرد Swagelok دو فرل، روش استاندارد آرایش 1 و 1/4 دور از انگشتان برای مونتاژ اولیه، و تنها 1/4 دور اضافی برای هر گونه سفت کردن مجدد بعدی در صورت ایجاد نشتی، مشخص می کند تا از فشرده شدن بیش از حد فرول های تغییر شکل داده شده جلوگیری شود.

اتصالات فشرده سازی تک فرول در مقابل دو فرول: زمانی که هر کدام استفاده می شود

انتخاب بین طرح های اتصالات تراکمی تک فرول و دو فرول (دو فرول) بر عملکرد مقاوم در برابر نشتی در شرایط سخت تأثیر می گذارد:

فیزیک مهر و موم فشرده: چرا بدون درزگیر نخ کار می کند

اتصالات فشرده سازی به درستی به عملکرد نشتی دست می یابد زیرا تغییر شکل پلاستیکی فرول در برابر لوله و نشیمنگاه بدنه، تنش تماسی فلز به فلز ایجاد می کند که بیش از فشار مایع یا گاز است که در بیشتر کاربردهای استاندارد تلاش می شود از طریق اتصال بین 10 تا 50 برابر فشار وارد کند. تنش تماس در رابط فرول به بدنه پس از سفت شدن صحیح اتصالات فشاری برنجی استاندارد روی لوله مسی معمولاً 400 تا 600 مگا پاسکال (مگا پاسکال) است، در حالی که حداکثر فشار کاری همان اتصالات در سرویس آب معمولاً 15 تا 35 بار (1.5 تا 3.5 مگاپاسکال) است. تنش تماس 100 تا 400 برابر از فشار کاری فراتر می رود، به همین دلیل است که اتصالات فشاری نیازی به درزگیر رزوه یا مواد آب بندی مکمل ندارند: مهر و موم تماس فلز به فلز به قدری قوی تر از فشاری است که باید داشته باشد به طوری که اتصال دارای حاشیه ایمنی بسیار زیادی است که در مکانیزم آب بندی آن تعبیه شده است.

اتصالات فشرده سازی برنجی: چرا برنج ماده استاندارد است و چه انواعی وجود دارد؟

اتصالات تراکمی برنجی بر بازار جهانی لوله کشی، گاز و اتصالات ابزار دقیق تسلط دارند به همان دلایل اساسی که برنج بر اتصالات رزوه ای تسلط دارد: به راحتی و مقرون به صرفه با تلورانس های دقیق ماشین می شود، مقاومت خوردگی طبیعی را در برابر طیف وسیعی از سیالات و گازهای معمولی ایجاد می کند، قابلیت تغییر شکل پلاستیکی خاص را در طیف وسیعی از ویژگی های تغییر شکل پلاستیک مورد نیاز ایجاد می کند. کاربردهای لوله کشی و گاز درک اینکه چرا برنج مشخص شده است و چه انواعی در دسترس هستند، هم به متخصصان تدارکات و هم به نصابان کمک می کند تا تصمیمات درستی در مورد مواد برای کاربرد خاص خود بگیرند.

انتخاب آلیاژ برنج برای بدنه ها و فرول های اتصال فشرده

دو جزء برنجی در مجموعه اتصالات فشاری برنجی استاندارد (بدنه اتصال و فرول) معمولاً از درجه‌های مختلف آلیاژ برنج ساخته می‌شوند، زیرا بدنه و فرول الزامات عملکردی متفاوتی دارند که منجر به بهینه‌سازی مواد مختلف می‌شود:

• آلیاژ بدنه مناسب (معمولا CW617N یا C36000): بدنه اتصالات برای برش رزوه دقیق، هندسه نشیمنگاه و ابعاد توقف لوله که دقت ابعادی و درجه فشار اتصالات را تعیین می کند، به ماشین کاری بالایی نیاز دارد. CW617N (مقاوم در برابر زینک زدایی یا برنج DZR) استاندارد بریتانیا و اروپا برای اتصالات تامین آب است که حاوی تقریباً 58٪ مس، 38٪ روی، 2٪ سرب و مقدار کمی آرسنیک است که خوردگی زینک زدایی را در منابع آب تهاجمی سرکوب می کند. برنج برش آزاد C36000 (61٪ مس، 35٪ روی، 3٪ سرب) مشخصات استاندارد ایالات متحده برای بدنه های اتصال است که در آن مقاومت در برابر زینک زدایی توسط مقررات محلی الزامی نیست.
• آلیاژ فرول (معمولا CW502L یا برنج نرم معادل): فرول به شکل‌پذیری کنترل‌شده‌ای نیاز دارد تا به صورت پلاستیکی در گشتاور سفت شدن صحیح بدون شکستگی یا سخت‌شدن تغییر شکل دهد تا جایی که سفت شدن اضافی نتواند تغییر شکل بیشتری ایجاد کند. برنج نرم آنیل شده با محتوای سرب کم (برای به حداقل رساندن ترک در ناحیه تغییر شکل) ماده فرول استاندارد برای کاربردهای لوله مسی است. فرول باید نرمتر از لوله ای باشد که در برابر آن تغییر شکل می دهد: برای لوله مسی نرم، یک فرول برنجی استاندارد مناسب است. برای فولاد ضد زنگ یا لوله مسی سخت، ممکن است به یک ماده فرول نرمتر یا انعطاف پذیرتر نیاز باشد.

اتصالات فشرده سازی برنجی DZR: زمانی که برنج استاندارد کافی نیست

برنج استاندارد (بدون افزودنی مقاوم در برابر روی زینک زدایی آرسنیک) در شرایط خاص آبی مستعد زینک زدایی است: آبی که نرم (کلر جامدات محلول کم)، اسیدی (PH کمتر از 7)، دارای کلرید بالا، یا در دمای بالا بالای 60 درجه سانتیگراد است، به طور انتخابی روی را در تمام سطوح منفذ خارج می کند. استحکام ساختاری کمی دارد. این حالت خرابی زینک زدایی موذیانه است زیرا اتصالات ظاهری دست نخورده به نظر می رسد در حالی که سوراخ آن به یک ساختار مس متخلخل ساختاری ضعیف تبدیل شده است که تحت فشار کاری معمولی بدون هشدار فرو می ریزد.

اتصالات تراکمی برنجی DZR (مقاوم در برابر زینک زدایی) تحت مقررات آب بریتانیا (مقررات آب (تجهیزات آب) 1999) برای همه اتصالات تامین آب در ساخت‌وسازهای جدید اجباری است و در هر تاسیساتی که شیمی آب به عنوان تهاجمی شناخته شده است (میلی‌گرم آب نرم کمتر از T.2chlor، پایین‌تر از 50، mg/Lchloride) قویاً توصیه می‌شود. 100 میلی گرم در لیتر). اتصالات برنجی DZR از نظر ظاهری با اتصالات برنجی استاندارد یکسان هستند، اما باید دارای علامت DZR و علامت تأیید WRAS (طرح مشاوره مقررات مقررات آب) باشند تا مشخصات مقاوم در برابر زینک زدایی را تأیید کنند.

اتصالات فشرده سازی فولاد ضد زنگ در مقابل برنج: چه زمانی باید هر کدام را مشخص کرد

اتصالات فشاری فولاد ضد زنگ زمانی که محیط شیمیایی، محدوده دمایی یا نیازهای تمیزی سیستم بیشتر از آنچه برنج ارائه می کند، مشخصات صحیحی دارند:

• اتصالات فشرده سازی فولاد ضد زنگ (معمولاً درجه 316L) را در موارد زیر مشخص کنید: سیال فرآیند حاوی کلریدهای بالاتر از 500 میلی گرم در لیتر است که باعث ترک خوردگی تنشی برنج در دمای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد می شود. سیال یک حلال آلی است که محصولات اکسیداسیون سطحی برنج را در جریان فرآیند حل می کند. سیستم در دمای بالای 120 درجه سانتیگراد کار می کند که در آن برنج شروع به از دست دادن قدرت قابل توجهی می کند. الزامات خلوص (نیمه هادی، دارویی یا درجه غذایی) هرگونه مس یا روی قابل تشخیص را در جریان فرآیند ممنوع می کند. یا اتصالات در یک محیط ساحلی یا دریایی که در آن خوردگی هوای نمکی برنج در معرض خطر است در معرض محیط خارجی قرار می گیرد.
• اتصالات فشرده سازی برنجی را زمانی که: این کاربرد شامل تامین آب، توزیع گاز، هوای فشرده استاندارد یا هر سیال معمول صنعتی در دمای زیر 120 درجه سانتیگراد است. هزینه توجه اولیه است (اتصالات فشرده سازی 316 لیتری معمولاً 3 تا 5 برابر بیشتر از اتصالات برنجی معادل قیمت دارند). و الزامات شکل پذیری فرول مواد لوله را می توان با فرول برنجی استاندارد برآورده کرد (لوله های مس، برنج و نایلون همگی با فرول های برنجی استاندارد سازگار هستند).

استانداردهای اتصال فشرده و علائم گواهی

اتصالات فشرده سازی برنجی برای کاربردهای مختلف باید استانداردهای خاصی را رعایت کنند که بر دقت ابعادی، ترکیب مواد، درجه بندی فشار و روش آزمایش آنها حاکم است:

• BS EN 1254 (بریتانیا و اروپا): استاندارد اروپایی اولیه برای اتصالات مسی از جمله اتصالات فشاری. بخش 1 اتصالات فشاری برای لوله های مسی را پوشش می دهد. قسمت 2 اتصالات لوله پلاستیکی را پوشش می دهد. قسمت 4 اتصالات را برای استفاده با لوله های مسی و پلاستیکی پوشش می دهد. اتصالات مطابق با استاندارد EN 1254 دارای نشان گواهی WRAS برای کاربردهای آب در بریتانیا هستند.
• ASTM B16.18 و ASTM B16.26 (ایالات متحده): استانداردهای آمریکایی حاکم بر آلیاژ مس ریختگی و اتصالات مس و آلیاژ مس فرفورژه، از جمله اتصالات فشاری برای کاربردهای لوله کشی تامین آب. گواهی NSF/ANSI 61 علاوه بر این برای اتصالات در تماس با آب آشامیدنی در ایالات متحده مورد نیاز است.
• ISO 8434 (دستگاه ابزار دقیق): استاندارد بین المللی حاکم بر اتصالات لوله فلزی برای توان سیال و استفاده عمومی، که هر دو طرح فشرده سازی تک فرول و دو فرول را پوشش می دهد. این استانداردی است که برای ابزار دقیق و اتصالات فشرده سازی لوله های فرآیندی مورد استفاده در سیستم های اندازه گیری فشار، دما و جریان استفاده می شود.

مهره فشاری: طراحی، عملکرد و نقش مهم در آب بندی

مهره فشاری عنصر مکانیکی فعال در هر مجموعه اتصالات فشرده سازی است. این قطعه ای است که نصاب آن را سفت می کند، و قطعه ای است که گشتاور سفت شدن یا تعداد چرخش صحیح آن تعیین می کند که آیا اتصال نهایی نشتی، بیش از حد سفت شده یا کم سفت شده است. با وجود ساده‌ترین سه جزء از نظر عملکرد (که صرفاً یک مهره رزوه‌دار انتقال نیرو است)، جزئیات طراحی مهره فشاری به طور قابل‌توجهی بر کیفیت اتصال نهایی و سهولت نصب صحیح تأثیر می‌گذارد.

هندسه مهره فشرده و نحوه هدایت فرول

مهره فشاری دارای دو هندسه عملکردی است که باید دقیقاً مطابق با تلورانس‌های ابعاد استاندارد اتصالات ماشینکاری شوند:

• موضوع داخلی: رزوه خارجی روی بدنه اتصالات را درگیر می کند و گشتاور چرخشی اعمال شده به مهره توسط آچار نصاب را به نیروی محوری خطی تبدیل می کند که فرول را به جلو می راند. گام رزوه مزیت مکانیکی را تعیین می کند: گام های رزوه ریزتر (رزوه های بیشتر در هر اینچ) زاویه چرخش را به پیشروی محوری کوچکتر در هر دور تبدیل می کند، که امکان کنترل دقیق تر گشتاور را به قیمت نیاز به پیچ های بیشتر برای تکمیل مجموعه فراهم می کند. گام های رزوه درشت تر امکان مونتاژ سریع تر را به قیمت کنترل گشتاور دقیق کمتر در هر درجه چرخش فراهم می کند.
• صورت مخروط درایو: سطح مخروطی داخلی در جلوی سوراخ مهره فشاری که با وجه عقبی فرول تماس دارد. با پیشروی مهره در امتداد رزوه بدنه اتصال، این وجه مخروطی هم نیروی محوری رو به جلو و هم نیروی شعاعی به سمت داخل را به قسمت عقب فرول وارد می‌کند و به تغییر شکل پلاستیکی کمک می‌کند که فرول را به قطر بیرونی لوله می‌زند. زاویه سطح مخروط (معمولاً 20 تا 45 درجه از محور اتصالات بسته به استاندارد اتصالات) نسبت نیروی محوری به شعاعی اعمال شده به فرول و در نتیجه تعادل نسبی بین چسبندگی لوله و نیروی آب بندی که فرول ایجاد می کند را تعیین می کند.

گزینه های مواد مهره فشرده و پیامدهای عملی آنها

مهره های تراکمی در گزینه های مواد مشابه بدنه اتصالاتی که درگیر می شوند در دسترس هستند، با توجه به اینکه مهره فشاری بیشترین تنش را نسبت به هر جزء در مجموعه اتصالات تراکمی در حداکثر گشتاور سفت شدن تجربه می کند:

• مهره فشاری برنجی: مواد استاندارد برای لوله کشی و اتصالات فشرده سازی گاز. برنج استحکام کششی مناسبی را برای فشارهای کاری استاندارد فراهم می‌کند، در برابر خوردگی بدنه اتصالات و سیال فرآیند مقاومت می‌کند و با مقادیر گشتاور مورد نیاز برای دستیابی به تغییر شکل صحیح فرول بدون جدا شدن نخ یا ترک خوردن مهره سازگار است. مهره تراکمی برنجی 15 میلی متری (1/2 اینچ) معمولاً دارای استحکام کششی با قطر جزئی رزوه ای بیش از 20 کیلونیوتن (کیلونیوتن) است که بسیار بیشتر از نیروی لازم برای قرار دادن صحیح فرول است.
• مهره فشاری فولاد ضد زنگ: استحکام کششی بالاتری نسبت به برنج ارائه می‌کند (حداقل استحکام تسلیم فولاد ضد زنگ 316 لیتری تقریباً 170 مگاپاسکال در مقابل 80 تا 120 مگاپاسکال برای برنج استاندارد است)، به مهره این امکان را می‌دهد تا نیروی بیشتری را بدون خطر کنده شدن رزوه در کاربردهای لوله‌های ابزار فشار بالا به فرول اعمال کند. مهره های ضد زنگ جفت شده با فرول ها و بدنه های ضد زنگ، مشخصات استاندارد برای کاربردهای گاز فشار بالا، هیدرولیک و ابزار تحلیلی هستند.
• مهره فشاری پلیمری (نایلون یا PVDF): در اتصالات فشرده سازی تمام پلاستیکی برای خدمات شیمیایی خورنده که در آن اجزای فلزی توسط سیال فرآیند مورد حمله قرار می گیرند استفاده می شود. مهره های پلیمری دارای درجه گشتاور کمتری نسبت به مهره های فلزی هستند که نیروی فشاری را که می توان به فرول اعمال کرد محدود می کند و بنابراین حداکثر فشار کاری را در مقایسه با مجموعه های اتصالات فشرده سازی فلزی با سوراخ اسمی یکسان کاهش می دهد.

سفت کردن صحیح مهره فشاری: رایج ترین خطای نصب

سفت کردن نادرست مهره فشاری مسئول اکثر خرابی های اتصالات فشاری در نصب اولیه و کار تعمیر و نگهداری است. روش صحیح سفت کردن بین استانداردهای اتصال متفاوت است، اما اصل اساسی سازگار است:

1. قبل از شروع به سفت کردن، اطمینان حاصل کنید که لوله کاملاً در مقابل درز لوله قرار دارد. با یک دست فشار رو به جلو به لوله وارد کنید در حالی که شروع به نخ زدن مهره با دست دیگر می کنید تا اطمینان حاصل کنید که لوله در حالت توقف لوله در طول سفت شدن اولیه باقی می ماند. اگر در حین رزوه زدن مهره، لوله از استاپ لوله به عقب برود، موقعیت فرول به دست آمده نادرست خواهد بود و اتصال به طور قابل اعتماد آب بندی نمی شود.
2. فقط به عنوان مرحله اول تا انگشت سفت کنید. تا زمانی که مهره به طور کامل با دست سفت نشده است، گشتاور آچار را اعمال نکنید و تأیید کنید که رزوه ها به درستی درگیر شده اند و رزوه ای متقاطع نیستند. یک مهره فشاری رزوه ای شل شده و در یک موقعیت چرخشی در هر دور از مقاومت قابل توجهی برخوردار است. مهره ای که به درستی رزوه شده است، با نزدیک شدن به دست، صاف و به تدریج در مقاومت آن افزایش می یابد.
3. چرخش مشخص شده را از روی انگشت برای نوع اتصال اعمال کنید. اتصالات فشاری لوله کشی استاندارد بریتانیا و اروپا (BS EN 1254): 1 و 1/4 دور برای لوله مسی، 2 دور برای لوله پلاستیکی (که برای تغییر شکل درج نرم تر به فشرده سازی بیشتری نیاز دارد). اتصالات ابزار دوقلوی (نوع Swagelok): دقیقاً 1 و 1/4 چرخش انگشتان برای مونتاژ اولیه. این مشخصات چرخشی قابل اعتمادتر از مشخصات گشتاور برای نصب میدانی است، زیرا به آچار گشتاور کالیبره شده نیاز ندارد و تحت تأثیر تغییرات روانکاری رزوه بین مجموعه ها قرار نمی گیرد.
4. پس از چرخش مشخص شده سفت کردن را بدون توجه به اینکه آیا مفصل احساس "جامد" می کند، ادامه ندهید. سفت شدن بیش از حد بیش از چرخش مشخص شده، فرول را بیش از حد خرد می کند، آسیب لوله را در محل گزش فرول ایجاد می کند، و غلظت تنشی ایجاد می کند که باعث می شود لوله تحت فشار چرخه ترک بخورد، حتی اگر اتصال در ابتدا در آزمایش فشار استاتیکی نشتی به نظر برسد.

اتصالات کمپرسور هوا: انواع، اتصالات و طراحی سیستم

اتصالات کمپرسور هوا یک اصطلاح دسته‌بندی است که شامل چندین نوع اتصالات مختلف می‌شود که در نقاط مختلف یک سیستم هوای فشرده استفاده می‌شوند، از اتصال خروجی کمپرسور تا خط اصلی توزیع تا نقاط اتصال ابزار هوا. درک اینکه کدام نوع اتصالات برای کدام قسمت از سیستم هوای فشرده مناسب است از خطاهای رایج استفاده از اتصالات انتهای ابزار در لوله کشی ثابت یا اعمال اتصالات فشاری لوله کشی در نقاط اتصال ابزار که در آن چرخه قطع آنقدر مکرر است که فرول در اثر مونتاژ مجدد آسیب می بیند، جلوگیری می کند.

سه منطقه یک سیستم هوای فشرده و الزامات اتصال آنها

یک سیستم کامل توزیع هوای فشرده دارای سه ناحیه عملکردی متمایز است که هر کدام دارای الزامات اتصال متفاوت هستند:

• منطقه 1: خروجی کمپرسور به گیرنده هوا (خط اصلی فشار قوی): این بخش بالاترین فشار و دما را در سیستم انجام می دهد، به طوری که هوای فشرده از کمپرسور در 100 تا 175 PSI (7 تا 12 بار) و دمای 50 تا 120 درجه سانتیگراد بسته به نوع کمپرسور و مشخصات پس کولر خارج می شود. اتصالات در این ناحیه باید برای حداکثر فشار برش کمپرسور با ضریب ایمنی مناسب، دارای درجه فشار باشند. اتصالات فشاری برای لوله های مسی یا فولادی، یا اتصالات برنجی با رزوه BSP، مشخصات استاندارد برای اتصالات منطقه 1 هستند.
• منطقه 2: افت گیرنده هوا تا توزیع (زیرساخت توزیع ثابت): این بخش هوای فشرده را در کارگاه یا تأسیسات با فشار کاری (معمولاً 80 تا 125 PSI یا 5.5 تا 8.6 بار) توزیع می کند. اتصالات برنجی رزوه ای ثابت برای اتصالات خط اصلی، با اتصالات فشاری برای هر گونه اتصالات شاخه مسی یا لوله انعطاف پذیر، مشخصات استاندارد هستند. این اتصالات یک بار در حین نصب ساخته می شوند و به طور منظم دچار اختلال نمی شوند، در نتیجه اتصالات فشاری یا رزوه ای به همان اندازه مناسب است. اتصالات اتصال سریع برای زیرساخت های ثابت منطقه 2 مناسب نیستند: آنها تحت چرخه فشار پایدار یک سیستم کمپرسور دائماً در حال کار نشت می کنند.
• منطقه 3: ابزار توزیع قطره به هوا (که اغلب قطع می شود): این بخش، نقطه اتصال شیلنگ و ابزار انعطاف پذیر است که در طول کار عادی کارگاه، چندین بار در روز وصل و جدا می شود. کوپلینگ‌های اتصال سریع (شاخه‌های فشاری و سوکت‌های یقه آزاد) مشخصات اجباری برای منطقه 3 هستند، زیرا امکان تغییر سریع ابزار بدون ابزار را فراهم می‌کنند، هنگامی که دوشاخه جدا می‌شود یک مهر و موم خودکار ایجاد می‌کنند و برای هزاران چرخه اتصال-قطع در طول عمر سرویس‌شان طراحی شده‌اند. اتصالات فشرده سازی برای منطقه 3 مناسب نیستند: هر قطع اتصال برای خارج کردن شیلنگ انعطاف پذیر از سوکت، مستلزم بریدن فرول از انتهای شلنگ و نصب اتصالات فشرده سازی جدید است که برای تعویض روزانه ابزار عملی نیست.

اتصالات کمپرسور هوای فشرده برای زیرساخت های ثابت

در منطقه 1 و منطقه 2 یک سیستم هوای فشرده، اتصالات فشاری برای لوله مسی یا فولادی ضد زنگ در هر کجا که:

• اتصال دائمی خواهد بود یا به ندرت مختل می شود: اتصالات تراکمی در سیستم های توزیع منطقه 2 ممکن است به مدت 10 تا 20 سال دست نخورده باقی بمانند، در این مدت آنها باید عملکرد ضد نشتی را در برابر چرخه فشار مداوم چرخه روشن/خاموش کمپرسور حفظ کنند (معمولاً 5 تا 20 سیکل فشار در ساعت در یک کارگاه شلوغ).
• اتصالات لوله OD کاربردی تر از اتصالات رزوه لوله هستند: در منیفولدهای انشعابی پیچیده و سیستم‌های توزیع هوای ابزاری که در آن به چندین اتصال با سوراخ کوچک در یک فضای فشرده نیاز است، اتصالات فشاری روی لوله‌های مسی یا ضد زنگ 6 میلی‌متری، 8 میلی‌متری یا 10 میلی‌متری OD آسان‌تر از اتصالات لوله‌های رزوه‌دار مشابه در همان فضا، آسان‌تر و کمتر مستعد شل شدن ناشی از ارتعاش هستند.
• هوای فشرده حاوی رطوبتی است که باعث خوردگی اتصالات رزوه ای فولادی می شود: لوله مسی با اتصالات تراکمی برنجی نسبت به میعاناتی که در سیستم‌های توزیع هوای فشرده زمانی که هوا در زیر نقطه شبنم خود در لوله‌های توزیع سرد می‌شود، در برابر خوردگی مقاوم است. لوله فولادی با اتصالات گالوانیزه یا رزوه ای به تدریج از این رطوبت داخلی خورده می شود و در نهایت ذرات زنگ زدگی را به جریان هوا می ریزد که به ابزارهای هوای پایین دست آسیب می رساند و سیستم های کنترل پنوماتیک را آلوده می کند.

اتصالات کمپرسور هوا با اتصال سریع: استانداردها و سازگاری

کوپلینگ اتصال سریع در نقاط اتصال ابزار هوای Zone 3 از نظر فنی یک اتصال فشرده نیست، اما قابل مشاهده ترین و پرکاربردترین جزء در هر سیستم اتصالات کمپرسور هوا است. اتصالات اتصال سریع برای هوای فشرده در چندین استاندارد ناسازگار موجود است و انتخاب استاندارد تعیین می کند که کدام شیلنگ ابزار و اتصالات ابزار می تواند در سراسر سیستم استفاده شود:

این استانداردها با یکدیگر ناسازگار هستند: یک دوشاخه استاندارد یورو در یک سوکت استاندارد صنعتی وارد نمی شود، حتی اگر هر دو به طور اسمی اندازه بدنه 1/4 اینچ باشند. انتخاب یک استاندارد ثابت واحد در سراسر یک سیستم هوای فشرده در زمان نصب، از مشکلات ناسازگاری که هنگام ترکیب ابزارهای بازارهای منطقه‌ای مختلف در یک کارگاه به وجود می‌آیند، جلوگیری می‌کند. کوپلینگ یورو بیشترین استفاده را در سطح جهانی دارد و به دلیل گسترده ترین سازگاری لوازم جانبی ابزار به طور کلی برای نصب های جدید توصیه می شود.

نصب اتصالات فشرده سازی برنجی: گام به گام برای لوله های مسی، پلاستیکی و ضد زنگ

نصب صحیح اتصالات فشرده سازی برنجی عامل تعیین کننده عملکرد طولانی مدت بدون نشتی است. فرآیند نصب ساده است، اما در هر مرحله دارای الزامات خاصی است که در صورت رد شدن یا انجام نادرست، اتصالاتی ایجاد می‌شود که تحت چرخه فشار از کار می‌افتند، حتی اگر آزمایش فشار استاتیک اولیه را در فشار کم پشت سر بگذارند.

نصب اتصالات فشاری برنجی بر روی لوله مسی

لوله مسی رایج ترین کاربرد برای اتصالات فشرده سازی برنجی در لوله کشی مسکونی و تجاری است و روش نصب لوله مسی معیاری است که سایر مواد لوله با آن مقایسه می شوند:

1. لوله مسی را با استفاده از لوله برش مربعی برش دهید. یک برش اره برقی یک انتهای کمی زاویه‌دار ایجاد می‌کند که از قرار گرفتن کامل لوله در برابر استاپ لوله جلوگیری می‌کند. صورت زاویه دار فقط در یک نقطه با استاپ تماس پیدا می کند و در طرف دیگر شکافی باقی می ماند که به لوله اجازه می دهد در حین سفت شدن مهره با زاویه به جلو هل داده شود و تغییر شکل نامتقارن فرول ایجاد شود و یک مفصل در سمتی که لوله کاملاً در برابر استاپ قرار نداشت نشت می کند. یک برش لوله در 30 تا 60 ثانیه یک برش کاملا مربعی ایجاد می کند و قیمت آن 5 تا 25 دلار است.
2. انتهای لوله را هم در داخل و هم از خارج سوراخ کنید. چرخ برش لوله برش یک سوراخ داخلی جزئی و یک غلتک خارجی جزئی در لبه برش به جا می گذارد. سوراخ داخلی جریان را محدود می کند. رول خارجی مانع از قرار گرفتن لوله در برابر استاپ لوله می شود. هر دو را با ابزار ادغام زدایی بر روی تیوب کاتر یا با یک ریمر جداکننده جدا کنید.
3. مهره فشاری را روی لوله بلغزانید، سپس فرول را روی لوله بلغزانید. قبل از اینکه لوله در بدنه اتصالات وارد شود، هر دو باید روی لوله باشند. مهره فشاری ابتدا (با انتهای رزوه شده رو به اتصالات) و سپس فرول ادامه می یابد. اگر هر کدام به ترتیب اشتباه یا جهت اشتباه روی لوله قرار داده شده باشد، اتصالات را نمی توان بدون برداشتن لوله از بدنه اتصالات و شروع مجدد مونتاژ کرد.
4. لوله را به طور کامل در بدنه اتصالات قرار دهید تا زمانی که در برابر لوله متوقف شود. در حالی که لوله را در تراز مستقیم با سوراخ اتصال نگه دارید، محکم به جلو فشار دهید. هنگامی که لوله با شانه توقف لوله در داخل بدنه اتصال تماس می گیرد، باید یک توقف قطعی را احساس کنید یا بشنوید.
5. در حالی که لوله را به سمت جلو در مقابل دریچه لوله نگه داشته اید، فرول را به سمت جلو بلغزانید تا با صندلی بدنه اتصال تماس پیدا کند و مهره فشاری را روی بدنه اتصال قرار دهید تا محکم شود. قبل از اینکه مهره سفت شود، فرول باید در دهانه بدنه مناسب قرار گیرد.
6. بدنه اتصالات را با یک آچار نگه دارید و مهره فشاری 1 و 1/4 دور را با آچار دوم محکم کنید. برای ثابت نگه داشتن بدنه از تخت های بدنه مناسب استفاده کنید و فقط مهره فشاری را بچرخانید. اجازه ندهید بدنه اتصالات بچرخد، زیرا ممکن است اتصال اتصالات در انتهای دیگر بدنه را تحت فشار قرار دهد.
7. قبل از پوشش دادن یا عایق کاری، اتصال تکمیل شده را آزمایش کنید. برای تامین آب، با فشار کاری 1.5 برابر به مدت حداقل 15 دقیقه تست کنید. برای هوای فشرده، تمام اتصالات را با یک محلول حباب‌ساز آزمایش کنید: حباب‌های پایدار در یک اتصال نشان‌دهنده نشتی است که نیاز به سفت کردن مهره فشاری یک چهارم دور اضافی دارد.

تطبیق اتصالات فشرده سازی برنجی برای لوله پلاستیکی

اتصالات فشاری برنجی را می توان با لوله های پلاستیکی (پلی اتیلن، نایلون، پی وی سی و مواد مشابه) استفاده کرد، اما نیاز به افزودن یک لوله (لاینر) دارد و معمولاً به چرخش سفت کننده اضافی فراتر از روش استاندارد لوله مسی نیاز دارد:

• درج لوله (لاینر): یک آستین پشتیبانی کوتاه برنجی یا پلاستیکی که قبل از مونتاژ به انتهای لوله فشار داده می شود. بدون درج، سفت کردن مهره فشاری دیواره لوله پلاستیکی را به سمت داخل زیر فرول فشرده می‌کند، سوراخ لوله را کاهش می‌دهد و تغییر شکل بیضی شکلی ایجاد می‌کند که می‌تواند باعث بیرون کشیدن لوله تحت فشار از اتصالات شود، حتی اگر به نظر می‌رسد فرول سطح بیرونی را گرفته است. درج از سوراخ لوله در برابر این فروپاشی حمایت می کند، سطح مقطع گرد لوله را حفظ می کند و به فرول اجازه می دهد تا سطح بیرونی را بدون تغییر شکل سوراخ کند.
• سفت کردن اضافی برای لوله پلاستیکی: لوله پلاستیکی نرم تر از مس است و برای رسیدن به عمق گزش فرول که نیروی چنگ زدن معادل ایجاد می کند به چرخش مهره بیشتری نیاز دارد. اکثر سازندگان اتصالات، 2 دور برای لوله پلاستیکی در مقابل 1 و 1/4 پیچ برای مس تعیین می کنند، که برای جبران تغییر شکل بیشتر مورد نیاز برای رسیدن به نیش کافی در سطح خارجی پلاستیکی کمتر مقاوم است.

عیب یابی اتصالات فشرده سازی برنجی و اتصالات کمپرسور هوا

حتی اتصالات تراکمی که به درستی مونتاژ شده اند گهگاه در حین کار نشتی ایجاد می کنند و اتصالات کمپرسور هوا در محیط های کارگاهی تنش های اضافی ناشی از ارتعاش و چرخه دما را تجربه می کنند که می تواند به مرور زمان باعث شل شدن یا آسیب به مفاصل شود. عیب یابی سیستماتیک اکثر مسائل مربوط به اتصالات فشرده سازی را بدون جداسازی و تعویض کامل حل می کند.

تشخیص نشتی در اتصالات فشرده سازی

هنگامی که یک اتصالات فشاری نشت می کند، محل نشتی علت را نشان می دهد و روش صحیح تعمیر را تعیین می کند:

• نشتی قابل مشاهده در محل اتصال رزوه مهره فشاری به بدنه: نشتی بین فرول و صندلی بدنه مناسب است که معمولاً به دلیل سفت نشدن کافی (قراردادن کامل فرول روی بدنه) یا آسیب به صندلی بدنه از تلاش مونتاژ قبلی با فرول بیش از حد تغییر شکل یافته است. تعمیر: مهره فشاری را یک چهارم دور بیشتر سفت کنید و دوباره تست کنید. اگر نشتی پس از 1/4 دور سفت شدن بیشتر ادامه داشت، صندلی بدنه را جدا کرده و از نظر آسیب بررسی کنید. صندلی بدن آسیب دیده نیاز به تعویض بدنه مناسب دارد.
• نشتی در سطح لوله بین فرول و لوله: فرول به طور کامل به OD لوله گاز نخورده است، که معمولاً به دلیل سفت نشدن کافی مهره، OD لوله خارج از تحمل (بسیار کوچک برای گرفتن فرول) یا فرول نادرست برای مواد لوله ایجاد می شود. تعمیر: مهره فشاری را 1/4 تا 1/2 دور بیشتر سفت کنید. OD لوله را با کولیس اندازه گیری کنید تا مطمئن شوید که در محدوده تحمل اندازه اتصالات است. برای خرابی های مکرر با همان لوله، OD لوله را با داده های سازگاری سازنده اتصالات بررسی کنید.
• لوله تحت فشار از اتصالات خارج می شود: فرول به عمق نیش کافی برای مقاومت در برابر نیروی خروجی محوری ناشی از فشار سیستم وارد بر مقطع لوله دست نیافته است. این معمولاً به دلیل سفت شدن ناکافی یا عدم تحمل لوله OD ایجاد می شود. تعمیر: اگر لوله نسبت به بدنه اتصال حرکت نکرده است، مهره فشاری را 1/4 دور بیشتر سفت کنید. اگر لوله حرکت کرده باشد و فرول در امتداد سطح لوله لیز خورده باشد، اتصالات باید جدا شود و فرول آسیب دیده جایگزین شود، زیرا یک فرول لغزنده را نمی توان به تنهایی با سفت کردن به درستی جابه جا کرد.

مشکلات اتصال کمپرسور هوا مخصوص سیستم های هوای فشرده

• شل شدن اتصالات فشاری در اثر لرزش: کمپرسورها ارتعاش قابل توجهی در فرکانس کار ایجاد می کنند (معمولا 50 تا 60 هرتز برای موتورهای تک فاز AC) که از طریق اتصالات لوله کشی صلب به تمام اتصالات در سیستم منتقل می شود. اگر دامنه ارتعاش برای غلبه بر اصطکاک در رزوه مهره کافی باشد، اتصالات فشاری در فاصله 1 تا 2 متری بدنه کمپرسور ممکن است دچار شل شدن تدریجی شوند. راه حل ها شامل نصب اتصالات شیلنگ تقویت شده انعطاف پذیر بین کمپرسور و لوله سفت و سخت (عایق ارتعاش)، افزودن مهره فشاری مهره در جایی که اتصالات استاندارد شامل آن نمی شود، یا استفاده از اتصالات درجه یک ابزار دوقلوی با نیروی گیره فرول به لوله بالاتر در ناحیه با ارتعاش بالا است.
• اتصال سریع تلفات هوای کوپلینگ زمانی که هیچ ابزاری وصل نیست: مهر و موم در یک سوکت اتصال سریع یک حلقه O داخلی است که وقتی هیچ دوشاخه ای وارد نشده باشد، بسته می شود. اگر این اورینگ فرسوده، سوراخ شده یا آلوده به روغن کمپرسور باشد، به طور کامل آب بندی نمی شود و هوا به طور مداوم از سوکت خالی خارج می شود. اورینگ را تعویض کنید (در بسته های کیت تعمیر برای اکثر استانداردهای اتصال سریع کوپلینگ موجود است) یا اگر صندلی اورینگ آسیب دیده است، مجموعه سوکت را تعویض کنید.
• خوردگی اتصالات فشاری ناشی از میعانات: میعانات (آب مایع) که در سیستم توزیع هوای فشرده انباشته می شود کمی اسیدی است (معمولاً pH 4 تا 6 ناشی از CO2 محلول) و به مرور زمان به سطوح اتصالات برنجی و فولادی در معرض حمله حمله می کند. اطمینان حاصل کنید که شیر تخلیه گیرنده هوا به طور روزانه برای حذف میعانات قبل از تبخیر مجدد به جریان هوا و تراکم مجدد در اتصالات پایین دست کار می کند. یک جداکننده رطوبت با تخلیه شناور خودکار در اولین نقطه انشعاب بعد از گیرنده هوا نصب کنید تا میعانات حجیم را قبل از رسیدن به اتصالات توزیع جذب کند.

اندازه اتصالات فشرده سازی: لوله OD در مقابل اندازه اسمی لوله

یکی از رایج‌ترین منابع سردرگمی هنگام خرید اتصالات فشرده‌سازی برنجی و اتصالات کمپرسور هوا، تفاوت بین اندازه لوله OD (که مرجع اندازه‌گیری صحیح برای اتصالات فشاری است) و اندازه اسمی لوله (که مرجع اندازه‌گیری اتصالات رزوه‌ای است) است. اشتباه گرفتن این دو سیستم اندازه‌گیری منجر به خرید اتصالاتی می‌شود که از نظر فیزیکی نمی‌توان آن‌ها را با لوله‌ای که از قبل در محل نصب است مونتاژ کرد.

چرا اتصالات فشرده سازی بر اساس لوله OD اندازه می شوند؟

اتصالات فشاری توسط حلقه ای که سطح بیرونی واقعی لوله را می گیرد مهر و موم می شوند. قطر سوراخ فرول و قطر سوراخ بدنه اتصالات هر دو با قطر خارجی واقعی لوله مطابقت دارند که برای تناسب آنها طراحی شده اند. اگر سوراخ فرول حتی 0.5 میلی متر از لوله OD بزرگتر باشد، فرول لوله را به طور قابل اعتمادی نمی گیرد. اگر 0.5 میلی متر کوچکتر باشد، فرول را نمی توان بدون نیرویی که قبل از مونتاژ آن را تغییر شکل می دهد، روی لوله نصب کرد. به همین دلیل، اتصالات فشاری همیشه باید با قطر خارجی واقعی لوله در حال اتصال مشخص شود، نه با ضخامت دیواره لوله، سوراخ داخلی یا اندازه اسمی.

اندازه های معمول لوله OD و معادل های فشرده سازی آنها

سوالات متداول

1. اتصالات فشاری بدون هیچ گونه لحیم کاری یا درزگیر رزوه ای چگونه کار می کنند؟

اتصالات فشاری با استفاده از نیروی مکانیکی برای ایجاد یک مهر و موم تماس فلز به فلز کار می کنند که بسیار قوی تر از فشاری است که اتصالات باید داشته باشد. هنگامی که مهره فشاری سفت می‌شود، یک حلقه فلزی تغییر شکل‌پذیر بین سطح مخروطی مهره و نشیمنگاه بدنه اتصالات به حرکت در می‌آورد و پیچ را به‌طور پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، بنابراین OD لوله را گرفته و به طور همزمان روی صندلی بدنه می‌بندد. تنش تماسی در رابط آب بندی فرول به بدنه پس از سفت شدن صحیح اتصالات فشرده برنجی استاندارد معمولاً 400 تا 600 مگاپاسکال است، در حالی که حداکثر فشار کاری معمولاً 1.5 تا 3.5 مگاپاسکال (15 تا 35 بار) است. تنش تماس 100 تا 400 برابر از فشار کاری فراتر می رود و یک مهر و موم فلزی خود انرژی ایجاد می کند که برای حفظ عملکرد ضد نشتی نیازی به مواد درزگیر اضافی ندارد. درزگیر رزوه یا نوار PTFE نباید روی رزوه های اتصالات فشاری اعمال شود زیرا درگیری با رزوه هیچ بخشی از مهر و موم را تشکیل نمی دهد و درزگیر رزوه روی رزوه مهره فشاری ضریب اصطکاک را به گونه ای تغییر می دهد که باعث می شود فرول بیش از حد رانده شود یا تعداد چرخش کمتر از حد مشخص شود.

2. مهره فشاری چیست و چند دور باید سفت کرد؟

مهره فشاری جزء رزوه‌ای قابل مشاهده بیرونی مجموعه اتصالات فشاری است که سفت می‌شود تا فرول را در مقابل نشیمنگاه بدنه اتصالات و قطر بیرونی لوله قرار دهد و درزگیر محکم فشار ایجاد کند. مهره فشاری دارای یک رزوه داخلی است که بدنه اتصال را درگیر می کند و یک صفحه مخروطی داخلی دارد که با قسمت عقب فرول تماس می گیرد. مشخصات سفت کردن صحیح بستگی به استاندارد اتصال مورد استفاده دارد. برای اتصالات فشاری لوله کشی استاندارد تک فرول (BS EN 1254 و معادل آن) روی لوله مسی، مشخصات استاندارد 1 و 1/4 دور از انگشت می باشد. برای لوله‌های پلاستیکی با همان نوع اتصال، معمولاً 2 چرخش با انگشت نیاز است. برای اتصالات درجه ابزار دوقلویی که از استاندارد Swagelok پیروی می کنند، دقیقاً 1 و 1/4 دور از سفت شدن انگشت برای مونتاژ اولیه مشخص شده است. برای سفت کردن مجدد مفصلی که نشتی کوچک ایجاد کرده است، یک ربع دور اضافی حداکثر سفت کردن اضافی است که باید قبل از این که نتیجه گیری شود که فرول نیاز به تعویض دارد اعمال شود.

3. چرا اتصالات فشاری برنجی در بیشتر کاربردهای لوله کشی بهتر از اتصالات پلاستیکی یا فولادی هستند؟

اتصالات تراکمی برنجی در اکثر کاربردهای لوله کشی از اتصالات فشرده سازی پلاستیک بهتر عمل می کنند زیرا برنج مقاومت دمایی بالاتری را ارائه می دهد (اتصالات فشرده سازی پلاستیکی معمولاً به 60 تا 80 درجه سانتیگراد در مقابل 120 درجه سانتیگراد اتصالات برنجی محدود می شوند) ، مقاومت در برابر تغییر شکل فرول بیشتر (که باعث می شود مقاومت در برابر تغییر شکل فرول بیشتر باشد و مقاومت در برابر نفوذ شیمیایی بالاتر به محصولات U را می دهد. و مواد شیمیایی تصفیه آب اتصالات تراکمی برنجی در لوله کشی آب از اتصالات فولادی استاندارد در لوله کشی آب عملکرد بهتری دارند زیرا برنج در حضور آب و میعانات زنگ نمی زند و ذرات زنگ زدگی را که اتصالات فولادی در نهایت منجر به تامین آب می شود و خوردگی پیشرونده ای که دیوارهای اتصالات فولادی را در طول زمان ضعیف می کند از بین می برد. اتصالات فشاری فولادی یا فولادی ضد زنگ فقط در کاربردهایی که دما، فشار یا محیط شیمیایی سیستم از قابلیت‌های برنجی فراتر می‌رود، مانند سیستم‌های هیدرولیک فشار بالا، خطوط بخار با دمای بالا، یا کاربردهای فرآیند شیمیایی تهاجمی، روی برنج مشخص می‌شوند.

4. آیا می توان اتصالات فشرده سازی را پس از مونتاژ اولیه دوباره استفاده کرد یا جدا کرد؟

اتصالات تراکمی را می توان از نظر فنی با جدا کردن مهره فشاری جدا کرد، اما فرول که در طول مونتاژ اولیه تغییر شکل داده است، معمولاً باید جایگزین شود تا اینکه در یک مجموعه جدید استفاده مجدد شود. فرول تغییر شکل یافته به طور دائم بر روی قطر خارجی لوله در موقعیت مونتاژ اولیه خود فشرده شده است: اگر لوله برداشته شود و مجدداً وارد شود، به ندرت می توان فرول را دقیقاً در جایی که در طول مونتاژ اولیه قرار داشت تغییر مکان داد و فرول از قبل تغییر شکل یافته ممکن است در یک موقعیت کمی متفاوت مهر و موم کافی ایجاد نکند. در صورتی که صندلی آسیب ندیده باشد، بدنه اتصال می تواند به طور نامحدود مورد استفاده مجدد قرار گیرد. در عمل، کیت‌های مونتاژ مجدد اتصالات فشرده‌سازی (حاوی فرول‌ها و مهره‌های جدید) از تولیدکنندگان اتصالات در دسترس هستند و رویکرد صحیحی برای اتصالات جداشده‌ای هستند که باید به سرویس بازگردانده شوند. هرگز سعی نکنید فرول از قبل ساخته شده را به موقعیت جدیدی بر روی لوله منتقل کنید و آن را مجدداً سفت کنید تا درزگیر قابل اطمینان باشد.

5. اتصالات کمپرسور هوا چه تفاوتی با اتصالات فشاری لوله کشی استاندارد دارند؟

اتصالات کمپرسور هوا شامل سه نوع محصول متمایز است که به بخش‌های مختلف سیستم هوای فشرده خدمت می‌کنند، در حالی که اصطلاح اتصالات فشاری لوله‌کشی معمولاً فقط به اتصالات فشاری لوله-OD با فرول و مهره اشاره دارد. اتصالات زیرساختی ثابت در سیستم‌های هوای فشرده از اتصالات فشاری برنجی استاندارد روی لوله‌های مسی یا ضد زنگ استفاده می‌کنند که از نظر عملکردی با اتصالات فشاری لوله‌کشی در مکانیسم آب‌بندی فشرده‌شان یکسان هستند. اتصال در گیرنده هوا، تنظیم کننده فشار و واحد فیلتراسیون از اتصالات برنجی رزوه ای BSP یا NPT به جای اتصالات فشرده سازی استفاده می کند. نقطه اتصال ابزار از کوپلینگ‌های اتصال سریع استفاده می‌کند که با یک یقه فشار می‌دهند و آزاد می‌کنند، که مکانیزمی کاملاً متفاوت از آب‌بندی فشاری است و نیازی به پیچ یا مهره ندارد. بنابراین دسته اتصالات کمپرسور هوا هر سه نوع را پوشش می دهد و مشخصات صحیح بستگی به این دارد که کدام قسمت از سیستم متصل می شود.

6. علت نشتی اتصالات فشاری چیست و چگونه آن را تعمیر کنم؟

نشتی اتصالات فشاری چهار علت اصلی دارد. سفت نشدن ناکافی (مهره فشاری به اندازه کافی از سفت شدن انگشتان دور نشده تا به طور کامل فرول را تغییر شکل دهد) باعث ایجاد نشتی می شود که معمولاً به سفت شدن مهره تراکمی یک چهارم دور اضافی پاسخ می دهد. سفت کردن بیش از حد (مهره بیشتر از چرخش مشخص شده چرخیده است) فرول را بیش از حد خرد می کند و نشتی ایجاد می کند که با سفت شدن بیشتر بدتر می شود تا بهتر. تعمیر صحیح جداسازی کامل قطعات با تعویض فرول است. صندلی بدنه اتصالات آسیب دیده (به دلیل مونتاژ مکرر با فرول بیش از حد تغییر شکل داده شده، یا از آلودگی وارد شده به ناحیه صندلی در حین مونتاژ) باعث ایجاد نشتی می شود که به سفت شدن مهره فشاری پاسخ نمی دهد زیرا سطح آب بندی آسیب دیده است. تعمیر صحیح تعویض بدنه مناسب است. تحمل خارج از لوله OD (قطر لوله برای گرفتن فرول بسیار کوچک است، معمولاً از استفاده از لوله متریک با اتصالات امپریالیستی یا برعکس) نشتی ایجاد می کند که با سفت کردن قابل اصلاح نیست و نیاز به اتصالات با اندازه مناسب برای لوله OD مورد استفاده دارد.

7. آیا باید از نوار PTFE بر روی رزوه های اتصالات فشرده سازی برنجی استفاده کنم؟

خیر، نوار PTFE (نوار تفلون) نباید روی رزوه های اتصالات فشرده سازی برنجی اعمال شود. این یکی از رایج‌ترین خطاهای نصب است که توسط افرادی که با اتصالات لوله رزوه‌ای آشنا هستند انجام می‌شود و به اشتباه فرض می‌کنند که اتصالات فشاری از قوانین مونتاژ مشابه اتصالات لوله رزوه‌ای پیروی می‌کنند. در اتصالات لوله رزوه ای (NPT یا BSP)، درگیری رزوه به خودی خود مکانیزم آب بندی اولیه است و نوار PTFE برای تکمیل آب بندی، شکاف های ریز در رزوه را پر می کند. در اتصالات فشاری، درگیری رزوه بین مهره فشاری و بدنه اتصالات صرفاً یک مکانیسم پیشروی مکانیکی است: نیرو ایجاد می‌کند اما هیچ مهر و مومی ایجاد نمی‌کند. مهر و موم منحصراً توسط نشیمنگاه فرول به بدن و تماس های حلقه به لوله که کاملاً مستقل از رزوه هستند تشکیل می شود. افزودن نوار PTFE به رزوه اتصال فشاری، اصطکاک در درگیری رزوه را تغییر می‌دهد و باعث می‌شود که نصاب به گشتاور سفت شدن مشخص شده در موقعیت چرخشی متفاوت از رزوه پر نشده برسد و در نتیجه تغییر شکل نادرست فرول ایجاد شود. نوار PTFE را فقط روی درگاه رزوه غیرفشرده بدنه اتصالات فشاری (مانند یک پورت NPT یا BSP در انتهای مخالف اتصالات از اتصال فشرده)، در جایی که نیاز به آب بندی رزوه است، بمالید.

8. چه مواد لوله ای با اتصالات فشرده سازی برنجی سازگار است؟

اتصالات تراکمی برنجی با لوله مسی (اصلی ترین و رایج ترین کاربرد)، لوله فولادی ضد زنگ گیج سبک (برای کاربردهای با فشار بالاتر یا خوردگی، استفاده از فرول های برنجی نرم یا زنگ نزن مناسب)، لوله پلاستیکی نایلونی و پلی اتیلن (با درج برنجی برای جلوگیری از فشرده سازی در حین خراشیدگی لوله، لوله های پلاستیکی پلی اتیلن) سازگار است. از سفت شدن با انگشت عبور می کند)، و لوله PVC (با همان نیاز درج مانند سایر لوله های پلاستیکی). اتصالات تراکمی برنجی با لوله فولادی زنگ نزن راه راه (CSST) مورد استفاده برای سرویس گاز (که نیاز به اتصالات اختصاصی CSST دارد)، لوله آلومینیومی (که در آن اختلاف پتانسیل الکتروشیمیایی بین آلومینیوم و برنج باعث خوردگی گالوانیکی در تماس فرول می شود) یا لاستیک یا الاستومری نمی تواند بدون استفاده از خرطومی گیره گیر (Apsingrule copressingw) سازگار باشد. شیلنگ سوراخ می شود و به طور ارتجاعی از فشرده سازی فرول بهبود نمی یابد). همیشه داده‌های سازگاری لوله سازنده اتصالات را برای OD لوله خاص، ضخامت دیواره و ترکیب مواد مورد استفاده بررسی کنید، زیرا طراحی فرول بین سازنده‌ها متفاوت است و همه فرول‌ها با همه انواع لوله سازگار نیستند.

9. چگونه بین اتصالات فشرده سازی و اتصالات فشار به اتصال برای برنامه خود انتخاب کنم؟

انتخاب بین اتصالات فشاری و اتصالات فشاری به سه عامل بستگی دارد. اول، فرکانس قطع: اتصالات فشار به اتصال برای مونتاژ و جداسازی مکرر طراحی شده‌اند و برای برنامه‌هایی ایده‌آل هستند که ممکن است برای تعمیر، تعویض فیلتر یا پیکربندی مجدد تجهیزات، اتصال قطع شود. اتصالات فشاری به صورت اتصالات دائمی یا نیمه دائمی طراحی شده اند و نباید به طور منظم از هم جدا شوند. دوم، درجه فشار: اتصالات فشاری برای اندازه‌های لوله متوسط ​​تا بزرگ معمولاً دارای درجه‌بندی فشار بالاتری نسبت به اتصالات فشار به اتصال با سوراخ معادل هستند، و اتصالات فشاری را برای کاربردهای پرفشار هیدرولیک، گاز و فرآیند تبدیل می‌کند. سوم، مهارت نصب مورد نیاز است: اتصالات فشاری برای اتصال نیازی به ابزار، مشخصات گشتاور، و مدیریت فرول ندارند، که باعث می‌شود آنها سریع‌تر و کمتر از اتصالات فشرده‌کننده به مهارت وابسته باشند. برای یک خط اصلی توزیع هوای فشرده دائمی که هرگز قطع نمی شود، اتصالات فشرده سازی روی لوله مسی مطمئن ترین عملکرد طولانی مدت بدون نشتی را ارائه می دهند. برای یک سیستم توزیع نیمکت آزمایشگاهی که مرتباً پیکربندی مجدد می‌شود، اتصالات فشار به اتصال روی لوله‌های نایلونی یا پلی‌اورتان پیکربندی مجدد آسان‌تر و سریع‌تری را بدون هزینه تعویض فرول اتصالات فشرده‌سازی فراهم می‌کنند.

10. حداکثر درجه فشار یک اتصالات فشاری برنجی استاندارد چقدر است؟

حداکثر درجه فشار یک اتصالات فشاری برنجی استاندارد به OD لوله، ضخامت دیواره، طراحی اتصالات و محیط سیال موجود بستگی دارد. برای سرویس آب، اتصالات فشاری استاندارد برنجی بر روی لوله مسی معمولاً بسته به اندازه بین 10 تا 25 بار (145 تا 360 PSI) درجه بندی می شوند، با اتصالات کوچکتر به دلیل دیواره های ضخیم تر و برش عرضی کوچکتر، دارای امتیاز بالاتری نسبت به بزرگتر هستند. برای سرویس هوای فشرده، همان اتصالات معمولاً 10 تا 16 بار (145 تا 232 PSI) درجه بندی می شوند که محدوده عملیاتی همه سیستم های هوای فشرده استاندارد کارگاهی و صنعتی را پوشش می دهد. برای سرویس گاز، به دلیل الزامات قانونی که فاکتورهای ایمنی اضافی را برای تأییدیه اتصالات توزیع گاز اعمال می‌کند، ممکن است رتبه‌بندی‌ها کمتر باشد. اتصالات تراکمی برنجی درجه ابزار دوقلو برای کاربردهای فشار بالا از 200 بار (2900 PSI) برای اندازه‌های لوله بزرگ‌تر تا 800 بار (11600 PSI) برای لوله‌های ابزار فشار بالا با سوراخ کوچک درجه‌بندی می‌شوند، که باعث می‌شود طراحی اتصالات فشرده‌سازی از فشار کم فشار آب در محدوده کامل آب خانگی با فشار کم استفاده شود. و تجهیزات آنالیز گاز.