Zavedení
V průmyslových potrubních systémech hrají kované závitové spojky klíčovou roli při zajišťování bezpečných a netěsných spojů-. Závitové spojky ze slitiny niklu 201 zpracovávající korozivní média a extrémní teploty v průmyslových odvětvích od chemického zpracování po ropu a plyn.
Tento blog zkoumá technické parametry, vlastnosti materiálů a požadavky na shoduZávitové spojky ASME B16.11 N02201.
Pochopení normy ASME B16.11 pro závitové spojky
Norma ASME B16.11 je kritická specifikace, která pokrývá tlakové-teplotní jmenovité hodnoty, rozměry, tolerance, značení a materiálové požadavky pro kované ocelové objímkové-svařovací a závitové fitinky. Tato norma kategorizuje spojky na základě jejich tlakových tříd, přičemž závitové spojky jsou obvykle dostupné v označení třídy 2000, 3000 a 6000.
Tyto tlakové třídy odpovídají různým provozním podmínkám, přičemž vyšší třídy indikují větší schopnost udržet tlak. Norma zajišťuje, že armatury vyrobené různými dodavateli si udrží zaměnitelnost a konzistentní výkon v celém odvětví.
Přehled standardu ASME B16.11
ASME B16.11 je norma American Society of Mechanical Engineers (ASME), která upravuje rozměry, tolerance, materiály a požadavky na testování kovaných závitových a hrdlových-svařovacích potrubních tvarovek, včetně:
N02201 závitové spojky ze slitiny niklu
Lokty, odpaliště, spojky, čepice, zátky a kříže.
Tato norma zajišťuje, že armatury splňují přísná mechanická a rozměrová kritéria pro bezpečný a spolehlivý provoz ve vysoko{0}}tlakých a{1}}teplotních aplikacích.
Vlastnosti ASME B16.11 pro závitové spojky:
Vlákna: Dodržujte standardy ASME B1.20.1 (NPT) nebo ASME B1.20.3 (NPTF).
Tlaková třída: Třída 2000, 3000 a 6000.
Druhy materiálů: Zahrnuje kovanou uhlíkovou ocel, nerezovou ocel, legovanou ocel a slitiny niklu.
Rozměry: Kryty NPS 1/8 až 4.
Slitina niklu 201 UNS N02201 Vlastnosti materiálu
Nikl 201 je komerčně čistá tvářená slitina niklu s minimálním obsahem niklu 99 % a záměrně nízkým obsahem uhlíku, aby se zabránilo křehnutí v důsledku tvorby mezikrystalového uhlíku při zvýšených teplotách. Díky tomuto složení je zvláště vhodný pro aplikace při vysokých-teplotách, kde je zásadní-dlouhodobá stabilita.
Vlastnosti a výhody:
Vynikající odolnost proti korozi v kyselinách, zásadách a neutrálních solných roztocích.
Vynikající výkon v žíravém prostředí až do roztavených stavů včetně.
Dobré mechanické vlastnosti udržované v širokém teplotním rozsahu.
Nízký obsah uhlíku zabraňuje křehnutí při teplotách nad 600 stupňů F (315 stupňů).
Odolnost vůči různým korozivním médiím, včetně suchého chlóru a chlorovodíku až do 550 stupňů.
ASME B16.11 Nikl 201Mechanické a fyzikální vlastnosti
Níže uvedená tabulka uvádí typické mechanické vlastnosti slitiny Nikl 201:
|
Vlastnictví |
Hodnota metriky |
Imperiální hodnota |
|
Hustota |
8,89 g/cm³ |
0,321 lb/in³ |
|
Bod tání |
1435-1446 stupňů |
2615-2635 stupňů F |
|
Pevnost v tahu (žíhaná) |
403 MPa |
58 500 psi |
|
Mez kluzu (žíhaná) |
103 MPa |
14 900 psi |
|
Prodloužení při přestávce |
50% |
50% |
|
Tepelná vodivost |
79,3 W/mK |
550 BTU·in/(h·ft²· stupeň F) |
ASME B16.11 Nikl 201 závitové spojky Technické specifikace
ASME B16.11 specifikuje přesné rozměrové požadavky na závitové spojky, aby bylo zajištěno správné uložení a funkce v potrubních systémech.
Norma pokrývá plné spojky (se závitem na obou koncích) a poloviční spojky (se závitem na jednom konci), přičemž posledně jmenované se běžně používají pro připojení odboček nebo připojení zařízení.
Rozměry třídy 3000 (NPS 1/2 až 4):
|
NPS |
End to End (A) |
Vnější průměr (D) |
Min. Délka závitu (B) |
|
1/2 |
48 mm |
28 mm |
10,9 mm |
|
3/4 |
51 mm |
35 mm |
12,7 mm |
|
1 |
60 mm |
44 mm |
14,7 mm |
|
1¼ |
67 mm |
57 mm |
17,0 mm |
|
1½ |
79 mm |
64 mm |
17,8 mm |
|
2 |
86 mm |
76 mm |
19,0 mm |
|
2½ |
92 mm |
92 mm |
23,6 mm |
|
3 |
108 mm |
108 mm |
25,9 mm |
|
4 |
121 mm |
140 mm |
27,7 mm |
Rozměry třídy 6000 (NPS 1/2 až 4):
|
NPS |
End to End (A) |
Vnější průměr (D) |
Min. Délka závitu (B) |
|
1/2 |
48 mm |
38 mm |
10,9 mm |
|
3/4 |
51 mm |
44 mm |
12,7 mm |
|
1 |
60 mm |
57 mm |
14,7 mm |
|
1¼ |
67 mm |
64 mm |
17,0 mm |
|
1½ |
79 mm |
76 mm |
17,8 mm |
|
2 |
86 mm |
92 mm |
19,0 mm |
|
2½ |
92 mm |
108 mm |
23,6 mm |
|
3 |
108 mm |
127 mm |
25,9 mm |
|
4 |
121 mm |
159 mm |
27,7 mm |
ASME B16.11 Nikl 201 závitové spojky Specifikace závitu
Závitové spojky ze slitiny niklu se obvykle vyrábějí se závity NPT, jak je definováno v ASME B1.20.1, ačkoli jsou k dispozici i jiné typy závitů, jako jsou BSP a BSPT, aby splňovaly mezinárodní požadavky.
Norma vyžaduje, aby délka užitečného závitu, včetně plně tvarovaných kořenů a plochých hřebenů, nebyla menší než rozměr J specifikovaný v normě, aby byl zajištěn dostatečný záběr pro tlak{0}}těsný spoj.
ASME B16.11 Výroba závitových spojek niklu 201
Kvalitní závitové spojky ze slitiny niklu jsou vyráběny podle několika klíčových norem:
ASTM B564 / ASME SB564: Standardní specifikace pro výkovky ze slitiny niklu.
ASME B16.11: Kované kování standard.
MSS SP-79, SP-95, SP-97: Doplňkové specifikace pro armatury.
BS 3799: Britská norma pro armatury ocelových trubek.
Výrobní proces
1. Výběr a příprava surovin
Výrobní proces začíná výběrem vysoce čistých výkovků ze slitiny niklu UNS N02201, které musí odpovídat normám ASTM B160 / ASME SB564.
Suroviny pocházejí z certifikovaných oceláren a niklové ingoty nebo sochory procházejí testováním konzistence chemického složení, aby byly splněny přísné požadavky ASME B16.11.
Před kováním je materiál podroben spektrální analýze k ověření slitiny a poté je rozřezán na sochory s přesnými rozměry vhodnými pro řezání závitů a kování.
2. Kování a tváření
Vybrané ocelové předvalky z niklu 201 se ohřívají na optimální teploty v peci s řízenou atmosférou, aby byla zajištěna tažnost a tvárnost. Uzavřené-procesy zápustkového kování nebo pěchování za tepla se používají k formování materiálu do hrubých-obrobených spojovacích polotovarů s rozměry blízkými konečným rozměrům specifikovaným v ASME B16.11.
Po vykování se spoje chladí vzduchovým chlazením nebo chlazením pece, v závislosti na metalurgických požadavcích, aby se zabránilo praskání nebo deformaci. Kovaný polotovar je poté nahrubo opracován-, aby se odstranil přebytečný materiál při zachování tolerancí pro následné řezání závitů.
3. Obrábění a rozměrová přesnost
Kovaný spoj je CNC-obráběn nebo soustružen tak, aby bylo dosaženo přesných rozměrů jmenovitého průměru trubky v souladu s ASME B16.11. Vnitřní průměr, vnější průměr a tloušťka stěny jsou přesně -obrobeny, aby bylo zajištěno dobré přizpůsobení potrubí a udržení tlaku.
Klíčové rozměry, jako je hloubka záběru závitu a délka spoje, jsou přísně kontrolovány, aby odpovídaly normám závitů ANSI/ASME B1.20.1 nebo B1.20.3.
4. Řezání závitů (NPT/NPTF) – Přesné tváření závitů
Nejkritičtějším procesem při výrobě závitových spojů je řezání nebo válcování závitů, které musí odpovídat normám ASME B1.20.1 nebo B1.20.3. Kuželové nebo rovné závity jsou obráběny pomocí přesných závitořezných strojů s přísnou kontrolou tolerancí stoupání a úhlu.
U vysokotlakých{0}}aplikací je každý závit kontrolován, aby bylo zajištěno, že vyhovuje požadavkům na jmenovitý tlak ASME B16.11, což zaručuje-netěsnost spojení za extrémních podmínek. Závity jsou také zbaveny otřepů, aby se zabránilo zadření.
5. Tepelné zpracování
Závitové tvarovky procházejí rozpouštěcím žíháním v řízené inertní plynové nebo vakuové peci. Tento proces eliminuje kovací napětí, zlepšuje tažnost a zvyšuje odolnost proti korozi. Žíhání po-obrábění napětí-zabraňuje deformaci nebo praskání za vysokých-tlaků.
Tepelně-zpracovaná tvarovka je poté pomalu ochlazována v tepelně-zpracovaném prostředí, aby byla zachována její mikrostrukturální stabilita.
6. Kontrola a zajištění kvality
Závitové fitinky procházejí přísným nedestruktivním{0}testováním, aby bylo zajištěno, že jejich struktura je bez závad.
Ultrazvukové testování se používá k detekci vnitřních inkluzí nebo dutin, zatímco testování magnetickými částicemi nebo penetrační testování se používá k identifikaci povrchových trhlin. Zkouška hydrostatickým tlakem se používá k ověření jejich netěsnosti při jmenovitém tlaku.
Dále se pro potvrzení shody s normami ASME B1.20.1/B1.20.3 používají závitové kalibry. Každý konektor prochází před konečnou certifikací 100% vizuální kontrolou, aby bylo zajištěno, že jeho povrch je bez vad, jeho závity jsou neporušené a jeho rozměry jsou přesné.
7. Označení a dokumentace
Každá závitová spojka ASME B16.11 Nickel 201 je trvale označena logem výrobce, třídou materiálu, velikostí, tlakovou třídou a tepelným číslem pro plnou sledovatelnost.
Každou šarži doprovázejí protokoly o zkouškách mlýnů a certifikace materiálů, které podrobně popisují chemické složení, mechanické vlastnosti a výsledky NDT.
