Socket Weld در مقابل Butt Weld در مقابل NPT: راهنمای اتصال پایانی API 602 مبتنی بر داده

# Socket Weld در مقابل Butt Weld در مقابل NPT: راهنمای اتصال پایانی API 602 مبتنی بر داده

یک شیر آهنگری می تواند هر آزمایش فشار کارخانه را پشت سر بگذارد و اگر اتصال انتهایی آن برای سیستم لوله کشی اشتباه باشد، پس از نصب همچنان نشت می کند. زمانی که در سفارش خرید فقط «انتهای جوش» یا «انتهای رزوه‌ای» بدون تعریف زمان‌بندی لوله، استاندارد رزوه، آماده‌سازی انتهای، مواد یا الزامات جوشکاری میدانی گفته می‌شود، بیشترین ریسک وجود دارد.

API 602 گیت فشرده، کره زمین و شیرهای یک‌طرفه را از طریق DN 100 (NPS 4) برای خدمات نفت و گاز طبیعی پوشش می‌دهد. در این محدوده اندازه، انتهای جوش سوکت (SW)، جوش لب به لب (BW) و رزوه مخروطی (NPT) همگی می توانند معتبر باشند. قابل تعویض نیستند.

انتخاب صحیح به بیش از کلاس فشار بستگی دارد. مهندسان باید چرخه دما، ارتعاش، مجاز خوردگی، دسترسی برای جوشکاری و بازرسی، حذف آینده و کد لوله کشی را در نظر بگیرند. برای مقایسه استانداردهای گسترده تر، به راهنمای ما مراجعه کنید API 600 در مقابل شیرهای دروازه فورج API 602.

1. چالش صنعتی: بدنه شیر تنها خطر مرزی فشار نیست

بدنه شیر ممکن است ASTM A105N، ASTM A350 LF2 یا ASTM A182 F316L باشد. رتبه بندی فشار-دمای آن ممکن است با ASME B16.34 تأیید شود. با این حال، اتصال نصب شده مجموعه متفاوتی از مکانیسم های شکست را معرفی می کند.

انتهای جوش سوکت: فشرده، محکم، اما حساس به تناسب

یک شیر جوش سوکت لوله را در داخل یک سوکت ماشینکاری شده دریافت می کند. یک جوش فیله قطر بیرونی لوله را به انتهای شیر می‌پیوندد. طراحی فشرده است و از رزوه های لوله در مسیر فشار جلوگیری می کند.

خطر اصلی نصب این است که لوله را به شدت به کف سوکت فشار دهید و آن را در آن موقعیت جوش دهید. روش جوشکاری و کد لوله کشی قابل اجرا به طور معمول نیاز به کشش یا انبساط مشخصی دارند. بدون آن، انبساط حرارتی و انقباض جوش می تواند تنش موضعی بالایی را در ریشه سوکت ایجاد کند. تناسب ضعیف همچنین می تواند یک شکاف داخلی نامنظم ایجاد کند که رسانه های خورنده را حفظ می کند.

SW اغلب برای خطوط لوله کوچک، پرفشار، بخار، هیدروکربن و خطوط فرآیندی که اتصالات جوشی دائمی قابل قبول است انتخاب می شود. ابعاد سوکت، قطر بیرونی لوله، ضخامت دیوار، گروه مواد، فلز پرکننده، پیش گرمایش و عملیات حرارتی پس از جوشکاری باید قبل از جوشکاری تایید شود.

انتهای جوش لب به لب: حفره مداوم و دسترسی بهتر به بازرسی

یک شیر جوش لب به لب با یک مورب جوشی که با انتهای لوله مطابقت دارد آماده می شود. اتصال می‌تواند انتقال داخلی نرم‌تری نسبت به اتصال سوکت ایجاد کند، که در مواردی که فرسایش، خوردگی شکاف، تمیزی، یا دسترسی به مشکل اهمیت دارد مفید است.

BW به تراز دقیق تر و روش جوشکاری شیار مناسب نیاز دارد. مشخصات خرید باید برنامه زمانبندی لوله یا سوراخ واقعی را مشخص کند زیرا ممکن است یک مورب سوپاپ مطابق با جدول 40 با لوله جدول 160 یا XXS مطابقت نداشته باشد. عدم تطابق حفره باعث ایجاد مراحل داخلی، خطر نفوذ ناقص، تلاطم و تعمیر جوش غیر ضروری می شود.

ASME B16.25 آماده سازی انتهای جوشکاری لب به لب را تعریف می کند. معیارهای طراحی، بازرسی، عملیات حرارتی و پذیرش نهایی جوش از کد لوله کشی حاکم و مشخصات پروژه می آید.

NPT به پایان می رسد: مونتاژ سریع، اما نخ ها بخشی از مهر می شوند

اتصالات NPT از رزوه های مخروطی مطابق با ASME B1.20.1 استفاده می کنند. تداخل بین پهلوهای نخ نر و ماده، همراه با یک درزگیر سازگار در صورت مجاز، باعث ایجاد اتصال می شود.

NPT جوشکاری میدانی را کاهش می دهد و می تواند جایگزینی را در خطوط ابزار کوچک یا خطوط ابزار ساده کند. در مواردی که چرخه حرارتی مکرر، لرزش شدید، پیامدهای نشتی خطرناک یا جداسازی مکرر می تواند به رابط رزوه آسیب برساند یا شل شود، جذابیت کمتری دارد. سفت شدن بیش از حد می تواند باعث ترک خوردگی یا اعوجاج انتهای شیر شود. درگیری ناکافی می تواند نخ های بسیار کمی موثر برای حمل بار باقی بگذارد.

هر درخواست "رشته ای" را به عنوان NPT تلقی نکنید. سیستم های BSPT/R، BSPP/G، RC، و سایر سیستم های رزوه ای در پروفیل یا روش آب بندی متفاوت هستند. موجود ما مقایسه شیر رزوه ای و فلنجی مبادلات گسترده تر تعمیر و نگهداری و ارتعاش را توضیح می دهد.

2. راه حل مهندسی ما: قبل از ماشینکاری، اتصال انتهایی را قفل کنید

در CLDG، ما تصمیم نهایی اتصال را به فیلدهایی تقسیم می کنیم که می توان قبل از اینکه بدنه به ماشینکاری نهایی برسد، بررسی شود:

• نوع شیر و اساس طراحی API/ASME؛
• اندازه اسمی و کلاس فشار؛
• SW، BW، NPT، RC، RF، RTJ، یا نیاز به پایانه مخلوط.
• قطر بیرونی لوله، ضخامت دیوار، برنامه و سوراخ
• درجه مواد و کمک هزینه خوردگی؛
• استاندارد روکش، اریب، سوکت یا نخ.
• الزامات جوشکاری، NDE، عملیات حرارتی و گواهینامه.

این مهم است زیرا توضیحاتی مانند "کلاس 800، 1 اینچ، انتهای جوش" ناقص است. همان شیر اصلی می تواند به یک سوکت، یک مورب جوش لب به لب یا حتی دو انتهای مختلف نیاز داشته باشد. بررسی سفارش دیجیتال ما پسوند پایانی را به عنوان یک مشخصه تولید کنترل شده در نظر می گیرد، نه یک یادداشت متن آزاد.

این سیستم همچنین بررسی می‌کند که کلاس فشار انتخابی و مواد با دمای عملیاتی بررسی شوند. خریداران می توانند از ما استفاده کنند راهنمای فشار و دما دریچه آهنگری به عنوان مرجع اولیه، اما انتخاب نهایی باید از کد طراحی پروژه پیروی کند.

یک مورد واقعی سفارش-بازبینی: چرا «SCH40S» نباید به «SCH40» کوتاه شود

یک بررسی اخیر برای عادی سازی سفارش شامل یک شیر DN 15، کلاس 800، F316 با انتهای SW، یک قطعه توله سگ 150 میلی متری و یک نیاز کم انتشار بود. این توصیف منفرد شامل حداقل پنج تصمیم تولید مستقل است: کلاس فشار، جنس بدنه، فرم انتهایی، هندسه لوله متصل، و کنترل انتشار فرار. اگر "SW" صرفاً به عنوان "جوش داده شده" خوانده شود، یا اگر پسوند برنامه از بین برود، سوکت، دیوار لوله، انتقال سوراخ یا سند مسیریابی اشتباه می تواند به تولید برسد.

بنابراین جستجوی برنامه ما قبل از انتخاب یک بعد، رمز کامل را شناسایی می کند. 5S، 10S، 40S، 80S، 40، 80، 160، و XXS را به طور جداگانه تشخیص می دهد و سپس اندازه اسمی را به قطر خارجی و ضخامت دیواره نقشه برداری می کند. عصاره زیر هر اندازه لوله API 602 از NPS 1/2 تا NPS 4 را که در جدول بررسی سفارش ما استفاده شده است، پوشش می دهد. همه ابعاد بر حسب میلی متر می باشد. ستون های جدول ضخامت اسمی دیوار را نشان می دهند. در جایی که تطبیق حفره مورد نیاز است، شناسه محاسبه‌شده «OD - 2t» است.

ضخامت های دیوار ASME B36.19 S-schedule

NPS	DN	لوله OD	SCH 5S	SCH 10S	SCH 40S*	SCH 80S*
1/2	15	21.3	1.65	2.11	2.77	3.73
3/4	20	26.7	1.65	2.11	2.87	3.91
1	25	33.4	1.65	2.77	3.38	4.55
1 1/4	32	42.2	1.65	2.77	3.56	4.85
1 1/2	40	48.3	1.65	2.77	3.68	5.08
2	50	60.3	1.65	2.77	3.91	5.54
2 1/2	65	73.0	2.11	3.05	5.16	7.01
3	80	88.9	2.11	3.05	5.49	7.62
4	100	114.3	2.11	3.05	6.02	8.56

ضخامت برنامه ASME B36.10 و دیواره سنگین

NPS	DN	لوله OD	SCH 40*	SCH 80*	SCH 160	XXS
1/2	15	21.3	2.77	3.73	4.78	7.47
3/4	20	26.7	2.87	3.91	5.56	7.82
1	25	33.4	3.38	4.55	6.35	9.09
1 1/4	32	42.2	3.56	4.85	6.35	9.70
1 1/2	40	48.3	3.68	5.08	7.14	10.15
2	50	60.3	3.91	5.54	8.74	11.07
2 1/2	65	73.0	5.16	7.01	9.53	14.02
3	80	88.9	5.49	7.62	11.13	15.24
4	100	114.3	6.02	8.56	13.49	17.12

*در این محدوده NPS 1/2-4، SCH40 و SCH40S دارای ابعاد فهرست شده یکسانی هستند، مانند SCH80 و SCH80S، اما هویت آنها عمدا حفظ می شود. ASME B36.19 از پسوند "S" برای تشخیص زمانبندی لوله های فولادی ضد زنگ از برنامه های لوله ASME B36.10 استفاده می کند. آنها از نظر ابعادی در هر اندازه ای قابل تعویض نیستند: برای مثال در DN 300 (NPS 12)، جدول بررسی ما 10.31 میلی متر برای SCH40 و 9.53 میلی متر برای SCH40S دارد. تلقی SCH40S به عنوان یک تطابق جزئی برای SCH40 این مرز را پنهان می‌کند و زمانی که از منطق مشخصات مشابه خارج از محدوده سوراخ کوچک استفاده مجدد می‌شود، خطای آینده ایجاد می‌شود.

به همین دلیل است که سفارش نمی تواند فقط اندازه و کلاس شیر را مشخص کند. برای SW، جدول دیواره لوله منطبق و سوراخ باقی مانده در پشت سوکت را کنترل می کند. برای BW، تطبیق حفره و انتقال اریب را کنترل می کند. برای مونتاژ قطعه توله سگ، بخش لوله واقعی جوش داده شده به شیر را کنترل می کند. تصمیم گیری ابعادی قبل از ماشینکاری گرفته می شود و دوباره در برابر نقشه تایید شده بررسی می شود.

کنترل های ساخت و انتشار

قبل از انتشار، انتهای ماشینکاری شده را در برابر نقشه و مشخصات خرید تأیید شده تأیید می کنیم. مسیر بازرسی شامل بررسی ابعاد، رزوه سنج در صورت لزوم، بررسی بصری سطوح ماشینکاری شده، قابلیت ردیابی مواد و آزمایش فشار API 598 پس از مونتاژ شیر می باشد.

برای شیرهای جوش داده شده، مواد بدنه و شرایط عملیات حرارتی با سابقه ساخت مرتبط باقی می مانند. ممیزی سختی ما از آستانه هشدار 2% تورفتگی-بیضی برای رد اندازه‌گیری‌های غیرقابل اعتماد قبل از مونتاژ استفاده می‌کند. ما الگوریتم پردازش تصویر را به عنوان جایگزینی برای صلاحیت جوش ارائه نمی کنیم. این یک کنترل اضافی است که از رسیدن یک آهنگری حاوی فشار نادرست به محل اتصال صحرایی جلوگیری می کند.

3. پارامترهای فیزیکی و کنترل انتخاب

نقطه تصمیم گیری	جوش سوکت (SW)	جوش لب به لب (BW)	NPT رشته ای
اصل مشترک	لوله وارد شده به سوکت؛ جوش فیله خارجی	انتهای شیر اریب که مستقیماً به لوله متصل می شود	تداخل رزوه مخروطی با روش آب بندی تایید شده
مرجع ابعادی اولیه	طراحی سوپاپ تایید شده؛ ابعاد سوکت پروژه; مطابقت لوله OD و دیوار	آماده سازی انتهایی ASME B16.25 به اضافه زمانبندی/ سوراخ لوله مشخص شده	ابعاد رزوه و اندازه گیری ASME B1.20.1
قدرت معمولی	زمانی که فیت آپ صحیح باشد، مفصل با سوراخ کوچک دائمی قوی باشد	اتصال جوش مستمر قوی با نفوذ کنترل شده	بستگی به درگیری رزوه، مواد، درزگیر و گشتاور مونتاژ دارد
مسیر جریان داخلی	پله سوکت و شکاف باقی می ماند	می تواند صاف ترین انتقال را هنگامی که سوراخ ها مطابقت دارند ارائه دهد	اتصال رشته ای یک ناپیوستگی محلی ایجاد می کند
خطر نصب کلید	کمک هزینه عقب نشینی از دست رفته، جوش ضعیف فیله، شکاف به دام افتاده	عدم تطابق حفره، ناهماهنگی، نفوذ ناقص، گرمای اضافی ورودی	استاندارد نخ نادرست، سفت شدن بیش از حد، درگیر نشدن کم، داغ شدن
دسترسی بازرسی	جوش فیله خارجی قابل دسترسی است. شرایط ریشه کمتر مستقیم است	جوش شیار از بررسی حجمی یا سطحی همانطور که مشخص شده است پشتیبانی می کند	گیج های رزوه و درگیری مونتاژ، کنترل های مرکزی هستند
حذف	نیاز به برش دارد	نیاز به برش دارد	در صورتی که رزوه ها قابل تعمیر باقی بمانند، می توان پیچ را باز کرد
بهترین تناسب	فرآیند فشرده دائمی با سوراخ کوچک یا خدمات ابزار	لوله‌های جوشی چرخشی، فرسایشی، تمیز، یا با یکپارچگی بالاتر در صورت مشخص شدن	سرویس ابزار/ابزار قابل جابجایی کوچک که در آن عواقب نشت اجازه می دهد
سفارش خرید باید ذکر شود	SW، اندازه، لوله OD/برنامه، مواد، WPS/کد مورد نیاز	BW، استاندارد اریب، برنامه زمانی/ سوراخ، مواد، WPS/NDE/PWHT	استاندارد NPT، اندازه، جنسیت، مواد، محدودیت های درزگیر

نامگذاری کلاس ASME B16.11 برای اتصالات آهنگری اعمال می شود، نه به طور خودکار برای بدنه شیر. درجه بندی شیر مونتاژ شده باید از استاندارد محصول، گروه مواد، دما، طراحی و علامت گذاری مربوط به خود باشد. به همین ترتیب، برچسب شیر کلاس 800 هیچ گونه جوشکاری یا رزوه میدانی را بدون بررسی کلاس لوله‌گذاری مجاز نمی‌داند.

4. خطاهای نصب که باید کار را متوقف کند

هنگامی که یکی از موارد زیر ظاهر شد، نصب را متوقف کنید و مشخصات را حل کنید:

1. نقشه می گوید SW اما شیر با یک اریب یا برعکس تحویل داده می شود.
2. سوراخ شیر BW با برنامه لوله سفارش داده شده مطابقت ندارد.
3. موضوع فقط به عنوان "1 اینچ" بدون NPT، RC، G یا استانداردهای تعریف شده دیگری توصیف می شود.
4. جوشکار نمی تواند الزامات مواد دریچه، فلز پرکننده، WPS، پیش گرم کردن یا PWHT را تأیید کند.
5. دریچه در موقعیتی جوش داده می شود که می تواند به صندلی ها، بسته بندی یا اجزای داخلی نرم آسیب برساند.
6. بدنه دریچه بار لوله‌کشی خارجی را دریافت می‌کند، زیرا خط در تراز کشیده شده است.
7. آزمایش فشار قبل از تکمیل معاینه و عملیات حرارتی مورد نیاز مفصل برنامه ریزی می شود.

این بررسی ها در مقایسه با قطع کردن شیر کلاس 800 پس از آزمایش هیدرولیک ارزان هستند. آنها همچنین از نتیجه آزمایش فشار کارخانه در برابر بی اعتبار شدن با نصب در میدان محافظت می کنند.

CLDG پیکربندی های NPT، جوش سوکت، جوش لب به لب، RF، FM و RTJ را در محدوده شیر فورجی خود ارائه می کند. جزئیات مواد بدنه، محدوده اندازه، کلاس‌های فشار و گزینه‌های اتصال در لیست ما ذکر شده است صفحه محصول شیر دروازه فولادی فورج شده.

5. خلاصه فنی

SW، BW، و NPT سه استراتژی مختلف مرز فشار هستند. SW ساخت و ساز جوش داده شده فشرده را ارائه می دهد اما نیاز به تنظیم صحیح سوکت دارد. BW یک اتصال پیوسته و کنترل بهتر انتقال داخلی را ارائه می دهد، اما به تطبیق دقیق سوراخ ها و جوشکاری شیار مناسب نیاز دارد. NPT مونتاژ را ساده می کند اما هویت نخ، درگیری، سفت شدن و شرایط سرویس را بخشی از مهر و موم می کند.

بنابراین یک سفارش قابل اعتماد استاندارد اتصال، برنامه لوله یا سوراخ، مواد، کلاس فشار، دما، WPS، NDE، PWHT و الزامات گواهی را قبل از شروع ماشینکاری مشخص می کند. CLDG این ورودی ها را به نقشه، مسیر تولید، بازرسی ابعادی، رکورد مواد، آزادسازی سختی و آزمایش فشار نهایی شیر پیوند می دهد.

If your decision is limited to two small-bore options, use our focused Socket Weld vs NPT Threaded guide; this page remains the three-way SW, BW and NPT selection matrix.

مراجع مهندسی

• API استاندارد 602، اطلاعیه ویرایش یازدهم
• محدوده ساخت شیر ASME B16.34
• اتصالات جوشی و رزوه ای ASME B16.11 آهنگری
• انتهای جوش لب به لب ASME B16.25
• رزوه های لوله اینچ همه منظوره ASME B1.20.1
• ابعاد لوله فولادی ASME B36.10
• لوله فولادی ضد زنگ ASME B36.19