Șuruburi pentru racorduri în tavă, acoperite cu un strat de ulei mineral
Strângerea incorectă a știfturilor de flanșă de pe liniile de înaltă presiune duce la o deplasare axială a suprafeței de etanșare a flanșei. Aplicarea metodelor de strângere secvențială a elementelor de fixare a flanșelor asigură uniformitatea încovoierii garniturii de etanșare din oțel și, în consecință, fiabilitatea și etanșeitatea întregii îmbinări cu flanșă.
Cerințe pentru pretensionarea elementelor de fixare pentru flanșe
Pretensionarea (strângerea) elementelor de fixare este necesară pentru a asigura etanșeitatea conexiunii flanșei de etanșare în condiții de funcționare.
Pentru etanșarea componentelor conductelor de înaltă presiune, folosiți în principal știfturi pentru îmbinări cu flanșă. fabricate în conformitate cu GOST 9066-75.
Utilizarea largă a închiderilor cu aceste elemente de fixare a fost facilitată de următoarele: simplitate și manufacturabilitate în procesul de fabricație; metode fiabile de calcul și proiectare; tradiția pe termen lung a proiectării și fabricării SVD. Dezavantajele acestor porți -mare pereții etanși ai complexitatea asociată cu lungimea înfiletare a pieselor filetate să fie conectate, precum și dificultatea de mecanizare și automatizare de asamblare și dezasamblare a procesului obturatorului datorită unui număr mare de pini. Dorința de a reduce laboriositatea procesului pereților etanși și mecanizarea acestuia a condus la crearea unei mari varietăți de dispozitive speciale pentru preîncărcarea (strângerea) șuruburilor sau șuruburilor și piulițelor.
În timpul procesului de strângere, toate dispozitivele de fixare din oțel (bolțuri, șuruburi, piulițe, șaibe) trebuie încărcate cu forța de strângere specificată. În acest caz, forța trebuie distribuită uniform tuturor elementelor de fixare. În aceste condiții, o distribuție uniformă a presiunii de contact pe întreaga suprafață de etanșare a îmbinării și a bolțurilor este garantată împotriva supraîncărcării.
Metodele utilizate în prezent pentru pretensionarea elementelor de fixare sunt împărțite în trei tipuri:
- strângere prin aplicarea impulsurilor de rotație șoc a piuliței;
- strângere prin aplicarea unui cuplu la piuliță;
- strângere prin aplicarea forțelor axiale asupra tijei știfturii.
Cele mai utilizate pe scară largă sunt ultimele două metode.
Fixarea cuplului prin aplicarea cuplului
Principalele avantaje ale metodei de strângere a elementelor de fixare cu aplicare a cuplului constau în versatilitatea, simplitatea și productivitatea ridicată. Dezavantaje - eficiență destul de redus (doar 10% din totalul cheltuit pe etanșeitatea racordurilor filetate trebuie să lucreze la crearea unei forțe axiale) și apariția în strângerea tensiunilor în ac de păr de torsiune care reduc capacitatea portantă a conexiunilor filetate.
Când strângeți conexiunea, cuplul Mcr. aplicată pe piuliță, este utilizată pentru a învinge fricțiunea capătului piuliței împotriva suprafeței de fixare fixă a pieselor de legătură ale conductei și a frecării suprafețelor de contact. Filete ale piuliței și știfturilor:
unde Мт - momentul frictiunii unei fețe de capăt a unei piulițe - o suprafață de bază nemișcată a detaliilor conectate; Mr - momentul răsucirii într-o sculptură;
unde fT este coeficientul de frecare la capătul piuliței; Q3 - forța de strângere; RT este raza nominală de frecare a piuliței;
unde DT este diametrul suprafeței de susținere exterioare a piuliței; dψ - diametrul interior al șaibei. Cuplul în fir
unde P este pasul filetului; fp este coeficientul de frecare în fir; d2 este diametrul mediu al firului. Pentru îmbinările filetate la lubrifierea suprafețelor de contact cu ulei industrial și absența acoperirilor electrolitice pe acestea, fT = 0,12, fp = 0,20.
Strângeți dispozitivele de fixare prin aplicarea forțelor axiale asupra bolțului sau știftului
Din dezavantajele metodei luate în considerare, metoda de strângere a îmbinărilor filetate prin aplicarea forțelor axiale asupra tijei bolțului este liberă. Metoda constă în întinderea tijei acului cu un dispozitiv special (cric hidraulic) cu înșurubarea liberă a piuliței pentru fixarea tijei știftului în stare întinsă.
Particularitatea acestei metode este că după piuliță dovertyvaniya fără aplicarea cuplului să rămână fără sarcină elemente de conectare: Racord șurub Filet - piuliță și denivelările interfațează piuliță - șaibă și șaibă - flanșă. Drept consecință, după îndepărtarea știftului de sarcină de tracțiune, aceste elemente sunt încărcate și deformate, ca urmare a reducerii forței reziduale de strângere.
Măsurarea gradului de reducere în vigoare a acului prin intermediul factorului de descărcare
Gradul de reducere a stresului la ac de par a evaluat coeficientul de descărcare. Coeficientul de pini cu descărcare permite reducerea stresului în pastilelor atunci când transferul de sarcină la piulița principală după descărcare și încărcarea dispozitivului este raportul dintre forța de întindere știftului la stresul rezidual din aceasta.
Secvență de strângere a elementelor de fixare în racordul flanșei
Datorită faptului că, atunci când strângerea conexiunii flanșei substanțial încărcate simultan cu (grupa pini) doar unul sau mai multe ace, este necesar să se respecte o anumită secvență când strângerea stud sau fiecare grup separat știfturi înăsprit simultan. Aderarea la o anumită secvență când strângerea pins cauzate de caracteristici ale compușilor cu grupă de strângere filetate, care sunt următoarele. Strângerea racordurile flanșei stud de pe conductele de înaltă presiune care conduc la deplasare axială a suprafeței de etanșare a flanșei sau plug datorită reducerii dimensiunilor liniare ale inelului de etanșare în deformarea suprafețele de contact ale materialelor de ghidare osevomiradialnom microroughness comprimării flanșei corpului vasului și a capacului în zona suprafețelor de etanșare și la alte deformări. Ca rezultat al acestor deformări să apară mișcarea axială a capacului, pe care se bazează principalele elemente de fixare piuliță.
Reducerea secvențială a forței de strângere a elementelor de fixare a flanșelor
Avionul flanșei sau flanșa de oprire când fixare se deplasează fiecare știfturi individuale sau grupuri de pini, datorită deformării suplimentare inelare de etanșare flanșă șervet cu apariția sarcinii suplimentare din pinii nou încărcate. Prin urmare, când strângerea prezoane descărcarea ulterioară se produce știfturi înăsprit anterior, deoarece gradul de solicitare axială este redusă cu cantitatea de mișcare axială a capacului următor. Cantitatea de descărcare, adică reducerea forței axiale în tija acului, depinde de raportul dintre conformitatea axială a componentelor ce urmează a fi trase (inelul de etanșare, capacul) și bolțurile (bolțul, firul).
Astfel, forța de încărcare curentă fiecare stâlp sau știfturi de grup trebuie să fie mai mare decât forța de care acest grup stud sau prezoane percepe procesul de strângere de capăt. Valoarea actuală a forței de încărcare trebuie să fie selectată astfel încât, după strângerea stud sau prezoane ultimul grup de cuplul calculat toate celelalte pinii, cuplu adecvat înăsprit anterior depășește o țintă, descărcate la valoarea cuplului calculată. Ca urmare, trebuie să se asigure o sarcină uniformă dată pe toate știfturile.
În consecință, noțiunea de „modul de strângere de putere“ implică selectarea valorilor curente ale forțelor de sarcină care în secvență este aplicată fiecăruia dintr-un grup încărcat de pini într-unul sau mai multe cicluri de încărcare consecutive (runde), pentru a se asigura chiar și încărcarea tuturor compus pini de cuplu calculat.
Modurile de încărcare a bolțurilor de conectare a flanșe
Regimurile de încărcare ale știfturilor racordului la flanșă sunt împărțite în
Montarea strânsă a elementelor de fixare cu flanșă
Cel mai rapid, mai fiabil și ideal din punct de vedere al asigurării acurateței și uniformității încărcării este metoda de strângere unică a tuturor știfturilor de conectare. În acest caz, toate știfturile conexiunii sunt încărcate simultan de forțe de valori egale ale curentului.
Metode de grup pentru strângerea șuruburilor sau a șuruburilor cu flanșă
Dacă nu puteți crea un mod de încărcare unică, utilizați modurile de grup. În modul de strângere a grupului, toți bolțurile sunt împărțiți în grupuri de știfturi strânse simultan. Grupurile de coafuri trebuie distribuite uniform pe perimetrul cercului bolțului. Numărul de știfturi din grup trebuie să fie mai mare decât numărul total de știfturi ale racordului la flanșă.
Modul de strângere în grup poate fi
Modul de strângere unică de fixare a îmbinărilor cu flanșă
În modul single pass, sarcina este aplicată una după alta fiecărui grup de știfturi strânse simultan. În acest caz, sarcina pe știfturile fiecărui grup variază de la maxim (pentru primul grup) până la forța de strângere estimată (pentru ultimul grup). Avantajul acestui mod de strângere: durata relativ scurtă a procesului de fixare, precum și precizia de încărcare mai mare (comparativ cu modul multi-rotație), datorită numărului mare de bypass-uri și a erorilor de încărcare asociate. Principalul dezavantaj este stresul de încărcare relativ ridicat al primului grup de păruri de păr comparativ cu forța de încărcare a ultimului grup (adesea de 8-10 ori).
În legătură cu aceste dezavantaje, obstacolul în calea utilizării unui mod de strângere cu o singură trecere poate fi:
- puterea insuficientă a dispozitivului de încărcare;
- Puterea insuficientă a tijei de prindere a bolțului. care ar trebui să corespundă forței de încărcare a știfturilor din primul grup.
Gruparea modului de strângere multiplă pentru flanșele cu piulițe
Într-un astfel de caz, Acest mod constă în efectuarea mai multor, succesiv unul câte unul, ocolind încărcarea știfturilor tuturor grupurilor de conexiuni. Forța de încărcare a știfturilor în timpul acestor traversări depinde de versiunea adoptată a modului de strângere multi-rotativă. Varianta cea mai comună a modului de strângere multi-rotor este poobhodno-egalizator.
Calcularea regimurilor de strângere pentru știfturile și piulițele
Calcularea regimurilor de strângere a știfturilor. Montarea strânsă a știfturilor este un caz special al unui mod de strângere a grupului cu o singură trecere, în care numărul de grupe de studi n = 1, i. E. toate știfturile de flanșă sunt încărcate simultan. În modul de strângere unică a bolțurilor, forța curentă de încărcare a grupului de știfturi următor (RD26-01-122-89)
unde Kz 1 - coeficientul de descărcare a știfturilor grupului corespunzător; Qn - forța de strângere finală a știfturilor ultimului grup; n = m / i - numărul de grupe de gheare în poartă; m este numărul de pini din poartă; i - numărul de dispozitive de încărcare simultane acționate (cricuri hidraulice); z este numărul de ordine al grupului încărcat al pastilelor de închidere. Forța finală este Qn. pe un grup de pini la sfârșitul procesului de strângere,
unde Q3 - forța totală de strângere a tuturor știfturilor bolțurilor.
Coeficientul de respectare relativă a garniturii
λ0 și λШ (Q) sunt conformitatea axială a garniturii și a grupului de știfturi. Valoarea actuală a forței de încărcare a unui pin al grupului corespunzător
Valoarea actuală a forței de încărcare a unui pin al primului grup Q'z = 1 este comparată cu sarcina admisă per pin [Q ']; în timp ce starea
Sarcina admisă per pin [Q '] este considerată a fi cea mai mică dintre cele două valori:
1. din condiția de a asigura rezistența secțiunii de montare a bolțurilor de filet
unde σ 20 ТШ - punctul de randament al materialului de reținere la o temperatură de 20 ° С; FW - zona secțiunii transversale a secțiunii de montare a știftului;
2. sau prin forța de lucru a dispozitivului de încărcare (cric hidraulic)
Cu excepția cazului în (9) este necesară condiția de a calcula modul egalizor poobhodno capse de strângere, valoarea curentă a grupului regulat forța de încărcare a pins cu pendulare corespunzătoare
unde [Q] este sarcina admisă pe un grup de știfturi; N - numărul de secvență al bypass-ului;
Număr necesar de ocoluri
unde Kz2 - coeficientul de descărcare a bolțurilor la un mod de strângere egalizator.
Coeficientul de descărcare a știfturilor pentru racordurile flanșelor
Diferența dintre coeficientul de descărcare a elementelor de fixare a flanșelor pentru garniturile de etanșare diferite
Valorile maxime ale raportului de descărcare a știfturilor Kn pentru modul de strângere cu o singură trecere (primul grup de fixare) pentru un inel de etanșare de tipul corespunzător sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Valorile maxime ale coeficientului de descărcare a dispozitivelor de fixare cu flanșă cu modul de strângere cu o singură trecere pentru etanșarea din oțel cu secțiune transversală diferită
Secțiunea garniturii de oțel
Diferența dintre coeficientul de descărcare prin grupurile de fixare a dispozitivului de fixare
Coeficientul de descărcare a știfturilor depinde de raportul dintre respectarea axială a părților articulației flanșei (sau porțile vaselor și aparatelor cu flanșe). Datorită faptului că conformitatea microrozităților depinde de încărcătură, iar micronitatea este prezentă atât la îmbinările filetate cât și la punctele de compactare. atunci, în consecință, conformitatea axială a îmbinărilor filetate și a punctelor de compactare depinde de sarcină.
Fig. 1. Dependența coeficientului ψz pe
numărul n al grupurilor și numărul de ordine z al grupului
pentru conectarea la flanșă
cu garnitură de etanșare din oțel
sub forma unui inel dublu-con.
Pe măsură ce sarcina crește, respectarea axială a părților de flanșă scade. și, în consecință, coeficientul de descărcare a coșurilor de coasere scade. În acest sens, coeficienții de descărcare a știfturilor diferitelor grupuri de conexiuni sunt diferiți.
Pentru primul grup de știfturi, care este încărcat cu sarcina maximă, factorul de descărcare este minim; pentru ultimul grup de știfturi, factorul de descărcare este maxim.
Factorul de descărcare pentru un grup de știfturi cu numărul de ordine corespunzător
unde ψz este coeficientul dependent de tipul inelului de etanșare, numărul de grupe de prinderi în flanșă și numărul grupului (figura 6.35.6.36).
Fig. 1. Dependența coeficientului ψz pe
numărul n al grupurilor și numărul de ordine z al grupului
pentru conectarea la flanșă
cu garnitură de etanșare din oțel
secțiune triunghiulară.
Sunt utilizate porți cu inel de etanșare octogonal și garnitură metalică plat
ψz = 1, deoarece diferența dintre forțele de încărcare ale grupurilor de știfturi este mică și, prin urmare, coeficientul de descărcare este practic constant și egal cu recunoașterea maximă a Kn. Este determinat coeficientul de descărcare a bolțurilor pentru prima ocolire la modul de strângere egalizator de umflare, ca în cazul modului de strângere cu o singură trecere. În rundă ulterioară, se presupune că factorul de descărcare pentru fiecare grup de coșuri de păr este egal cu factorul de descărcare pentru ultimul grup de păr de păr din primul bypass. Dacă dispozitivul de încărcare (cric hidraulic) este echipat cu un mecanism pentru înșurubarea piulițelor cu control al cuplului, atunci cu un pin întins, acest cuplu este determinat de formula empirică
unde MKpz este cuplul, H · m; Fsh este aria secțiunii transversale a bolțului, m 2; dp este diametrul firului dispozitivului de fixare, m.
Coeficientul de descărcare a bolțurilor
concluzie
Aplicarea metodelor de strângere secvențială a elementelor de fixare a flanșelor asigură uniformitatea încovoierii garniturii de etanșare și, în consecință, fiabilitatea și etanșeitatea racordului la flanșă.