Φλάντζα Τιτανίου με Σύνδεση Επικάλυψης για Αεροδιαστημική Σωλήνωση

Φλάντζα Τιτανίου με Σύνδεσμο Επικάλυψης για Αεροδιαστημική Σωλήνωση

Μια φλάντζα με σύνδεσμο επικάλυψης αποτελείται από δύο μέρη που επιτελούν δύο λειτουργίες. Το άκρο σωλήνα συγκολλάται στον σωλήνα και σχηματίζει την επιφάνεια στεγανοποίησης και το όριο πίεσης. Ο δακτύλιος στήριξης κάθεται πίσω από αυτό, φέρει το φορτίο των μπουλονιών και μπορεί να περιστραφεί μέχρι να ευθυγραμμιστούν οι οπές. Σε μια εγκατάσταση αεροσκάφους ή επίγειας υποστήριξης, αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό εξοικονομεί ώρες, επειδή μια άρθρωση που βρίσκεται πίσω από ένα στήριγμα μπορεί να ευθυγραμμιστεί περιστρέφοντας τον δακτύλιο αντί να πιέζετε τον σωλήνα. Ανοίγει επίσης μια επιλογή υλικού που οι καθαρές φλάντζες τιτανίου δεν έχουν: ο δακτύλιος δεν βρέχεται, οπότε μπορεί να είναι χαμηλότερης ποιότητας ή διαφορετικό κράμα, ενώ το βρεγμένο μέρος παραμένει τιτάνιο.

Τα Δύο Μέρη και οι Λειτουργίες τους

Επειδή ο δακτύλιος δεν έρχεται ποτέ σε επαφή με τη διαδικασία, το όριο πίεσης είναι μόνο το άκρο σωλήνα. Γι' αυτό μια διάταξη σύνδεσμου επικάλυψης μπορεί να έχει την ίδια ονομαστική πίεση με ένα λαιμό συγκόλλησης, χρησιμοποιώντας έναν λεπτότερο, ελαφρύτερο δακτύλιο, και γιατί ο δακτύλιος μπορεί να αντικατασταθεί χωρίς να κοπεί ο σωλήνας εάν υποστεί ζημιά ένα σπείρωμα ή μια οπή.

Πώς Συγκρίνεται με Άλλες Αρθρώσεις

Η σύγκριση δεν αφορά ποια άρθρωση είναι η ισχυρότερη αφηρημένα. Ένας σύνδεσμος επικάλυψης επιλέγεται όταν η διάταξη πρέπει να αποσυναρμολογηθεί, ή όταν οι οπές των μπουλονιών δεν μπορούν να εγγυηθούν ότι θα ευθυγραμμιστούν στο εργοστάσιο. Ένας λαιμός συγκόλλησης επιλέγεται όταν η άρθρωση θα γίνει μία φορά και δεν θα ανοίξει ποτέ. Τα περισσότερα αεροδιαστημικά επίγεια συστήματα περιέχουν και τα δύο, επειδή η γραμμή συναρμολογείται σε μονάδες και κάθε μονάδα έχει μία ή δύο αρθρώσεις που πρέπει να είναι αποσπώμενες.

Γιατί ο Δακτύλιος Περιστρέφεται και Γιατί Αυτό Έχει Σημασία

Δύο φλάντζες βιδωμένες μαζί ταιριάζουν μόνο αν οι οπές των μπουλονιών συμπίπτουν. Με σταθερές φλάντζες αυτό πρέπει να ενσωματωθεί στο τμήμα σωλήνα, και ένα τμήμα που είναι λίγες μοίρες εκτός γίνεται αντικείμενο επανεπεξεργασίας. Με έναν σύνδεσμο επικάλυψης, ο δακτύλιος είναι ελεύθερος να περιστραφεί πλήρως, οπότε οι οπές ευθυγραμμίζονται με το χέρι κατά τη συναρμολόγηση. Η ίδια ελευθερία επιτρέπει στην άρθρωση να ανοίξει και να ξανασυναρμολογηθεί χωρίς να διαταραχθεί η ευθυγράμμιση του σωλήνα, που είναι ο λόγος που ο σχεδιασμός επιβιώνει σε αεροσκάφη, δοκιμαστικές διατάξεις και εξοπλισμό επίγειας υποστήριξης όπου η πρόσβαση είναι κακή και ο χρόνος διακοπής λειτουργίας είναι ακριβός.

Το τίμημα αυτής της ελευθερίας είναι μια απόσταση λειτουργίας μεταξύ της εσωτερικής διαμέτρου του δακτυλίου και του άξονα του άκρου σωλήνα. Είναι μια σχισμή, και σε θαλάσσιο ή χημικό περιβάλλον μια σχισμή είναι σημείο διάβρωσης. Στην αεροδιαστημική σωλήνωση, το μέσο είναι συνήθως καύσιμο, υδραυλικό υγρό, άζωτο ή αέρας, οπότε η σχισμή είναι περισσότερο μηχανικό παρά χημικό ζήτημα, αλλά η εσωτερική διάμετρος του δακτυλίου και ο άξονας πρέπει ακόμα να μηχανουργηθούν σε μια απόσταση που επιτρέπει την περιστροφή χωρίς να επιτρέπεται στον δακτύλιο να γείρει και να φορτίζει τη φλάντζα άνισα.

Συγκόλληση του Άκρου Σωλήνα

Το άκρο σωλήνα συγκολλάται με εμβάπτιση στον σωλήνα, οπότε η συγκόλληση είναι μια άρθρωση πλήρους διείσδυσης που μπορεί να ελεγχθεί με ακτινογραφία ή υπερήχους. Το τιτάνιο συγκολλάται υπό αργό με τη ρίζα καθαρισμένη σε χαμηλό επίπεδο οξυγόνου, συνήθως κάτω από 100 ppm, και η τελική συγκόλληση αλκαλίζεται ή βουρτσίζεται για να αφαιρεθεί το χρωματιστό οξείδιο που σχηματίζεται εάν χαθεί η προστασία. Μια ωχρή ή μπλε απόχρωση είναι αποδεκτή σε ορισμένες προδιαγραφές, μια μωβ ή γκρι κλίμακα όχι, και μια λευκή επιφάνεια που ξεφλουδίζει σημαίνει ότι η συγκόλληση πρέπει να αφαιρεθεί.

Για αεροδιαστημικές εργασίες, η διαδικασία συγκόλλησης είναι πιστοποιημένη και ο χειριστής είναι πιστοποιημένος, η θερμική εισαγωγή ελέγχεται για την προστασία της επιφανειακής στρώσης άλφα, και η άρθρωση ελέγχεται με διεισδυτικό και ακτινογραφία πριν από τη δοκιμή πίεσης της διάταξης. Το άκρο σωλήνα μηχανουργείται με προετοιμασία συγκόλλησης που ταιριάζει με το τοίχωμα του σωλήνα, και η εσωτερική διάμετρος ταιριάζει με την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα, ώστε να μην υπάρχει σκαλοπάτι για τη ροή.

Υλικά και Βάρος

Το άκρο σωλήνα είναι συνήθως Gr2 για αντοχή στη διάβρωση ή Gr5 όπου η αντοχή και η θερμοκρασία το απαιτούν. Ο δακτύλιος μπορεί να είναι της ίδιας ποιότητας, χαμηλότερης ποιότητας ή εντελώς διαφορετικού κράματος, επειδή είναι απλώς ένας σφιγκτήρας. Σε μια αεροδιαστημική βάση, αυτή η απόφαση αξίζει να ληφθεί ρητά: ένας δακτύλιος τιτανίου σε ένα άκρο σωλήνα τιτανίου είναι το απλούστερο και αποφεύγει οποιοδήποτε γαλβανικό ζεύγος, ενώ ένας χαλύβδινος ή αλουμινένιος δακτύλιος εξοικονομεί κόστος και βάρος, αλλά χρειάζεται ένα φράγμα για να αποτραπεί η διάβρωση επαφής σε υγρό περιβάλλον.

Με 4,51 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, το τιτάνιο έχει περίπου 57 τοις εκατό της πυκνότητας του χάλυβα, και η γεωμετρία του συνδέσμου επικάλυψης αφαιρεί τον βαρύ άξονα που χρειάζεται ένας λαιμός συγκόλλησης. Το αποτέλεσμα είναι μια άρθρωση που ζυγίζει λιγότερο από τον λαιμό συγκόλλησης που αντικαθιστά, διατηρώντας παράλληλα μια βρεγμένη επιφάνεια τιτανίου, που είναι ακριβώς ο συνδυασμός που αναζητούν οι προδιαγραφές αεροδιαστημικής σωλήνωσης.

Ανοχές και Επιθεώρηση

Ένας σύνδεσμος επικάλυψης κρίνεται με βάση τέσσερις διαστάσεις: την κάθετη επιφάνεια του άκρου σωλήνα στην εσωτερική διάμετρο, την τραχύτητα της επιφάνειας, την απόσταση της εσωτερικής διαμέτρου του δακτυλίου και τη θέση της οπής του μπουλονιού. Η επιφάνεια μηχανουργείται σε 3,2 έως 6,3 μικρόμετρα Ra για φλάντζα σπειροειδούς περιέλιξης, ο δακτύλιος ελέγχεται για την επιπεδότητα ώστε να μην γείρει υπό φορτίο, και το μοτίβο των οπών επαληθεύεται σε CMM έναντι του ANSI B16.5 ή του σχεδίου. Οι αριθμοί θερμικής επεξεργασίας σφραγίζονται στον δακτύλιο και καταγράφονται στο πιστοποιητικό, και η διάταξη δοκιμάζεται υδροστατικά στο 1,5 φορές την ονομαστική πίεση όπου απαιτείται από την προδιαγραφή.

Για αεροδιαστημικούς πελάτες, η συσκευασία εγγράφων συνήθως περιλαμβάνει το πιστοποιητικό υλικού σύμφωνα με το ASTM B381, την καταγραφή θερμικής επεξεργασίας, την πιστοποίηση διαδικασίας συγκόλλησης και χειριστή, τις αναφορές διεισδυτικού και ακτινογραφίας, και την αναφορά διαστάσεων. Αξίζει να συμφωνηθεί αυτή η λίστα στο στάδιο της ερώτησης, επειδή ένα πιστοποιητικό που πρέπει να επανεκδοθεί μετά την αποστολή κοστίζει περισσότερο από τη φλάντζα.

Σημειώσεις Εγκατάστασης

Τοποθετήστε τον δακτύλιο πάνω από το άκρο σωλήνα πριν από τη συγκόλληση, όχι μετά, και ελέγξτε ότι περιστρέφεται ελεύθερα με το άκρο σωλήνα στη θέση του. Ταιριάξτε τη φλάντζα με την επιφάνεια του άκρου σωλήνα, όχι με τον δακτύλιο, επειδή ο δακτύλιος δεν σφραγίζει. Σφίξτε σε σπειροειδές μοτίβο σε τουλάχιστον δύο στάδια και ελέγξτε την άρθρωση στην πίεση λειτουργίας. Το τιτάνιο γδέρνει το τιτάνιο, οπότε οι κοχλίες φέρουν αντισκωριακό λιπαντικό, και όπου ο δακτύλιος είναι διαφορετικό κράμα, μια μονωτική ροδέλα κρατά το ζεύγος έξω από την άρθρωση.

Παραγγελία Διάταξης Σύνδεσμου Επικάλυψης

Καθορίστε το μέγεθος και το πρόγραμμα του σωλήνα, το μοτίβο του άκρου σωλήνα, την κλάση, τον τύπο της επιφάνειας, την ποιότητα του άκρου σωλήνα και του δακτυλίου, την επιφανειακή φινίρισμα και το επίπεδο επιθεώρησης. Για παράδειγμα: ANSI B16.5 Κλάση 300 σύνδεσμος επικάλυψης, NPS 2, Πρόγραμμα 40S άκρο σωλήνα σε Gr2, δακτύλιος από χαλκό αλουμινίου, ανυψωμένη επιφάνεια, ακτινογραφία στη συγκόλληση, πιστοποιητικό 3.1. Δηλώστε εάν ο δακτύλιος πρέπει να περιστρέφεται ελεύθερα μετά τη συναρμολόγηση, επειδή αυτό καθορίζει την απόσταση της εσωτερικής διαμέτρου και την ανοχή μηχανουργικής κατεργασίας.

Εικόνες Προϊόντων