Titaaniputken liitäntämenetelmät: hitsaus, laippaus, kierre ja mekaaniset liitokset
Jan 26, 2024
Koodit ja putkien tekniset tiedot valinnan takana
Liitoksen suunnittelu alkaa itse putkesta. Saumaton ja hitsattu titaaniputki lauhduttimille ja lämmönvaihtimille tilataan ASTM B338:lla, saumaton putki ASTM B861 -standardilla ja hitsattu putki ASTM B862:lla. Paineputket suunnitellaan sitten ASME B31.3:een, laipat ASME B16.5:een ja kierreliitokset ASME B1.1:een yhtenäisiä tuumakierteitä varten. Liitosmenetelmä on seurausta asiakirjoissa määritetystä suunnittelupaineesta ja lämpötilasta, ei vapaasta valinnasta.
Hitsatut liitokset
Hitsaus on oletusarvo pysyville, erittäin eheille{0}}liitoksille titaaniputkien välillä tai titaaniputken ja muiden metalliosien välillä. Kaasuvolframikaarihitsaus on laajimmin käytetty prosessi, jossa käytetään kaasumetallikaari-, elektronisuihku- ja laserhitsausta silloin, kun tunkeutumisen, nopeuden tai vääristymän hallinta oikeuttaa ne. Ilmailu- ja avaruussulatushitsauskäytännöt määritellään AWS D17.1:ssä, ja titaanistäyttölankojen nimet, kuten ERTi-2 ja ERTi-5, on lueteltu AWS A5.16:ssa.
Ohjausmuuttuja on ilmakehä, ei virta. Titaani reagoi hapen ja typen kanssa noin 400 asteen lämpötilassa, joten hitsausuima, kuuma täyteaine ja liitoksen takapuoli on suojattava, kunnes metalli jäähtyy tämän tason alapuolelle. Jälkikilvet ja täysi -kammion tyhjennys ovat vakiona erittäin-puhtaustyössä, ja kaikki vaalean oljensävyn jälkeiset värimuutokset ovat todisteita kontaminaatiosta ja yleensä hylkivät liitoksen. Hitsauksen laatu varmistetaan silmämääräisellä tarkastuksella, tunkeutumis- tai radiografisella tutkimuksella ja kriittisten piirien kovuusmittauksella lämpö{6}}vaikutusalueelta.
Laipalliset ja mekaaniset liitokset
| Menetelmä | Tyypillinen tehtävä | Paineen/lämpötilan sopivuus | Purkaminen |
|---|---|---|---|
| Hitsattu (GTAW) | Prosessi- ja lämmönvaihtimen letkut | Kaikki luokat putkiluokituksen sisällä | Ei tarkoitettu |
| Laipallinen | Laitteet ja otsikkoliitännät | Korkea paine ja korkea lämpötila | Kyllä, tiivisteen vaihdolla |
| Kierteitetty | Instrumentti- ja käyttöjohdot | Matala paine, ei{0}}kriittinen | Kyllä |
| Holkki / puristus | Instrumentointi, pieni reikä | Keskipaine, säädelty lämpötila | Kyllä, holkki vaihdettu |
| Nopea kytkentä | Linjat, jotka vaativat usein vaihtoa | Matala tai keskipaine | Kyllä, -ilmainen työkalu |
| Laajentaminen | Erikoisasennuskotelot | Riippuu putken seinästä | Ei |
Laippaliitokset kiinnittävät putken vastalaippaan pulteilla ja tiivisteellä, ja niitä käytetään, kun laitteiden on oltava irrotettavia. Laipan mitat ja paine{1}}lämpötilaluokitukset ovat peräisin ASME B16.5:stä, ja pulttien kuormitusta on valvottava ohuen seinämän putken murskaantumisen välttämiseksi. Kierreliitännät on rajoitettu matalapaineisiin-ei-kriittisiin piireihin, koska katkaistu kierre vähentää seinämän paksuutta ja luo raon, joka voi aiheuttaa korroosiota kloridikäytössä.
Holkki,{0}}pikaliitos ja laajennusliitokset
Holkkiliitokset tiivistyvät muuttamalla metallirengasta putken pintaan mutteria kiristäessä; tiiviste syntyy hallitun plastisen muodonmuutoksen avulla kierteen sijaan, ja holkki heitetään pois, kun liitos tehdään uudelleen. Pikaliittimiä käytetään, kun linjoja vaihdetaan toistuvasti, kuten nesteensiirtojärjestelmissä. Liikuntaliitokset muodostetaan laajentamalla putken toista päätä vastaanottamaan toinen, ja niitä käytetään erikoisasennustapauksissa rutiinipainetyön sijaan. Kaikissa kolmessa tapauksessa putken ulkohalkaisija ja seinämän toleranssi ASTM B338:sta määräävät, tiivistyykö liitin suunnittelupaineella.
Yhteiset valmistelut ja henkilöstövaatimukset
Putkien päät on leikattava neliömäisiksi, jäysteet ja rasvat on poistettava ennen liittämistä; kloridi-pitoinen liuotin tai saastunut hankausaine aiheuttaa myöhempiä halkeamia. Titaanijärjestelmien kenttähitsaukset ja mekaaniset liitokset on yleensä rajoitettu erityisesti titaaniin koulutetulle henkilökunnalle, koska materiaali käyttäytyy eri tavalla kuin ruostumaton teräs lämmöntuonnissa, suojausvaatimuksessa ja taipumusten suhteen. Kierre- ja holkkiliitokset tulee koota sopivalla-kapenemisenestoaineella, jotta vältytään myöhemmän huollon aikana.
Usein kysytyt kysymykset
Q:Mitä hitsausprosessia käytetään eniten titaaniputkeen?
V: Kaasuvolframikaarihitsaus. Elektronisuihku- ja laserhitsausta käytetään kohteisiin, joissa vaaditaan syvempää tunkeutumista tai pienempiä vääristymiä.
Q:Miksi titaanihitsauksen takaosa on puhdistettava?
V: Titaani imee happea ja typpeä yli 400 asteen lämpötilassa. Ilman inerttiä suojausta molemmilla puolilla juuri hapettuu ja menettää sitkeyden ja korroosionkestävyyden.
Q:Milloin laippaliitos kannattaa valita hitsin sijaan?
V: Kun liitäntä on avattava huoltoa tai laitteiden vaihtoa varten ja kun paine- ja lämpötilaluokka vaatii pultattua laippaa ASME B16.5:een.
Q:Voiko titaaniputkea kierrettää kuten teräsputki?
V: Voi, mutta kierteitys pienentää seinää ja luo rakoa, joten kierreliitokset rajoittuvat matalapaineisiin-ei--kriittisiin piireihin.
Q:Mikä on holkin tehtävä puristusliitoksessa?
V: Holkki painuu putken pintaan ja muodostaa tiivisteen; liitosrunko ja mutteri aiheuttavat vain muodonmuutoksen, joten holkki vaihdetaan, kun liitos tehdään uudelleen.
