Siedem głównych typów kołnierzy spełnia różne wymagania dotyczące systemów rurociągów w przemyśle naftowym i gazowym, chemicznym, energetycznym i uzdatniania wody. Każdy typ kołnierza oferuje wyraźne zalety w zakresie instalacji, kosztów i wydajności. Wybór zależy od ciśnienia roboczego, temperatury, rozmiaru rury i potrzeb konserwacyjnych. Ten przewodnik zawiera kompleksowe porównanie każdego typu kołnierzy, co pomoże Ci podejmować świadome decyzje dotyczące projektu systemu rurociągów.
Przegląd typów kołnierzy
Typ kołnierza określa, w jaki sposób kołnierz łączy się z rurą, w jaki sposób rozkłada naprężenia mechaniczne i jak zachowuje się w różnych warunkach pracy. Niektóre typy kołnierzy są przyspawane do rury, inne są gwintowane, a jeszcze inne mają luźny-pierścień. Właściwy wybór zależy od konkretnych wymagań aplikacji, w tym klasy ciśnienia, temperatury, korozyjności mediów i częstotliwości demontażu złącza.
| Typ kołnierza | Metoda połączenia | Typowy zakres rozmiarów | Wspólne zajęcia | Koszt względny |
|---|---|---|---|---|
| Szyjka spawana | Spoina doczołowa- | NPS 1/2 - 24 | 150 - 2500 | Wysoki |
| Wsuń się-Włóż | Spoina pachwinowa (2x) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 600 | Średni |
| Ślepy | Przykręcany (bez rury) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 2500 | Średni |
| Spawanie gniazdowe | Spoina pachwinowa (1x) | NPS 1/2 - 2 | 150 - 2500 | Średni |
| Gwintowane | Gwinty NPT | NPS 1/2 - 4 | 150 - 300 | Niski |
| Staw kolanowy | Spoina czołowa-(końcówka) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 600 | Średni |
| Zmniejszenie | Spoina czołowa-lub filet | NPS 1 - 24 | 150 - 600 | Wysoki |
| Otwór | Spoina doczołowa- | NPS 1 - 24 | 300 - 2500 | Wysoki |
Kołnierz do spawania
Kołnierz z szyjką spawaną ma długą, stożkową piastę, która zapewnia równomierny rozkład naprężeń z rury na korpus kołnierza. Łączy się z rurą za pomocą spoiny czołowej-z pełną penetracją, która umożliwia kontrolę radiograficzną i zapewnia wytrzymałość połączenia równą samej rurze. Kołnierze z szyjką do spawania są dostępne we wszystkich klasach ciśnienia od 150 do 2500 i są preferowanym wyborem w przypadku wysokiego-ciśnienia, wysokiej-temperatury i trudnych, cyklicznych warunków pracy. Wymagają jednak fachowego spawania i badań nieniszczących, co czyni je droższymi w montażu niż prostsze typy kołnierzy.
Wsuń-na kołnierz
Kołnierz-nasuwa się na zewnętrzną średnicę rury i jest przyspawany za pomocą dwóch spoin pachwinowych: jednej wewnątrz otworu i jednej na powierzchni zewnętrznej. Jest łatwiejszy do wyrównania i tańszy niż kołnierz z szyjką spawaną, dzięki czemu jest popularny w zastosowaniach-niskociśnieniowych. Kołnierze-nasuwane są zwykle ograniczone do klas od 150 do 600 i są powszechnie spotykane w instalacjach wody, powietrza i mediów pod niskim{{7}ciśnieniem. Brak piasty stożkowej oznacza mniejszą koncentrację naprężeń niż w przypadku szyjki spawanej, ale także zmniejszoną trwałość zmęczeniową w cyklicznych warunkach obciążenia.
Ślepy kołnierz
Ślepy kołnierz to solidna tarcza bez otworu centralnego, używana do uszczelniania końców rur, otworów zaworów i króćców zbiorników ciśnieniowych. Ponieważ nie ma otworu, ślepy kołnierz może wytrzymać najwyższe wartości ciśnienia dowolnego typu kołnierza. Zaślepki kołnierzowe są niezbędne podczas prób ciśnieniowych zmontowanych odcinków rurociągów, zapewniając przyszłe połączenia-w punktach rozbudowy instalacji i izolując wycofany z eksploatacji sprzęt. Są dostępne we wszystkich rozmiarach od NPS 1/2 do 24 i we wszystkich typach okładzin, w tym z wypukłą powierzchnią, płaską powierzchnią i złączem pierścieniowym.
Kołnierz do spawania gniazdowego
Kołnierz do spawania kielichowego posiada kielich z pogłębieniem walcowym, w którym można umieścić rurę z pojedynczą spoiną pachwinową po zewnętrznej stronie. Wewnętrzny kołnierz zapobiega przejściu rury, a mała szczelina dylatacyjna (około 1/16 cala) w dolnej części kielicha kompensuje rozszerzalność cieplną. Kołnierze gniazdowe do spawania są stosowane do rur-o małych średnicach od NPS 1/2 do 2 i nadają się do zastosowań wysoko-ciśnieniowych, gdzie przestrzeń jest ograniczona. Idealnie nadają się do przewodów wtrysku środków chemicznych, połączeń przyrządów i układów hydraulicznych.
Kołnierz gwintowany
Gwintowany kołnierz ma wewnętrznie gwintowany otwór, który można nakręcić na rurę z gwintem zewnętrznym przy użyciu standardowych gwintów rurowych stożkowych NPT lub BSP. Nie jest wymagane spawanie, dzięki czemu kołnierze gwintowane idealnie nadają się do stosowania w środowiskach niebezpiecznych, w których zabroniona jest praca na gorąco. Są one ograniczone do niższych klas ciśnienia (zwykle klasy 150 i 300) i mniejszych rozmiarów. Kołnierze gwintowane umożliwiają szybki montaż i demontaż w celu konserwacji, ale mają mniejszą wytrzymałość połączenia niż połączenia spawane i mogą z czasem przeciekać w wyniku cykli termicznych.
Kołnierz zakładkowy
Kołnierz łączący zakładkowy składa się z dwóch oddzielnych elementów: luźnego pierścienia, który ślizga się po rurze oraz oddzielnie wykonanego króćca, który jest przyspawany do rury. Pierścień może się swobodnie obracać, co eliminuje problemy-z wyrównaniem otworów na śruby podczas montażu. Kołnierze z połączeniami zakładkowymi idealnie nadają się do zastosowań wymagających częstego demontażu i kontroli, takich jak woda chłodząca i instalacje komunalne. Zapewniają także oszczędności w przypadku stosowania drogich materiałów rurowych, ponieważ pierścień może być wykonany z tańszego-materiału niż króciec.
Kołnierz redukcyjny
Kołnierz redukcyjny ma dwie różne średnice otworów w jednym korpusie kołnierza, co pozwala na łączenie rur o różnych średnicach bez oddzielnej złączki redukcyjnej. Ekscentryczna konstrukcja utrzymuje górną część obu otworów w jednej linii, aby zapobiec gromadzeniu się powietrza lub pary. Kołnierze redukcyjne są powszechnie stosowane na króćcach ssących i tłocznych pomp, połączeniach urządzeń i przy zmianach rozmiaru rurociągów, gdzie przestrzeń jest ograniczona. Oszczędzają miejsce i zmniejszają liczbę potencjalnych punktów nieszczelności w porównaniu z kombinacją kołnierza-plus-reduktora.
Kołnierz kryzy
Kołnierz kryzowy jest kołnierzem specjalistycznym przeznaczonym do pomiaru przepływu przy różnicy ciśnień. Zawiera promieniowe otwory gwintowane po obu stronach kołnierza i śruby przeciskowe ułatwiające demontaż kryzy. Kołnierze kryzowe podlegają normie ASME B16.36, a nie B16.5 i są dostępne w klasach od 300 do 2500. Wymagają prostych przebiegów rur przed i za zaworem w celu dokładnego pomiaru przepływu i są powszechnie stosowane w zastosowaniach związanych z pomiarami rozliczeniowymi i kontrolą procesu.
Jak wybrać odpowiedni typ kołnierza
Rozpocznij od oceny ciśnienia roboczego i temperatury, aby określić wymaganą klasę ciśnienia. Następnie rozważ metodę mocowania rur: połączenia spawane zapewniają najwyższą integralność, połączenia gwintowe pozwalają uniknąć pracy na gorąco, a luźne-pierścienie ułatwiają częsty demontaż. Uwzględnij częstotliwość konserwacji i potrzebę kontroli nieniszczącej. Na koniec należy sprawdzić koszt-cyklu życia, a nie tylko początkową cenę zakupu, ponieważ niektóre typy kołnierzy, które kosztują więcej z góry, mogą wiązać się z niższymi kosztami całkowitymi w całym okresie eksploatacji systemu ze względu na krótszą konserwację i dłuższą żywotność.
Potrzebujesz pomocy w wyborze odpowiedniego typu kołnierza?
Skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów, aby uzyskać fachową pomoc w doborze kołnierza przy kolejnym projekcie.
