روشهای اتصال لوله

روشهای اتصال لوله

اتصالات رزوه ای

اتصالات رزوه‌ای برای لوله‌های کوچک (قطر بین یک هشتم تا 2 اینچ)استفاده می‌شود.رزوه لوله و اتصالات ‏طبق ‏استانداردASMEB1.20.1-1983 ‎با عنوان "رزوه لوله ، کاربرد عام ،اینچ"ساخته می شود.ماشینهای رزوه ‏تراشی برای ایجاد ‏رزوه روی لوله تا قطر اسمی 2 اینچ موجود است.ابزار رزوه تراشی بزرگتر نیز وجود دارد،ولی با ‏استفاده از تبدیل دنده‎ ‎Gear reducer ‎کار می کند و به نیروی انسانی زیادی نیاز دارد.از آنجایی که اتصالات رزوه ‏ای با ماشین یا با دست ایجاد ‏می شوند ، باید توصیه های تولید کننده با دقت دنبال شود.شکل رزوه های لوله ‏باید به گونه ای باشد که با شکل اتصالات ‏تطبیق داشته باشد‎.‎
‎‏ ‏
اگر رزوه لوله بیش از اندازه بلند باشد،قبل از اینکه شیب رزوه ها اتصال را آب بندی کند ، از پیش روی درون اتصال ‏باز ‏می ماند.اگر رزوه ها بیش از اندازه کوتاه باشند ، به طور کامل اتصال را جفت نکرده و موجب نشت اتصال می ‏شوند.لوله ‏ای که به درستی متصل شده باشد،محکم بوده و یک‌ رزوه بالای اتصال دیده خواهد شد .هر چیزی ‏بیشتر یا کمتر ، نشان ‏دهنده این است که رزوه ها به طور مناسبی تراشیده نشده‌اند‎‏.

یکی دیگر از اجزای مهم اتصال رزوه‌ای ، خمیر لوله کشی ‏Pipe dope ‎‏ است که رزوه ها را قبل از اتصال با آن می ‏‏پوشانند.خمیر لوله کشی دو وظیفه را انجام می دهد.نخست آنکه در زمان پیوند خوردن اتصال ،سطوح جفت ‏شونده را ‏روانکاوی می کند.دوم اینکه موجب آب بندی اتصال می شود. خمیر لوله کشی باید با ویژگیهای کاربرد ‏سازگاری داشته ‏باشد.ابزارهایی که به سامانه های لوله کشی رزوه ای متصل می شوند،باید برای تعمیر و ‏سرویس در دسترس قرار داشته ‏باشند‎‏ . ‏

برای دسترسی به اتصالات رزوه ای که در نقاط میانی سامانه لوله کشی نصب می شوند و امکان باز کردن آنها ‏جهت ‏تعویض یا تعمیر، باید به صورت راهبردی از مهره ماسوره ها و یا فلنج ها استفاده نمود.مهندس،محل قرار ‏گرفتن ابزار (به ‏طور معمول یک کنترل کننده یا شیر قطع یا یک صافی)را انتخاب کرده و برای صهولت باز کردن یا ‏تعمیر این ابزار یک ‏مهره ماسوره یا فلنج به آن اضافه می کند.اتصالات رزوه ای اغلب در سامانه های لوله کشی ‏آهنی یا فولادی به کار می ‏روند.ولی لوله های برنجی،برنزی،ABS،CPVC ‎و‎ PVC ‎نیز با اتصالات رزوه ای عرضه می ‏شوند.جنس بر اساس استحکام ‏اتصال نهایی،سیال درون لوله و ملاحظات نگهداری انتخاب می شود‎‏. ‏

جنس اتصالات رزوه ای فولادی به سه دسته تقسیم می شود:چدنی،آهن چکش خوار و فولاد ریخته ‏گری.اتصالات چدنی در ‏دو کلاس عرضه می شوند:کلاس125 و کلاس 250 اتصالات کلاس 125 به طور عمده در ‏لوله کشی بخار ، گاز ، مایع و ‏نفت با دمای کمتر از 450 درجه فارنهایت استفاده می شوند.اتصالات کلاس 250 با ‏دماها و فشارهای بالاتری سازگاری ‏دارند‎.‎

استانداردASMEB16.4._1998 ‎‏ با عنوان "اتصالات رزوه ای چدن خاکستری"،حاوی رده های فشار و دما می باشد ‏که بر ‏حسب اندازه اتصال برای اتصالات چدنی متفاوت می باشد.اتصالات آهنی چکش خوار نیز به صورت ریخته ‏گری ساخته می ‏شوند ولی برای ایجاد رده فشاری بالاتر تحت عملیات حرارتی تابکاری‎ Annealed ‎قرار می ‏گیرند.این نوع اتصالات در دو ‏کلاس 150 و 300 عرضه می شوند.کلاس 150 این اتصالات برای لوله کشیهای مایع ‏، هوا و گاز در دمای کمتر از 500 ‏درجه فانهایت به کار می رود.اتصالات کلاس 300 با دماها و فشارهای بالاتری ‏سازگاری دارند‎‏. ‏

استانداردASMEB16.3-1998 ‎با عنوان "اتصالات رزوه ای آهن چکش خوار "حاوی رده بندی فشار و دما برای این ‏اتصالات ‏می باشد.اتصالات چدن چکش خوار همچنین در سامانه های لوله کشی که در معرض بارهای تکانه ای ‏شدید باشند،ترجیح ‏داده می شوند.از نظر ابعادی ، اتصالات چدنی و آهن چکش خوار مشابه هستند.(کلاس 125 ‏چدنی در برابر کلاس 150 آهن ‏چکش خوار و کلاس 250 چدنی در برابر کلاس 300 آهن چکش خوار).اتصالات ‏چدنی را می توان با علامت کلاسی که ‏روی بدنه آنها حک شده است از اتصالات آهن چکش خوار تشخیص ‏داد.

اتصالات رزوه ای فولادهای کربنی ریخته گری شده ‏را بسته به رده بندی تنظیم شده در استانداردASMEB16.3-1998‎،می توان در خطوط لوله بخار،آب،قدرت،پالایشگاه و گاز با ‏دمای 750 درجه فارنهایت و ‏بیشتر به کار گرفت. ‎
‎‏ ‏
اتصالات جوشی فولادی‎

‎
اتصالات جوشی،با لوله های فولادی قطر اسمیNPT 2‎‏ اینچ یا در نقاطی که فشارهای کاری بیش از ‏psi450‎‏ مورد ‏نیاز ‏باشد،استفاده می شوند.جوشکاری از در هم آمیزی دو یا چند قطعه فلزی در حالت مذاب یا مذاب و بخار ، ‏بدون اعمال فشار ‏مکانیکی تشکیل شده است.جوشکاری ذوبی ‏fusion welding‏ می تواند به صورت جوشکاری ‏با گاز و یا با برق ‏باشد.هنگامی که جوشکاری کامل شده،اتصال به وجود آمده اغلب قوی تر از اجزای فلزی متصل ‏شده به هم می باشد.

بعضی ‏از آیین نامه ها ملزم می کنند که نصاب دارای گواهینامه تایید شده باشد و کار ‏نهایی نیز آزمایش شده و تایید شود. مشخصات ‏فنی برای لوله های جوش شده باید طبق سری آیین نامه های ‏B31‎‏ "انجمن مهندسان مکانیک آمریکا"(‏ASME‏) باشد.آیین نامه ‏های محلی ممکن است قوانین ایمنی بیشتری ‏برای سامان دهی نصب لوله های جوش خورده داشته باشند.‏‎ ‎
‎‏ ‏
اتصالات جوشی پلی اتیلن

جوشکاری ذوبی (الکتروفیوژن) در لوله های گاز با چگالی بالا و لوله کشی مدار زمینی سامانه های زمین ‏گرمایی به کار ‏می رود.در جوشکاری ذوبی،انتهای لوله های پلی اتیلن بعد از تمیز شدن،تا تشکیل حالت ‏پلاستیکی گرم شده و به هم فشرده ‏میشوند و تا زمانی که پیوند شکل بگیرد،در همان وضعیت نگاه داشته می ‏شوند.‏‎ ‎

اتصالات فلنجی ‏

اتصالات فلنجی را تقریبا در تمام سامانه های اتصال می توان به کار گرفت.این اتصالات اغلب به جای مهره ‏ماسوره ها به ‏کار می روند.وقتی از این نوع اتصالات برای به هم بستن سامانه های لوله کشی متفاوت استفاده ‏می شود،سامانه های رده ‏بندی فلنج ها ، قطر پیچ ها ،دایره پیچ ها ،و واشرها باید با هم تطبیق داشته ‏باشند.

اتصالات برنجی‎‏ ‏
‎‏ ‏
اتصالات برنجی شبیه به اتصالات لحیم کاری هستند با این تفاوت که برای فشارها و دماهای بالاتر قابل ‏استفاده می ‏باشند.پرکننده های برنجی در دماهای بین 1100 تا 1500 درجه فارنهایت ذوب می شوند.استحکام ‏این اتصالات به اندازه ‏استحکام خود لوله های متصل شده می باشد.برای اتصالات و لوله های مسی باید از ‏پرکننده های مس فسفردار استفاده ‏نمود،در حالی که برای لوله های مسی و اتصالات برنزی یا فولادی باید از ‏آلیاژهای حاوی نقره استفاده شود.برای اتصال ‏خطوط لوله مسی در سامانه های تبرید ، آلیاژ35 تا 40 درصد نقره ‏توصیه می شود.‏
‎‏ ‏
اتصالات شیاردار‎grooved joints‎‏ ‏
‎‏ ‏
اتصالات شیاردار با نورد کردن یا برش دادن یک شیار در انتهای لوله ها و اتصال دو انتها با استفاده از کوپلینگ ‏خاردار ‏ایجاد می شوند.این کوپلینگ که از یک بست،و یک ماده آب بندی تشکیل شده است،روی اتصال پیچ می ‏شود.بست، ماده آب ‏بندی را فشرده کرده و لوله را قفل می کند.کوپلینگ ها با آرایشهای انعطاف ناپذیر و انعطاف ‏پذیری محدود ساخته می شوند‎‏. ‏

هنگام مشخص کردن کوپلینگهای انعطاف پذیر و انعطاف ناپذیر ، تحلیل تنش و خمش باید مورد توجه قرار ‏گیرد.کوپلینگ با ‏انعطاف پذیری محدود را می توان به جای اتصالات انبساطی استفاده نمود،ولی این کار باید در ‏طراحی مهندسی لوله کشی ‏مورد بررسی قرار گیرد.نصب اتصالات شیار دار سریع تر از سایر روشها انجام می ‏گیرد.

این اتصالات برای لوله های ‏فولادی،لوله های فولاد ضد زنگ،لوله های پلاستیکی و لوله های مسی وجود ‏دارند.کوپلینگهای شیار دار را میتوان به جای ‏مهره ماسوره ها ،اتصالات جوشی،فلنجی،رزوه دار و لحیم کاری به ‏کار گرفت.باید از سازگاری مواد آب بندی و مواد ‏کوپلینگ با لوله و سیالی که در حال انتقال است مطمئن شوید ‏