Mik azok a karimák?

● Bevezetés a karimákba

A csőkarima csavaros csatlakozások és tömítések segítségével köti össze a csöveket és a csőrendszer alkotóelemeit. A leggyakrabban használt karimák a hegesztett nyakkarima, csúszóperem, vakkarima, hüvelyes hegesztési karima, menetes karima és átlapolt karima (RTJ Flange). Ez a fajta csatlakozás a csőkarimában megkönnyíti a szétszerelést és a szétválasztást javítás és rendszeres karbantartás céljából. A szénacél és rozsdamentes acél karima leggyakoribb specifikációja az ANSI B16.5 / ASME B16.5.

A fém karimákat általában ipari, kereskedelmi és intézményi alkalmazásokhoz használják. Az acélcső karimák különféle stílusokban és nyomásosztályokban állnak rendelkezésre. A fémkarimák 150 és 2500 # közötti besorolásúak. A nyomásosztály megadása mellett bizonyos karimáknál, mint például a hegesztési nyakkarima és az aljzathegesztési karima, a csőütemezést is meg kell adni. Ez biztosítja, hogy a csőfurat illeszkedjen a hegesztési nyak vagy az aljzathegesztési karima furatához.

Az SSM szénacélból, rozsdamentes acélból és nikkelötvözetből készült csőkarimák széles választékát kínálja. Speciális karimákat is tudunk biztosítani, mint például hosszú hegesztett nyakú karima, speciális anyagigény és nagy hozamú csőkarimák.

A karimák osztályozása többféle módon történik az alábbiak szerint;

● Csőcsatlakozás alapján

A karimák a csővezetékhez való rögzítés módja alapján osztályozhatók az alábbiak szerint;

● Hegesztő nyak karima

A hegesztőnyak karima (más néven "hegesztési nyakkarima") jól ismert a hosszan elkeskenyedő agyáról, amely mechanikai szilárdságot biztosít (hasznos, hogy ellenálljon a "lehajlásnak" és a "hajlásnak"). A hegesztőnyak karimák nagy integritású karimák, és minden méretben, minden elterjedt felülettípusban (lapos, emelt, RTJ) és minden osztályban kaphatók. Az agy szilárdsága és a hegesztési varrat integritása miatt ez a fajta karima kiválóan alkalmas magas hőmérsékletű és nyomású alkalmazásokhoz.

● Felcsúsztatható karimák

A felcsúsztatható karimák, más néven „agyperemek”, nagyon alacsony profilú agyakkal rendelkeznek. Ezt a fajta karimát általában egy vagy két sarokvarrattal kötik össze egy csővel (egy a karimán kívül, egy pedig a karimán belül), azonban lehetséges csak egyetlen hegesztés is. A csúszós karimákat sok méretben gyártják, és alacsonyabb nyomású alkalmazásokhoz használják (ASME osztály: 600 vagy annál kisebb). A felcsúsztatható karima furatmérete (belső átmérője) nagyobb, mint a csatlakozó csőé, ami lehetővé teszi, hogy rácsússzon/csússzon a csőre (csúszás a csőre). A cső és a karima között nincs teljes áthatoló varrat, így a használatának korlátai vannak az alacsonyabb hegesztési integritás miatt.

● Aljzathegesztési karimák

Az aljzathegesztési karimáknak van egy foglalata, amelybe egy csövet helyeznek be; a csövet a karimaagy külső oldalán elhelyezett egyik sarokvarrat rögzíti. Jelentős hátránya az ilyen típusú karimáknak, hogy nem tekinthető nagy integritású kötésnek, mivel a hegesztést nehéz igazolni; így a dugós hegesztési karimák csak az alacsony és közepes osztályokhoz alkalmasak (az ASME 600-nál kisebb vagy egyenlő). Alacsonyabb integritásuk és nagyobb nyomáson való használatra alkalmatlanságuk miatt a perselyhegesztési karimák szinte mindig lapos vagy magas felületűek. A dugós hegesztési karimákat kis névleges csőméretekre tervezték (4 hüvelyk vagy annál kisebb, 10 cm vagy annál kisebb), és ½–2- hüvelykes csőméretekhez (1,3–5 cm-es csőméretek) általánosak. A hüvelyes hegesztési karima mechanikai szilárdsága hasonló a csúszópereméhez, de a csúszós karima két hegesztést is tartalmazhat.

● Menetes karima

A menetes karima kialakítása (más néven "csavaros karima") csavarmenetet használ a karima csőhöz való csatlakoztatásához. A belső menetet a csővégre vágják, míg a belső menetet a karima furatába vágják; a külső menetes csövet ezután becsavarják a belső menetes karimába.

Annak ellenére, hogy a menetes karima kialakítása számos méretben és nyomásértékben elérhető, főként kis méretű, azaz 4 hüvelyknél kisebb csőrendszerekhez használják. Használata jellemzően nem mérgező rendszerekre, alacsony nyomású rendszerekre és alacsony hőmérsékletű rendszerekre is korlátozódik. A ½ hüvelyk és 2- hüvelyk közötti méretű menetes karimák sokkal gyakoribbak, mint a 2 hüvelyk és nagyobb méretek. Alacsonyabb nyomású alkalmazásuk miatt a menetes karimák csak lapos és emelt felületeket használnak. Nem alkalmasak magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz, mert a menet geometriája eltorzul, ami gyakran szivárgáshoz vezet.

● Vakkarima

A csőrendszer végén egy vakkarimát (más néven „zárólemez-karimát”) szerelnek fel a cső lezárására. Nincs benne központi furat (furat), így nincs áramlás a karimán. Vakkarima használható cső, szelep vagy nyomástartó edény leválasztására. Ez a típusú karima minden méretben és osztályban elérhető, és használható lapos, emelt vagy gyűrűs csatlakozási felülettel.

Vakkarima helyettesítheti a tompahegesztési sapkát, ha a csővezeték meghosszabbítására van szükség, vagy ha a csővezeték ellenőrzésére van szükség (a cső belsejéhez való hozzáféréshez távolítsa el a vakkarimát). Ez a fajta karima rúd hozzáférési pontként is használható lefolyórendszereken. Az alkalmazástól függően vakkarima fúrható és használható csúszóperemként, vagy menetfúrható és menetes karimaként használható.

● Lapos csuklókarima (LJF)

A lapcsuklós karima (LJF) két elemből álló összeállítás, amely magában foglal egy csonkvéget és egy átlapolt csuklógyűrűs karimát (más néven átlapolt csuklókarimát). A műszaki helyesség érdekében a csonk vége nem része egy átlapolt csuklóperemnek. Az átlapolt csuklókarimát azonban mindig egy csonkkal együtt használják, ezért mindkét részt gyakran „átlapos csuklókarimának” nevezik. Kialakításuk miatt az átlapolt csuklókarimák mindig sík felületűek, sima felülettel. De a csonkkal kombinálva a kapott tömítőfelület megemelkedik. Ez azért történik, mert a csonk végének tömítőfelülete a karima csavarozási síkja felett van. Az átlapolt csatlakozási karimának nincs tömítőfelülete, csak a csonk végén van a tömítőfelület. A csonkvég tömítőfelülete lehet sima, fogazott vagy hornyolt, hogy lehetővé tegye a gyűrűs csatlakozást.

Az átlapolt gyűrűs karima és a csonkvég összeszereléséhez a csonk végét be kell csúsztatni a karimagyűrű furatába, majd tompahegesztéssel kell a csőhöz hegeszteni. A csonkvég egyik oldala képezi a tömítőfelületet, míg a csonkvég ellenkező/hátsó oldala az átlapolt illesztési karimagyűrűhöz nyomódik (a karima összeszerelésekor). Az átlapolt karimagyűrű szabadon foroghat, miután a csonk végét a csőhöz hegesztették, mivel fizikailag nincs csatlakoztatva a csonk végéhez. A karimás kötés összeszerelése után az átlapolt csuklógyűrű már nem foroghat szabadon.

További karimatípusok, amelyekkel sok mérnök találkozni fog, az apa és nő, valamint a nyelv és a horony típusa. A kevésbé elterjedt típusok közé tartozik a nyílás, a tágító, a szűkítő és a hosszú hegesztőnyak karima kialakítása.

A karimavégek csavarozhatók, hegeszthetők vagy átlapolhatók (fém-fémmel érintkezve) a hozzájuk tartozó csővezetékekhez.

Karimatípusok áttekintése

Az alábbi táblázatban összegyűjtöttünk néhány fontos információt a karimatípusokkal kapcsolatban. Bár az ASME szabványok szerepelnek a táblázatban, rendelkezésre állnak alternatív nemzetközi és nemzeti szabványok (DIN, EN stb.). Az ASME azonban a legszélesebb körben elfogadott csővezeték-szabványügyi szervezet, ezért szabványait idézték.

Az alábbi táblázatban a „Felületek” oszlop a karimatípusonként választott szokásos tömítőfelületet jelzi. A karima típusától függően azonban lehetnek kivételek a szabály alól. A táblázatot általános áttekintő táblázatként kell kezelni, míg a konkrét információkat a vonatkozó szabványokban kell keresni.

● Származási alapon

A karimás homloklapoknak három általános típusa van, a sima/lapos, a magasított és a gyűrűs kötés (RTJ). Vannak más típusú karimás felületek is, elsősorban a Tongue-and-Groove (T&G), a Lap Joint és a Male-and-Female (M&F) minták, de ezek kevésbé népszerűek. A csővezeték szabványok határozzák meg a karima felületének pontos geometriáját, méreteit, anyagát és felületi minőségét.

A karimák a burkolatok alapján is osztályozhatók az alábbiak szerint:

● Megemelt homlokkarima (RF)

Az emelt felületű (RF) karima kör alakú tömítőfelülettel rendelkezik, amely kiáll a karima csavarozási kör síkjából. Az emelt felületű karimák minden nyomásosztályban kaphatók, így a nyomás- és hőmérsékleti besorolások széles skálájához. Az RF karimák az olaj- és gáziparban, valamint a vegyiparban használt karima leggyakoribb típusai.

Az RF karimák fogazott tömítőfelületeket használnak nem fémes vagy félfémes típusú tömítésekkel. Az RF karima tömítőfelülete a karima belső átmérőjétől a megemelt felület külső átmérőjéig terjed. Az RF karimák tipikus tömítése a grafitos acél összetételű tömítés, amelynek hőmérsékleti besorolása legfeljebb 400 °C (750 °F) és nyomásértéke legfeljebb 250 bar (3625 psi).

A megemelt felület magasságát a csavarozási felület síkja felett a karima osztálya és a szabvány határozza meg. Az ASME B16.5 szabvány szerint a 150-es és 300-as osztályba tartozó acélkarimák homlokmagassága 1/16 hüvelyk (1,6 mm); a 300-as osztályt meghaladó acélkarimák 1/4 hüvelykes (6,4 mm) megemelt felületet használnak. Egy ideális világban a megemelt arc magassága az osztály növekedésével nőne, de ez a legtöbb szabványban nem fordul elő; ez azonban logikus általánosítás.

●Lapos felületű karima (FF)

A lapos felületű (FF) karimák nem fém tömítéseket (lágy tömítéseket) használnak, és mindig fogazott tömítőfelülettel kell rendelkezniük. Ez a fajta karima kiválóan alkalmas alacsony nyomású alkalmazásokhoz, és a 125 és 250 nyomásosztályokhoz használják.

A tömítéseket közvetlenül a karima elülső tömítőfelületére kell felszerelni, azaz a csavarozó kör felületével azonos síkban. A tömítés tömítési területe a belső karima átmérőjétől a külső karima átmérőjéig terjed. A tipikus lágy tömítések általában 100 ⁰C (212⁰F) névlegesek, és nem haladják meg a 20 bar (290 psi) nyomást. Mivel a lapos felületű karimák ilyen nagy tömítési területet használnak, úgy vannak kialakítva, hogy illeszkedjenek. A lapos felületű karimás tömítések beszerelés után nem foroghatnak, mivel a csavarlyukak áthatolnak a tömítésen. A tömítőfelület nagy mérete miatt a lapos felületű karimák ellenállnak a mechanikai deformációnak (hajlítás, hajlítás stb.).

A lapos felületű karimákat soha nem szabad megemelt felületű karimákkal párosítani, különösen, ha a megemelt felületű karima keményebb anyagból készül.

● Gyűrűs csukló (RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1382⁰F). Az RTJ karimák minden nyomásosztályban használhatók, de általában a 900-as és magasabb osztályokhoz használják.

Az RTJ karima és a megemelt homlokkarima közötti különbség a tömítés elérésének módja. Fém tömítéseket (kemény) használnak az RTJ karimákkal, míg az emelt felületű tömítések lágy vagy félig fém tömítéseket használnak. Három fő gyűrű típusú csuklócsoport van, ezek az R, RX és BX; az R típusú csuklóra fogunk összpontosítani, mert ez messze a leggyakoribb.

Az R-típusú RTJ tömítések kör alakúak, ovális vagy nyolcszögletű profillal/testtel; a nyolcszögletű profil a leghatékonyabb tömítést és a modernebb kialakítást biztosítja. Az RTJ karima homlokfelületébe egy horony van bedolgozva, és ebbe a horonyba szerelik be a hozzá tartozó tömítést. A karima összeszerelésekor a két illeszkedő felület összenyomja a tömítést, amíg az deformálódik, és fém-fém tömítés keletkezik. Ha a karima megfelelően van összeszerelve, a két illeszkedő RTJ karima nem érintkezhet egymással.

Az RTJ tömítések gyakran a karimánál valamivel puhább anyagból készülnek. Mivel a tömítés anyaga puhább, kisebb nyomáson deformálódik, mint a karima, ez biztosítja, hogy a tömítés deformálódjon a tömítéshez, és ne a karima deformálódjon a tömítés körül.

● Tongue and Groove (T/G)

Az egyik karima felületén egy megemelt gyűrű (nyelv) van megmunkálva a karima felületére, míg az illeszkedő karima felületébe egy hozzáillő mélyedés (Groove) van megmunkálva. Ezen karimák nyelvének és hornyos felületének egyeznie kell. A hornyos hornyos burkolatok nagy és kis típusokban egyaránt szabványosak. Abban különböznek a bedugóstól, hogy a horony belső átmérője nem nyúlik be a karima alapjába, így megtartja a tömítést a belső és külső átmérőjén. Ezek általában a szivattyúfedeleken és a szelepfedélen találhatók. A hornyos csapos illesztések előnye az is, hogy önbeállóak, és a ragasztó tárolójaként szolgálnak. A sálcsukló egy vonalban tartja a terhelési tengelyt a kötéssel, és nem igényel nagyobb megmunkálási műveletet.

● Férfi és nő (M/F)

Ennél a típusnál a karimákat is össze kell hangolni. Az egyik karimafelületnek van egy területe, amely túlnyúlik a normál karimafelületen (férfi). A másik karima vagy az illeszkedő karima felületébe illeszkedő mélyedés (Nő) van bedolgozva. A női arc 3/16- hüvelyk mély, a férfi arc 1/4- hüvelyk magas, és mindkettő sima felületű. A női arc külső átmérője meghatározza és megtartja a tömítést. Egyedi apa és anya burkolatok általában megtalálhatók a hőcserélő héján a csatornázás és a fedőkarimák számára. A női és a férfi arc sima kivitelű. A női arc külső átmérője meghatározza és megtartja a tömítést.

Karima homlokzatának összefoglalása

Az alábbi táblázat a három leggyakoribb karimafelület jellemzőit foglalja össze.

● Arcfinomítás alapján

A karima felülete az a terület, ahol a tömítőelem (tömítés) fel van szerelve. A legelterjedtebb karimás felületek sima és fogazott. A lapos felületű (FF) karimafelületek és a megemelt felületű (RF) karimafelületek fogazást igényelnek, ha az ipari szabványok szerint készülnek.

● Készlet befejezése

A legszélesebb körben használt karimás felületkezelés, mert gyakorlatilag minden szokásos üzemi körülményre alkalmas. Összenyomás hatására a tömítés puha felülete beágyazódik ebbe a felületbe, ami elősegíti a tömítés létrehozását, és nagymértékű súrlódás keletkezik az illeszkedő felületek között. Ezeknek a karimáknak a felületét egy 1,6 mm-es sugarú, kerek orrú szerszám hozza létre 0,8 mm/fordulat előtolási sebességgel 12 hüvelykig. A 14 hüvelykes és nagyobb méreteknél a felület 3,2 mm-es kerek orrú szerszámmal készül, fordulatonként 1,2 mm előtolással.

● Sima felület

Ez a felület nem mutat vizuálisan látható szerszámjelzéseket. Ezeket a bevonatokat jellemzően fémburkolatú tömítésekhez használják, mint például dupla köpenyű, lapos acél és hullámos fém. A sima felületek összetapadnak és tömítést hoznak létre, és a szemben lévő felületek síkságától függenek a tömítés kialakítása érdekében. Ezt általában úgy érik el, hogy a tömítés érintkezési felületét egy folytonos (néha fonografikusnak nevezett) spirális horony alkotja, amelyet egy {{0}},8 mm sugarú kerek orrú szerszám generál {{5} előtolási sebesség mellett. },3 mm fordulatonként 0,05 mm mélységgel. Ez Ra 3,2 és 6,3 mikrométer (125-250 mikroinch) közötti érdességhez vezet.

● Fogazott kivitel

Ez is egy folytonos vagy fonografikus spirális horony, de abban különbözik az alapkiviteltől, hogy a hornyot általában egy 90-fok-os eszközzel hozzák létre, amely "V" geometriát hoz létre 45 fokos szögben fogazott bevágással. A homlokzaton található fogazatok lehetnek koncentrikusak vagy spirálisak (fonografikusak). A koncentrikus fogazat az arc felületének kidolgozásához szükséges, ha a szállított folyadék sűrűsége nagyon alacsony, és szivárgási útvonalat találhat az üregen keresztül. A fogazatot a szám határozza meg, amely az aritmetikai átlagos érdességmagasság (AARH). Ez a mért profilmagasság-eltérések mintavételi hosszon belüli abszolút értékeinek számtani átlaga, a grafikus középvonaltól mérve.

Fém tömítés esetén a sima felületű karimák, nem fém tömítések esetén pedig fogazott felületek vannak megadva.

Megfelelő érdességértékek

Az ipari szabványok megfelelő érdességértékeket írnak elő, a következők az ASME B16.5 szabványból származnak:

● Építési anyag alapján

A karimákat általában kovácsolják, kivéve néhány olyan esetet, amikor lemezekből készülnek. Ha lemezeket használnak a gyártáshoz, azoknak hegeszthető minőségűeknek kell lenniük. Az ASME B16.5 csak szűkítő karimák és vakkarimák lemezből történő gyártását teszi lehetővé. Az építéshez általában használt anyagok a következők;

● Nyomás-hőmérséklet besorolás alapján

A karimákat az ASME B 16.5 szerinti nyomáshőmérséklet-besorolás szerint is osztályozzák, az alábbiak szerint;

150#

300#

400#

600#

900#

1500#

2500#

Az ASME B 16.5 szabványban található nyomáshőmérséklet-besorolási táblázatok azt a rázkódásmentes üzemi nyomást határozzák meg, amelynek a karimát egy adott hőmérsékleten ki lehet téve. A karimák különböző hőmérsékleteken különböző nyomásokat képesek ellenállni. A hőmérséklet növekedésével a karima nyomásértéke csökken. A feltüntetett 150#, 300# stb. nyomásosztály az alapbesorolás, és a karimák alacsonyabb hőmérsékleten is ellenállnak a nagyobb nyomásnak. Az ASME B 16.5 jelzi a különböző építőanyagok megengedett nyomásait a hőmérséklet függvényében. Az ASME B16.5 nem javasolja a 150#-os karimák használatát 400°F (200°F) felett. A karimák nyomásosztályát vagy besorolását fontban adják meg. Különböző neveket használnak a nyomásosztály jelzésére. Például: 150 Lb vagy 150 Lbs vagy 150# vagy Class 150, mindegyik ugyanazt jelenti.

● KÖVETKEZTETÉS

A fentiekből különböző típusú karimákat, gyártási és teljesítményjellemzőket találhat ki. Kiválaszthatja a megfelelő acélkarimát különböző anyagokból, például rozsdamentes acélból, gyengén ötvözött acélból, szénacélból, duplex acélból vagy még sok másból.

Kritikus a megfelelő anyagból a megfelelő karima kiválasztása, valamint azon elemek ismerete, amelyekkel a csőkötési módszert alkalmazó alkalmazás során szembekerül. Reméljük, hogy ez a blog segít azonosítani a legfontosabb dolgokat a karimák vásárlása előtt.