Nerūdijančio plieno vamzdžių jungiamųjų detalių su viena presu ir dvigubu presu lyginamoji analizė
Nerūdijančio plieno vamzdynų sistemose įprasti sujungimo būdai yra vienguba jungtis ir dviguba presavimo jungtis. Toliau pateikiamas išsamus mechaninio veikimo, sandarinimo efektyvumo, taikymo scenarijų palyginimas ir pateikiami patvirtinamieji duomenys, atsižvelgiant į vietinius ir tarptautinius standartus bei tyrimų rezultatus.
1. Tarptautinių standartų palyginimas
1.1. ASTM A270 ir ASTM A312
ASTM A270irASTM A312yra pagrindiniai standartai, paskelbti Amerikos bandymų ir medžiagų draugijos (ASTM), plačiai naudojami nerūdijančio plieno vamzdžių ir jungiamųjų detalių gamyboje.
ASTM A270: Pirmiausia naudojamas sanitariniams tikslams nerūdijančio plieno vamzdžiuose, pabrėžiant švarą ir atsparumą korozijai. Šis standartas nurodo fizines savybes, bet nekreipia dėmesio į unikalias presuojamų jungiamųjų detalių charakteristikas.
ASTM A312: Taikoma pramoniniams nerūdijančio plieno besiūliams ir suvirintiems vamzdžiams, pabrėžiant stiprumą ir atsparumą korozijai esant aukštam slėgiui ir aukštai temperatūrai. Šis standartas yra glaudžiai susijęs su presuojamų jungiamųjų detalių, ypač dvigubų presuotų jungiamųjų detalių, tvirtumo reikalavimais.
1.2. LT 10312
LT 10312yra Europos standartas, apimantis plonasienių nerūdijančio plieno vamzdžių ir jų jungiamųjų detalių, įskaitant presuojamas jungtis, specifikacijas.
Vienkartinis prispaudimas: Pagal EN 10312 standartą pavienės presuojamos jungiamosios detalės turi atitikti tam tikrus atsparumo tempimui ir atsparumo slėgiui reikalavimus, tačiau yra ribotos naudojant aukštą slėgį.
Dvigubas prispaudimas: Šiame standarte labiau rekomenduojamos dvigubos presavimo jungiamosios detalės, ypač aukšto slėgio ir pramonės reikmėms. Standartas reikalauja, kad dvigubos presavimo jungtys atitiktų griežtus sandarinimo ir atsparumo nuovargiui bandymus.
2. Tarptautinių tyrimų rezultatai
2.1. Tempimo stiprumo ir jungties stiprumo tyrimai
Kai kurie tarptautiniai tyrimai, pavyzdžiui, paskelbtiMedžiagų apdorojimo technologijos žurnalas, ištyrė nerūdijančio plieno presuojamų jungiamųjų detalių atsparumą tempimui ir sujungimo stiprumą:
Tyrimo išvados: Dvigubos presuojamos jungiamosios detalės tempimo stiprumu lenkia viengubas presuojamas jungtis, o vidutinis padidėjimas yra apie 15-20%. Taip yra todėl, kad dvigubo preso konstrukcija užtikrina tolygesnį įtempių pasiskirstymą, sumažindama lokalizuotą įtempių koncentraciją.
Taikymo scenarijai: Tyrime ypač pabrėžiama, kad dvigubos presuojamos jungiamosios detalės yra pranašesnės aplinkoje, kuriai reikalingas ilgalaikis stresas, pavyzdžiui, jūrų, naftos chemijos ir branduolinės pramonės srityse.
2.2. Atsparumo nuovargiui tyrimai
Kitame tyrime, paskelbtameTarptautinis nuovargio žurnalas, mokslininkai išbandė nerūdijančio plieno presuojamų jungiamųjų detalių veikimą pakartotinai apkraunant, kad ištirtų jų atsparumą nuovargiui:
Tyrimo išvados: Dvigubos presuojamos jungiamosios detalės išlaikė gerą sandarumą ir konstrukcijos vientisumą net po 500,000 pakrovimo ciklų, o vienkartinės presuojamos jungiamosios detalės pradėjo rodyti nedidelį nuotėkį po 300,000 ciklų. Tai rodo, kad dvigubos presuojamos jungiamosios detalės tarnauja ilgiau aukšto dažnio naudojimo sąlygomis.
2.3. Sandarinimo ir nuotėkio prevencijos tyrimai
Fraunhoferio instituto Vokietijoje atliktame tyrime daugiausia dėmesio buvo skiriama sandarinimo veiksmingumui:
Vienkartinis prispaudimas: Esant normaliai temperatūrai ir slėgiui, pavienių presuojamų jungiamųjų detalių nuotėkio greitis yra 10^-5 cm³/s, atitinkantis bendrųjų gyvenamųjų vandens sistemų standartus.
Dvigubas prispaudimas: dvigubų presuojamų jungiamųjų detalių nuotėkio greitis yra mažesnis nei 10^-6 cm³/s. Esant aukštam slėgiui arba korozinei aplinkai, dvigubos presuojamos jungiamosios detalės parodė žymiai geresnę nuotėkio prevenciją. Tyrimas parodė, kad dviguba dvigubų presuojamų jungiamųjų detalių sandarinimo struktūra labai padidina sandarinimo patikimumą.
3. Tarptautinės paraiškos scenarijai
3.1. Pramoninės ir aukšto slėgio sistemos
Europa: Europoje dvigubos presavimo jungiamosios detalės plačiai naudojamos aukštybiniuose pastatuose ir pramoninėse vamzdynų sistemose, ypač aukšto slėgio garo ir dujų perdavimo sistemose, kur itin svarbus atsparumas aukštam slėgiui ir sandarinimas.
Šiaurės Amerika: Šiaurės Amerikoje naftos ir dujų pramonė paprastai renkasi dvigubas presuojamas jungtis dėl ilgesnės jų eksploatavimo trukmės ir puikios sandarinimo atšiaurioje aplinkoje.
3.2. Viešosios patalpos ir gyvenamieji pastatai
Europos standartai(pvz., EN 10312) taip pat rekomenduoja naudoti dvigubas presavimo jungtis gyvenamųjų ir komercinių pastatų vandens tiekimo sistemose, ypač daugiaaukščiuose pastatuose, siekiant užtikrinti ilgalaikį stabilumą ir saugumą.
Jungtinės Valstijos: Jungtinėse Amerikos Valstijose gyvenamosiose vandens tiekimo sistemose dažniau naudojamos viengubos presuojamos jungiamosios detalės dėl jų įrengimo paprastumo ir mažesnės kainos, tačiau reglamentai paprastai reikalauja dvigubų presuojamų jungiamųjų detalių aukštybiniams pastatams.
Išvada
Integruojant vietinius ir tarptautinius standartus bei tyrimų rezultatus galima padaryti tokias išvadas:
Mechaninis veikimas: Tarptautiniai tyrimai ir standartai taip pat patvirtina puikų dvigubų presavimo jungiamųjų detalių atsparumą tempimui, atsparumą nuovargiui ir sandarumą, ypač esant aukštam slėgiui ir sudėtingoms aplinkoms.
Sandarinimas ir nuotėkio prevencija: Tarptautiniai standartai (pvz., EN 10312) ir moksliniai tyrimai pabrėžia puikų dvigubų presuojamų jungiamųjų detalių sandarumą, todėl jos tinka reiklesnėms pramoninėms ir gyvenamosioms patalpoms.
Taikymo scenarijai: Dvigubos presuojamos jungiamosios detalės plačiai naudojamos visame pasaulyje aukštybiniuose pastatuose, pramoniniuose vamzdynuose ir aukšto slėgio sistemose, o viengubos presavimo jungiamosios detalės labiau tinka ekonomiškoms ir mažiau reiklioms reikmėms.
Vietinių ir tarptautinių duomenų ir standartų derinys suteikia išsamesnį ir moksliškesnį pagrindą pasirenkant tinkamas projekto detales. Dėl tolesnių nuodugnių tyrimų ar konkrečių taikymo rekomendacijų reikia ieškoti atitinkamų standartų ir techninės literatūros.