Bevezetés a karimákba

A karimákat akkor használják, ha a csőkötést szét kell szerelni. Ezeket főleg berendezéseknél, szelepeknél és szakterületeknél használják. Egyes csővezetékeknél, ahol a karbantartás rendszeres, meghatározott időközönként kitörési karimákat biztosítanak. A karimás csatlakozás három különálló és független, bár egymással összefüggő alkatrészből áll; a karimákat, a tömítéseket és a csavarozást. Ezen elemek kiválasztásánál és alkalmazásánál speciális ellenőrzésekre van szükség a szivárgásmentes csatlakozás eléréséhez.

A karimák osztályozása többféle módon történik az alábbiak szerint;

Csőcsatlakozás alapján

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

Felcsúsztatható karima –

A Slip On típusú karimák két sarokvarrattal vannak rögzítve, a karimán belül és kívül. A Slip On karimák számított szilárdsága belső nyomás alatt kétharmada a Welding Neck karimákénak, és élettartamuk kifáradás alatt körülbelül egyharmada az utóbbiakénak. Általában ezek a karimák kovácsolt szerkezetűek, és agyaggal vannak ellátva. Néha ezek a karimák lemezekből készülnek, és nincsenek ellátva a kerékagygal. A karima hátránya, hogy a karima és a könyök vagy a karima és a póló kombinációja nem lehetséges, mivel a nevezett szerelvényeknek nincs egyenes vége, amely teljesen becsúszott a csúszógyűrűbe. A karimán.

Dugós hegesztési karima –

Az aljzathegesztési karimák csak egy sarokvarrattal vannak rögzítve, csak kívülről, és nem ajánlottak súlyos munkákhoz. Ezeket csak kis furatú vezetékekhez használják. Statikai szilárdságuk megegyezik a Slip On karimákkal, de a kifáradási szilárdságuk 50%-kal nagyobb, mint a kettős hegesztésű Slip On karimáké. Az ilyen típusú karimáknál meg kell adni az összekötő cső vastagságát a megfelelő furatméret biztosítása érdekében. A hegesztett karimában hegesztés előtt helyet kell hagyni a karima vagy az idom és a cső között. Az ASME B31.1 előkészítése hegesztéshez (E) dugós hegesztési összeállítás ezt írja:Az illesztés hegesztés előtti összeszerelésekor a csövet vagy csövet a maximális mélységig be kell helyezni az aljzatba, majd körülbelül 1,6 mm-re vissza kell húzni a cső vége és a foglalat válla közötti érintkezéstől.Az aljzathegesztésnél a fenékhézag célja általában az, hogy csökkentse a hegesztési varrat gyökerénél jelentkező maradék feszültséget, amely a hegesztési fém megszilárdulása során felléphet. A képen a tágulási rés X mértéke látható. A dugós varratkarima hátránya a rés, amit ki kell alakítani. A korrozív termékeknél és főleg a rozsdamentes acél csőrendszereknél a cső és a karima közötti repedés korróziós problémákat okozhat. Egyes eljárásoknál ez a karima sem megengedett.

Csavaros karima –

A csavaros vagy menetes karimákat olyan csővezetékeken használják, ahol a hegesztés nem végezhető el. A menetes karima vagy idom nem alkalmas vékony falvastagságú csőrendszerhez, mert nem lehet menetet vágni egy csövön. Így vastagabb falvastagságot kell választani.ASME B31.3 Piping Guide azt mondja:
Ahol az acélcső menetes, és 250 psi feletti nyomású gőzszolgáltatáshoz vagy 100 psi feletti vízellátáshoz 220 F feletti vízhőmérséklet mellett használatos, a csőnek varratmentesnek kell lennie, és vastagsága legalább megegyezik az ASME B36.10 80-as ütemtervével.A dugós hegesztés és a menetes karimák nem ajánlottak 250 fok feletti és -45 C alatti hőmérsékleten történő szervizeléshez.

Átfogó csuklókarima –

A lapos csatlakozási karimákat csonkos végekkel használják, ha a csővezetékek költséges anyagból készülnek. Például egy rozsdamentes acél csőrendszerben szénacél karima alkalmazható, mert a karima nem érintkezik a csőben lévő termékkel. A csonk végeit tompahegesztéssel hozzá kell hegeszteni a csővezetékhez, és a karimák szabadon maradnak. Ezeknek a karimáknak a belső sugara le van ferdítve, hogy megtisztítsa a csonk végének sugarát. Ezek a karimák majdnem azonosak a csúszóperemekkel, kivéve a karima felületének és a furat metszéspontjában lévő sugarat, amely a csonkvég peremes részének elhelyezésére szolgál. . Nyomástartó képességük alig, ha egyáltalán jobb, mint a Slip On karimáké, és a szerelvény kifáradási élettartama csak egytizede a Weld Neck karimákénak. Így ezeket a karimás csatlakozásokat alacsony nyomású és nem kritikus alkalmazásokban alkalmazzák.

Hegesztett nyak karima –

A hegesztőnyak karimák könnyen felismerhetők hosszú kúpos agyként, amely fokozatosan átmegy a falvastagságba egy csőből vagy idomból. A hosszú kúpos agy fontos megerősítést biztosít számos alkalmazáshoz, például magas nyomáson, mínuszban és/vagy magas hőmérsékleten. A peremvastagságról a cső- vagy szerelvényfalvastagságra a kúp által előidézett zökkenőmentes átmenet rendkívül előnyös ismételt hajlítások esetén, amelyeket a vezeték tágulása vagy más változó erők okoznak. Ezek a karimák úgy vannak kifúrva, hogy illeszkedjenek az illeszkedő cső vagy idom belső átmérőjéhez. így nem lesz korlátozás a termékáramlásban. Ez megakadályozza az ízület turbulenciáját és csökkenti az eróziót. Kiváló feszültségeloszlást is biztosítanak a kúpos agyon keresztül. A Weld nyakkarimák tompahegesztéssel rögzíthetők a csövekhez. Ezeket főleg kritikus szolgáltatásokhoz használják, ahol az összes hegesztési kötést radiográfiás vizsgálatnak kell alávetni. A karimák megadásakor a hegesztővég vastagságát is meg kell adni a karima specifikációjával együtt.

 

Vakkarima –

A vakkarimákat furat nélkül gyártják, és csővégek, szelepek és nyomástartó edények nyílásainak kiürítésére használják. A belső nyomás és a csavarterhelés szempontjából a vakkarimák, különösen a nagyobb méretekben, a legnagyobb igénybevételű karimatípusok. A legtöbb ilyen feszültség azonban a középpont közelében hajlító típus, és mivel nincs szabványos belső átmérő, ezek a karimák alkalmasak magasabb nyomású hőmérsékleti alkalmazásokhoz.

Csökkentő karima –

A szűkítő karimák nagyobb és kisebb méretek összekötésére szolgálnak szűkítő nélkül. Szűkítő karimák esetén a karima vastagsága legyen a nagyobb átmérőjű. Ezek a karimák általában vak, felcsúsztatható, menetes és hegesztett nyakkarimákban vannak. Minden nyomásosztályban kaphatók, és jó alternatívát jelentenek két különböző méretű cső csatlakoztatására. Ezt a fajta karimát nem szabad használni, ha egy hirtelen átmenet nem kívánt turbulenciát idézne elő, például egy szivattyúnál.

Integrált karima –

Az integrált karimák azok, amelyeket a fúvóka nyakával vagy az edény- vagy csőfallal együtt öntöttek, tompahegesztéssel, vagy más ív- vagy gázhegesztéssel olyan jellegűek, hogy a karima és a fúvóka nyaka, edény vagy cső falat egy integrált szerkezet megfelelőjének tekintjük. A hegesztett konstrukciókban a fúvóka nyakát vagy az edényt vagy a csőfalat agynak tekintik. Az egybeöntött és a karimára hegesztett karimák vastagsága bizonyos méretekben eltérő.

Származási alapon

A karimák a burkolatok alapján is osztályozhatók az alábbiak szerint:

Megemelt homlokkarima (RF) –

A megemelt felületű karima a technológiai üzemekben leggyakrabban használt típus, és könnyen azonosítható. Emelt felületnek nevezik, mert a tömítés felületei a csavarozási kör felülete fölé emelkednek. Ez az arctípus lehetővé teszi a tömítések széles kombinációjának használatát, beleértve a lapos gyűrűs lemeztípusokat és a fém kompozitokat, mint például a spirális tekercses és a dupla köpenyű típusokat. Az RF karima célja, hogy nagyobb nyomást koncentráljon egy kisebb tömítési területre, és ezáltal növelje a kötés nyomástartó képességét. A 150# és 300# peremeknél a megemelt felület 1,6 mm (1/16 hüvelyk), és beleszámít a megadott vastagságba. A magasabb besorolás érdekében a karima vastagsága nem tartalmazza a megemelt felület vastagságát. Az emelt felület vastagsága a magasabb besorolás érdekében 6,4 mm (1/4 hüvelyk). Az ASME B16.5 RF karimák tipikus karimafelülete 125-250µRa-ban (3-6µm Ra).

Lapos felületű karima (FF) –

A lapos felületű karima tömítőfelülete ugyanabban a síkban van, mint a csavarozó kör felülete. A lapos felületű karimákat gyakran alkalmazzák, amikor az illeszkedő karima vagy a karimás idom öntvényből készül. A lapos felületű karimákat soha nem szabad megemelt homlokkarimához csavarozni. Az ASME B31.1 szerint a lapos felületű öntöttvas karimák és a szénacél karimák csatlakoztatásakor el kell távolítani a szénacél karima megemelt felületét, és teljes felületű tömítésre van szükség. Ennek célja, hogy a vékony, rideg öntöttvas karima ne ugorjon bele a szénacél karima megemelt felülete által okozott résbe.

Gyűrűs csatlakozás (RTJ) –

A gyűrűs csuklós karimákat általában nagy nyomású (600-as osztály és magasabb besorolási osztály) és/vagy 800 F (427 fok) feletti magas hőmérsékletű szolgáltatásokban használják. Az előlapjukba hornyok vannak vágva, amelyekben gyűrűs tömítések helyezkednek el. A karimák tömítenek, amikor a csavarok meghúzzák a karimák közötti tömítést a hornyokba, így deformálják a tömítést, hogy szorosan érintkezzenek a hornyok belsejében, így fém-fém tömítés jön létre. Az RTJ karimának lehet egy megemelt felülete, amelybe egy gyűrűs horony van bedolgozva. Ez a megemelt felület nem szolgál a tömítőeszköz részeként. A gyűrűs tömítésekkel tömítő RTJ karimáknál a csatlakoztatott és meghúzott karimák megemelt felületei érintkezhetnek egymással. Ebben az esetben az összenyomott tömítés nem visel el többletterhelést a csavarfeszességen túl, a vibráció és a mozgás nem tudja tovább nyomni a tömítést és csökkenteni a csatlakozási feszültséget.

A gyűrűs tömítések fém tömítőgyűrűk, amelyek alkalmasak nagynyomású és magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz. A gyűrűs típusú illesztésű tömítéseket úgy tervezték, hogy "kezdeti érintkezés" révén tömítsenek, vagy ékelődnek az illeszkedő karima és a tömítés között. A tömítés felületére csavarerővel nyomást gyakorolva a tömítés "puhább" féme a keményebb karimaanyag mikrofinom szerkezetébe áramlik, és nagyon szoros és hatékony tömítést hoz létre. A legtöbb alkalmazott típus a stílusRAz ASME B16.20 szabvány szerint gyártott gyűrű ASME B16.5 karimákkal, 150-2500 osztály. Az "R" típusú gyűrűs kötések ovális és nyolcszögletű kivitelben is készülnek.

A nyolcszögletű keresztmetszet nagyobb tömítési hatásfokkal rendelkezik, mint az ovális, és ez lenne az előnyben részesített tömítés. A gyűrűs illesztési hornyok tömítőfelületeinek simának kell lenniük 63 mikroinch-ig, és nem lehetnek kifogásolható bordák, szerszámok vagy repedésnyomok. Az összenyomható erők alkalmazásakor kezdeti vonalérintkezővel vagy ékkel tömítenek. A gyűrű keménysége mindig kisebb legyen, mint a karimák keménysége.

Ha többet szeretne megtudni a tömítésekről, nézze meg: Bevezetés a tömítésekbe.

Tongue and Groove (T/G)–

Az egyik karima felületén egy megemelt gyűrű (nyelv) van megmunkálva a karima felületére, míg az illeszkedő karimán 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.

Az általános karimafelületeket, mint például az RTJ, T&G és F&M, soha nem szabad összecsavarozni. Ennek az az oka, hogy az érintkezési felületek nem illeszkednek egymáshoz, és nincs olyan tömítés, amelynek egyik oldalán egy, a másikon másik típus található.

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 megadják azt az ütésmentes üzemi nyomást, amelynek a karimát egy adott hőmérsékleten ki lehet téve. A karimák különböző hőmérsékleteken különböző nyomásokat képesek ellenállni. A hőmérséklet emelkedésével a karima nyomásértéke csökken. A feltüntetett 150#, 300# stb. nyomásosztály az alapbesorolás, és a karimák alacsonyabb hőmérsékleten is ellenállnak 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.

Arcfinomítás alapján

A burkolatokon kétféle felületkezelés létezik.

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 felületű karima–

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, így 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 burkolaton 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.

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:

• ASTM A105 – Kovácsolt szénacél
• ASTM A181 – kovácsolt szénacél általános használatra
• ASTM A182 – Kovácsolt ötvözött acél és rozsdamentes acél
• ASTM A350 – Kovácsolt ötvözött acél alacsony hőmérsékletű szolgáltatásokhoz