Co je to příruba?
Příruba, zkráceně řečeno, je jen obecný termín, obvykle označující podobné kovové těleso ve tvaru disku, které otevírá několik pevných otvorů a slouží k propojení jiných věcí. Tento druh věci se široce používá ve strojích, takže vypadá trochu zvláštně. Pokud je známá jako příruba, její název je odvozen z anglického flange. To znamená, že trubka a trubka jsou propojeny částmi, připojenými ke konci trubky. Příruba má otvor a šrouby tvoří obě příruby pevně spojené. Mezi přírubami je těsnění.
Příruba je diskovitá součást, nejběžnější v potrubním inženýrství, příruby se používají v párech.
Pokud jde o typy přírubových spojů, existují tři komponenty:
- Příruby potrubí
- Těsnění
- Šroubové spojení
Ve většině případů se používá specifický materiál těsnění a šroubů, který je vyroben ze stejného materiálu jako přírubová součást potrubí. Nejběžnějšími přírubami jsou příruby z nerezové oceli. Příruby jsou naopak k dispozici v různých materiálech, aby odpovídaly požadavkům daného místa. Mezi nejběžnější materiály přírub patří monel, inconel a chrom-molybden, v závislosti na skutečných požadavcích daného místa. Nejlepší volba materiálu by měla záviset na typu systému, ve kterém chcete přírubu se specifickými požadavky použít.
7 běžných typů přírub
Existují různé typy přírub, které lze vybrat podle požadavků daného místa. Aby byl návrh ideální příruby sladěn s konstrukcí, je nutné zajistit spolehlivý provoz a dlouhou životnost a zvážit nejvhodnější cenu.
1. závitová příruba:
Závitové příruby, které mají závit v přírubovém otvoru, jsou opatřeny vnějším závitem na tvarovce. Závitové spojení je zde zamýšleno tak, aby se ve všech případech zabránilo svařování. Spojuje se hlavně pomocí odpovídajících závitů s instalovanou trubkou.
2. Příruby s přivařovacím hrdlem
Tento typ příruby se obvykle používá pro menší potrubí, kde je průměr oblasti nízkých teplot a nízkých tlaků charakterizován spojením, ve kterém je potrubí umístěno uvnitř příruby, aby bylo zajištěno spojení jednostranným nebo vícecestným koutovým svarem. Tím se eliminují omezení spojená se závitovými konci ve srovnání s jinými typy svařovaných přírub, což usnadňuje instalaci.
3. Překrývající se příruby
Přeplátovaná příruba je typ příruby, která vyžaduje, aby byl konec tupě přivařen k tvarovce, aby se dala použít s podpůrnou přírubou a vytvořila tak přírubový spoj. Tato konstrukce učinila tuto metodu populární v řadě systémů, kde je omezený fyzický prostor, nebo kde je vyžadována častá demontáž, nebo kde je vyžadován vysoký stupeň údržby.
4. Posuvné příruby
Posuvné příruby jsou velmi běžné a jsou k dispozici v široké škále velikostí, aby vyhovovaly systémům s vysokými průtoky a kapacitami. Jednoduché přizpůsobení příruby vnějšímu průměru potrubí usnadňuje instalaci spojení. Instalace těchto přírub je poněkud technická, protože vyžaduje koutové svařování na obou stranách pro upevnění příruby k potrubí.
5. Zaslepovací příruby
Tyto typy přírub jsou vhodné pro ukončení potrubních systémů. Zaslepovací deska má tvar prázdného disku, který lze přišroubovat. Jakmile jsou správně nainstalovány a zkombinovány se správným těsněním, umožňují vynikající utěsnění a v případě potřeby je lze snadno odstranit.
6. Příruby s přivařovacím krkem
Přivařovací krkové příruby jsou velmi podobné přeplátovaným přírubám, ale pro instalaci vyžadují tupé svařování. Díky integritě výkonu tohoto systému a jeho schopnosti mnohonásobného ohýbání a použití ve vysokotlakých a vysokoteplotních systémech je primární volbou pro procesní potrubí.
7. Speciální příruby
Tento typ příruby je nejznámější. Existuje však široká škála dalších specializovaných typů přírub, které vyhovují různým účelům a prostředím. Existují i další možnosti, jako například nipo příruby, weldo příruby, dilatační příruby, příruby s otvory, dlouhé svařované krky a redukční příruby.
5 speciálních typů přírub
1. WeldoFLange
Příruba Weldo je velmi podobná přírubě Nipo, protože se jedná o kombinaci tupých svařovacích přírub a odbočných tvarovek. Příruby Weldo jsou vyrobeny z jednoho kusu pevné kované oceli, nikoli z jednotlivých dílů svařovaných dohromady.
2. Příruba Nipo
Nipoflange je odbočná trubka skloněná pod úhlem 90 stupňů, která se vyrábí kombinací tupých svařovacích přírub a kované příruby Nipolet. I když se příruba Nipo zdá být robustním jedním kusem kované oceli, nepovažuje se za dva různé svařené výrobky. Instalace Nipoflange spočívá v přivaření k části Nipolet zařízení pro vedení trubky a v přišroubování části příruby k přírubě rozdělovače potrubí potrubní posádkou.
Je důležité vědět, že příruby Nipo jsou k dispozici v různých typech materiálů, jako jsou uhlíkové, vysokoteplotní a nízkoteplotní uhlíkové oceli, nerezové oceli a niklové slitiny. Příruby Nipo jsou většinou vyrobeny ze zesílené konstrukce, což jim pomáhá získat větší mechanickou pevnost ve srovnání se standardními přírubami Nipo.
3. Koleno a latropříruba
Elboflange je kombinací příruby a Elboletu, zatímco Latroflange je kombinací příruby a Latroletu. Kolenní příruby se používají k odbočení potrubí pod úhlem 45 stupňů.
4. Otočné kroužkové příruby
Použití otočných kroužkových přírub usnadňuje zarovnání otvorů pro šrouby mezi dvěma párovými přírubami, což je užitečnější v mnoha situacích, jako je instalace potrubí s velkým průměrem, podmořských nebo offshore potrubí a podobných prostředích. Tyto typy přírub jsou vhodné pro náročné kapaliny v ropném, plynárenském, uhlovodíkovém, vodním, chemikáliovém a dalších petrochemických a vodohospodářských aplikacích.
V případě potrubí o velkém průměru je trubka na jednom konci opatřena standardní tupou přivařovací přírubou a na druhém konci otočnou přírubou. To funguje jednoduše otáčením otočné příruby na potrubí, takže obsluha dosáhne správného zarovnání otvorů pro šrouby velmi snadno a rychleji.
Mezi hlavní normy pro otočné příruby patří ASME nebo ANSI, DIN, BS, EN, ISO a další. Jednou z nejoblíbenějších norem pro petrochemické aplikace je ANSI nebo ASME B16.5 nebo ASME B16.47. Otočné příruby jsou příruby, které lze použít ve všech běžných standardních tvarech přírub. Například přivařovací krky, nasouvací spoje, přeplátované spoje, objímkové svarové spoje atd., ve všech druhech materiálů, v široké škále velikostí od 3/8" do 60" a tlaků od 150 do 2500. Tyto příruby lze snadno vyrobit z uhlíkových, legovaných a nerezových ocelí.
5. Dilatační příruby
Rozpínací příruby se používají ke zvětšení průměru potrubí z libovolného bodu do druhého, aby se potrubí mohlo připojit k jakémukoli jinému mechanickému zařízení, jako jsou čerpadla, kompresory a ventily, u kterých se zjistí, že mají různé velikosti vstupů.
Rozpínací příruby jsou obvykle tupo svařované příruby, které mají na nepřírubovém konci velmi velký otvor. Lze je použít k rozšíření průměru potrubí o jednu nebo dvě velikosti nebo až o 4 palce. Tyto typy přírub jsou upřednostňovány před kombinací tupo svařovaných redukcí a standardních přírub, protože jsou levnější a lehčí. Jedním z nejběžnějších materiálů používaných pro rozpínací příruby je A105 a nerezová ocel ASTM A182.
Rozpínací příruby jsou k dispozici v tlakových jmenovitých hodnotách a velikostech v souladu se specifikacemi ANSI nebo ASME B16.5, které jsou primárně k dispozici konvexní nebo ploché (RF nebo FF). Redukční příruby, také známé jako redukční příruby, slouží ve srovnání s rozpínacími přírubami přesně opačné funkci, což znamená, že se používají ke zmenšení průměru potrubí. Průměr otvoru potrubí lze snadno zmenšit, ale ne o více než 1 nebo 2 velikosti. Pokud se pokoušíte o zmenšení nad tuto hodnotu, mělo by se použít řešení založené na kombinaci redukcí svařovaných na tupo a standardních přírub.
Dimenzování příruby a běžné aspekty
Kromě funkčního provedení příruby je její velikost faktorem, který s největší pravděpodobností ovlivňuje výběr příruby při návrhu, údržbě a modernizaci potrubního systému. Místo toho je třeba zvážit rozhraní příruby s potrubím a použitá těsnění, aby se zajistilo správné dimenzování. Kromě toho je třeba zvážit několik běžných aspektů:
- Vnější průměr: Vnější průměr je vzdálenost mezi dvěma protilehlými hranami čelní plochy příruby.
- Tloušťka: Tloušťka se měří od vnější strany ráfku.
- Průměr roztečné kružnice pro šrouby: Jedná se o vzdálenost mezi příslušnými otvory pro šrouby měřenou od středu ke středu.
- Velikost potrubí: Velikost potrubí je velikost odpovídající přírubě.
- Jmenovitý průměr: Jmenovitý průměr je velikost vnitřního průměru přírubového konektoru.
Klasifikace přírub a úroveň služeb
Příruby se kategorizují především podle své schopnosti odolávat různým teplotám a tlakům. Označuje se písmeny nebo příponami „#“, „lb“ nebo „class“. Jedná se o zaměnitelné přípony, které se liší podle regionu nebo dodavatele. Běžně známé klasifikace jsou uvedeny níže:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Tolerance tlaku a teploty se liší v závislosti na použitém materiálu, konstrukci a velikosti příruby. Jedinou konstantou je však jmenovitý tlak, který se s rostoucí teplotou snižuje.
Typ přírubové plochy
Typ čelní plochy je také velmi důležitou charakteristikou, která má významný vliv na konečný výkon a životnost příruby. Proto jsou níže analyzovány některé z nejdůležitějších typů čelních ploch přírub:
1. Plochá příruba (FF)
Těsnicí plocha ploché příruby je ve stejné rovině jako povrch šroubovaného rámu. Komodity, které používají ploché příruby, jsou obvykle ty, které jsou vyráběny s formami odpovídajícími přírubě nebo krytu příruby. Ploché příruby by se neměly umisťovat na obrácené boční příruby. Norma ASME B31.1 uvádí, že při spojování plochých litinových přírub s přírubami z uhlíkové oceli musí být odstraněna vyvýšená plocha na přírubách z uhlíkové oceli a je nutné použít těsnění po celé ploše. To má zabránit tomu, aby malé, křehké litinové příruby stříkaly do dutiny vytvořené vyvýšeným nosem příruby z uhlíkové oceli.
Tento typ přírubové plochy se používá při výrobě zařízení a ventilů pro všechny aplikace, kde se vyrábí litina. Litina je křehčí a obvykle se používá pouze pro aplikace s nízkými teplotami a nízkým tlakem. Plochá plocha umožňuje oběma přírubám úplný kontakt po celé ploše. Ploché příruby (FF) mají kontaktní plochu, která má stejnou výšku jako závity šroubů příruby. Mezi dvěma plochými přírubami se používají podložky s celou plochou, které jsou obvykle měkké. Podle normy ASME B31.3 by se ploché příruby neměly spojovat s vyvýšenými přírubami kvůli možnému úniku z výsledného přírubového spoje.
2. Příruba s vyvýšenou plochou (RF)
Příruba s vyvýšenou plochou je nejběžnějším typem používaným ve výrobních aplikacích a je snadno rozpoznatelná. Nazývá se konvexní, protože plocha těsnění se nachází nad plochou šroubového kroužku. Každý typ obložení vyžaduje použití několika typů těsnění, včetně různých plochých kroužkových jazýčků a kovových kompozitních těsnění, jako jsou spirálově vinuté a dvojitě plášťové tvary.
Příruby RF jsou navrženy tak, aby soustředily další tlak na menší plochu těsnění, čímž se zlepší regulace tlaku ve spoji. Průměry a výšky podle úrovně tlaku a průměru jsou popsány v normě ASME B16.5. Úroveň tlaku příruby specifikuje výšku zvedané plochy. Příruby RF jsou určeny ke koncentraci dalšího tlaku na menší plochu těsnění, čímž se zvýší schopnost spoje regulovat tlak. Průměry a výšky podle tlakové třídy a průměru jsou popsány v normě ASME B16.5. Jmenovité hodnoty tlakových přírub.
3. Přírubový kroužek (RTJ)
Pokud je vyžadováno kovové těsnění mezi spárovanými přírubami (což je podmínkou pro aplikace s vysokým tlakem a vysokou teplotou, tj. nad 700/800 C°), používá se prstencová příruba (RTJ).
Příruba prstencového spoje má kruhovou drážku, která pojme těsnění prstencového spoje (oválné nebo obdélníkové).
Když jsou dvě příruby s prstencovým spojem sešroubovány a poté utaženy, působící síla šroubu deformuje těsnění v drážce příruby a vytváří tak velmi těsné spojení kov na kov. Aby toho bylo dosaženo, musí být materiál těsnění s prstencovým spojem měkčí (tažnější) než materiál přírub.
Příruby RTJ lze utěsnit těsněními RTJ různých typů (R, RX, BX) a profilů (např. osmihranné/eliptické pro typ R).
Nejběžnějším těsněním RTJ je typ R s osmihranným průřezem, protože zajišťuje velmi silné utěsnění (oválný průřez je starší typ). Konstrukce s „plochou drážkou“ však akceptuje oba typy těsnění RTJ s osmihranným i oválným průřezem.
4. Příruby s perem a drážkou (T a G)
Dvě příruby s perem a drážkou (plochy T a G) perfektně pasují: jedna příruba má vyvýšený kroužek a druhá má drážky, kam snadno pasují (pero zasouvá do drážky a utěsňuje spoj).
Příruby s perem a drážkou jsou k dispozici ve velkých i malých velikostech.
5. Vnější a vnitřní příruby (M a F)
Podobně jako u přírub s perem a drážkou se i samčí a samičí příruby (typy s čelními plochami M a F) vzájemně shodují.
Jedna příruba má oblast, která přesahuje její povrch, tzv. vnější přírubu, a druhá příruba má odpovídající prohlubně vyfrézované do čelní plochy, tzv. vnější přírubu.
Povrchová úprava příruby
Aby bylo zajištěno dokonalé usazení příruby na těsnění a protilehlou přírubu, vyžaduje povrch příruby určitý stupeň drsnosti (pouze u povrchových úprav přírub RF a FF). Typ drsnosti čelní plochy příruby definuje typ „povrchové úpravy příruby“.
Běžné typy jsou polotovary, soustředné vroubkované, spirálově vroubkované a hladké přírubové plochy.
Existují čtyři základní povrchové úpravy ocelových přírub, nicméně společným cílem jakéhokoli typu povrchové úpravy příruby je dosáhnout požadované drsnosti povrchu příruby, aby se zajistilo pevné uložení mezi přírubou, těsněním a protilehlou přírubou a tím i kvalitní utěsnění.
Čas zveřejnění: 8. října 2023