طراحی پایپینگ (بخش اول)، اصول پایپینگ (قسمت نهم)

۱۳۹۸/۰۲/۱۴ ۱۵:۰۰:۵۹
طراحی پایپینگ (بخش اول)، اصول پایپینگ (قسمت نهم)

2. اتصالات آهنگری:

قبل از اینکه وارد مبحث اتصالات آهنگری بشویم، باید تفاوت میان اتصالات آهنگری شده (forged) و نورد (wrought) را توضیح دهم. به نظر می رسد که سوء برداشتی  از عبارات آهنگری و ننورد و معنی آنها وجود دارد و اینکه کاربرد این مفاهیم در اتصلات لوله ای چیست؟

عبارت آهنگری از زمانی متداول شد که آهن به شکل دستی درست می شد. شاخه ای از آهن درون یک کوره قرار داده می شد و انقدر گرما به آن می دادند تا نرم شود. و این زمانی بود که آهن را از کوره بیرون کشیده و چکش می زدند تا شکل دلخواه را پیدا کند. امروزه، کوبیدن اهن توسط چکش هيدروليكى‌ انجام می شود.

در اواخر دهه ی نود، وقتی که آسیاب ها دیگر آهن تفته تولید نمی کردند، از آهن تفته در کارهای تزئنینی مورد استفاده قرار می گرفت. آهن تفته هنوز هم در اروپا تولید می شود، اما چیزی در آمریکا به عنوان آهن تفته تولید می شود، در واقع اشکال مختلفی از فولاد است که به نظر می رسد آهن نرم است. آهن تفته واقعی در مقابل فرسایش مقاوم است، قدرت انبساط بالایی دارد، به راحتی می توان آن را جوش داد و گفته می شود که دامنه ی نرمی آن (وقتی که حرارت دیده باشد) همانند شکلات است. چیزی که این ویژگی ها را در آن نرم ایجاد می کند، فیبر سيليكات‌ آهن است. یا مقداری slag که به آهن مذاب همراه با درصد پایینی کربن اضافه می شود. این در حالی است که چدن مقادیر زیادی کربن داشته، شکننده است و به راحتی نمی توان آن را جوش داد.

گدازكار (smelters)، جایی که سنگ آهن به منظور تولید آهن تفته (wrought) ذوب می شود، bloomeries نامیده می شود. در bloomer فرایند ذوب سنگ آهن به صورت کامل انجام نمی شود، بلکه محصول نیمه آماده ای که توده از مذاب اسفنجی است،  بدست می آید که به آن bloom می گویند. این اسم از تابش نور قرمز آهن مذاب گرفته شده است. slag و ناخالصی های دیگر بطور خودكار از توده ی مذاب گرفته می شود و اینکار توسط چرخش  و چکش کاری انجام می شود.

امروزه آهنگری و نورد تقریبا مترادف هستند. اگر نگاهی داشته باشیم به ASTM A234 (مشخصات استاندارد برای اتصالات پایپینگ فولاد کربن تفته و فولاد آلیاژ برای سرویس دمایی بالا و متوسط)، می توانیم مشاهده کنیم در پاراگراف 4.1 و پاراگراف 5.1 که اتصالات تفته ایجاد شده تحت A234 درواقع توسط ماده ای که از یکی از روش های مذکور  به دست آمده است تولید و ساخته شده است. در ASTM A961  با در نظر گرفتن مشخصات استاندارد برای الزامات مشترک فلنج های فولاد، اتصالات آهنگری، شیرآلات و قطعات کاربردهای پایپینگ، عبارت آهنگری این گونه تعریف می شود " محصول یک عملیات پلاستیک تراکمی سرد یا داغ که ماده را یکپارچه کرده و شکل مد نظر را تولید می کند. عملیات پلاستیک می بایست تحت یک دستگاه آهنگری صورت پذیرد، مانند چکش، یا دستگاه نورد رینگ، و باید ماده را به منظور تولید یک سازه تفته در طول سطح مقطع ماده تغییر شکل دهد.

در نتیجه تفاوت بین اتصالات تفته و آهنگری این است که اتصالات تفته، از میله تولید می شوند، در حالی که در حالت پلاستیک خود با استفاده از چکش، دستگاه نورد یا پرس به شکل دلخواه در می آید. اتصالات تفته، در طرف دیگر، از فولاد مرده، آهنگری، میله ها، پلیت ها و جوشکاری بدون درز یا محصولات دایروی که توسط چکش کاری، پرس، سوراخ کاری، اکستروژن، نورد، خمش، جوشکاری فیوژن، ماشین کاری، یا توسط ترکیبی از دو (یا بیشتر) از این عملیات شکل می گیرند، تولید می شوند. استثنائاتی نیز وجود دارند اما این تفاوت کلی بود.

لازم است به مطلبی راجب مشخصات ASTM اشاره کنم. وقتی از ASTM A961 نقل می کردم درواقع نقل قولی بود از آن چه که ASTM به عنوان مشخصات شرایط کلی اتلاق می شود. یک مشخصات شرایط کلی مشخصاتی است که نیازمندی ها و شرایطی که برای چندین مشخصات منفرد نیاز است را پوشش می دهد. در این مورد این مشخصات پوشش داده شده عبارتند از : A105, A181, A182, A360, A694, A707, A727 و A836.

من به این دلیل به این نکته اشاره می کنم که بسیاری از طراحان و مهندسان وقتی یک A105 یا هر محصول دیگری را مورد بررسی قرار می دهند، متوجه این مطلب نیستند که در بررسی شاید احتیاج داشته باشیم مشخصات شرایط کلی مربوط را نیز در نظر بگیریم. ارجاع به مشخصات شرایط کلی را می توان در مشخصات محصول مربوطه پیدا کرد.

اتصالات رزوه ای و ساکت ولد فولاد آهنگری و فولاد آلیاژ، تحت استاندارد ASME B16.11، در اندازه های NPS 1/8 الی 4  موجودند. اتصالات ساکت ولد آهن گری در کلاس های درجه بندی فشار 3000، 6000 و 9000. وجود دارند. اتصالات رزوه ای آهنگری در کلاس های درجه بندی فشار 2000، 3000 و 6000 وجود دارند.

پیشنهاد ASME بر اساس تطبیق I.D غلاف اتصال با I.D لوله است. شانه اتصال، یا ساکت ولد که در شکل 10 نشان داده شده است، یا رزوه ای، تقریبا عرضی یکسان با ضخامت دیوار لوله دارد.

فلنج ساکت ولد

 شکل 10

مفصل اتصال ساکت ولد از ASME B16.11

ترجمه: پایپ کالا

عضویت در خبرنامه
با عضویت در خبر نامه پایپ کالا مگ ، هر هفته یک ایمیل حاوی مطالب جدید دریافت خواهید کرد.
ارسال نظر
ارتباط با کارشناسان پایپ کالا