1. Kopar teigur táknar punkt þar sem verulega truflar flæði í leiðslu. Hver eru tvö aðal vatnaflfræðileg fyrirbæri sem eiga sér stað við greinartenginguna og hvernig hafa þau áhrif á val á teiggerð (td pressuð vs. svikin) fyrir háþrýstikerfi?
Kynning á teig skapar flókið vökva kraftmikið umhverfi sem einkennist af tveimur lykilfyrirbærum:
Flæðishindrun og ókyrrð: Í rennandi kerfi, vökvinn sem fer inn í teiginn og reynir að beygja 90 gráður inn í greinina, verður fyrir stórkostlegri breytingu á skriðþunga. Þetta hefur í för með sér aðskilnað flæðis, myndun hvirfla og mikilli ókyrrð við inntak greinarinnar. Vökvinn „hrúgast upp“ í rauninni á ytri veggnum á móti greininni áður en hann þyrlast inn í hana.
Þrýstingstap og orkudreifing: Óróinn og stefnubreytingin veldur verulegu staðbundnu þrýstingsfalli (haustap). Þetta er orka sem tapast úr kerfinu sem dælan þarf að sigrast á, sem leiðir til hærri rekstrarkostnaðar.
Áhrif á val teig fyrir háþrýstingskerfi:-
Þessir kraftar skapa hringrásarálag á teigveggi. Þess vegna, fyrir háþrýstikerfi, er heilleiki teigsins í fyrirrúmi.
Extruded Tee: Þetta er staðallinn fyrir koparrör. Það er myndað með því að hita hluta af koparröri og nota deyja til að ýta út greininni. Kornuppbyggingin sem myndast á krosssvæðinu (þar sem greinin mætir hlaupinu) er samfelld og unnin, sem gefur góðan styrk. Hins vegar getur ferlið þynnt vegginn á mikilvægustu álagsstöðum.
Svikin teigur (eða smíðuð fitting): Þetta er frábær kostur fyrir háan-þrýsting, mikinn-titring eða mikilvæga þjónustu. Það er framleitt með því að móta solid koparinn í teigformið undir miklum þrýstingi og hita. Þetta ferli:
Fínstillir kornbygginguna: Býr til einsleita,-kornótta örbyggingu í gegnum alla festingu.
Útrýma veggþynningu: Tryggir stöðuga, tilgreinda veggþykkt, jafnvel á háu-álagssvæðinu.
Veitir meiri vélrænan styrk: Unnu uppbyggingin hefur yfirburða viðnám gegn hringrásarálagi frá ókyrrð og þrýstibylgjum.
Fyrir háþrýstikerfi réttlætir aukin burðarvirki og áreiðanleiki falsaðs eða unnu koparteigs notkun þess yfir venjulegt pressaðan teig til að draga úr hættunni sem stafar af vatnsaflskrafti.
2. Í neysluvatnskerfi verður koparteigur að vera tengdur á áreiðanlegan hátt. Með því að bera saman algengar aðferðir við að lóða (mjúka og harða) og lóða, hver er grundvallarmunur á örbyggingu í samskeyti sem þau búa til og hvernig ræður þessi munur leyfilegt þjónustuhitastig samsettrar leiðslu?
Grundvallarmunurinn liggur í hitastigi ferlisins og málmvinnslutengingunni sem myndast, sem ræður beint umbræðsluhita og styrkleika samskeytisins.
Lóðun (mjúk og hörð):
Vinnsluhitastig: Undir 450 gráður (840 gráður F). Mjúk lóðmálmur (tini-blý/silfur) bráðnar við ~180-250 gráður; hörð lóðmálmur (oft Tin-Silver) bráðnar við ~220-450 gráður.
Örbyggingarsamskeyti: Lóðun byggir á háræðavirkni og yfirborðsviðloðun/dreifingu. Lóðmálmblöndurnar bleyta koparyfirborðið og myndar þunnt millimálmlag, en það rennur ekki saman við grunnmálminn. Samskeytin er vélræn og límbinding.
Þjónustuhitastig: Þjónustuhitastig kerfisins verður að vera undir solidus hitastigi lóðmálms. Ef vatns- eða umhverfishitastig kerfisins nálgast eða fer yfir þennan punkt mun lóðmálið mýkjast og bráðna, sem veldur hörmulegri liðbilun. Þetta takmarkar lóðað kerfi við notkun á lægri hitastigi (venjulega undir 150 gráður / 300 gráður F fyrir harða lóðmálmur).
Lóðun:
Vinnsluhitastig: Yfir 450 gráður (840 gráður F), venjulega með BCUP eða BAg röð fyllimálma sem bráðna á milli 600-900 gráður.
Örbyggingarsamskeyti: Lóðun skapar málmvinnslutengingu. Grunnmálmurinn (kopar) er ekki bráðinn, en bráðni fylliefnismálmurinn leysir upp smásæja lag af koparnum og dreifist inn í það og myndar sterkt, samfellt málmblöndusvæði við viðmótið.
Þjónustuhitastig: Þar sem grunnmálmur setur styrk samskeytisins og fyllimálmurinn hefur miklu hærra bræðslumark, þolir lóðasamskeyti þjónustuhitastig miklu nær mörkum grunn koparsins. Samskeyti styrkur er oft meiri en kopar rörið sjálft. Þetta gerir lóða nauðsynlega fyrir há-vatns-, gufu- eða kælimiðilsleiðslur.
3. Fyrir efnaferlisleiðslu sem meðhöndlar mildilega súr lausn er tæringarþol koparteigs áhyggjuefni. Hvaða tegund af tæringu er teigur sérstaklega viðkvæmur fyrir og hvernig dregur val á álfelgur (td C12200 á móti C44300) og hreinsunarferli eftir-uppsetningu þessa áhættu?
Teigurinn er mjög viðkvæmur fyrir sprungutæringu.
Vélbúnaðurinn: Lítið, þröngt bilið á milli passabikars teigsins og innsettu rörsins er fullkomin sprunga. Stöðnuð lausn sem er föst í þessu bili verður súrefnislaus miðað við magnlausnina. Þetta myndar þéttnifrumu þar sem súrefnis-ríka svæðið (útsett pípuyfirborð) verður bakskaut og súrefnis-eyða svæðið (sprungan) verður rafskautið. Anodísk viðbrögð (málmupplausn) eru einbeitt í sprungunni, sem leiðir til hraðrar, staðbundinnar árásar sem getur farið í gegnum vegginn án þess að hafa áhrif á restina af kerfinu.
Mótvægisaðferðir:
Val á málmblöndu:
C12200 (fosfór-afoxað kopar - DHP): Staðall fyrir flest vatnskerfi. Það hefur góða almenna tæringarþol en er samt næmt fyrir sprungutæringu í árásargjarnu umhverfi.
C44300 (Admiralty Brass - Arsenical): Fyrir meira árásargjarnt vatn er þetta betri kostur. Arseníblöndunin hindrar afsíningu, algengt form sértækrar útskolunar í kopar. Hins vegar, fyrir súr lausnir, gæti þolnari málmblöndur eins og C70600 (90-10 Kopar-Nikkel) verið nauðsynleg, þar sem hún myndar mun stöðugri og verndandi yfirborðsfilmu.
Eftir-uppsetningarþrif (dreifing): Þetta er mikilvægt skref og gleymist oft. Eftir lóðun eða lóðun eru flæðileifar mjög súr og ætandi. Lögboðin aðferð er að skola kerfið vandlega með heitri, mildilega basískri lausn (td gosöskulausn) til að hlutleysa allar súr flæðileifar. Þetta kemur í veg fyrir að sprungan sé forhlaðin- með ætandi efni frá því augnabliki sem kerfið er tekið í notkun.
4. Í gas- eða lyfjavatnskerfi með mikilli-hreinleika er innra yfirborðsáferð koparteigs mikilvægt. Hver er staðalmælingin fyrir þessa frágang og hvaða framleiðsluaðferð (td vélræn fæging, raffæging) er notuð til að ná sem sléttasta holu til að koma í veg fyrir að agnir festist og bakteríuvöxtur?
Staðlað mæling fyrir innri yfirborðsfrágang er reiknuð meðalgrófleiki, gefið upp sem Ra gildi í míkró-tommu (µin) eða míkró-metrum (µm).
Venjulegur teigur: Gæti haft Ra 30-50 µin.
High-Purity Tee: Krefst Ra af<20 µin, with the most critical systems demanding <10 µin.
Framleiðsluaðferð fyrir sléttasta borun: Rafslípun
Þó að vélræn fæging (með því að nota slípiefni) geti náð lágu Ra, þá er það smur- og höggferli sem getur skilið eftir sig innbyggðar agnir og búið til „dali“ sem eru fullkomnir til að fanga mengunarefni.
Rafpólun: Þetta er rafefnafræðilegt ferli sem er betra fyrir notkun með miklum-hreinleika.
Aðferð: Koparteurinn er gerður að rafskautinu í rafefnafræðilegri frumu. Stýrð upplausn á sér stað, helst fjarlægja efni úr hápunktum (toppum) yfirborðssniðsins.
Niðurstaða: Þetta jafnar smásæja toppa og dali, sem leiðir til slétts, spegils-eins áferðar sem er ísótrópískt (slétt í allar áttir) og grafið. Þetta ofur-slétta yfirborð lágmarkar viðloðunarpunkta fyrir agnir og gerir bakteríum erfitt fyrir að festast og mynda líffilmur, sem er afar mikilvægt í lyfja- og hálfleiðarakerfum.
5. Þegar koparteigur er settur upp í leiðslu sem verður fyrir verulegum hitauppstreymi (td sólarhitakerfi eða hitaendurheimtingarlykkju), hver er aðalbilunarbúnaður samskeytisins og hvaða tveir hönnunareiginleikar-einn eðlisfræðilegur og annar verklagsfræðilegur-eru nauðsynlegar til að koma í veg fyrir það?
Aðal bilunarbúnaðurinn er hitaþreyta á lóða eða lóða samskeyti.
Endurtekin stækkun og samdráttur koparpípunnar þegar hún hitnar og kólnar veldur hringlaga beygju- og skurðálagi á stífa samskeytin við teig. Með tímanum getur þetta leitt til sprunguframkvæmda og útbreiðslu í gegnum fyllimálminn, sem leiðir til leka.
Nauðsynlegir hönnunareiginleikar til að koma í veg fyrir bilun:
Líkamleg hönnunareiginleiki: Réttur rörstuðningur og leiðbeiningar
Mikilvægasti eðliseiginleikinn er rétt notkun pípustýringa og stuðnings til að stjórna varmaþenslu, ekki bara nálægt teignum, heldur um allt kerfið.
Akkerispunktar: Festu rörið á tilteknum stöðum til að stjórna stækkunarstefnunni.
Stýripunktar: Leyfðu pípunni að hreyfast ás (renna í gegnum leiðarinn) en komdu í veg fyrir hliðarhreyfingu. Þetta tryggir að hitauppstreymi sé beint í burtu frá innréttingum og inn í þenslulykkjur eða útfellingar.
Stuðningur nálægt teigum: Að veita stuðning nálægt teignum kemur í veg fyrir að þyngd pípunnar bæti stöðugu beygjubliki við samskeytin, sem myndi auka þreytuálagið.
Málsmeðferðarhönnunareiginleiki: Rétt hönnuð stækkunarlykkja eða offset
Þú getur ekki stöðvað hitauppstreymi; þú verður að stjórna því. Verklagskrafa við kerfishönnun er að fella inn stækkunarlykkjur, frávik eða U-beygjur. Þessir eiginleikar eru viljandi sveigjanlegir hlutar pípu sem gleypa hitahreyfinguna með því að beygja sig teygjanlega og einangra þannig stífa, brothætta samskeyti á teigum og öðrum festingum frá hringrásarálagi. Kerfið verður að vera hannað til að reikna út magn væntanlegrar stækkunar og til að innihalda lykkjur af nægri stærð til að taka við því án þess að ofþvinga íhlutina.
