دليل شامل لتركيب شفة فولاذ الكربون: الخطوات والاحتياطات

فحص المواد:

تأكد من أن مواصفات شفة فولاذ الكربون (مثل ASTM A105) وفئة الضغط (مثل Class 150 و 300) تتوافق مع متطلبات التصميم.

تحقق من أن الشفة والمسامير والصواميل والحشيات سليمة وخالية من الشقوق أو التشوهات أو الصدأ.

تأكد من أن نوع الحشية (غير معدنية مثل الجرافيت، ومعدنية مثل الحشيات الحلزونية) مناسب لظروف التشغيل.

تحضير الأدوات:

مفتاح عزم الدوران (لتحكم دقيق في قوة شد المسامير).

أدوات محاذاة الشفة، وفرشاة تنظيف، ومواد تشحيم (مثل شحم الجرافيت).

أدوات القياس (الورنية، وميزان التسوية).

تحضير الأنابيب:

تأكد من أن طرف الأنبوب مسطح ونظيف وخالٍ من النتوءات أو الأوساخ.

تحقق من محاذاة الأنبوب مع الشفة، يجب ألا يتجاوز الانحراف 1.5 مم.

خطوات التركيب

تنظيف وفحص وجه الشفة:

استخدم فرشاة سلك أو مذيب لتنظيف سطح إحكام الشفة، وتأكد من خلوه من الزيوت أو الصدأ أو المواد الغريبة.

تحقق من خشونة سطح إحكام الغلق (موصى به Ra 3.2-6.3 ميكرومتر)، وتأكد من خلوه من الخدوش أو الانبعاجات.

تركيب الحشية:

ضع الحشية بين سطحي إحكام الشفة، وتأكد من توسيطها وعدم إزاحتها.

اختر سمك الحشية وفقًا لظروف التشغيل (عادةً 1.5-3 مم)، وتجنب السمك الزائد أو الرقيق جدًا الذي يؤثر على الإحكام.

محاذاة الشفة والتثبيت المؤقت:

استخدم أداة محاذاة أو مسامير مؤقتة للتأكد من أن الشفتين متوازيتان، وانحراف المحور <1 مم.

تحقق من أن فجوة الشفة موحدة، الفجوة الموصى بها هي 2-4 مم (حسب نوع الحشية).

تركيب المسامير:

أدخل المسامير بترتيب قطري (طريقة التقاطع النجمي)، وضع كمية مناسبة من مواد التشحيم لتقليل الاحتكاك.

تأكد من أن مواصفات المسمار (الطول والقطر) تتوافق مع المعايير (مثل ASME B16.5)، وأن الصواميل تدور بسلاسة.

شد المسامير تدريجيًا:

اعتمد طريقة الشد على ثلاث مراحل:

المرحلة الأولى: شد مبدئيًا يدويًا أو بعزم دوران منخفض (حوالي 30٪ من عزم الدوران المستهدف) لضمان توزيع القوة بالتساوي على الحشية.

المرحلة الثانية: استخدم مفتاح عزم الدوران لشد المسامير بترتيب قطري إلى 60٪ -70٪ من عزم الدوران المستهدف.

المرحلة الثالثة: شد بالكامل بقيمة عزم الدوران القياسية (راجع ASME PCC-1 أو دليل التصميم)، وتحقق من اتساق عزم الدوران.

مثال على قيمة عزم الدوران الموصى بها (باستخدام Class 150، مسمار 1/2 بوصة كمثال): حوالي 50-70 نيوتن متر، راجع مواصفات التصميم المحددة.

الفحص النهائي:

تحقق من أن قوة المسمار موحدة، وأن وجه الشفة لا يظهر عليه ميل ملحوظ.

استخدم ميزان تسوية للتحقق من أفقية الشفة، واضبطها إذا لزم الأمر.

قم بإجراء اختبار الضغط (مثل اختبار الضغط الهيدروليكي أو الهوائي) للتحقق من عدم وجود تسرب.

اعتبارات هامة

حماية سطح إحكام الغلق:

تجنب خدش سطح إحكام الغلق أثناء النقل أو التركيب، فقد يؤدي أي خدش صغير إلى حدوث تسرب.

استخدم أغطية واقية خاصة أو أغطية مؤقتة لحماية وجه الشفة.

تنبيهات شد المسامير:

تجنب الإفراط في الشد لمنع سحق الحشية أو تشوه الشفة.

استخدم مفتاح عزم دوران معاير لضمان دقة قيمة عزم الدوران، والتحكم في الانحراف في حدود ± 5٪.

اختيار وتركيب الحشية:

تأكد من أن مادة الحشية متوافقة مع الوسيط (مثل تجنب استخدام حشيات الجرافيت للوسائط المؤكسدة القوية).

لا تعيد استخدام الحشيات القديمة لمنع فشل الإحكام.

المحاذاة والفجوة:

قد يؤدي عدم محاذاة الشفة إلى تركيز الإجهاد، مما يؤثر على عمر الإحكام.

تأكد من أن فجوة الشفة موحدة، وتجنب تغيرات الإجهاد الناتجة عن التمدد والانكماش الحراري.

اعتبارات البيئة وظروف التشغيل:

شفة فولاذ الكربون عرضة للتآكل، يمكن طلاء طلاء مقاوم للصدأ قبل التركيب أو استخدام مسامير مجلفنة في البيئات الرطبة.

في ظروف درجات الحرارة العالية (> 300 درجة مئوية)، يجب مراعاة التمدد الحراري، واستخدام مواد مناسبة للحشيات والمسامير.

مراقبة الجودة:

سجل قيمة عزم الدوران لكل مسمار لتسهيل الصيانة والفحص اللاحقين.

قم بإجراء اختبار غير مدمر (مثل اختبار الموجات فوق الصوتية لدرزة لحام الشفة) بعد التركيب للتأكد من عدم وجود عيوب.

المشاكل الشائعة والحلول

مشكلة التسرب:

السبب: تركيب غير صحيح للحشية، أو شد غير متساوٍ للمسامير، أو عيوب في سطح إحكام الغلق.

الحل: أعد فحص موضع الحشية، وشد المسامير بالتساوي، أو استبدل الشفة/الحشية التالفة.

ارتخاء المسامير:

السبب: الاهتزاز أو التمدد والانكماش الحراري يؤدي إلى عدم كفاية قوة الشد المسبق.

الحل: قم بزيادة تكرار فحص عزم الدوران، واستخدم حلقات زنبركية أو صواميل قفل إذا لزم الأمر.

تشوه الشفة:

السبب: الإفراط في الشد أو عدم محاذاة الأنابيب.

الحل: اتبع معايير عزم الدوران بدقة، واستخدم أدوات المحاذاة للمعايرة.

ملخص

يتطلب تركيب شفة فولاذ الكربون اتباعًا صارمًا لخطوات التحضير والتنظيف والمحاذاة والشد والفحص، مع التركيز على حماية سطح إحكام الغلق والتحكم في عزم دوران المسامير واختيار الحشية. من خلال التشغيل القياسي والفحص الدقيق، يمكن ضمان إحكام وموثوقية وصلة الشفة، وإطالة عمر خدمة نظام الأنابيب.