Die richtigen Kleinrohrverschraubungen wählen: Ein umfassender Leitfaden

Ihr Leitfaden zur Auswahl der richtigen Kleinrohrverschraubungen

Ziad Bedran, Product Manager, Swagelok

Zuverlässige Kleinrohr-Flüssigkeitssysteme sollten mit hochwertigen Komponenten entworfen und konstruiert werden – und eine der wichtigsten ist die Kleinrohrverschraubung. An kritischen Verbindungspunkten eingesetzt, sollten Verschraubungen leckdichte Leistung bieten, um Ihnen bei der Aufrechterhaltung von Anlagensicherheit und betrieblicher Effizienz zu helfen.

Es gibt eine Vielzahl von Verschraubungstypen zur Auswahl, und es ist nicht immer klar, welche die beste Wahl ist, wenn Sie Wartung an einem bestehenden System durchführen oder ein neues aufbauen.

Wie sollten Sie die richtige Verschraubung für Ihre Bedürfnisse wählen? Lassen Sie uns mehrere gängige Verschraubungstypen zusammen mit ihren spezifischen Eigenschaften und Vorteilen untersuchen:

Gewindeverschraubungen

Gewindeverschraubungen stellen eine Verbindung her, indem zwei Gewindeteile verbunden werden, eines männlich (wo Gewinde an der Außenseite der Verschraubung vorstehen) und das andere weiblich (wo Gewinde im Inneren der Verschraubung zu finden sind). Männliche Gewinde werden in weibliche Gewinde eingesetzt.

Gewindeverschraubungen gibt es in zwei unterschiedlichen Varianten: solche mit geraden oder parallelen Gewinden und solche mit kegeligen Gewinden. Gerade Gewinde sind darauf ausgelegt, eine Mutter auf dem Körper einer Rohrverschraubung zu halten und verlassen sich auf zusätzliche Elemente, einschließlich Dichtungen, O-Ringe oder Metall-zu-Metall-Kontakt, um eine leckdichte Dichtung zu schaffen. Aus diesem Grund werden gerade Gewinde typischerweise in Anwendungen verwendet, wo der Systemdruck 5000 psi nicht überschreiten wird.

Kegelige Gewinde hingegen sind darauf ausgelegt, zu dichten, während männliche und weibliche Gewinde zusammengezogen werden. Sie sind in einem Winkel zur Mittellinie konstruiert, während gerade Gewinde parallel zur Mittellinie sind. Ein Gewindedichtmittel oder Gewindeband ist erforderlich, um die Lücken zwischen den Graten und den Wurzeln zu füllen, um zu verhindern, dass Systemflüssigkeiten an der Verbindung austreten. Ein gutes Dichtmittel hilft auch, Kaltverfestigung (ein Phänomen, bei dem zwei sich in Kontakt befindliche Oberflächen durch Kaltverschweißen blockieren) während der Installation zu verhindern. Kegelige Gewinde sind für Systemdrücke bis zu 15000 psi wirksam.

Gerade Gewinde werden typischerweise verwendet, wenn der Systemdruck 5000 psi nicht überschreitet. Kegelige Gewinde sind für Systemdrücke bis zu 15000 psi wirksam.

Abgesehen von den genannten Systemdruckgrenzen wird die Wahl zwischen geraden oder kegeligen Gewindeverbindungen oft durch Benutzerpräferenz geleitet. Im Allgemeinen halten sich verfügbare Gewindeverschraubungen an gängige Standards; British Standard Pipe (BSP) und National Pipe Thread (NPT) sind zwei der häufigsten. Es kann vorteilhaft sein, die Verwendung eines Typs versus dem anderen in einer gesamten Anlage zu standardisieren, um potenzielle Verwirrung oder Fehlanwendung zu reduzieren.

Druckverschraubungen

Im Gegensatz zu Gewindeverschraubungen nutzen Druckrohrverschraubungen häufig Ferrulen, um eine leckdichte Dichtung zu schaffen. Wenn die Mutter der Verschraubung angezogen wird, wird die Ferrul zwischen der Mutter und der empfangenden Verschraubung komprimiert. Als Ergebnis dieser Kompression beißt die Ferrul effektiv in das Rohr, wodurch ein starker Griff und eine dichte Dichtung entstehen. Die Zuverlässigkeit des Rohrgriffs hängt davon ab, wie gut die greifende Ferrul diese Funktion ausführt. Druckverschraubungen bieten auch den Vorteil, einfach zu montieren und zu demontieren.

Druckverschraubungen mit Zweiferrulen-Design können Griffkraft und Dichtleistung verbessern.

Es gibt einige wesentliche Designunterschiede unter der Vielzahl der heute gängigen Druckrohrverschraubungen. Eine Beißtyp-Ferrul, wie hier sowohl in einem ein- als auch zweiferruligen Design dargestellt, wölbt sich bei der Montage. Diese Wölbungsaktion treibt die vordere Kante der beißenden Ferrul in das Rohr, um die Rohroberfläche zu greifen oder einzukerben. Die vordere Kante dieser Beißtyp-Ferrulen ist dafür gedacht, für ordnungsgemäßen Rohrgriff zu beißen. Wenn Vibration, Pulsation, thermischer Schock oder Seitenlast auf die Verschraubung ausgeübt wird, bietet der minimale Kontakt der greifenden Ferrul wenig Unterstützung hinter dem Biss. Dies bedeutet, dass in einem dynamischen System das Potenzial für entweder Rohrschaden oder Herausziehen bestehen kann.

Druckverschraubungen, die ein Zweiferrulen-Design aufweisen, können Griffkraft und Dichtleistung verbessern. Hier wird eine Gasdichtung zwischen der vorderen Ferrul und dem Außendurchmesser des Rohrs sowie zwischen der Dichtfläche des Körpers erstellt. Die hintere Ferrul fungiert auch als primärer Mechanismus, um das Rohr in der Verschraubung zu sichern. Während der Installation schiebt die hintere Ferrul die vordere Ferrul axial voran und wendet radial einen effektiven Rohrgriff an.

Ein Zweiferrulen-Mechanikklemm-Design, das scharnierende Kollektierwirkung liefert, kann einen noch robusteren Griff und eine Dichtung schaffen. Scharnier- und Kollektierwirkung bietet mehr Material der hinteren Ferrul in engem Kontakt mit dem Rohr angrenzend an den Rohrgriff. Dieses Material bietet direkte und axiale Unterstützung für die Rohrgriff-Funktion. Zusätzlich verringert dieses Design die Wahrscheinlichkeit, dass Verschraubungen in Anwendungen, wo Vibration ein Problem ist, sich lösen, und ermöglicht eine sehr kleine Bewegung in der Verschraubung, während angemessene Griffigkeits- und Kraftniveaus aufrechterhalten werden. Diese Bewegung, „Rückfederung“ genannt, schafft robuste Vibrationsbeständigkeit. Zusätzlich schafft dieses mechanische Design durch die Erzeugung langer Dichtkontaktlinien zwischen den Ferrulen und dem Rohr eine hochzuverlässige Gasdichtung. Sie sind eine gute Wahl für Anwendungen, wo leckdichte Leistung nicht kompromittiert werden kann.

Zweiferrulen-Mechanikklemmverschraubungen bieten hohe Vibrationsbeständigkeit bei Aufrechterhaltung angemessener Griffkraft und Kraft.

 

Mitteldruck-Rohrverschraubungen

Mitteldruck-Mechanikklemmverschraubungen – eine Weiterentwicklung von Zweiferrulen-Druckverschraubungen – liefern ebenfalls herausragende Leistung zusammen mit verbesserter Installations-effizienz.

Swagelok^® FK-Serie Verschraubungen bieten ein gutes Beispiel dafür, wie Mechanikklemmtechnologie sich von Druckverschraubungen unterscheidet. Durch Verwendung ähnlicher scharnierender Kollektierwirkung wie eine Standard-Swagelok^® Zweiferrulen-Rohrverschraubung, die hier gezeigt wird, unterscheidet sich die FK-Serie durch die Verwendung eines weiblichen Verschraubungskörpers, einer männlichen Mutter und vorg orientierten Ferrulen. Dieses Design schafft einen einzigartigen dynamischen Keil. Der dynamische Keil ermöglicht wiederholbare Anzüge nach Drehmoment und bietet Messbarkeit bei der Ersteinstallation und Neumontage der Rohrverschraubung. Das Zweiferrulen-Design schafft einen robusteren Biss in das Rohr, was eine leckdichte Gasdichtung bei der Ersteinstallation und jeder Neumontage erzeugt.

FK-Serie Verschraubungen verfügen zusätzlich über eine vormontierte Patrone, die die beiden Ferrulen und die Mutter hält. Dies hilft, die ordnungsgemäße Ferrul-Orientierung und Installation sicherzustellen. Mit diesen Funktionen können FK-Serie Verschraubungen helfen, Installationszeit zu reduzieren und Montage- und Wartungskosten zu senken, während sie eine zuverlässigere Verbindung bieten, was zu erhöhter Betriebszeit in einer Vielzahl von Anwendungen führt.

Konus- und Gewindeverschraubungen

Schließlich sind Konus- und Gewindeverschraubungen in einer Vielzahl von Legierungen erhältlich und haben mehrere Designmerkmale, die sie für Mittel- bis Hochdruckanwendungen geeignet machen. Ihre zuverlässige Leistung hat sie seit vielen Jahren zu einer Standard-Hochdruckverschraubungswahl in einer Vielzahl anspruchsvoller Anwendungen gemacht.

Konus- und Gewindespezifisches Rohr mit dickeren Wänden und höherer Druckbewertung wird typischerweise benötigt, wenn Konus- und Gewindeverschraubungen verwendet werden. Eine hochleistungsfähige Konus- und Gewindeverschraubung wird eine Drüse, einen Ring, einen weiblichen Anschluss und ein Leckloch aufweisen, das es Ihnen ermöglicht, Lecks zu erkennen und die ordnungsgemäße Installation zu überprüfen.

Besondere Sorgfalt muss bei der Vorbereitung und Installation von Konus- und Gewindeverschraubungen walten. Konus- und Gewindewerkzeuge sind erforderlich, um die Verbindung herzustellen, zusammen mit Schmiermittel, um die Reibung während des Schneidprozesses zu reduzieren. Das Rohr muss ordnungsgemäß gekegelt und gewindet werden, bevor es mit der Verschraubung verbunden wird. Es ist kritisch, sicherzustellen, dass während des Prozesses keine Grate, Kerben oder Kratzer aufgetreten sind. Sobald die Rohrvorbereitung abgeschlossen ist, wird ein Ring auf das Rohr gewindet und eine Überwurfmutter in den Verschraubungskörper für das endgültige Anziehen eingesetzt. Für Systeme, die regelmäßigen Stößen oder Vibrationen ausgesetzt sind, wird auch empfohlen, Antivibrationskomponenten zu verwenden, um die Lebensdauer der Rohrverbindung zu verlängern. Wenn sie ordnungsgemäß montiert sind, können Konus- und Gewindeverschraubungen zuverlässige Langzeitleistung in einigen der anspruchsvollsten Flüssigkeitssystemanwendungen bieten.

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Da Sie einige der wichtigsten Unterschiede unter der Vielzahl der heute verfügbaren Verschraubungstechnologien kennengelernt haben, sind Sie besser gerüstet, die richtige Wahl für Ihre Flüssigkeitssystemanwendungen zu treffen. Dieser Artikel deckt jedoch nur die Grundlagen von Kleinrohrverschraubungen ab – es gibt viele weitere Komplexitäten, die mit Rohrverschraubungsauswahl und -installation verbunden sind.

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