Дидье Вассаль, вице-президент Victaulic OEM and Marine Services, сравнил фланцевые и пазовые методы соединения труб и объяснил преимущества, которые обеспечивают пазовые соединения труб по сравнению с фланцами. Эффективные системы трубопроводов необходимы для ряда услуг, необходимых на судах, включая вспомогательные системы, такие как системы осушительной и балластной воды, охлаждения морской и пресной водой, смазочного масла, противопожарной защиты и очистки палубы. Для этих систем, разрешенных классом трубопровода, эффективной альтернативой использованию сварных механических соединений является использование щелевых механических соединений, которые обеспечивают ряд технических, экономических и практических преимуществ. К ним относятся повышенная производительность; более быстрая и простая установка и обслуживание, а также уменьшенный вес в воздухе. Проблемы производительности Во фланцевых трубных соединениях два ответных фланца скреплены болтами, а прокладка сжата для образования уплотнения. Поскольку болты и гайки фланцевого соединения поглощают и компенсируют усилие системы, со временем из-за колебаний давления, рабочего давления системы, вибрации и теплового расширения и сжатия болты и гайки могут растянуться и потерять свою первоначальную герметичность. Когда эти болты подвергаются релаксации крутящего момента, прокладка теряет свое компрессионное уплотнение, что приводит к различной степени утечки. В зависимости от местоположения и функции трубопроводной системы утечки могут привести к высоким затратам и опасностям, что приводит к простоям на техническое обслуживание/ремонт и риску. После снятия соединения прокладку необходимо заменить, поскольку она будет прилипать к поверхности фланца в течение определенного периода времени. При разборке соединения прокладки необходимо соскоблить с двух поверхностей фланца, и эти поверхности необходимо очистить перед заменой прокладок, что увеличивает время простоя на техническое обслуживание. Из-за силы болта и расширения и сжатия системы фланцевая прокладка также будет со временем производить «деформацию» сжатия, что является еще одной причиной утечки. Конструкция пазового механического трубного соединения позволяет преодолеть эти проблемы производительности. Во-первых, на конце трубы формируется паз, а трубное соединение фиксируется муфтой, которая вмещает эластичную, чувствительную к давлению эластомерную прокладку. Корпус муфты полностью окружает прокладку, усиливая уплотнение и фиксируя его на месте, поскольку муфта входит в зацепление и образует надежный замок в канавке трубы. Новейшая технология соединения позволяет полностью собирать трубы диаметром до 24 дюймов (600 мм) всего с двумя гайками и болтами для обеспечения самоограничивающихся соединений. Благодаря конструктивному взаимодействию между трубой, прокладкой и корпусом механическое соединение создает тройное уплотнение, которое усиливается, когда система находится под давлением. Жесткие и гибкие муфты Механические трубные муфты с прорезями доступны в жесткой и гибкой формах, обе из которых были одобрены классификационным обществом и могут использоваться вместо метода сварки/фланцевого соединения в 30 системах, но должны соответствовать каждому стандарту установки, установленному органом по сертификации. Жесткие муфты используются, например, вокруг таких областей, как коллекторы и клапаны, и к ним легче получить доступ и заменить их, чем фланцы. В зависимости от характера своей конструкции жесткие муфты также обеспечивают осевую и радиальную жесткость, сопоставимую с фланцами или сварными соединениями. Гибкие муфты имеют преимущества в применении. Помимо перемещения трубы из-за теплового расширения или вибрации, также ожидается относительное перемещение между трубой и опорной конструкцией. Расширение и сжатие оказывают давление на фланцы и трубы, что со временем может повредить прокладку. Когда это происходит, соединения подвергаются опасности протечки. Гибкая муфта с канавками может компенсировать смещение трубы в виде осевого перемещения или углового отклонения. Поэтому они идеально подходят для установки длинных трубопроводов, особенно между большими блоками, где океаническая атмосфера может со временем привести к ослаблению фланцев, что приведет к утечке и риску разделения трубопровода. Жесткие муфты и гибкие муфты также имеют преимущество в снижении шума и вибрации, тем самым устраняя необходимость в специальных компонентах шумоподавления и недолговечных резиновых сильфонах или подобных предметах. Использование механических щелевых трубопроводных систем может ускорить и упростить установку и обслуживание, а также повысить эффективность бортовой трубопроводной системы. Простота установки При первой установке болтовые отверстия фланца должны быть точно выровнены, а затем затянуты для фиксации соединения. Индексы отверстий для болтов на входе и выходе оборудования также должны быть идеально выровнены с фланцами на трубах, которые будут подключены к оборудованию. В случае одного из нескольких фиксированных положений, определяемых только количеством отверстий на фланце, только фитинг или клапан можно повернуть для соответствия отверстиям для болтов. Кроме того, другой конец трубы фланца также должен быть выровнен с его ответным фланцем, что еще больше увеличивает сложность сборки и риск несоосности. Система пазовых трубопроводов не имеет этой проблемы и может быть установлена более удобно, а труба и ответные компоненты могут вращаться на все 360 градусов. Нет необходимости размещать схему отверстий для болтов, а муфта может быть ориентирована в любом положении вокруг стыка. Муфта может вращаться вокруг трубы, чтобы легко получить доступ к болтам и упростить доступ к оборудованию. Помимо устранения несоосности во время процесса установки, функция ориентации муфты на 360 градусов и меньший профиль по сравнению с фланцем делают установку системы пазов идеальным выбором для узких пространств. Кроме того, установщик может выровнять все монтажные болты на каждом соединении в одном и том же положении, чтобы упростить осмотр и обслуживание системы. Фланец примерно в два раза больше наружного диаметра трубы, к которой он присоединен. В среднем пазовые муфты имеют только половину этого размера. Преимущество размера меньшей конструкции делает его идеальным выбором для желобчатых систем, подходящих для работы в ограниченном пространстве, например, для прохода через палубы и стены. Этот факт можно проследить до 1930-х годов, когда муфты Victaulic впервые использовались на британских верфях. Скорость сборки Поскольку муфта имеет меньше болтов, а требуемый крутящий момент не превышает 12 дюймов (300 мм), установка пазовых труб происходит намного быстрее, чем установка фланцев. В отличие от фланцев, которые должны быть приварены к концам труб, пазовые компоненты клапана не требуют сварки, что дополнительно сокращает время установки, исключает потенциальное термическое повреждение клапана и снижает риски безопасности за счет исключения высокотемпературных операций. Сравнение балластных линий DIN 150, установленных с использованием пазовых изделий Victaulic, с традиционными методами соединения показывает, что общее требуемое время установки сократилось на 66% (150,47 человеко-часов и 443,16 человеко-часов). По сравнению с установкой 60 жестких муфт, время, необходимое для установки 52 вставных фланцев, сварных колен и тройников, имеет наибольшую разницу. Для соединения требуется всего два болта, чтобы достичь размера трубы 24 дюйма (600 мм). Для сравнения, в большем диапазоне размеров фланцу требуется не менее 20 комплектов гаек и болтов. Кроме того, фланец требует использования трудоемкого звездообразного ключа для затяжки специальным ключом для измерения и обеспечения достижения правильного крутящего момента. Технология пазовых труб позволяет использовать стандартные ручные инструменты для сборки муфты, и как только сопрягаемая болтовая площадка корпуса муфты коснется металла по металлу, соединение может быть правильно установлено. Простой визуальный осмотр может подтвердить правильность сборки. С другой стороны, фланцы не обеспечивают визуального подтверждения: единственный способ убедиться в правильной сборке — заполнить и создать давление в системе, проверить на наличие утечек и при необходимости повторно затянуть соединения. Ремонтопригодность Система пазовых трубопроводов имеет те же характеристики ускоренного монтажа — меньше болтов и нет требований к крутящему моменту — а также делает техническое обслуживание или изменение системы быстрой и простой задачей. Например, чтобы получить доступ к насосу или клапану, ослабьте два болта муфты и снимите корпус и прокладку с соединения. В системе фланцев необходимо снять несколько болтов. При повторной установке фланца необходимо выполнить ту же трудоемкую процедуру затяжки болтов во время первоначальной установки. Поскольку нет необходимости в повторном затягивании, соединение экономит много рутинных работ по техническому обслуживанию, связанных с фланцами. В отличие от фланцев, где к шайбам, гайкам и болтам применяются переменные напряжения, муфты удерживают шайбы снаружи трубного соединения с точными силами сжатия. Кроме того, поскольку прокладка муфты не выдерживает высокого давления, нет необходимости заменять ее в соответствии с графиком регулярного технического обслуживания, а прокладку фланца необходимо заменять при разборке системы для технического обслуживания. Для снижения шума и вибрации системы фланцевая система должна использовать резиновые сильфоны или плетеные шланги. Эти элементы могут выходить из строя из-за чрезмерного растяжения, а при нормальном износе их необходимо заменять в среднем каждые 10 лет, что может привести к расходам и простоям системы. Однако трубные соединения с механическими канавками могут продлить срок службы системы. Они способны адаптироваться к вибрациям системы и снижают риск отказа соединения без необходимости использования специальных изделий, требующих регулярного технического обслуживания или замены. Эластичные пружинные шайбы, содержащиеся в гибких и жестких муфтах, очень долговечны и могут выдерживать большие рабочие давления и периодические нагрузки. Система может многократно подвергаться давлению и декомпрессии без усталости эластомерной прокладки. Легкие компоненты клапана обычно состоят из фланцевых компонентов. Однако этот метод соединения добавляет ненужный вес к системе трубопроводов. 6-дюймовый (150 мм) фланцевый клапанный узел состоит из бабочки с проушиной. Бабочка соединена с приваренным фланцем с горловиной, и восемь болтов и гаек соединены с каждой стороной клапана, веся около 85 фунтов. 6-дюймовый (150 мм) клапанный узел использует бабочку с пазовым концом, трубу с пазовым концом и две жесткие муфты для соединения этих компонентов. Вес составляет около 35 фунтов, что на 58% легче фланцевого узла. . Таким образом, пазовый клапанный узел является идеальным выбором для судостроительной промышленности. При использовании пазовых изделий Victaulic вместо традиционного метода соединения приведенное выше сравнение установленной балластной линии DIN 150 показывает снижение веса на 30% (2164 фунта против 3115 фунтов). 52 скользящих фланца, наборы болтов и шайб, в то время как 60 жестких муфт составляют большой вес в сварной/фланцевой системе. На трубопроводах различных размеров вес можно уменьшить, используя пазовые трубные соединения вместо фланцев. Величина снижения зависит от диаметра трубы и типа используемых соединений. В испытании с использованием муфты Victaulic Style 77 (самая тяжелая муфта в линейке) для соединения трубы общая установка пазовой сборки по сравнению с двумя более легкими вставными фланцами PN10 вес значительно ниже. Потеря веса регистрируется следующим образом: 4 дюйма (100 мм) - 67%; 12 дюймов (300 мм) - 54%; 20 дюймов (500 мм) - 60,5%. Использование более легких гибких муфт типа 75 или жестких муфт типа 07 и/или более тяжелых фланцев может легко достичь снижения веса на 70%. Например, комплект фланцев 24 дюйма (600 мм), используемый в системе TG2, весит 507 фунтов, в то время как аналогичные компоненты, использующие соединители Victaulic, весят всего 88 фунтов. В выбранной системе верфь, которая использует пазовые соединения вместо фланцев, снизила вес на морских вспомогательных судах на 12 тонн, а на круизных судах — на 44 тонны. Экономические преимущества технологии прорезки для судовладельцев очевидны: снижение веса означает увеличение количества грузов или пассажиров и снижение расхода топлива. Это также упрощает обработку судовой трубопроводной системы. Развивающаяся тенденция Системы пазовых трубопроводов имеют большие преимущества перед фланцевыми трубопроводными системами благодаря скорости установки, ремонтопригодности и уменьшенному весу. Эти особенности в сочетании с другими преимуществами, такими как надежность, простота выравнивания и меньшие риски для безопасности, побудили судовладельцев, инженеров и верфи выбирать механические системы с прорезями вместо фланцев. Растущая тенденция использования технологии прорезей поддерживается поставщиками оборудования (например, теплообменников, коробочных охладителей и охладителей), а также производителями клапанов и компрессоров, многие из которых теперь предлагают свою продукцию с пазовым конечным соединением. Спектр услуг, в которых могут использоваться пазовые трубные соединения, неуклонно растет. Благодаря успешному применению продукции в системах водоснабжения Victaulic продолжит свою многолетнюю историю инноваций по разработке огнестойких прокладок и получению сертификата типа для их использования в системах подачи топлива на морских объектах.
Группа партнеров из судоходной отрасли совместно оценивает технический, финансовый и экологический потенциал…
Компания NovAtel, входящая в технологическую компанию Hexagon, выпустила новое устройство с технологией подавления помех GPS (GAJT) для работы в крайне сложных условиях.
Группа компаний Hurtigruten заявила, что зеленая модернизация всего флота каботажных экспресс-судов Hurtigruten Norwegian, включая аккумуляторы…
Правительство Германии заявило в понедельник, что военная промышленность нуждается в большем сотрудничестве и слияниях.
Правительство Нидерландов одобрило создание консорциума, в который вошли нефтяные гиганты Royal Dutch Shell и Exxon Mobil, на сумму около 2 миллиардов долларов США…
В любом офшорном энергетическом проекте безопасность рабочих, зданий, оборудования и окружающей среды имеет первостепенное значение. В печатном издании за март/апрель…
В четверг правительство Канады пообещало, что построит два арктических ледокола и создаст сотни рабочих мест в обеих сферах.
Последнее судно Foss Maritime станет первым портовым буксиром под американским флагом, в котором автономные системы будут интегрированы в настоящее коммерческое судно.
Спасатели начали откачивать топливо из топливного бака подъемного судна, которое США перевернули в Мексиканском заливе в прошлом месяце.
«Maritime Journalist Electronic News» — крупнейшая и наиболее авторитетная электронная служба новостей в морской отрасли. Она отправляется на ваш адрес электронной почты пять раз в неделю.
Время публикации: 13 мая 2021 г.
