اتصالات بخشی از سیستم لوله کشی صنعتی هستند که در موارد تغییر جهت ، شاخه گذاری و یا برای تغییرقطر خط لوله استفاده می شوند. در حال حاضر شرکت‌های تولیدکننده اتصالات صنعتی هیدرولیک و پنوماتیک از مواد مختلفی برای ساخت محصولات خود استفاده می‌کنند. فلزات و آلیاژهای آلومینیوم، پلاستیک و نایلون، بسته به نوع کاربرد، در صنایع تولید لوله‌ها و اتصالات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اتصالات آلیاژی یکی از پرکاربرد ترین انواع اتصالات در صنعت هستند که در این مطلب از پیکاتک می خواهیم در مورد این نوع اتصالات صحبت کنیم.
معرفی آلیاژ
آلیاژ یعنی فلزی که از ترکیب دو یا چند فلز پدید آمده است. برای مثال، برنج، آلیاژ و فلزی است که از ترکیب « مس » و«روی» به دست آمده است. این دو فلز را گداختـه و چنان به هم آمیخته اند که فلز دیگری به نام برنج به دست آمده است.گاهی آلیاژ از ترکیب فلزی با یک غیر فلز به دست می آید. مانند فولاد که ترکیبی از « آهن » و « کربن » است. اگر معنای لغوی واژه ی « آلیاژ » را بخواهید، باید برایتان بگویم که این لغت از یک واژه ی فرانسوی گرفته شده و معنایش ترکیب کردن است. همیشه به هنگام تهیه ی یک آلیاژ، اتم های مختلفی به هم می پیوندند. گاهی این پیوند و ترکیب به طور کامل صورت می گیرد، مانند آلیاژ برنج؛ و گاهی به طور قسمتی مانند آلیاژ فولاد. گاهی برای ترکیب دو فلز، نیازی به گداختن آن ها نیست و فقط حرارت کافی است تا عناصرشان به هم بپیـوندند. تهیه ی آلیاژ را بدین شیوه، فلز گریِ گَردی می نامند. زیرا فلزها به صورت گرد در هم آمیخته شده، پیش از حرارت دادن خوب آن ها را در هم می فشرند. غالبا به جای استفاده از فلزهای خالص، آلیاژها را برای مصرف های ویژه بر می گزینند. معمولاً برای گداختن آلیاژها به حرارت کمتری نیاز داریم تا گداختن فلزهای خالص. لحیم، آلیاژی است که از ترکیب قلع و سرب و یا از ترکیب قلع، مس و روی به دست آمده است و خیلی سریع و آسان ذوب می شود.
مشخصات اتصالات آلیاژی
آلیاژها معمولا سختی و استقامت بیشتری دارند تا فلزهایی که آن ها را پدید آورده اند. مثلا وقتی که آهن را با کربن ترکیب کنیم، فولاد به دست می آید و این فولاد به مراتب سخت تر و محکم تر از آهن است. سپس با افزودن فلز دیگری به نام کُرُم ، فولاد یک فلز زنگ نزن می گردد. آلیاژ (Alloy) مخلوط یا محلول جامد فلزی متشکل از یک فلز اصلی که آن‌را فلز پایه می‌گویند با یک یا چند عنصر فلزی و یا غیرفلزی است. آلیاژ معمولا خواصی متفاوت از عناصر تشکیل دهنده خود دارد. بسته به میزان همگنی در اختلاط عناصر، آلیاژ می‌تواند تک‌فاز یا چند فازی باشد. هدف از آلیاژسازی، تغییر و بهبود خواص ماده مانند چقرمگی، استحکام، سختی و غیره‌ست. خواص فیزیکی آلیاژ با نمودار فازی توصیف میشود.معمولا آلیاژها بر اساس درصد وزنی عناصر موجودشان گزارش میشوند. بر اساس تعداد عناصر، آلیاژ را دوتایی، سه‌تایی و غیره می‌نامند. برای بیان یک آلیاژ مشخص با دامنه متغیر از درصد عناصر، اصطلاح سیستم بکار میرود. مثلا، فولاد سیستم آلیاژی دوتایی از آهن و کربن است که در این سیستم آلیاژی دامنه کربن بین 0.02 تا 2.15 درصد قابل‌تغییر است.
انواع اتصالات آلیاژی
اتصالات صنعتی آلومینیومی
آلومینیوم سومین عنصر رایج در زمین و دومین فلز مورد استفاده در جهان است. به همین دلیل می‌تواند نسبتا یکی از ارزان‌ترین مواد مورد استفاده در صنایع باشد. آلومینیوم کم چگالی، کم وزن، اما دارای مقاومت و انعطاف‌پذیری بالا است. علاوه بر این با محیط زیست سازگار میباشد زیرا به راحتی قابل بازیافت است. آلومینیوم مقاومت خوبی در برابر خوردگی و حلال‌ها دارد. یک هادی خوب از گرما و برق است و برای انتقال حلال‌های قابل اشتعال مفید است. آلیاژ آلومینیوم با عناصری مانند روی، منیزیم، سیلیکون یا مس، قدرت و سختی آن را افزایش می‌دهد و همین باعث میشود تا آلومینیوم گزینه خوبی برای تولید اتصالات صنعتی باشد. امروزه از آلومینیوم در ساخت منیفولدها، سوپاپ‌ها، لوله‌ها، اتصالات صنعتی ،آچار لوله، گیره لوله، دستگیره، رول سوکت، خروجی، سیستم‌های تهویه هوا - رگولاتورهای فیلتر، لایتاتور، فیلتر هوا و سیلندر از جمله مواردی هستند که آلومینیوم در ساخت آنها به کار گرفته میشود.امروزه از آلومینیوم در صنایع زیر مورد استفاده قرار میگیرد
- در صنایع حمل و نقل (اتومبیل، هواپیما و قطار)
- در بسته‌بندی (قوطی و فویل)
- در ساخت و ساز (پنجره ها، درب‌ها و قاب‌ها)
- در سیم‌کشی و لوله‌کشی صنعتی استفاده میشود.
اتصالات صنعتی فولادی
انواع مختلف فولاد با استفاده از مقادیر مختلف کربن و سایر عناصر ایجاد میشود. این مخلوط بستگی به این دارد که چه نوع فولادی مورد نیاز است. اتصالات صنعتی فولادی در معرض هوا به زنگ زدگی دچار میشوند. با این حال، آستنیته فولاد ضد زنگ بسیار آهسته است و تقریبا ضد خوردگی است.کاربردهای آن عبارتند از:
- اتصالات صنعتی فولادی ضد‌زنگ برای تجهیزات جراحی
- وسایل آشپزی
- دیگر برنامه‌های کاربردی که بهداشت مهم است
- اتصالات صنعتی مانند: سوپاپ کمپرسور، فلنج مصنوعی، مجموعه HT و شیر سوپاپ.
اتصالات صنعتی آهنی انعطاف پذیر
یک آلیاژ کربن آهنی حرارت دیده است که اغلب به جای فولاد استفاده میشود و ارزان‌تر از فولاد است. آهن انعطاف پذیر یک فلز بسیار قوی با مقاومت بالا در برابر سایش و مقاومت در برابر شوک است و در برابر حرارت و فشار بالا نیز دارای مقاومت است. کاربردهای آن عبارتند از:
- برای ساخت قطعات در صنعت حمل و نقل به کار میرود
- در ساخت خطوط راه آهن استفاده میشود
- سیستم‌های گرمایش، خنک‌کننده و ایمنی و صنعت گاز و سیستم‌های گرمایش خورشیدی
- در اتصالات لوله‌های فولادی سیاه و گالوانیزه استفاده میشود
- در ساخت مفتول سیاه و گالوانیزه و مهره‌ای استفاده میشود
- در لوازم جانبی لوله در فرآورده‌های گالوانیزه نیز به کار میرود.
اتصالات صنعتی مسی
تولید مس نرم با استفاده از فرایند انحلال است. عملیات حرارتی خواص فیزیکی فلز را تغییر می‌دهد و آن را نرم‌تر و انعطاف‌پذیر‌تر می‌کند. مس بسیار مفید است زیرا به‌راحتی آلیاژها را با فلزات دیگر مانند برنج (مس و روی) و برنز (مس و قلع) تشکیل می‌دهد. پخته شدن مس در دمای بالا، اجازه می‌دهد تا به راحتی به لوله تبدیل شود و انعطاف پذیری بالای آن نیز اجازه می‌دهد تا مس را به شکل سیم درآورد. اتصالات صنعتی مسی غیر مغناطیسی هستند و یک هادی الکتریکی خوب و عامل انتقال حرارت‌اند. همچنین در برابر خوردگی مقاوم اند، بنابراین زنگ‌زده نمی‌شوند.اتصالات و لوله‌های مسی به طور کلی به دو دسته تقسیم میشوند: نرم و سخت. ازآنجایی که مس یک ماده طبیعی است، مجددا بازیافت میشود. استفاده اصلی از اتصالات مسی برای لوله کشی، به ویژه برای منابع آب خانگی، خطوط تغذیه دیگ بخار و تبرید است. مس مورد استفاده در لوله معمولا مس خالص است، اما گاهی اوقات با فسفر نیز مخلوط میشود.کاربردهای آن عبارتند از:
- لوله‌های مسی
- خطوط تغذیه دیگ بخار و تبرید
- اتصالات صنعتی مورد استفاده با لوله‌های مسی شامل گیره‌ها و واشر‌‌‌ها، حلقه‌ها و مهره‌های فشرده، پلاگین دریچه و نازل‌ها میشود.
اتصالات صنعتی برنجی
برنج آلیاژی از مس و روی است که گاهی اوقات شامل سرب نیز میباشد. این فلز بسیار متنوع است، اما عموما گرانتر از سایر مواد است و علاوه بر آن به راحتی قابل بازیافت است. اتصالات صنعتی برنجی قوی و با دوام هستند. طول عمر آنها طولانی است و در شرایطی سخت بهتر از سایر مواد دیگر باقی می‌مانند. در برابر تنش گرمایی و سرما مقاومت دارند و در برابر مواد خورنده زنگ نمی‌زنند. از برنج در ساخت لوله‌ها و اتصالات صنعتی در صنایع لوله کشی استفاده میشود زیرا می‌تواند دماهای بالا را تحمل کند.کاربردهای آن عبارتند از:
- ساخت لوله‌ها
- اتصالات صنعتی در صنایع لوله کشی استفاده میشود زیرا می‌تواند دماهای بالا را تحمل کند.
- سوپاپ‌ها
- شیرهای‌سوپاپ
- اتصالات لوله
انواع اتصالات صنعتی براساس نوع اتصال
اتصالات با توجه به نوع اتصال در سیستم لوله کشی به سه نوع اصلی زیر تقسیم می شوند:
اتصالات لب جوش (BW)
ابعاد و تلرنس آنها با توجه به استاندارد طراحی ساختار مطابق با ASME B16.9و در برخی موارد با خوردگی کم بر اساس MSS SP43 میباشد.
اتصالات سوکت ولد (SW)
در کلاس های 3000-6000-9000 بر اساس استاندارد طراحی ASME B16.11 تولید میگردند.
اتصالات رزوه ای (THD)
در کلاس های 2000-3000 و6000 بر اساس استانداردASME B16.11 طراحی و تعریف میشوند.
مزیت استفاده از آلیاژ برنج در اتصالات لوله ها
تطبیق پذیری بالا
از آنجا که ورق برنج برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، می توانید اتصالات مورد نیاز خود را در اشکال، عرض و اندازه های مورد نیاز تهیه کنید. از آنجا که برنج در مدل های مختلفی وجود دارد، می توانید از اتصالات روکار نیز استفاده کنید.
قابلیت اطمینان
با توجه به ویژگی های آن، آلیاژ برنج یک فلز با دوام بسیار بالاست. هنگامی که یک سیستم لوله کشی نیاز به یک عمر طولانی دارد، اتصالات برنجی گزینه خوبی خواهند بود. آنها در طی سال های زیاد، بدون ترک خوردگی و یا تجزیه باقی می مانند. همچنین بهترین عملکرد ممکن را در خطوط تامین آب گرم ارائه می دهد.
مقاومت در برابر دمای بالا و خوردگی
برنج، بهترین فلز مناسب برای سیستم های توزیع آب گرم است، زیرا آن رسانایی گرمایی استثنایی را فراهم می کند و کارایی سیستم توزیع آب گرم را بهبود می بخشد. برنج در دماهای بالا بسیار انعطاف پذیر است و می تواند دماهای بسیار بالاتری را نسبت به سایر گزینه ها تحمل کند، در حالی که می تواند تنها یکی از اقلام باقی مانده در یک آتش سوزی مهیب در خانه باشد زیرا در برابر آتش مقاوم است.اتصالات فلزی با موضوع خوردگی مواجه هستند و برنج در مقابل خوردگی مقاوم است.مکان هایی که ویژگی آب خورنده دارند، بهتر است از اتصالات برنجی استفاده کنند، که در شرایط pH پایین آب، زنگ نزده و یا دچار خوردگی نشوند. حتی بدترین آب خورنده باعث خوردگی در برنج نمی شود.
انعطاف پذیری بالا
در هنگام استفاده از اتصالات لوله، نیاز به تغییر شکل و خم کردن آنها نیز وجود دارد. برنج، انعطاف پذیری و چکش خوری بسیار بالایی نسبت به لوله های فولادی یا آهنی دارد. همچنین دارای قالب گیری بهتری نسبت به مواد موجود در بازار دارد. این قابلیت، هزینه های کار را نیز کاهش می دهد. با وجود اینکه این فلز قابلیت انعطاف پذیری دارد اما همچنان با دوام و قابل اطمینان می باشد.
لینک های مرتبط :
