Ravne zavarene prirubnice i sučeono zavarene prirubnice dvije su uobičajene vrste prirubnica u našem svakodnevnom radu. Danas ćemo provesti usporednu analizu ravnih prirubnica i sučeono zavarenih prirubnica s četiri aspekta: materijal, nazivni tlak, oblik zavara i scenariji primjene.
Glavne razlike
Ravne prirubnice imaju jednostavnu strukturu i spajaju se kutnim zavarima, dok sučeono zavarene prirubnice imaju složeniju strukturu i spajaju se sučeonim zavarima. Ova temeljna razlika određuje njihove varijacije u snazi, pouzdanosti, prikladnosti za specifične radne uvjete i cijenu.
1.Materijal
Ravna prirubnica:
Raspon izbornih materijala je opsežan i uvelike sličan onom za sučeono zavarene prirubnice. Uobičajeni materijali uključuju ugljični čelik (A105), nehrđajući čelik (304, 316) i legirani čelik. Budući da se često koriste u srednjim do niskim tlakovima i nezahtjevnim radnim uvjetima, zahtjevi za ekstremnim performansama samih materijala relativno su niski.
Čeono zavarena prirubnica:
Asortiman opcijskih materijala je jednako opsežan.
Ključna točka leži u kompatibilnosti: u visokotlačnim, visokotemperaturnim ili korozivnim okruženjima, materijal prirubnice mora precizno odgovarati materijalu cjevovoda (uključujući kemijski sastav, mehanička svojstva i uvjete toplinske obrade) kako bi se osigurao integritet spoja i dosljedna izvedba u radnim uvjetima. Na primjer, u visokotemperaturnim i visokotlačnim cjevovodima često se koriste materijali od legiranog čelika kao što su P91 i F22.
Sažetak: Oba su slična u smislu odabira materijala, ali sučeono zavarene prirubnice stavljaju veći naglasak na preciznu kompatibilnost s materijalima cjevovoda i veće zahtjeve za performansama.
2. Nazivni tlak
Ovo je jedan od najočitijih pokazatelja primjene njih dvoje.
Ravna prirubnica:
Prvenstveno je prikladan za srednje do niskotlačne raspone, obično pokriva serije PN (standardi GB): PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, kao i serije klase (standardi ASME): klasa 150, klasa 300. Rjeđe se koristi u ocjenama iznad klase 300 i ne preporučuje se za više klase tlaka. Zbog kutnog spoja strukture i koncentracije naprezanja, njegova nosivost ima jasno definiranu gornju granicu.
Čeono zavarena prirubnica:
Prikladan je za cijeli raspon od niskog tlaka do ultra-visokog tlaka. Od PN10 do PN420, i od klase 150 do klase 2500 ili čak više, mogu se koristiti sučeono zavarene prirubnice. Njihova vratna struktura i sučeoni zavari učinkovito raspoređuju i podnose naprezanje, što ih čini standardnom konfiguracijom za visokotlačne i visokotemperaturne sustave.
Sažetak: Ravne prirubnice su ekonomično rješenje za primjene srednjeg do niskog tlaka, dok su sučeono zavarene prirubnice jedini pouzdan izbor za uvjete visokog i ultravisokog tlaka.
3. Oblik zavara
Ovo predstavlja najosnovniju razliku između njih dvoje u pogledu strukture i proizvodnje, izravno određujući snagu i pouzdanost veze.
Ravna prirubnica:
Oblik zavara: kutni zavar
Način spajanja: Cijev se umetne u provrt prirubnice, a zavarivanje se izvodi između vanjske stijenke cijevi i lica prirubnice (vanjski kutni zavar). Također se može primijeniti dodatni unutarnji brtveni kutni šav (unutarnji kutni šav).
Nedostaci:
- Koncentracija naprezanja: Geometrijski oblik kutnog zavara dovodi do visoke koncentracije naprezanja u korijenu, što ga čini sklonim da postane izvor zamornih pukotina.
- Poteškoće u pregledu: Unutarnje varove teško je učinkovito pregledati metodama kao što su radiografija (RT) ili ultrazvučno ispitivanje (UT). Kvaliteta zavara prvenstveno ovisi o postupcima zavarivanja i vizualnom pregledu.
- Neusklađenost čvrstoće: Debljina grla zavara obično je manja od debljine stijenke cijevi.
Čeono zavarena prirubnica:
Oblik zavara: sučeoni zavar
Način spajanja: kraj prirubnice strojno je obrađen s utorom koji odgovara cijevi. Cijev i žlijeb prirubnice su precizno poravnati i zatim zavareni. Zavar u biti djeluje kao produžetak debljine stijenke cijevi.
Prednosti:
- Izvrsna raspodjela naprezanja: zavar osigurava gladak prijelaz, što rezultira iznimno niskim faktorom koncentracije naprezanja i visokom čvrstoćom na zamor.
- Jednostavnost ispitivanja bez razaranja: Sučeljeni zavari mogu se podvrgnuti 100% radiografskom ispitivanju (RT) kako bi se osigurala kvaliteta bez unutarnjih grešaka, ispunjavajući visoke standarde sigurnosnih zahtjeva.
- Jednaka čvrstoća: Čvrstoća zavara teoretski može postići paritet s osnovnim metalom cijevi.
Sažetak: Kutni zavar naspram sučeonog zavara predstavlja razliku između "spajanja" i "fuzije". Potonji ima ogromnu prednost u strukturnom integritetu i preglednosti.
4.Primjena
Na temelju gore navedenih razlika, primjena njih dvoje se prirodno razlikuje.
Ravna prirubnica:
- Niskotlačni komunalni sustavi: sustavi cirkulacijske vode u postrojenjima, niskotlačni sustavi komprimiranog zraka, niskotlačni cjevovodi rashladne vode.
- Neopasni mediji: Voda za kućanstvo, voda za klimatizaciju, niskotlačni cjevovodi ulja za podmazivanje.
- Instalacije u ograničenom prostoru: Zbog svoje kraće strukture mogu se koristiti u kompaktnim prostorima.
- Troškovno osjetljivi nekritični sustavi: odabrani u svrhu uštede u scenarijima s iznimno niskim sigurnosnim rizicima i stabilnim uvjetima tlaka i temperature.
Čeono zavarena prirubnica:
- Visokotemperaturni i visokotlačni parovodi (npr. glavni parovodi u elektranama).
- Zapaljivi i eksplozivni mediji (npr. nafta, prirodni plin, vodik, cjevovodi za ugljikovodike).
- Otrovni i opasni mediji (npr. klor, amonijak, otrovne kemikalije).
- Cjevovodi za rukovanje iznimno ili vrlo opasnim tvarima.
- Visoko rizični i zahtjevni radni uvjeti.
- Cjevovodi koji su podložni značajnim radnim fluktuacijama: oni koji doživljavaju toplinske cikluse, pulsacije tlaka, mehaničke vibracije ili su skloni vodenom udaru.
- Svi procesni cjevovodi visoke klase: standardne konfiguracije u osnovnim instalacijama kao što su kemijska postrojenja, petrokemijska postrojenja, nuklearne elektrane i cjevovodi za prijenos nafte i plina na velike udaljenosti.
5. Sažetak i brza referentna tablica za odabir modela
| Dimenzija usporedbe | Ravna prirubnica | Čeono zavarena prirubnica |
| Osnovna struktura | Stil ravne ploče, s nosivom površinom | Sa suženim vratom |
| Oblik zavara | Ugaoni zavar (unutarnji/vanjski ugao) | Sučeoni zavar (zavar utorom) |
| Pregled zavara | Teško, izazovno za RT/UT | Jednostavno, pogodno za 100% RT/UT inspekciju |
| Nazivni tlak | Srednje niski tlak (obično ≤ PN40/klasa 30) | Puni raspon tlaka (nizak do ultravisoki tlak) |
| Karakteristike stresa | Značajna koncentracija naprezanja, slaba otpornost na zamor | Glatki prijelaz naprezanja, dobra otpornost na zamor |
| Glavni materijali | Ugljični čelik, nehrđajući čelik, itd. (opća namjena) | Ugljični čelik, nehrđajući čelik, legirani čelik, itd. (Mora odgovarati cijevima) |
| Tipične primjene | Niskotlačna voda, zrak, bezopasni sustavi | Visokotemperaturne, visokotlačne, opasne, vibrirajuće, kritične procesne linije |
| Početni trošak | Niže | viši |
| Ukupni troškovi životnog ciklusa | viši maintenance risk in severe service | Visoka pouzdanost u kritičnim sustavima, povoljnija ukupna cijena |
6. Konačna preporuka za odabir VATTEN ventila
U inženjerskom projektiranju ili samostalnoj izradi i instalaciji, posebno kada se pridržavaju standarda kao što su ASME ili GB, odabir obično nije proizvoljan. Kodovi i standardi izravno određuju scenarije u kojima se moraju koristiti sučeono zavarene prirubnice na temelju čimbenika kao što su kategorija tekućine, projektirani tlak i temperatura cjevovoda. Jednostavnim rječnikom rečeno: kada ste u nedoumici, pod zahtjevnim uvjetima ili u primjenama kritičnim za sigurnost, prednost treba dati sučeono zavarenim prirubnicama. Ravne prirubnice se uzimaju u obzir samo za jasno definirane uvjete niskog rizika, niskog tlaka i stabilne radne uvjete, prvenstveno u svrhu uštede.
