اتصالات لوله های ساختمانی

اتصالات لوله به قطعاتی گفته می شود که بخش های لوله را به صورت خطی، افست، چند پورت یا نصب به اجزای دیگر به یکدیگر متصل می کنند.

نمایش همه تولیدکنندگان اتصالات لوله

لوله کشی در مقابل لوله و شیلنگ

برای شروع، ممکن است تشخیص برخی اصطلاحات مهم باشد. در صنعت، "لوله" و "لوله" اصطلاحات تقریباً قابل تعویض هستند. هر دو استوانه های توخالی طولانی از مواد یکنواخت با مقدار مشخصی از سفتی و ماندگاری را توصیف می کنند. این برخلاف "شلنگ" است که معمولاً قابل حمل و انعطاف پذیرتر است و از چندین لایه از مواد مختلف تشکیل شده است که بر اساس کاربرد متفاوت است. 

تفاوت لوله ها و لوله ها در نحوه مشخص شدن آنهاست. به طور کلی لوله ها و اتصالات آنها با ابعاد اسمی و نه دقیق تعریف می شوند. به عبارت دیگر، اندازه اسمی لوله 1.5 اینچ دارای قطر خارجی واقعی 1.900» است و ضخامت دیواره (و متعاقباً قطر داخلی) بر اساس 'برنامه' لوله (تعریف شده در بخش اندازه زیر) متفاوت است. این مورد در مورد لوله ها نیست، جایی که ابعاد واقعی و درجه بندی شده اغلب یکسان است.

علاوه بر این، لوله ها تقریباً همیشه (به استثنای برخی موارد) برای انتقال سیالات (پنوماتیک یا هیدرولیک) استفاده می شوند. برعکس، لوله ها همچنین می توانند با کاربردهای ساختاری مرتبط باشند.

انواع اتصالات

اتصالات لوله بر اساس انواع اتصالات و عملکردهایی که انجام می دهند متمایز می شوند.

نوع اتصال

اتصالات از طریق تعدادی از روش‌های اتصال مختلف به لوله‌ها متصل می‌شوند که هر کدام دارای مزایای خاص خود هستند.

اتصالات فشرده سازی

اتصالات فشاری اتصالاتی هستند که لوله ها را با استفاده از فشرده سازی روی یک واشر، حلقه یا فرول به هم متصل می کنند. فشرده سازی معمولاً با سفت کردن یک مهره روی اتصالات روی لوله و فرول، فشرده سازی و محکم کردن لوله در داخل انجام می شود. اتصالات فشرده سازی استاندارد برای مونتاژ نیازی به ابزار ندارند و آنها را برای نصب سریع و ساده راحت می کند. با این حال، آنها نمی توانند فشارهای بسیار بالا را تحمل کنند و به اندازه اتصالات لحیم کاری انعطاف پذیری ندارند و در سیستم های دارای لرزش، چرخه حرارتی و سایر نیروهای دینامیکی عملکرد کمتری دارند. آنها همچنین در تعداد محدودی از مواد (معمولاً برنجی) عرضه می شوند و برای فلز روی اتصالات فلزی مناسب هستند. 

• اتصالات نوع لقمه ای اتصالات فشاری با فرول تیز شده هستند که هنگام فشرده شدن لوله را گاز می گیرند و آب بندی را فراهم می کنند. اتصالات نوع بایت، مانند اتصالات فشاری استاندارد، نیازی به ابزار خاصی برای مونتاژ ندارند، اما اتصال قوی تر و فشار بالاتری را ارائه می دهند.

• اتصالات گریپ مکانیکی مجموعه های دو فرول هستند. فرل پشتی لوله را می‌گیرد در حالی که به فرول جلو فشار می‌آورد، که به فنر فرول جلو را فشار می‌دهد و بین لوله و بدنه اتصالات مهر و موم ایجاد می‌کند. این اتصالات را می توان چندین بار بدون آسیب رساندن به اجزا یا لوله ها سرهم کرد. مقاومت خوبی در برابر ارتعاشات مکانیکی دارند. 

• اتصالات فلر از بدنه ای با انتهای گشاد یا مخروطی تشکیل شده است. برای نصب لوله در داخل انتهای فلر شده از ابزارهای فلرینگ ویژه استفاده می شود که باعث آب بندی عمیق می شود. اتصالات فلر می توانند فشارهای بالاتر و طیف وسیع تری از پارامترهای عملیاتی را نسبت به اتصالات فشرده سازی استاندارد تحمل کنند.

اتصالات انتهایی

اتصالات انتهایی سطوح خاصی را برای اتصال لوله ها فراهم می کنند.

• انتهای گیره اتصالاتی هستند که به لوله ها اجازه می دهند به اتصال گیره شوند.

• انتهای ساده اتصالاتی هستند که به لوله ها اجازه می دهند با چسب، لحیم کاری، جوشکاری یا وسایل دیگر به هم متصل شوند.

اتصالات فلنج

اتصالات فلنج لبه‌ها، لبه‌ها، دنده‌ها یا یقه‌هایی با سطوح هموار عمود بر لوله متصل هستند. این سطوح از طریق گیره، پیچ و مهره، جوش، لحیم کاری و/یا رزوه به هم متصل و آب بندی می شوند.

اتصالات رزوه ای

اتصالات رزوه ای دارای رزوه های پیچ (شیارهای تعبیه شده) در سطوح داخلی (ماده) یا بیرونی (نر) خود هستند که برای پذیرش لوله کشی با رزوه های منطبق طراحی شده اند. رزوه هایی که اتصال ساده ای را ایجاد می کنند اما مهر و موم ندارند، رزوه های مستقیم نامیده می شوند. رزوه های مخروطی برای ایجاد مهر و موم محکم برای گازها یا سیالات تحت فشار طراحی شده اند. قابلیت اطمینان مهر و موم را می توان با افزودن یک پوشش یا نوار مهر و موم (تفلون) بهبود بخشید. به خصوص رزوه‌های دقیق «درخت فیت» نامیده می‌شوند، به این معنی که بدون نیاز به درزگیر اضافی آب‌بندی می‌شوند، که در کاربردهایی که افزودن درزگیر می‌تواند باعث آلودگی یا خوردگی شود، مهم است.

اندازه رزوه بر اساس داخل لوله اندازه گیری می شود. استانداردهای رایج اندازه رزوه عبارتند از NPT (National Pipe Thread) و BSP (British Standard Pipe)، اگرچه استانداردهای دیگری وجود دارد و استفاده از آن اغلب بر اساس کشور و صنعت متفاوت است. هر استاندارد مربوط به تعداد خاصی از رشته ها در هر اینچ (TPI) است. Plumbingssupply.com یک نمای کلی عالی در مورد اندازه نخ لوله ارائه می دهد . در زیر نموداری وجود دارد که اندازه‌های اسمی نخ و مقادیر مربوط به آنها را نشان می‌دهد.

تابع

تعداد زیادی از انواع اتصالات نصب شده در سیستم های لوله کشی وجود دارد که عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. اکثر اتصالات را می توان به یکی از چهار دسته گروه بندی کرد:

مشخصات

سایز بندی

هنگامی که نوع اتصالات مورد نیاز مشخص شد، می توان به اساسی ترین جنبه اتصال لوله پرداخت: اندازه مناسب. اندازه مناسب برای انتخاب موفقیت آمیز اتصالات ضروری است، زیرا قطعات بزرگ یا کم اندازه یا کاملاً ناسازگار خواهند بود یا به طور ناکافی آب بندی یا متصل می شوند.

اندازه اتصالات معمولاً بسته به سیستم اندازه‌گیری بر حسب میلی‌متر (میلی‌متر) یا اینچ (" یا اینچ) داده می‌شود. اندازه‌گیری مناسب از کاربر می‌خواهد تا اتصالاتی را انتخاب کند که با استفاده از یک سیستم اندازه‌گیری (متریک یا انگلیسی) سازگار باشد. با نصب تجهیزات یا مجموعه.

اندازه اتصالات لوله با اندازه لوله(هایی) که به آن وصل می شود تعیین می شود. اندازه لوله معمولاً با اندازه اسمی لوله و شماره برنامه توصیف می شود. اندازه اسمی لوله با قطر خارجی مرتبط است و برنامه ضخامت دیواره خاص (که قطر داخلی را مشخص می کند) تعیین می کند.

نمودار زیر شامل برنامه استاندارد لوله و اندازه لوله است که توسط ANSI / ASME و API 5L ارائه شده است:

ANSI - موسسه استاندارد ملی آمریکا

ASME - انجمن مهندسین مکانیک آمریکا

API - موسسه نفت آمریکا

*Std. - وزن استاندارد، EH - فوق سنگین، Dbl EH - دو برابر سنگین. 

عملیات

درجه حرارت و فشار مناسب برای شرایط عملیاتی مناسب مورد نیاز است.

• محدوده فشار عملیاتی محدوده کاری فشارها یا درجه بندی فشارهایی است که اتصالات برای کارکرد در آن طراحی شده است که معمولاً بر حسب پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه گیری می شود. عملکرد بالاتر یا کمتر از این درجه می تواند باعث از کار افتادن اتصالات شود (به عنوان مثال شکسته شود، نشت کند، مهر و موم خود را از دست بدهد).

• محدوده دمای عملیاتی محدوده کاری دماها یا درجه بندی دمایی است که اتصالات برای کارکرد در آن طراحی شده است که بر حسب درجه فارنهایت (°F) یا درجه سانتیگراد (°C) اندازه گیری می شود. عملکرد بالاتر یا کمتر از این رتبه می تواند باعث از کار افتادن اتصالات شود.

مواد

مواد برای اتصالات لوله اغلب در کنار مواد برای لوله کشی انتخاب می شوند. انتخاب به عواملی مانند هزینه، انعطاف پذیری، محیط، شرایط محیطی و درجه بندی فشار مورد نیاز بستگی دارد. انتخاب مواد شامل انواع مختلف پلاستیک یا فلز است.

فلزات رایج عبارتند از:

• آلومینیوم - سبک وزن و مقاوم در برابر خوردگی. آلومینیوم معمولاً برای لوله کشی استفاده می شود و مواد مناسب برای لوله کشی آلومینیومی است. آلومینیوم به خودی خود دارای استحکام کششی پایینی است و در مواقعی که به مقاومت در برابر خوردگی بالا نیاز است استفاده می شود. برای بهبود استحکام و سختی آن با روی، مس، سیلیکون، منگنز و/یا فلزات دیگر آلیاژ می شود.

• برنج - قوی، بادوام و مقاوم در برابر خوردگی، با انعطاف پذیری در دمای بالا و رسانایی خوب. برنج آلیاژی از مس و روی است و معمولاً برای اتصالات لوله های فشرده و رزوه ای کوچکتر در صنعت به دلیل قابلیت ماشینکاری و خواص عملکرد عالی آن استفاده می شود. اتصالات برنجی می‌توانند پوشش‌های محافظ یا تزئینی مختلفی داشته باشند که باید با پایان لوله‌کشی مطابقت داشته باشد.

• چدن - قوی و بسیار مقاوم در برابر سایش. اتصالات و لوله های چدنی عمدتاً در ساخت و ساز ساختمان برای کاربردهای لوله کشی بهداشتی، زهکشی طوفان، ضایعات و هواکش استفاده می شود زیرا در برابر مواد ساینده مانند ماسه، شن، مواد زائد جامد و زباله مقاوم هستند.

• مس - بسیار مقاوم در برابر خوردگی با رسانایی عالی. اتصالات مسی برای بسیاری از کاربردهای لوله کشی و گرمایش مهم هستند و معمولاً برای خطوط آبرسانی مسکونی استفاده می شوند. اتصالات مسی معمولاً همراه با لوله های مسی مورد استفاده قرار می گیرند و به دو صورت نرم یا سفت هستند. مس نرم یا انعطاف پذیر به راحتی خم شده و مانور داده می شود و تنها نوع مناسب برای اتصالات فلر است. مس صلب خم شدنی نیست و برای دور زدن گوشه ها و موانع به اتصالات جهت دار نیاز دارد.

• فولاد - بادوام و قوی، با مقاومت بالا در برابر گرما. فولاد آلیاژی از آهن و کربن است. معمولاً برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و دوام آن با فلزات دیگر آلیاژ می شود. در کاربردهای تجاری و صنعتی برای حمل آب، گازهای قابل اشتعال و سایر سیالات استفاده می شود. فولاد گالوانیزه برای مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی شیمیایی با روی پوشانده شده است. فولاد کربنی برای افزایش دوام و استحکام با سطوح بالاتر کربن آلیاژ می شود.

• فولاد ضد زنگ - نسبتاً قوی با مقاومت شیمیایی و خوردگی عالی. فولاد ضد زنگ آلیاژی از فولاد است که حاوی بیش از 10.5 درصد کروم است که مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی برای کاربردهای بهداشتی و آنهایی که با سیالات و مواد تهاجمی سروکار دارند، ارائه می دهد.

پلاستیک های رایج عبارتند از:

• پی وی سی (پلی وینیل کلرید)  - پلاستیک رایج برای اتصالات لوله. پی وی سی یک پلاستیک سفت و سخت است که می تواند در انواع فشارها وجود داشته باشد. اتصالات از طریق رزوه یا جوش حلال (چسب) به هم متصل می شوند. کاربردهای استاندارد شامل تامین آب سرد و زهکشی می باشد.

• ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) - پلاستیک سیاه و سفت با خواص و کاربردهای مشابه PVC، اما معمولاً مقرون به صرفه تر است.

• پلی اتیلن (PE) - ترجیح داده شده ترین پلاستیک برای کاربردهای گرم و سرد. پلی اتیلن خاکستری یا سیاه، پلاستیک نیمه انعطاف پذیر است. اتصالات معمولاً برای خطوط تامین سیستم های آبپاش و حلقه های گرمایش زمین گرمایی زیرزمینی استفاده می شود.

• پلی پروپیلن (PP) - ماده ترموپلاستیک که دارای جریان سرد عالی، استحکام دو محوری و خواص ازدیاد طول می باشد. این شبیه پی وی سی است، اما به دلیل مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، هوازدگی و ازن می تواند در کاربردهای در معرض استفاده قرار گیرد.

• نایلون - پلاستیک با مقاومت شیمیایی و خوردگی بالا. این پلاستیک برای کاربردهایی که شامل مایعات قابل اشتعال، حلال های شیمیایی و آب آشامیدنی است، ترجیح داده می شود.

نکته انتخاب: بررسی سازگاری سیال سیستم با هر گونه مواد اتصال پیشنهادی ضروری است. ناسازگاری می تواند منجر به خوردگی شود که باعث نشت یا آسیب سیستم شود.

منبع

globalspec