امروزه اتصالات آلیاژی گروهی از اتصالات بسیار مهم و پر کاربرد در صنعت تاسیسات و لوله کشی هستند که برای هرگونه تغییر جهت جریان، ایجاد انشعاب در لوله اصلی برای فراهم کردن مسیر های بیشتر برای عبور سیال و دیگر اقدامات این چنینی تولید شده و از آن ها استفاده می شود.
اتصالات موجود در تاسیسات را از جنبه های مختلفی می توان تقسیم بندی کرد. اتصالات پر استفاده در صنعت را از نظر جنس، نحوه اتصال، کلاس فشاری و … می توان تقسیم بندی کرد. از نظر جنس اتصالات را می توان به انواع فولادی، استیل، آلیاژی و گالوانیزه تقسیم کرد. هر یک از این اتصالات دارای ویژگی های منحصر به فرد خود بوده و با توجه به شرایط موجود در صنعت استفاده می شوند.
به طور کلی اتصالات آلیاژی در صنعت بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و ویژگی های خاصی داشته که برای کاربرد های متفاوت به کار می روند. در ادامه با نعریف اتصالات آلیاژی آشنا می شویم. سپس به ویژگی ها، استانداردهای آن و خصوصیات دیگرش آشنا می پردازیم. در انتها نیز نگاهی به قیمت اتصالات آلیاژی می اندازیم.
اتصالات آلیاژی چیست؟
اتصالات آلیاژی در لوله کشی (Fittings) بخشی از سیستم لوله کشی صنعتی هستند که در موارد تغییر جهت، شاخه گذاری و یا برای تغییرقطر خط لوله استفاده می شوند. همان طور که پیشتر نیز اشاره شد، از این اتصالات برای ادامه روند لوله کشی و تغییرات مورد نیاز در جهت جریان و انشعاب گیری استفاده می شود. فلزات و آلیاژهای آلومینیوم، فولاد، 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 ادامه درباره آن ها صحبت می کنیم.
اتصالات موجود در صنعت را می توان بر اساس آلیاژ ، نوع اتصال و آرایش لبه های آن دسته بندی کرد. اتصالات با توجه به نوع اتصال در سیستم لوله کشی و یا کاربرد به سه نوع اصلی به شرح زیر تقسیم می شوند:
- اتصالات لب جوش (BW)
در این نوع اتصالات، ابعاد و تلرنس آن ها با توجه به استاندارد طراحی ساختار مطابق با ASME B16.9 و در برخی موارد با خوردگی کم بر اساس MSS SP43 است. برای آشنایی با مزایای اتصالات جوشی اینجا کلیک کنید.
این اتصالات در کلاس های 3000 ،6000، 9000 بر اساس استاندارد طراحی ASME B16.11 تولید می گردند.
این اتصالات در کلاس های 2000، 3000 و6000 بر اساس استانداردASME B16.11 طراحی و تعریف می شوند.
به طور کلی اتصالات به شیوه های مختلفی قابلیت وصل شدن به سیستم لوله کشی را دارند که از پر کاربردترین آن ها می توان به اتصالات جوشی و اتصالات رزوه ای اشاره کرد. همان طور که اشاره شد، اتصالات جوشی خود به دو دسته اتصالات لب جوش (Butt Weld) و ساکت ولد (Socket Weld) تقسیم می شوند. در اتصالات لب جوش، انتهای اتصالات برای جوشکاری پخ زده می شود و شکل آن باتوجه به میزان ضخامت آن ها متفاوت خواهد بود.
در ادامه برای آشنایی با اتصالات آلیاژی لازم است تا ابتدا به تعریف آلیاژ بپردازیم.
آلیاژ (Alloy) مخلوط یا محلول جامد فلزی متشکل از یک فلز اصلی که آن را فلز پایه می‌گویند با یک یا چند عنصر فلزی و یا غیرفلزی دیگر است. آلیاژ معمولا خواصی متفاوت از عناصر تشکیل دهنده خود دارد. هدف از آلیاژسازی، تغییر و بهبود خواص ماده مانند چقرمگی، استحکام، سختی و دیگر خواص فیزیکی و مکانیکی ماده است. خواص فیزیکی آلیاژ با استفاده از نمودار فازی توصیف می‌شود و معمولا آلیاژها بر اساس درصد وزنی عناصر موجودشان گزارش می‌شوند. بر اساس تعداد عناصر، آلیاژ را دوتایی، سه‌تایی و … می‌نامند. برای بیان یک آلیاژ مشخص با دامنه متغیر از درصد عناصر، اصطلاح سیستم بکار می‌رود. به عنوان نمونه، 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.
حال با این تعریف از آلیاژ می توانیم به تعریفی ساده از اتصالات آلیاژی دست پیدا کنیم.
اتصالات آلیاژی، اتصالاتی هستند که جنس ماده اولیه ای که از آن ساخته می‌شوند، یک آلیاژ باشد. در ادامه با ویژگی ها و انواع مختلف اتصال های آلیاژی آشنا می شویم.
انواع و ویژگی های اتصالات آلیاژی
اتصالات آلیاژی در انواع مختلفی وجود دارند که پر کاربرد ترین آن ها به شرح زیر است:
- انواع زانویی (Elbows)
- سه راهی هم اندازه (Equal Tee)
- سه راهی کاهنده (Reducing Tee)
- تبدیل کاهنده هم مرکز (Concentric Reducer)
- تبدیل کاهنده غیر هم مرکز (Eccentric Reducer)
- درپوش (Cap)
لازم به ذکر است که یکی از روش های تقسیم بندی انواع اتصالات آلیاژی بر اساس بدون درز یا درزدار بودن اتصال تولید شده است.
حال پس از معرفی اتصال های آلیاژی پرکاربرد، اقدام به معرفی ویژگی های خاص اتصالات آلیاژی می کنیم که باعث کاربرد وسیع آن ها شده است.
- تطبیق پذیری بالا
- قابلیت اطمینان بالاتر
- مقاومت در برابر دمای بالا و خوردگی بهتر
- خواص مکانیکی بهتر
انواع اتصالات آلیاژی و استاندارد های آن
در این بخش اقدام به معرفی انواع مختلف اتصالات آلیاژی و برخی استاندارد های مربوط به آن ها می پردازیم. ابتدا با اتصالات فولادی شروع می کنیم و در ادامه به اتصالات برنجی و آلیاژهای آلومینیومی نیز می‌پردازیم.
- کربن استیل
کربن استیل یک آلیاژ آهن و کربن است که حداکثر حاوی 2.1 درصد وزنی کربن است. از دیگر آلیاژهای پرکاربرد در کربن استیل ها می توان از منگنز نام برد. در آلیاژهای کربن استیل حداقل درصد ترکیب عناصر، مقدار مشخصی ندارد ولی حداکثر درصد ترکیبات عناصر مانند منگنز، سیلیکون و مس مشخص بوده و به ترتیب باید کمتر از 1.65 ، 0.6 و 0.6 درصد وزنی باشند.
تقسیم بندی کربن استیل ها با توجه به میزان کربن در آلیاژهای آن به شکل زیر است:
- استیل کم کربن
- استیل کربن متوسط
- استیل کربن بالا
استاندارهای اتصالات کربن استیل به شرح زیر است:
اتصالات کربن استیل طبق دو استاندارد ساخته می شوند. استاندارد ساخت اتصالات کربن استیلی که به روش فورجینگ ساخته می شوند ASTM A105 بوده و اتصالاتی که به روش Wrought ساخته می شوند ASTM A234 WPB است.
- کربن استیل دما پایین
کربن استیل دمای پایین، نوعی از فولاد می باشد که در اکثر اوقات برای استفاده در سیستم های کم دما ساخته شده است. دمای پایین باعث ایجاد اثرات مضر بر روی فولاد می شود و فولاد را شکننده و ترد می کند.
استاندارهای اتصالات کربن استیل دما پایین به شرح زیر است:
استاندارد اتصالات کربن استیل دما پایین عبارت است از ASTM A350 LF2 برای ساخت به روش فورج و ASTM A420 WPL6 برای ساخت به روش Wrought.
- استیل آلیاژی
فولاد آلیاژی نوعی از فولاد است که با عناصر متعددی مانند مولیبدن، منگنز، نیکل، کروم، وانادیوم، سیلیکون و بور ترکیب شده است. این عناصر آلیاژی برای افزایش مقاومت، سختی، مقاومت در برابر سایش و چقرمگی اضافه می شوند.
استاندارهای اتصالات استیل آلیاژی به شرح زیر است:
ASTM A182 F11.F22برای اتصالات فورجینگ و ASTM A234 WP11.WP22برای روش Wrought
- استنلس استیل
فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) آلیاژ آهن با حداقل 10.5٪ کروم است. کروم یک لایه نازک اکسید بر روی سطح فولاد تولید می کند که به عنوان لایه غیرفعال شناخته می شود. این عنصر مانع از خوردگی بیشتر در سطح اتصالات می شود. افزایش مقدار کروم باعث افزایش مقاومت فولاد و اتصالات نسبت به خورندگی و زنگ زدگی می شود.
استاندارهای اتصالات استنلس استیل به شرح زیر است:
استاندارد ساخت اتصالات استنلس استیل مطابق با استانداردهای ASTM A182 F304,316,321 و ASTM A403 WP304 , 316 , 321 است.
- اتصالات صنعتی آلومینیومی
آلومینیوم سومین عنصر رایج در زمین و دومین فلز مورد استفاده در جهان است. آلومینیوم کم چگالی و کم وزن است اما دارای مقاومت و انعطاف‌پذیری بالا است. ضمناً آلومینیوم با محیط زیست سازگار است زیرا به راحتی قابل بازیافت است. آلومینیوم مقاومت خوبی در برابر خوردگی و حلال‌ها دارد و یک هادی خوب گرما و الکتریسیته 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 آلیاژ های آلومینیوم و اتصالات آلیاژی آن در صنایع مختلفی استفاده می شود. به عنوان نمونه امروزه از آلومینیوم در ساخت منیفولدها، سوپاپ‌ها، لوله‌ها، اتصالات صنعتی ،آچار لوله، گیره لوله، دستگیره و … استفاده می‌شود.
- اتصالات صنعتی برنجی
برنج آلیاژی از مس و روی است که گاهی اوقات شامل سرب نیز هست. این فلز بسیار متنوع است، اما عموما گرانتر از سایر مواد است و علاوه بر آن به راحتی قابل بازیافت است. اتصالات آلیاژی 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. برخی از کاربردهای آلیاژ برنجی، عبارتند از:
- ساخت لوله‌ها
- اتصالات صنعتی در صنایع لوله کشی استفاده می‌شود زیرا می‌تواند دماهای بالا را تحمل کند.
- سوپاپ‌ها
- شیرهای‌سوپاپ
- اتصالات لوله
قیمت اتصالات آلیاژی
جهت اطلاع از قیمت انواع مختلف اتصالات آلیاژی همچون انواع سه راهی، زانویی، تبدیل ها و درپوش‌ها، با کارشناسان ما تماس بگیرید.
