المونولوج الداخلي: التنقل في المناظر الطبيعية JIS B2220
أنا جالس هنا أفكر في معيار JIS B2220, ويذهلني مدى اختلاف المنطق الصناعي الياباني مقارنة بعوالم ASME أو EN. نحن نتحدث عن SS400، وهو عبارة عن هيكل من الفولاذ الكربوني الذي يمثل حجر الأساس للهندسة اليابانية. إنها ليست مجرد مادة; إنه توازن محدد بين قابلية اللحام وقوة الشد. لماذا 15A إلى 1500A? على “A” اللاحقة - الطريقة اليابانية للدلالة على القطر الاسمي - من أنبوب صغير بقطر 15 ملم إلى شريان ضخم بطول 1.5 متر. و ال “ك” النظام. إنه ليس تصنيف ضغط خطي بالطريقة أ “صف دراسي” هو. 5ك, 10ك, 20ك… هذه هي مظاريف الضغط ودرجة الحرارة. أفكر في عملية تزوير SS400. على الرغم من أنه غالبًا ما يُنظر إليه على أنه "أساسي".’ صلب, عندما تقوم بتزويرها, أنت تقوم بمحاذاة تلك الحبوب المعدنية للتعامل مع ضغط الطوق لنظام 30 كيلو. أحتاج إلى تصور الفرق بين SOP (لوحة سهلة الارتداء) و سوه (محور الانزلاق). في جيس B2220, المحور ليس للعرض فقط; إنه تعزيز حاسم لمنطقة اللحام. أنا أيضا أزن “جي آر” ما يعادلها في معيار اليورو. لا يحتوي SS400 على نقطة إنتاج محددة بنفس الطريقة, ولكن لديها نطاق الشد مضمونة من 400 إلى 510 الآلام والكروب الذهنية. هذا هو “400.” أحتاج إلى التدفق من كيمياء الفولاذ إلى الهندسة الميكانيكية لأوجه الحافة - النهاية الناعمة مقابل المسننة. ثم هناك 30 ألفًا، وهي القيمة المتطرفة للضغط العالي. على هذا المستوى, تغير متطلبات الاغلاق البعد الكامل لحلقة الحافة. إنها رقصة بين الاقتصاد المادي واحتواء المتفجرات.
التحليل الفني: النموذج الهندسي للفلنجات JIS B2220 SS400
يمثل معيار JIS B2220 الالتزام الياباني بالتنسيق النظامي في الأنابيب. على عكس ASME B16.5 الأمريكي, الذي يركز بشكل كبير على فئات تزوير الضغط العالي, أو EN الأوروبي 1092-1 مع مجمعها “نوع” النظام, تم بناء إطار عمل JIS B2220 حول “ك” تصنيف - تعيين الضغط على أساس كيلوباسكال الذي يحدد الحدود التشغيلية للمفصل. في قلب هذا النظام, خاصة بالنسبة للمرافق العامة الأغراض والنقل ذو الضغط المتوسط, يكذب SS400.
الروح المعدنية: SS400 الكربون الصلب
لفهم هذه الشفاه, يجب علينا أولا تشريح SS400. إنه فولاذ هيكلي محدد بواسطة JIS G3101. وغالباً ما يتم وصفه بما هو عليه ليس كذلك: إنه ليس من الفولاذ عالي السبائك, إنها ليست مادة مبردة متخصصة, ولا يحتوي على تركيبة كيميائية محددة بشكل صارم للكربون (ج) أو المنغنيز (مينيسوتا) بنفس الطريقة التي يعمل بها تزوير A105. بدلاً من, يتم تعريفه من خلال أدائه الميكانيكي.
على “400” يدل على الحد الأدنى من قوة الشد $400\text{ N/mm}^2$ (الآلام والكروب الذهنية). يتيح هذا التركيز على قدرة الشد بدلاً من النسب الكيميائية الدقيقة عملية تصنيع أكثر مرونة مع ضمان السلامة الهيكلية لحلقة الحافة. في عملية تزوير, يتم تسخين SS400 إلى حالته البلاستيكية ويتم دقه في الشكل. هذا أمر بالغ الأهمية. الصب يخلق عشوائي, هيكل بلوري هش. تعدين, ومع ذلك, يجبر الحبوب على التدفق على طول محيط الحافة, إنشاء أ “الألياف المعدنية” التأثير الذي يزيد بشكل كبير من مقاومة التشقق الشعاعي تحت عزم الدوران العالي.
| الملكية الكيميائية / الميكانيكية | SS400 (سعادة G3101) | المتطلبات/القيمة |
| مقاومة الشد | $400 – 510\text{ MPa}$ | العمود الفقري الهيكلي مضمون |
| مقاومة الخضوع | $\geq 245\text{ MPa}$ | للسمك $\leq 16\text{mm}$ |
| الفوسفور (ف) | $\leq 0.050\%$ | التحكم في الشوائب |
| الكبريت (S) | $\leq 0.050\%$ | التحكم في الشوائب |
| استطالة | $\geq 21\%$ | ليونة لتحميل الضغط |
على “ك” النظام: فك رموز مظاريف الضغط
في عالم JIS, على “ك” قيمة (5ك, 10ك, 16ك, 20ك, 30ك) هو تصنيف الضغط الاسمي. وهو يتوافق تقريبًا مع الضغط بالكيلوجرام/سم² في درجة حرارة الغرفة.
-
5ك و10 ك: هذه هي القوى العاملة في معالجة المياه, التدفئة والتهوية وتكييف الهواء, والبخار ذو الضغط المنخفض. هم في كثير من الأحيان “إجراءات التشغيل القياسية” (لوحة سهلة الارتداء) أنواع, حيث تكون الحافة عبارة عن قرص مسطح بدون محور.
-
16ك و 20 الف: هنا, تكثف الهندسة. هذه عادة ما تتطلب أ “سوه” (محور الانزلاق) أو “WN” (لحام العنق) حساب تعريفي. يعمل المحور كمنطقة انتقال التوتر, تحريك الحمل الميكانيكي بعيدًا عن حبة اللحام.
-
30ك: فئة النخبة لـSS400. بسعر 30 ألف, نحن نتعامل مع ضغوط كبيرة ($3.0\text{ MPa}$ وما فوق). يزيد سمك الحافة بشكل كبير لمنع ذلك “الحجامة”- ميل الحافة إلى الانحناء إلى الداخل باتجاه الحشية عند ربط البراغي.
| تصنيف جيس | الضغط الاسمي | فئة مكافئة (تقريبا) | تطبيق نموذجي |
| 5ك | $0.5\text{ MPa}$ | < صف دراسي 150 | الري, هواء منخفض الضغط |
| 10ك | $1.0\text{ MPa}$ | صف دراسي 150 | المرافق العامة, أنابيب المياه |
| 20ك | $2.0\text{ MPa}$ | صف دراسي 300 | البخار الصناعي, خطوط كيميائية |
| 30ك | $3.0\text{ MPa}$ | صف دراسي 600 | غلايات الضغط العالي, غاز النفط |
التطور الهندسي: 15أ إلى 1500 أ
التحجيم من 15A (1/2″) إلى 1500 أ (60″) ليس مجرد توسع خطي. كلما زاد القطر, فيزياء التغيرات المشتركة.
في أ 15A شفة, فتحات الترباس قريبة من تجويف الأنبوب. ذراع الرافعة قصيرة, وخطر دوران الشفة منخفض. ولكن عندما تنتقل إلى أ 1500A شفة, مساحة السطح المعرضة للضغط الداخلي هائلة. على “قوة النهاية الهيدروستاتيكية” ($P \times A$) يصبح وحشا. لشفة 1500A 10K, يمكن أن تصل القوة التي تحاول تفجير الشفتين إلى مئات الأطنان. وهذا يتطلب نمطًا محددًا للانغلاق - في كثير من الأحيان 32 إلى 52 البراغي - لضمان ضغط الحشية بالتساوي عبر المحيط بأكمله.
المحور واللحام: سوه مقابل. إجراءات التشغيل القياسية
يجب على المرء أن يفكر في سبب المحور (سوه) يصبح إلزاميا في الأعلى “ك” التقييم. في لوحة الانزلاق (إجراءات التشغيل القياسية) شفة, اللحام عبارة عن لحام فيليه في الخلف وآخر في الأمام. يتركز الضغط بالكامل على هاتين الخرزتين.
في مركز سهل الارتداء (سوه) التصميم, يوفر المحور معدنًا إضافيًا يساعد على امتصاص لحظة الانحناء. عندما تكون الشفة تحت الضغط, يريد الميل. يوفر المحور أ “مجمعة” تأثير, تعزيز واجهة الأنابيب إلى شفة. لSS400, والتي تتمتع بقابلية لحام ممتازة بسبب مكافئها المنخفض من الكربون, يصبح هذا الاتصال من المحور إلى الأنبوب هو أقوى جزء من التجميع إذا تم تنفيذه بشكل صحيح.
أسطح الختم: واجهة الحشية
عادةً ما تأتي حواف JIS B2220 في نوعين من الوجه:
-
وجه مسطح (FF): شائع في 5K و10K. كامل سطح الحافة مسطح. غالبًا ما يستخدم هذا مع الحشيات المطاطية كاملة الوجه لمنع كسر الصمامات أو المعدات المصنوعة من الحديد الزهر الهشة.
-
وجه مرفوع (الترددات اللاسلكية): شائع في 16K, 20ك, و 30 ألف. يتم رفع المنطقة المحيطة بالتجويف بمقدار 1 مم إلى 3 مم. يؤدي هذا إلى تركيز حمل الترباس على منطقة حشية أصغر, خلق ختم أكثر إحكاما.
للفلنجات SS400, الانتهاء من السطح عادة ما يكون أ “دوامة مسننة” ينهي. وهذا يخلق مسار متاهة. إذا حاول جزيء من السائل التسرب, يجب أن تسافر “صعودا وتكرارا” الآلاف من التلال المجهرية. كما أن احتكاك هذه الحواف يمنع الحشية من الحركة “تهب”- فشل كارثي حيث يدفع الضغط الداخلي الحشية فعليًا إلى خارج المفصل.
دقة الأبعاد والانشقاق
يعد معيار JIS B2220 دقيقًا بشكل لا يصدق فيما يتعلق بمحاذاة فتحة الترباس. يجب أن يكون لشفة 10K 150A قطر دائرة ميل (PCD) داخل $\pm 1.5\text{mm}$. إذا كان PCD مطفأ, سوف تربط البراغي, خلق “التحميل الجانبي.” يعد التحميل الجانبي للمسمار في نظام 30 كيلو بمثابة وصفة لكارثة; الترباس تحت ضغط هائل بالفعل, وإضافة حمولة القص يمكن أن تؤدي إلى حدوث مفاجئ, كسر هش من الترباس, التسبب في فشل التفاعل المتسلسل للمفصل.
| الحجم الاسمي (A) | ضياء خارجي (D) | PCD (ج) | ثقوب الترباس (N) | يوم بولت (H) | سمك (T) |
| 15A | 95 | 70 | 4 | 15 | 12 |
| 100A | 210 | 175 | 8 | 19 | 18 |
| 300A | 445 | 400 | 16 | 25 | 24 |
| 600A | 795 | 730 | 24 | 33 | 32 |
| 1000A | 1230 | 1160 | 28 | 39 | 46 |
(تعتمد المعلمات على JIS B2220 10K SS400 SOP Flange)
العمق العلمي: الاسترخاء الناتج عن التوتر والتعب الحراري
في خدمة درجة حرارة عالية, يجب تقييم الشفاه SS400 الاسترخاء الإجهاد. كما يسخن المعدن, تصبح الشبكة الذرية أكثر قدرة على الحركة. التوتر في البراغي التي تم ضبطها $20^\circ\text{C}$ قد تنخفض كما شفة “يستقر” في $200^\circ\text{C}$. ولهذا السبب غالبًا ما تتطلب أنظمة 20K و30K “عزم الدوران الساخن”- قم بربط البراغي مرة أخرى بمجرد وصول النظام إلى درجة حرارة التشغيل.
بالإضافة إلى, معامل التمدد الحراري لـ SS400 تقريبًا $12 \times 10^{-6} / ^\circ\text{C}$. في شفة كبيرة 1500A, A $100^\circ\text{C}$ يمكن أن يؤدي تأرجح درجة الحرارة إلى زيادة قطر الحافة تقريبًا $2\text{mm}$. إذا كان نظام الأنابيب جامدًا جدًا, يُترجم هذا التوسع إلى قوة محورية هائلة على وجوه الحافة, من المحتمل أن تسحق الحشية أو تنتج البراغي.
ملخص: المنفعة الإستراتيجية للشفة المزورة JIS SS400
على JIS B2220 SS400 شفة مزورة هو تمرين في “الهندسة المناسبة.” لا يستخدم أغلى السبائك, كما أنها لا تعتمد على الأشكال الهندسية المعقدة للغاية. بدلاً من, إنها تستخدم القوة الكامنة في الفولاذ الكربوني المطروق لإنشاء نموذج يمكن التنبؤ به, موثوق, ومفاصل قابلة للحام للغاية.
بدءًا من الفلنجات اللوحية 5K للبنية التحتية للمياه وحتى الفلنجات المحورية 30K للصناعات الثقيلة, يعمل النظام لأنه يحترم حدود المادة مع تعظيم إمكاناتها الهيكلية من خلال الحدادة. سواء كان توصيل أداة صغيرة 15 أمبير أو خط رئيسي 1500 أمبير, يضمن معيار JIS B2220 بقاء اللغة العالمية لاحتواء الضغط متسقة, آمنة, وفعالة.
يجب ان تكون تسجيل الدخول لإضافة تعليق.