Guida ai raccordi per nippli Swage per tubazioni ad alta pressione

Cos'è un raccordo a bocchettone di riduzione

ConclusioneUn è un componente forgiato e senza saldatura utilizzato per cambiare il diametro del tubo all'interno di una linea di tubazioni mantenendo la connessione compatibile con sistemi filettati o a saldare a manicotto. A differenza di un riduttore convenzionale a saldare di testa, che viene unito saldando le estremità del tubo al raccordo, un bocchettone di riduzione viene prodotto mediante formatura a freddo (swaging) di una lunghezza di tubo o tubolare senza saldatura in modo che un'estremità abbia un diametro esterno inferiore rispetto all'altra. La transizione segue un profilo conico liscio anziché uno scalino brusco. Questa geometria è il motivo per cui gli ingegneri si rivolgono ai bocchettoni di riduzione quando necessitano di una riduzione di dimensioni in un ramo di piccolo diametro e ad alta pressione, o in un sistema assemblato con estremità filettate o a saldare a manicotto anziché saldature di testa complete.

Il materiale di base è normalmente un tubo senza saldatura, scelto perché non presenta una saldatura longitudinale che potrebbe diventare un punto debole sotto pressione. Il processo di swaging rimodella il metallo senza rimuovere materiale, quindi lo spessore della parete viene in gran parte preservato e il raccordo mantiene l'integrità meccanica del tubo madre. In termini pratici, un bocchettone di riduzione è un pezzo di tubo che è stato rimodellato a un'estremità piuttosto che un riduttore fuso o saldato separatamente.

Configurazioni Concentriche ed Eccentriche

I bocchettoni di riduzione sono prodotti in due geometrie. Un bocchettone di riduzione concentrico riduce il diametro lungo la stessa linea centrale, quindi le estremità grande e piccola condividono un asse comune. Questa è la scelta predefinita quando la linea centrale del tubo deve rimanere continua e non c'è preoccupazione di intrappolare liquidi o solidi sul fondo della linea.

Un bocchettone di riduzione eccentrico sfalsa l'estremità piccola in modo che un lato del raccordo rimanga piatto — le linee centrali delle due estremità sono parallele ma non coincidenti. Il lato piatto consente al raccordo di appoggiarsi sul fondo di una linea di tubazioni senza creare un punto basso dove si accumulano liquidi o fanghi. Nelle linee orizzontali che devono essere auto-drenanti, o che trasportano fanghi e solidi, i bocchettoni di riduzione eccentrici vengono specificati con il lato piatto verso il basso o verso l'alto a seconda che la riduzione si trovi all'aspirazione o allo scarico di una pompa. Ottenere l'orientamento corretto è un dettaglio di routine ma importante nella tubazione di processo, ed è uno degli elementi che un revisore dovrebbe confermare sul disegno isometrico.

Connessioni Terminali

L'utilità di un Un risiede in parte nel fatto che le sue estremità possono essere finite per adattarsi al metodo di giunzione utilizzato dal sistema:

• Estremità lisce, per saldare direttamente nella linea.
• Estremità smussate, preparate per una smussatura di saldatura in modo che il raccordo possa essere saldato di testa.
• Estremità filettate, tipicamente NPT (conica) secondo ASME B1.20.1, per connessioni a vite.
• Estremità combinate, come una liscia e una filettata, per collegare una linea saldata e un ramo filettato.

Oltre al bocchettone di riduzione stesso, MSS SP-95 copre anche inserti riduttori a saldare a manicotto e tappi a sfera, che sono componenti correlati utilizzati per funzioni simili di cambio dimensione e chiusura in tubazioni di piccolo diametro ad alta pressione. Un inserto riduttore a saldare a manicotto si inserisce all'interno di un raccordo o manicotto a saldare a manicotto per ridurre il diametro interno, che è un'alternativa compatta quando lo spazio è limitato.

Perché i bocchettoni di riduzione sono utilizzati nelle tubazioni ad alta pressione

L'attrattiva nelle tubazioni ad alta pressione deriva da tre proprietà. Primo, il materiale di partenza senza saldatura e il corpo formato a freddo evitano il cordone di saldatura che un riduttore fabbricato introdurrebbe. Secondo, la conicità liscia e graduale riduce la turbolenza del flusso e l'erosione locale associata e la perdita di pressione rispetto a una restrizione brusca. Terzo, poiché il componente è realizzato con un tubo di un programma noto, la sua capacità di sopportare la pressione è legata a una specifica del tubo documentata piuttosto che a una parte fabbricata sconosciuta.

È importante essere precisi sulla pressione. Un bocchettone di riduzione non ha una classificazione di pressione indipendente timbrata dal produttore del raccordo nel modo in cui lo fanno alcune flange. La sua pressione ammissibile è governata dal programma e dal grado del tubo da cui è realizzato e dalla classificazione della connessione terminale. Le giunzioni filettate, ad esempio, sono limitate dall'innesto della filettatura e dal design NPT piuttosto che dal solo tubo. I codici di progettazione delle tubazioni come ASME B31.3 forniscono la base di calcolo per la pressione ammissibile in funzione di materiale, spessore della parete, temperatura e tipo di giunzione. Trattare un bocchettone di riduzione come una "parte ad alta pressione" senza controllare il programma del tubo sottostante è un errore di specifica comune.

Standard di materiali e produzione

Lo standard di riferimento per la forma del prodotto è MSS SP-95, che definisce dimensioni e tolleranze per raccordi formati, inserti riduttori a saldare a manicotto e tappi a sfera. Il materiale viene normalmente selezionato per eguagliare o superare le tubazioni collegate:

• Acciaio al carbonio: tubo senza saldatura secondo ASTM A106 o materiale di qualità per raccordi secondo ASTM A234, per servizio generale di processo.
• Gradi a bassa temperatura e legati: dove la temperatura di servizio o il requisito di resistenza lo richiedono.
• Acciaio inossidabile: tubo senza saldatura secondo ASTM A312 con materiale di qualità per raccordi, per servizio corrosivo.

Un fornitore competente confermerà la specifica del materiale e, su richiesta, fornirà rapporti di prova del materiale. Le filettature, quando presenti, sono tagliate secondo ASME B1.20.1. Nell'esperienza sul campo, i problemi sono spesso ricondotti a bocchettoni di riduzione ordinati solo come "acciaio al carbonio" senza programma o grado indicati, che diventano quindi il punto debole in una linea altrimenti ben specificata.

Lista di controllo per dimensionamento e specifiche

Per ottenere un Un adatto all'uso, un ordine di acquisto dovrebbe indicare:

• Dimensioni nominali del tubo per l'estremità grande e piccola.
• Programmi per l'estremità grande e piccola (questi non devono essere uguali; è comune un'estremità grande spessa che si riduce a un'estremità piccola sottile).
• Lunghezza totale e, ove pertinente, la lunghezza della sezione ridotta.
• Tipi di estremità su ciascuna estremità (liscia, smussata, filettata NPT o combinata).
• Concentriche o eccentriche, e per le eccentriche l'orientamento richiesto.
• Specifica del materiale e standard applicabile (MSS SP-95 più la specifica del materiale).
• Condizione superficiale (ad es. come formato, decapato, zincato) se il servizio lo richiede.

Fornire la temperatura e la pressione operative consente al fornitore di segnalare eventuali conflitti — come un'estremità di piccolo diametro a parete sottile proposta per un servizio ad alta pressione. Gli acquirenti che forniscono una lista completa delle linee piuttosto che raccordi individuali di solito ricevono un pacchetto più coerente.

Installazione e ispezione

Sulle estremità filettate, la conicità NPT fornisce la tenuta e deve essere trattata con nastro in PTFE o sigillante per filettature omologato per il mezzo. L'eccessivo serraggio può rompere un raccordo piccolo; un serraggio insufficiente causa perdite. Sulle estremità saldate, l'allineamento e la procedura di saldatura sono più importanti del raccordo stesso. Per i bocchettoni eccentrici, verificare l'orientamento del lato piatto prima della saldatura. L'ispezione visiva dovrebbe verificare la presenza di crepe, estremità fuori rotondità e finitura corretta delle estremità; per servizi critici, l'esame ultrasonico o radiografico della transizione formata può confermare l'assenza di difetti di sovrapposizione o piegatura introdotti durante la formatura. Una revisione della qualifica del processo di swaging del produttore è una richiesta ragionevole per le linee di sicurezza.

Ambienti di applicazione tipici

I bocchettoni di riduzione

• compaiono ovunque una connessione di piccolo diametro e alta pressione debba cambiare dimensione:
• Connessioni di strumentazione e campionamento che portano un manometro o un analizzatore da una linea di processo principale.
• Ugelli di aspirazione e scarico pompe dove la dimensione dell'ugello dell'attrezzatura differisce dalla dimensione del tubo.
• Skid di processo per vapore, idrocarburi e prodotti chimici dove si preferisce l'assemblaggio filettato o a saldare a manicotto.

Linee di utilità e idrauliche ad alta pressione in impianti e stazioni di compressione.

Poiché sono compatti e senza saldatura, sono una scelta pratica quando un riduttore a saldare di testa sarebbe scomodo o quando la connessione deve essere realizzata con giunzioni filettate. Per una visione più ampia dei raccordi compatibili, la gamma di prodotti forgiati e filettati nel nostro catalogo di bocchettoni per tubi copre componenti riduttori e di accoppiamento correlati.

FAQ

ConclusioneUn bocchettone di riduzione

è realizzato in tubo senza saldatura che viene formato a freddo a un diametro inferiore a un'estremità, e le sue estremità possono essere filettate, lisce o smussate. Un riduttore a saldare di testa è un raccordo separato unito saldando il tubo in entrambe le estremità. I bocchettoni di riduzione sono preferiti nei sistemi filettati o a saldare a manicotto di piccolo diametro e alta pressione dove un riduttore a saldare di testa è impraticabile.

2. Un bocchettone di riduzione ha una sua classificazione di pressione?

No. La sua pressione ammissibile deriva dal programma e dal grado del tubo da cui è realizzato e dalla classificazione della connessione terminale, valutata secondo un codice di tubazioni come ASME B31.3. Il raccordo deve essere specificato in modo che la sezione formata sia almeno forte quanto il tubo collegato nello stesso servizio.

3. Quando dovrei specificare un bocchettone di riduzione eccentrico anziché concentrico?

Specificare eccentrico quando la linea deve rimanere piatta sul fondo per evitare l'intrappolamento di liquidi o solidi, o per mantenere l'allineamento dell'aspirazione della pompa. Per le linee verticali o dove è richiesta la continuità della linea centrale, il concentrico è la scelta standard.

4. Quale standard regola i bocchettoni di riduzione?

MSS SP-95 copre raccordi formati, inserti riduttori a saldare a manicotto e tappi a sfera. Il materiale del tubo madre segue standard come ASTM A106, A234 o A312 a seconda del grado, e qualsiasi filettatura è tagliata secondo ASME B1.20.1.

5. I bocchettoni di riduzione possono essere utilizzati sia per sistemi filettati che saldati?

Sì. Le estremità possono essere fornite lisce per la saldatura, smussate per la saldatura di testa, o filettate (NPT). Le estremità combinate — una saldata, una filettata — sono comuni dove una linea transita tra condotte saldate e rami o strumenti filettati.

ConclusioneUn raccordo a bocchettone di riduzione

risolve un problema specifico: una riduzione di dimensioni senza saldatura e graduale in tubazioni di piccolo diametro e alta pressione dove si preferisce l'assemblaggio filettato o a saldare a manicotto. Le decisioni chiave sono la geometria (concentriche vs eccentriche con orientamento corretto), la configurazione delle estremità e il materiale abbinato al tubo collegato e allo standard applicabile (MSS SP-95 più la specifica del materiale del tubo). La capacità di pressione non è una classificazione indipendente ma deriva dal programma del tubo, dal grado e dal tipo di giunzione secondo ASME B31.3. Specificati con una lista completa delle linee e certificazione del materiale verificata, i bocchettoni di riduzione forniscono una connessione riducente affidabile e compatta; specificati in modo approssimativo, diventano l'anello debole in un sistema altrimenti solido.

1. Riferimenti
2. Manufacturers Standardization Society. MSS SP-95: Standard Practice for Swaged Fittings, Socket-Welding Reducer Inserts, and Bull Plugs.
3. American Society of Mechanical Engineers. ASME B31.3: Process Piping.
4. American Society for Testing and Materials. ASTM A733: Specification for Welded and Seamless Carbon and Alloy Steel Pipe Nipples.
5. Crane Co. Crane Technical Paper No. 410: Flow of Fluids Through Valves, Fittings, and Pipe.