Továrny jsou vybaveny různými potrubími používanými k přepravě široké škály kapalin a plynů. Spoje a ventily se používají k propojení těchto potrubí a k regulaci uvnitř obsažených tekutin. V této části jsou představeny příklady pozorování a měření potrubních spojů a ventilů pomocí digitálního mikroskopu.

Pozorování a měření potrubních spojů a ventilů pomocí digitálního mikroskopu

Termíny související s potrubními spoji a ventily

Tekutina
Kapalina nebo plyn, které proudí potrubím.
Spoje
Komponenty, které spojují trubky s jinými trubkami, ventily a dalšími částmi. Spoje lze použít ke změně směru potrubí, odbočení nebo kombinaci potrubí, změně tloušťky potrubí, prodloužení potrubí nebo uzavření konců potrubí.
Ventily
Používají se k nastavení množství, směru a tlaku tekutiny proudící potrubím. Typické typy ventilů zahrnují přímé ventily, kulové ventily, šoupátka a klapkové ventily.
Ztráta tlaku
Snížení hybnosti tekutiny proudící potrubím. Ke ztrátě tlaku může dojít, pokud se při průchodu ventilem nebo spojem změní tvar nebo směr proudění.

Typy spojů

Hrdlo

Spoje, které se připojují k vnějším závitům trubky.

Vsuvka

Spoje, které se připojují k vnitřním závitům trubky.

Spojení

Spoje, které se připojují k vnějším závitům dvou trubek.

T

Spoje, které se připojují k vnějším závitům dvou trubek a vytvářejí odbočku ve tvaru T pro připojení třetí trubky.

Kříž

Spoje, které se připojují k vnějším závitům čtyř trubek a vytvářejí 4cestnou odbočku.

Koleno

Spoje, které se připojují k vnějším závitům dvou trubek a vytvářejí ohyb 90 stupňů.

Koleno samec/samice

Spoje, které se připojují k vnějším závitům jedné trubky a vnitřním závitům druhé trubky a vytvářejí ohyb 90 stupňů.

Průchodka

Spoje, které se připojují k vnitřním závitům jedné trubky a vnějším závitům druhé trubky s jiným průměrem. Vnitřní závity trubky s větším průměrem jsou spojeny s vnějšími závity trubky s menším průměrem.

Víčko

Spoje, které se připojují k vnějším závitům trubky a vytvářejí koncové víčko.

Zátka

Spoje, které se připojují k vnitřním závitům trubky a vytvářejí koncovou zátku.

Typy ventilů

Přímý ventil

Přímé ventily mají kulové pouzdro ventilu a někdy se jim říká uzavírací ventily. Tekutina proudí po dráze ve tvaru písmene S a je zastavena tělesem ventilu, které tlačí na mezeru uprostřed. Otevírání a zavírání ventilu vyžaduje otáčení rukojetí, což trvá déle než jiné metody, ale umožňuje nastavení průtoku. Tento typ se běžně používá ve vodovodních kohoutcích.

Zavřeno
Otevřeno
A: Proudění tekutiny
Šoupátko

Šoupátka používají těleso ventilu ve tvaru destičky, které vertikálně rozděluje průtokový kanál k zastavení průtoku. Tyto ventily se používají pouze k otevření nebo uzavření průtokové cesty a neumožňují nastavení průtoku. Otevírání a zavírání ventilu vyžaduje otáčení rukojetí, což může trvat déle než u jiných metod, a vertikální rozměr ventilu je větší než u jiných typů ventilů. Šoupátka se běžně používají k zastavení průtoku vody v potrubí pro odvod vody a potrubí v továrnách.

Zavřeno
Otevřeno
A: Proudění tekutiny
Kulový ventil

Kulové ventily obsahují těleso ventilu ve tvaru koule, které se otáčí uvnitř pouzdra ventilu a otevírá nebo zavírá průtokový kanál. Průtokový kanál je otevřen, když je průchozí otvor nastaven ve směru průtokové cesty, a uzavřen, když je nastaven v pravém úhlu k průtokové cestě. Vzhledem k tomu, že pákou je třeba otočit pouze o 90 stupňů, otevírání a zavírání kulových ventilů lze provádět rychle a vytvořená přímá průtoková cesta zajišťuje nízký odpor. Tento typ ventilu se běžně používá jako hlavní plynový ventil.

Zavřeno
Otevřeno
A: Proudění tekutiny
Klapkový ventil

Klapkové ventily obsahují těleso ventilu ve tvaru kotouče v pouzdru ventilu, které otáčením o 90 stupňů provádí otevírání nebo zavírání. Nejen, že ventil lze rychle otevřít nebo zavřít, ale tyto ventily také umožňují vynikající nastavení průtoku. Konstrukce je také jednoduchá a nevyžaduje mnoho prostoru pro instalaci, takže se běžně používá v různých situacích.

Zavřeno
Otevřeno
A: Proudění tekutiny

Metody spojování potrubí

Se závitem

Spoje a ventily, které jsou zašroubovány do trubky, lze rozdělit do dvou kategorií: na ty s kuželovými závity a na ty s paralelními závity. Tyto typy se používají především pro nízkotlaké potrubí s malým průměrem a za normálních teplot.

Kuželový závit
  • A: Vnitřní závit
  • B: Vnější závit
  • C: Kužel
Paralelní závit
  • A: Vnitřní závit
  • B: Vnější závit
S přírubou
U přírubového spojení jsou spojovací body zajištěny pomocí matic a šroubů. Tento typ spojení lze použít v široké škále aplikací, včetně malých i velkých průměrů, jakož i nízkých a vysokých tlaků.
Hrdlový svařovaný spoj
Hrdlové svařované spoje jsou vytvořeny vložením jedné trubky do vnitřního připojení spoje nebo ventilu a svařením obou dohromady. Tento typ spojení se používá pro vysokoteplotní a vysokotlaké aplikace a pomáhá zabránit úniku.
Svařování na tupo
Svařování na tupo zajišťuje trubku a spoj nebo ventil svařením konců k sobě. Pro zajištění pevného svaru se konce nejprve zkosí. Tento typ spojení se používá pro vysokoteplotní a vysokotlaké aplikace a pomáhá zabránit úniku.

Typické materiály potrubí

Železné trubky (černé)
Černé železné trubky se mohou používat pro vodu, olej, páru, vzduch a různé další tekutiny.
Železné trubky (bílé)
Bílé železné trubky jsou žárově zinkovány, aby se zabránilo rzi a korozi.
Mosaz
Mosaz je slitinou mědi a zinku zlaté barvy. Jedním z běžných použití tohoto materiálu je vodovodní potrubí pro splachovací toalety.
Bronz
Tento materiál matně zlaté barvy je slitinou mědi, cínu, zinku, olova a dalších materiálů. Bronz je pevnější, tvrdší a odolnější vůči korozi než mosaz.
Nerezová ocel (SUS)
Nerezová ocel je oblíbeným materiálem pro svou vynikající odolnost vůči korozi a teplu a také dlouhou životnost.
Polyvinylchlorid (PVC)
Tento šedý materiál je levný a nabízí vynikající všestrannost a pevnost. PVC se běžně používá pro vodovodní a odvodňovací potrubí.

Příklady pozorování a měření potrubí, spojů a ventilů pomocí digitálního mikroskopu

Nejnovější příklady pozorování a měření potrubí, spojů a ventilů pomocí digitálního 4K mikroskopu KEYENCE řady VHX jsou uvedeny níže.

Pozorování vnitřní stěny spoje
VH-Z20, 30×, kruhové osvětlení (běžný snímek)
Odstranění odlesků + Snímek hloubkové kompozice
Funkce odstranění odlesků a hloubkové kompozice umožňují jasné pozorování vnitřních stěn spojů se zaměřením na všechny povrchy.
Pozorování vnitřní stěny ventilu

VH-Z00, 30×, kruhové osvětlení

VH-Z00 lze použít ke kontrole otřepů na vnitřní stěně ventilu v pozorovací vzdálenosti 95 mm.

2D měření vad na vnitřní stěně ventilu

VH-Z00, 50×, vícenásobné osvětlení

Funkci vícenásobného osvětlení lze použít k vizualizaci i drobných povrchových škrábanců.

Hloubková kompozice vnitřního povrchu potrubí

ZS-20, 30×, snímek s kruhovým osvětlením

  • A: Bez hloubkové kompozice
  • B: S hloubkovou kompozicí
3D měření tvaru otryskaného povrchu uvnitř potrubí
VH-Z20, 200×, snímek s kruhovým osvětlením
3D měření tvaru svarových linií na spoji z PVC
VH-Z20, 200×, snímek s kruhovým osvětlením
3D měření tvaru obrobených povrchů ventilu
ZS-200, 1000×, snímek s koaxiálním částečným osvětlením
Pozorování povrchu ventilu
VHX-E100, 150×, kruhové osvětlení (běžný snímek)
Snímek v režimu optického stínového efektu
Snímek mapy barev v režimu optického stínového efektu
Režim optického stínového efektu lze použít k vizualizaci nepravidelností povrchu.