Branża chemiczna i materiałowa

Obserwacja i pomiary złączy rurowych i zaworów przy użyciu mikroskopu cyfrowego

W zakładach produkcyjnych występują różne rurociągi służące do przenoszenia różnych cieczy i gazów. Do łączenia tych rur i kontrolowania mediów w nich zawartych służą złącza i zawory. W tym rozdziale przedstawiono przykłady obserwacji i pomiarów złączy rurowych i zaworów przy użyciu mikroskopu cyfrowego.

Terminy związane ze złączami rurowymi i zaworami
Rodzaje złączy
Rodzaje zaworów
Metody łączenia rur
Typowe materiały rur
Przykłady obserwacji i pomiarów rurociągów, złączy i zaworów przy użyciu mikroskopu cyfrowego

Terminy związane ze złączami rurowymi i zaworami

Medium: Ciecz lub gaz, które przepływają przez rurociąg.
Złącza: Elementy, które łączą rury z innymi rurami, zaworami i innymi częściami. Złącza mogą służyć do zmiany kierunku rurociągu, rozgałęzienia lub połączenia rurociągów, zmiany grubości rurociągu, przedłużenia rurociągu lub zamknięcia końców rurociągu.
Zawory: Służą do regulacji ilości, kierunku i ciśnienia medium przepływającego przez rurociąg. Typowe rodzaje zaworów to zawory grzybkowe, kulowe, zasuwy i zawory skrzydełkowe.
Spadek ciśnienia: Zmniejszenie pędu medium przepływającego przez rurociąg. Spadek ciśnienia może wystąpić, gdy kształt lub kierunek przepływu zmienia się podczas przechodzenia przez zawór lub złącze.

Rodzaje złączy

Mufa: Złącze, które łączy się z zewnętrznym gwintem rury.

Nypel: Złącze, które łączy się z wewnętrznym gwintem rury.

Złączka: Złącze, które łączy się z zewnętrznym gwintem dwóch odcinków rury.

Trójnik: Złącze, które łączy się z zewnętrznymi gwintami dwóch rur, tworząc odgałęzienie w kształcie litery T do podłączenia trzeciego odcinka rury.

Krzyżyk: Złącze, które łączy się z zewnętrznymi gwintami czterech rur w celu utworzenia rozgałęzienia w cztery strony.

Kolano: Złącze, które łączy się z zewnętrznymi gwintami dwóch rur w celu utworzenia zgięcia pod kątem 90 stopni.

Kolano nyplowe: Złącze, które łączy się z gwintem zewnętrznym jednej rury i gwintem wewnętrznym innej rury, tworząc zgięcie pod kątem 90 stopni.

Złączka redukcyjna: Złącze, które łączy się z gwintem wewnętrznym jednej rury i gwintem zewnętrznym innej rury o innej średnicy. Gwint wewnętrzny rury o większej średnicy zostaje połączony z gwintem zewnętrznym rury o mniejszej średnicy.

Zaślepka: Element, który nakręca się na zewnętrzny gwint rury w celu jej zamknięcia.

Korek: Element, który wkręca się w wewnętrzny gwint rury w celu jej zamknięcia.

Rodzaje zaworów

Zawór grzybkowy: Zawory grzybkowe mają kulistą obudowę zaworu i są niekiedy nazywane zaworami zaporowymi. Medium przepływa przez kanał w kształcie litery S, który jest zamykany przez korpus zaworu, który jest dociskany do szczeliny w środku. Otwarcie i zamknięcie zaworu wymaga obrócenia pokrętła, co trwa dłużej niż w przypadku innych zaworów, ale umożliwia regulację natężenia przepływu. Zawory tego typu są powszechnie stosowane w armaturze wodnej (bateriach).

Zamknięty

Otwarty

A: Przepływ medium
Zawór zasuwowy: Zawory zasuwowe wykorzystują korpus zaworu w kształcie płyty, który pionowo dzieli kanał przepływu w celu zatrzymania przepływu. Zawory te służą wyłącznie do otwierania lub zamykania drogi przepływu i nie pozwalają na regulację natężenia przepływu. Otwarcie i zamknięcie zaworu wymaga obrócenia pokrętła, co może trwać dłużej niż w przypadku innych zaworów, a wymiar pionowy zaworu jest większy niż w innych typów zaworów. Zawory zasuwowe są powszechnie stosowane do zatrzymywania przepływu wody w wodnych magistralach kanalizacyjnych i rurociągach.

Zamknięty

Otwarty

A: Przepływ medium
Zawór kulowy: Zawory kulowe mają kulisty korpus, wewnątrz którego obraca się kula, aby otworzyć lub zamknąć kanał przepływu. Kanał przepływu zostaje otwarty, gdy otwór przelotowy w kuli zostanie ustawiony wzdłuż (równolegle) drogi przepływu, a zamknięty, gdy zostanie ustawiony prostopadle do drogi przepływu. Ponieważ dźwignia wymaga jedynie obrotu o 90 stopni, otwieranie i zamykanie zaworów kulowych może odbywać się szybko, a utworzona prosta ścieżka przepływu zapewnia niską charakterystykę oporu. Zawory tego typu są powszechnie stosowane jako główne zawory gazowe.

Zamknięty

Otwarty

A: Przepływ medium
Zawór skrzydełkowy: Zawory skrzydełkowe składają się z korpusu i umieszczonego wewnątrz krążka, który jest obracany o 90 stopni, aby otworzyć lub zamknąć zawór. Zawór można nie tylko szybko otworzyć lub zamknąć, ale również umożliwia on bardzo skuteczną regulację przepływu. Jego konstrukcja jest również prosta i nie wymaga dużo miejsca na instalację, dzięki czemu zawór ten jest powszechnie stosowany w różnych sytuacjach.

Zamknięty

Otwarty

A: Przepływ medium

Metody łączenia rur

Gwintowane

Złącza i zawory wkręcane do rury można podzielić na dwie kategorie: z gwintem stożkowym i z gwintem równoległym. Stosowane są głównie w rurociągach o małej średnicy i niskim ciśnieniu w normalnych temperaturach.

Kołnierzowe

W przypadku połączenia kołnierzowego punkty złącza łączy się ze sobą za pomocą nakrętek i śrub. Ten typ połączenia ma bardzo wiele zastosowań, zarówno w przypadku małych i dużych średnic, jak i niskich i wysokich ciśnień.

Spawanie kielichowe

Połączenia spawane kielichowe są tworzone poprzez włożenie jednej rury do wewnętrznego kielicha złącza lub zaworu i zespawanie obu części razem. Połączenie tego typu jest stosowane w przypadku wysokich temperatur i ciśnień, aby zapobiec wyciekom.

Spawanie doczołowe

Spawanie doczołowe łączy rurę i złącze lub zawór poprzez zespawanie końców. Aby uzyskać trwałą i mocną spoinę, końce są najpierw fazowane. Połączenie tego typu jest stosowane w przypadku wysokich temperatur i ciśnień, aby zapobiec wyciekom.

Typowe materiały rur

Rury stalowe (czarne): Rury stalowe czarne mogą być używane do wody, oleju, pary, powietrza i różnych innych mediów.
Rury stalowe (białe): Rury stalowe białe są cynkowane ogniowo w celu ochrony przed korozją.
Mosiądz: Mosiądz jest stopem miedzi i cynku o złotym kolorze. Jednym z powszechnych zastosowań tego materiału są przewody wodne do toalet spłukiwanych.
Brąz: Ten matowy metal w kolorze złota jest stopem miedzi, cyny, cynku, ołowiu i innych materiałów. Brąz ma większą wytrzymałość, jest twardszy i bardziej odporny na korozję niż mosiądz.
Stal nierdzewna (SUS): Stal nierdzewna jest popularnym materiałem ze względu na doskonałą odporność na korozję i wysoką temperaturę oraz trwałość.
Polichlorek winylu (PVC): Ten szary materiał jest niedrogi i zapewnia doskonałą wszechstronność i wytrzymałość. PVC jest powszechnie stosowany jako materiał na rury wodociągowe i kanalizacyjne.

Przykłady obserwacji i pomiarów rurociągów, złączy i zaworów przy użyciu mikroskopu cyfrowego

Poniżej przedstawiono najnowsze przykłady obserwacji i pomiarów rur, złączy i zaworów przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K firmy KEYENCE z serii VHX.