تکنیک پردازش رزوه برای لوله های فولادی چیست؟

فن آوری پردازش رزوه های لوله فولادی به فرآیند ماشینکاری یک الگوی دندانه، گام و مخروط خاص در انتهای لوله فولادی از طریق برش یا تغییر شکل پلاستیکی (برای ایجاد رزوه) اشاره دارد. این امکان اتصال قابل جدا شدن لوله فولادی را با سایر اجزای خط لوله (مانند شیرها، اتصالات لوله و رابط های تجهیزات) فراهم می کند. هسته اصلی این فناوری در کنترل دقیق پارامترهای هندسی رزوه ها (مانند زاویه دندانه، گام، قطر متوسط ​​و مخروطی)، اطمینان از آب بندی، استحکام و قابلیت اطمینان اتصال است.

1. روش های پردازش اصلی

• پردازش برش: متداول ترین روش مورد استفاده شامل استفاده از یک ماشین تراش رزوه (برقی یا دستی) برای چرخاندن قالب است که سپس انتهای لوله فولادی را برش می دهد تا رزوه هایی تشکیل شود. این روش برای اکثر انواع مواد لوله فولادی (مانند فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، لوله گالوانیزه) مناسب است.
• تغییر شکل پلاستیک:انتهای لوله فولادی با استفاده از دستگاه رزوه زنی یا دستگاه نورد اکسترود می شود تا فلز به صورت پلاستیکی جریان یابد و رشته هایی تشکیل شود. این روش برای مواد با پلاستیسیته خوب (مانند فولاد کم کربن) با راندمان بالا و استحکام رزوه بالا مناسب است. با این حال، به استانداردهای تجهیزات نسبتاً بالایی نیاز دارد.

2. پارامترهای کلیدی فرآیند

• مشخصات موضوع:این به 55 درجه (رشته Whitworth بریتانیا، مانند سری G و R)، 60 درجه (رشته یکپارچه آمریکایی، مانند سری NPT) و 60 درجه متریک (مانند سری M) تقسیم می شود. در میان آنها، رزوه های لوله بیشتر از پروفیل های 55 درجه یا 60 درجه استفاده می کنند.
• گام و تعداد دندان ها:گام فاصله بین نقاط متناظر در قطر گام دو دندان مجاور است. معمولاً به صورت تعداد دندان در هر اینچ (TPI) بیان می شود (به عنوان مثال، یک نخ NPT 1/2 اینچی دارای 11 دندان در هر اینچ است و گام تقریباً 2.309 میلی متر است). 
• نسبت مخروطی: رزوه های لوله آب بندی (مانند سری NPT، R) معمولاً دارای نسبت مخروطی 1:16 هستند (یعنی قطر به ازای هر 16 میلی متر طول 1 میلی متر تغییر می کند) و آب بندی از طریق این نسبت مخروطی حاصل می شود.
• فرکانس پردازش:بر اساس قطر لوله تعیین می شود. برای لوله‌های{1}}قطر کوچک (DN15-DN32)، آنها دو بار پردازش می‌شوند. برای لوله های با قطر متوسط ​​(DN40-DN50)، آنها سه بار پردازش می شوند. برای لوله های با قطر بزرگ (DN70 و بالاتر)، آنها سه تا چهار بار پردازش می شوند تا از پروفیل های نخ کامل و سطوح صاف اطمینان حاصل شود.

3. بازرسی و کنترل کیفیت
بازرسی گیج رزوه: برای اندازه گیری قطر گام و گام رزوه از گیج (GO) و بدون{0}}سنج (NO GO) استفاده کنید. گیج رفتن باید به طور کامل درج شود و گیج نه{2}}نباید بیش از 2 دور وارد شود.

• کیفیت سطح:نخ ها باید عاری از سیم های شکسته، سیم های نامرتب و فرز باشند. زبری سطح باید الزامات را برآورده کند (به عنوان مثال، Ra کمتر یا مساوی 3.2 میکرومتر).
• زاویه مخروط و تحمل قطر گام:انحراف زاویه مخروط رزوه آب بندی باید کمتر یا مساوی 0.05 میلی متر بر متر باشد و تحمل قطر گام باید در محدوده بسیار باریکی کنترل شود (به عنوان مثال، تحمل قطر گام با دقت درجه 1 0.01 میلی متر است).

اتصال رزوه ای لوله های فولادی رایج ترین روش اتصال جداشدنی در سیستم لوله کشی است. اهمیت آن عمدتاً در جنبه های زیر نهفته است:

1. قابلیت اطمینان آب بندی
با استفاده از مخروط نخ (مانند مخروطی 1:16 NPT) یا مواد آب بندی (مانند نوار آب بندی، نخ کنفی)، می تواند به طور موثر از نشتی متوسط ​​جلوگیری کند. برای حمل و نقل-فشار، دمای بالا-و رسانه های خورنده (مانند نفت، گاز طبیعی، مواد خام شیمیایی) مناسب است.

2. قدرت اتصال
اتصال رزوه ای بارها را از طریق درگیری دندان منتقل می کند که دارای استحکام کششی و پیچشی بالایی است و می تواند فشار کاری سیستم خط لوله را برآورده کند (به عنوان مثال، پوشش روغن می تواند ده ها هزار تن بار کششی را تحمل کند).

3. سهولت نصب و نگهداری
اتصالات رزوه ای نیازی به جوشکاری ندارند، و فرآیند نصب سریع است، که آن را برای ساخت و ساز در سایت راحت می کند. در عین حال، ویژگی جداشدنی تعمیر و نگهداری، جایگزینی و نوسازی خطوط لوله را تسهیل می کند و در نتیجه هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

4. کاربرد گسترده
مناسب برای انواع مواد لوله فولادی (فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، لوله گالوانیزه)، قطر لوله (DN15-DN100 و بالاتر)، و شرایط کاری (آب، گاز، نفت، رسانه های شیمیایی)، یک روش اتصال استاندارد در زمینه های ساختمانی، ماشین آلات، نفت و صنایع شیمیایی است.

استانداردهای بین‌المللی برای پردازش رزوه‌های لوله فولادی عمدتاً توسط سازمان‌هایی مانند سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO)، موسسه نفت آمریکا (API) و کمیته مدیریت استاندارد ملی چین (GB) تدوین شده‌اند. استانداردهای اصلی زیر هستند:

1. استانداردهای ISO (به رسمیت شناخته شده بین المللی)

• ISO 7-1:1994 "Pipe Thread Sealing - Part 1: Dimensions, Tolerances and Markings": ابعاد، تلورانس ها و علامت گذاری ها را برای رزوه های لوله آب بندی 55 درجه مشخص می کند، از جمله "ستون/مخروط مناسب" برای رزوه های داخلی استوانه ای (Rthreeeadic)، و "Rthreeadic" و "Rthreeadic" برای رزوه های داخلی مخروطی (Rc) و رزوه های خارجی مخروطی (R2).
• ISO 228-1:2000 "Non{0}}نخ‌های لوله آب‌بندی بدون رزوه - بخش 1: ابعاد، تحمل‌ها و علامت‌گذاری‌ها": این استاندارد ابعاد، تلورانس‌ها و علامت‌گذاری‌ها را برای رزوه‌های لوله‌های بدون آب‌بندی 55 درجه (سری G) مشخص می‌کند که برای کاربردهای کم فشار (6}{5}) قابل استفاده هستند. و خطوط لوله گاز).

2. استانداردهای API (ویژه صنعت نفت)

• API Spec 5B«فرآوری، اندازه‌گیری و بازرسی رزوه‌ها برای لوله‌ها، لوله‌ها و فولاد خط لوله»: یک استاندارد معتبر در صنعت نفت است که الزامات پردازش، اندازه‌گیری و بازرسی را برای رزوه‌های مواد لوله‌های نفتی (لوله، لوله، فولاد خط لوله)، از جمله پارامترهای هندسی خاص (از جمله پارامترهای هندسی و غیره) را تعیین می‌کند. و رشته های ذوزنقه ای افست (BTC).
• API RP 5A5/ISO 15463:2003"-بازرسی در محل محفظه‌های لوله‌های جدید، سیلندرهای روغن و لوله‌های مته متصل انتهایی{1}": تکمیل کننده-شرایط بازرسی در محل API 5B است و از کیفیت رشته‌ها قبل از نصب در{4}}سایت اطمینان حاصل می‌کند.

3. استاندارد GB (معادل پذیرفته شده در چین)

• GB/T 7306.1-2000"نخ های لوله آب بندی 55 درجه - قسمت 1: رزوه های داخلی استوانه ای و رزوه های بیرونی مخروطی": این استاندارد به طور معادل ISO 7-1:1994 را پذیرفته است و ابعاد، تلورانس ها و علامت گذاری لوله های مهر و موم 55 درجه "مناسب استوانه ای/مخروطی" را مشخص می کند.
• GB/T 7306.2-2000"نخ های لوله آب بندی 55 درجه - قسمت 2: رزوه های داخلی مخروطی و رزوه های بیرونی مخروطی": این استاندارد به طور معادل ISO 7-1:1999 را پذیرفته است و رزوه های لوله آب بندی 55 درجه را با "مناسب مخروط/مخروط" مشخص می کند.
• GB/T 12716-2011"نخ لوله مخروطی 60 درجه": ASME B1.20.2M:2006 به عنوان مبنای بازنگری به تصویب رسید. ابعاد، تلورانس ها و علامت گذاری رزوه های لوله مخروطی 60 درجه (سری NPT) را مشخص می کند و برای رزوه های لوله آب بندی استاندارد آمریکا قابل اجرا است.

تفاوت در تکنیک های پردازش نخ در بین سیستم های استاندارد مختلف عمدتاً در جنبه هایی مانند زاویه پروفیل دندان، مخروطی، روش جفت گیری و سناریوهای قابل اجرا نهفته است. در اینجا تفاوت های اصلی وجود دارد:

1. تفاوت در زوایای نیم رخ دندان

• Imperial (ISO 7-1، GB/T 7306):دارای زاویه نخ 55 درجه، برگرفته از نخ امپراتوری Whitworth، مناسب برای مناطقی مانند اروپا و آسیا.
• متریک (API 5B، GB/T 12716):دارای زاویه نخ 60 درجه، برگرفته از نخ استاندارد متریک، مناسب برای مناطق تولیدکننده نفت مانند آمریکای شمالی و خاورمیانه.

2. اختلاف زاویه مخروطی

• رزوه لوله مهر و موم شده امپریال (ISO 7-1, GB/T 7306): مخروطی رزوه خارجی مخروطی (R1, R2) 1:16 است (قطر به ازای هر 16 میلی متر طول 1 میلی متر تغییر می کند) که از طریق مخروطی آب بندی می شود.
• رزوه های لوله آب بندی شده متریک (API 5B, GB/T 12716): مخروطی رزوه های لوله مخروطی (NPT) نیز 1:16 است، اما مشخصات رزوه تندتر است (60 درجه در مقابل 55 درجه)، و برای درجه بندی فشار بالاتر مناسب است (به عنوان مثال، فشار کاری پوشش روغن می تواند به چندین هزار پوند در هر اینچ مربع برسد).

3. تفاوت در روش های همکاری

• رزوه های لوله آب بندی امپریال:آنها به "مناسب ستون/مخروط" (رزوه داخلی استوانه ای Rp و رزوه خارجی مخروطی R1) و "مناسب مخروط/مخروط" (رزوه داخلی مخروطی Rc و رزوه خارجی مخروطی R2) تقسیم می شوند. در میان آنها، "ستون / مخروط تناسب" رایج ترین روش آب بندی است.
• رزوه لوله آب بندی شده متریک:فقط از "مناسب مخروط/مخروط" (نخ داخلی مخروطی و رزوه خارجی مخروطی) استفاده می کند که از طریق مخروط خود نخ، بدون نیاز به مواد آب بندی اضافی (مانند نوار) ​​آب بندی می شود.

4. تفاوت در سناریوهای قابل اجرا

• ISO 7-1، GB/T 7306:قابل استفاده برای خطوط لوله شهری و صنعتی با فشار کم، با دمای معمولی{{1} (مانند خطوط لوله آب، گاز، تهویه مطبوع)، و همچنین برخی از خطوط لوله شیمیایی. 
• API 5B:این لوله ها که به طور خاص برای خطوط لوله زیرزمینی در صنعت نفت و گاز (مانند محفظه ها و لوله ها) طراحی شده اند، تحت فشارهای بسیار بالا (تا بیش از 1000 بار)، دما و خوردگی (مانند سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن) قرار دارند. استحکام و عملکرد آب بندی رزوه ها در این لوله ها بسیار بالاتر از لوله های معمولی است.

5. تفاوت در معادل سازی استاندارد

• GB/T 7306.1-2000پذیرش معادل ISO 7-1 است:1994 (محتوای فنی کاملاً یکسان است، تنها با تغییرات ویرایشی)، ورود محصولات چینی به بازار بین المللی را تسهیل می کند. 
• GB/T 12716-2011 و ASME B1.20.2M:2006: با تغییراتی (حفظ فناوری‌های ویژگی‌های چینی، مانند روش‌های آزمایش ساده برای-تولید داخلی در مقیاس کوچک)، که بهتر با ویژگی‌های مواد چین (مانند انعطاف‌پذیری-فولاد کم کربن) سازگار است.

فناوری پردازش نخ لوله فولادی، فناوری اصلی برای اتصال سیستم های خط لوله است. کیفیت آن به طور مستقیم بر عملکرد آب بندی، استحکام و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد. استانداردهای بین المللی (مانند ISO 7-1، API 5B، GB/T 7306) مشخصات یکپارچه ای را برای پردازش نخ ارائه می کنند. تفاوت بین استانداردهای مختلف عمدتاً در زاویه پروفیل رزوه، مخروطی، روش تطبیق و سناریوهای قابل اجرا نهفته است. در کاربردهای عملی، نوع و استاندارد رزوه مناسب باید بر اساس شرایط کاری (فشار، دما، متوسط) انتخاب شود تا از ایمنی و صرفه جویی در اتصال اطمینان حاصل شود.