Porovnávacia analýza jednoduchých lisovaných tvaroviek a dvojitých lisovaných tvaroviek z nehrdzavejúcej ocele
V potrubných systémoch z nehrdzavejúcej ocele sú jednoduché a dvojité lisované tvarovky bežnými spôsobmi pripojenia. Nasleduje podrobné porovnanie z aspektov mechanického výkonu, výkonu tesnenia, aplikačných scenárov a zahŕňa podporné údaje s ohľadom na domáce aj medzinárodné normy a zistenia výskumu.
1. Porovnanie medzinárodných noriem
1.1. ASTM A270 a ASTM A312
ASTM A270aASTM A312sú kľúčové normy publikované Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM), široko používané pri výrobe rúr a tvaroviek z nehrdzavejúcej ocele.
ASTM A270: Používa sa predovšetkým na sanitárne aplikácie v potrubiach z nehrdzavejúcej ocele, pričom sa kladie dôraz na čistotu a odolnosť proti korózii. Táto norma špecifikuje fyzikálne vlastnosti, ale nezameriava sa na jedinečné vlastnosti lisovaných tvaroviek.
ASTM A312: Vzťahuje sa na priemyselné bezšvíkové a zvárané rúry z nehrdzavejúcej ocele s dôrazom na pevnosť a odolnosť proti korózii pri vysokom tlaku a vysokej teplote. Táto norma úzko súvisí s požiadavkami na pevnosť lisovaných tvaroviek, najmä dvojitých lisovaných tvaroviek.
1.2. SK 10312
EN 10312je európska norma, ktorá pokrýva špecifikácie pre tenkostenné rúry z nehrdzavejúcej ocele a ich tvarovky vrátane lisovacích tvaroviek.
Jednoduché lisovanie: Podľa normy EN 10312 musia jednotlivé lisovacie tvarovky spĺňať určité požiadavky na pevnosť v ťahu a tlaku, ale sú obmedzené pri vysokotlakových aplikáciách.
Dvojité lisovanie: Dvojité lisovacie tvarovky sa v tejto norme viac odporúčajú, najmä pre vysokotlakové a priemyselné aplikácie. Norma vyžaduje dvojité lisované spoje, aby prešli prísnymi testami tesnenia a odolnosti proti únave.
2. Zistenia medzinárodného výskumu
2.1. Štúdie pevnosti v ťahu a pevnosti spojenia
Niektoré medzinárodné štúdie, ako napríklad tie publikované vČasopis Materiály Spracovanie Technológia, preskúmali pevnosť v ťahu a pevnosť spojenia lisovaných tvaroviek z nehrdzavejúcej ocele:
Výsledky výskumu: Dvojité lisovacie tvarovky prekonávajú jednoduché lisovacie tvarovky v pevnosti v ťahu, pričom vykazujú priemerný nárast približne o 15-20%. Je to preto, že dizajn dvojitého lisu poskytuje rovnomernejšie rozloženie napätia, čím sa znižuje lokalizovaná koncentrácia napätia.
Aplikačné scenáre: Štúdia obzvlášť zdôrazňuje, že dvojité lisovacie tvarovky sú vynikajúce v prostrediach vyžadujúcich dlhotrvajúcu odolnosť voči stresu, ako napríklad v námornom, petrochemickom a jadrovom priemysle.
2.2. Štúdie odolnosti proti únave
V ďalšej štúdii publikovanej vMedzinárodný Denník Únavavýskumníci testovali výkonnosť lisovacích tvaroviek z nehrdzavejúcej ocele pri opakovanom zaťažení, aby analyzovali ich odolnosť proti únave:
Výsledky výskumu: Dvojité lisovacie tvarovky si zachovali dobré tesnenie a štrukturálnu integritu aj po 500000 cykloch plnenia, zatiaľ čo jednoduché lisovacie tvarovky začali vykazovať mierny únik po 300000 cykloch. To naznačuje, že dvojité lisovacie tvarovky majú dlhšiu životnosť pri vysokofrekvenčných podmienkach používania.
2.3. Štúdie tesnenia a prevencie úniku
Štúdia vykonaná Fraunhoferovým inštitútom v Nemecku sa zamerala na tesniaci výkon:
Jednoduché lisovanie: Pri normálnej teplote a tlaku je miera netesnosti jednotlivých lisovacích tvaroviek v rozsahu 10^-5 cm³/s, čo spĺňa štandardy pre bežné domáce vodné systémy.
Dvojité lisovanie: Rýchlosť úniku pre dvojité lisovacie tvarovky je menšia ako 10^-6 cm³/s. Vo vysokotlakovom alebo korozívnom prostredí preukázali dvojité lisovacie tvarovky výrazne lepšiu prevenciu úniku. Štúdia poukázala na to, že dvojitá tesniaca štruktúra dvojitých lisovacích tvaroviek výrazne zvyšuje spoľahlivosť tesnenia.
3. Medzinárodné aplikačné scenáre
3.1. Priemyselné a vysokotlakové systémy
Európe: V Európe sú dvojité lisovacie tvarovky široko používané vo výškových budovách a priemyselných potrubných systémoch, najmä vo vysokotlakových parných a plynových prenosových systémoch, kde je kritická odolnosť voči vysokému tlaku a tesnenie.
Severná Amerika: V Severnej Amerike si ropný a plynárenský priemysel zvyčajne vyberá dvojité lisovacie tvarovky kvôli ich dlhšej životnosti a vynikajúcemu tesneniu v drsnom prostredí.
3.2. Verejné zariadenia a obytné budovy
európskych noriem(napríklad EN 10312) tiež odporúčajú používať dvojité lisovacie tvarovky v systémoch zásobovania vodou obytných a komerčných budov, najmä pre výškové budovy, aby sa zabezpečila dlhodobá stabilita a bezpečnosť.
Spojené štáty americké: Jednoduché lisovacie tvarovky sa častejšie používajú v systémoch zásobovania vodou v domácnostiach v Spojených štátoch kvôli ich ľahkej inštalácii a nižším nákladom, ale predpisy zvyčajne vyžadujú dvojité lisovacie tvarovky pre výškové budovy.
Záver
Integráciou domácich a medzinárodných noriem a výsledkov výskumu možno vyvodiť tieto závery:
Mechanický výkon: Medzinárodné štúdie a normy tiež podporujú vynikajúcu pevnosť v ťahu, odolnosť proti únave a tesniaci výkon dvojitých lisovaných tvaroviek, najmä vo vysokotlakových a zložitých prostrediach.
Utesnenie a prevencia úniku: Medzinárodné normy (ako napríklad EN 10312) a výskum zdôrazňujú vynikajúci tesniaci výkon dvojitých lisovaných tvaroviek, vďaka čomu sú vhodné pre náročnejšie priemyselné a rezidenčné aplikácie.
Aplikačné scenáre: Dvojité lisovacie tvarovky sú celosvetovo široko používané vo výškových budovách, priemyselných potrubiach a vysokotlakových systémoch, zatiaľ čo jednoduché lisovacie tvarovky sú vhodnejšie pre nákladovo citlivé a menej náročné aplikácie.
Kombinácia domácich a medzinárodných údajov a noriem poskytuje komplexnejší a vedecký základ pre výber vhodných armatúr pre projekt. Pre ďalší hĺbkový výskum alebo špecifické aplikačné odporúčania je potrebné nahliadnuť do príslušných noriem a technickej literatúry.