Đầu nối loại trực tiếp-thông qua-thẻ bảng{2}}, là thành phần cốt lõi để đạt được các kết nối xuyên rào cản trong hệ thống đường ống công nghiệp, đòi hỏi phải xem xét toàn diện nhiều yếu tố như đặc tính vật liệu, khả năng tương thích về cấu trúc, kỹ thuật lắp đặt và khả năng thích ứng với môi trường. Dựa trên các trường hợp thực hành công nghiệp và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn, bài viết này tóm tắt một cách có hệ thống các điểm kỹ thuật chính để lựa chọn các đầu nối như vậy.
Khả năng tương thích vật liệu là sự đảm bảo cơ bản
Vật liệu của mối nối phải phù hợp chính xác với môi trường vận chuyển và điều kiện môi trường. Trong ngành hóa dầu, các mối nối bằng thép không gỉ 316L, nhờ khả năng chống ăn mòn ion clorua tuyệt vời, đã trở thành lựa chọn ưu tiên cho các hệ thống vận chuyển môi trường chứa clo-; trong khi đó trong ngành chế biến thực phẩm, inox 304 được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm sạch CIP vì độ mịn bề mặt cao hơn và tuân thủ tốt hơn các tiêu chuẩn vệ sinh. Đối với đường ống dẫn hơi nước có nhiệt độ-cao, cần phải chọn vật liệu thép hợp kim chịu nhiệt độ-cao hơn để tránh hỏng hóc do bị dão của vật liệu.
Trong điều kiện làm việc đặc biệt, cần áp dụng giải pháp vật liệu composite. Ví dụ: trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, các mối nối ferrule PFA/PVDF có thể chịu được sự ăn mòn axit và kiềm mạnh, đồng thời khả năng lọc nước thấp của chúng đáp ứng các yêu cầu để vận chuyển nước siêu tinh khiết; trong điều kiện làm việc áp suất cao của hệ thống thủy lực, cấu trúc ống nối kép kết hợp với đai ốc thép cường độ cao có thể chịu được áp suất làm việc trên 35 MPa, cao hơn 200% so với khả năng chịu áp lực của các khớp nối thông thường.
Khả năng tương thích về cấu trúc quyết định độ tin cậy của kết nối
Cấu trúc khớp phải được căn chỉnh chính xác với hệ thống đường ống. Trong đường ống thiết bị có không gian hạn chế, cấu trúc liên kết thẳng{1}}trung gian có thể giảm 90% yêu cầu về không gian lắp đặt; đối với các tình huống bảo trì đòi hỏi phải tháo rời và lắp ráp thường xuyên, khớp nối nhanh có vòng khóa có thể rút ngắn 50% thời gian bảo trì. Cần đặc biệt chú ý đến sự khác biệt về độ sâu của các lỗ hình nón trên thân khớp. Trong một dự án hóa dầu, do phần thân khớp nối được lắp sẵn-không khớp nên tỷ lệ rò rỉ đã tăng lên 15%. Vấn đề sau đó đã được giải quyết bằng cách triển khai quy trình-cài đặt trước tùy chỉnh.
Việc khớp đường kính ống phải tuân theo nguyên tắc "ưu tiên đồng trục". Độ không đồng đều của mặt đầu ống phải được kiểm soát trong phạm vi 0,05mm. Các gờ còn sót lại quá nhiều sẽ làm cho cạnh cắt của ống lót nhúng không đều và một hệ thống thủy lực nào đó đã từng bị rò rỉ xung do điều này. Bạn nên sử dụng các công cụ chuyên dụng-được cài đặt sẵn để đảm bảo rằng độ sâu của lưỡi cắt nhúng trong ống bọc được kiểm soát trong phạm vi 0,1-0,2mm, có thể tạo thành một lớp bịt kín hiệu quả đồng thời tránh biến dạng quá mức.
Thông số kỹ thuật quá trình cài đặt đảm bảo hiệu suất
Giai đoạn- cài đặt trước cần thiết lập các quy trình được tiêu chuẩn hóa. Một doanh nghiệp máy móc xây dựng nào đó đã giới thiệu một-máy lắp đặt thủy lực, giúp tăng độ chính xác mô-men xoắn- lắp đặt trước lên ±5%, dẫn đến tỷ lệ vượt qua các bài kiểm tra khả năng chịu áp lực cho các mối nối tăng từ 78% lên 99%. Cần đặc biệt chú ý: Mômen xoắn-lắp đặt trước cho các mối nối bằng các vật liệu khác nhau thay đổi đáng kể. Các mối nối bằng thép không gỉ cần được kiểm soát trong phạm vi 15-20 N·m, trong khi các mối nối bằng hợp kim đồng chỉ cần 8-12 N·m.
Việc-lắp đặt tại chỗ phải tuân theo nguyên tắc "ba không": không sử dụng chất bịt kín (hệ thống thủy lực bị hỏng do chất bịt kín chặn lỗ giảm chấn); không tác dụng lực ngang (đường ống tàu bị hỏng do ứng suất ngang làm cho mối nối bị mỏi và gãy); không lặp lại việc tháo rời và lắp ráp (một dây chuyền sản xuất thực phẩm bị lỗi do tháo rời và lắp ráp nhiều lần, dẫn đến hư hỏng bề mặt niêm phong). Sau khi lắp đặt, cần phải kiểm tra áp suất ở mức gấp đôi áp suất làm việc. Trong một dự án điện hạt nhân nào đó, phương pháp này được sử dụng để phát hiện trước 3 điểm rò rỉ tiềm ẩn.
Khả năng thích ứng với môi trường mang lại sự đảm bảo-lâu dài
Khả năng thích ứng nhiệt độ cần phải bao trùm toàn bộ phạm vi hoạt động. Giới hạn trên của nhiệt độ làm việc đối với đầu nối vật liệu PP là 80 độ, trong khi vật liệu PVDF có thể mở rộng đến 150 độ. Một doanh nghiệp hóa chất đã sử dụng nhầm vật liệu, khiến đầu nối bị nứt do điều kiện nhiệt độ-thấp vào mùa đông. Đối với các ứng dụng ngoài trời, cần phải xem xét các yếu tố lão hóa tia cực tím. Một nhà máy quang điện đã kéo dài thời gian sử dụng ngoài trời lên 10 năm bằng cách chọn các đầu nối nylon có phụ gia cacbon đen.
Điều kiện rung yêu cầu thiết kế giảm rung. Một máy phát điện tua-bin gió nào đó đã tăng tuổi thọ mỏi do rung từ 5.000 lần lên 20.000 lần bằng cách bổ sung thêm một ống đệm cao su tại điểm kết nối. Đối với môi trường có khí ăn mòn, cần phải chọn các đầu nối có lớp phủ chống ăn mòn. Một nhà máy clo-kiềm nhất định đã giảm tốc độ ăn mòn hàng năm từ 0,3 mm xuống 0,05 mm bằng cách sử dụng các đầu nối được phủ-PTFE.
Việc lựa chọn các đầu nối loại trực tiếp-qua{1}}thẻ bảng{2}}yêu cầu một cách tiếp cận có hệ thống, bao gồm việc lựa chọn vật liệu, thiết kế kết cấu và bảo trì lắp đặt trong một hệ thống quản lý vòng-đóng. Các doanh nghiệp nên thiết lập cơ sở dữ liệu lựa chọn trình kết nối, ghi lại các trường hợp ứng dụng trong các điều kiện khác nhau. Thông qua chu trình PDCA, các sơ đồ lựa chọn có thể được tối ưu hóa liên tục. Với sự phát triển của sản xuất thông minh, các đầu nối thông minh có chức năng IoT đã bắt đầu được ứng dụng. Họ có thể theo dõi trạng thái đầu nối theo thời gian thực và đưa ra cảnh báo về những rủi ro tiềm ẩn, đây sẽ là hướng đi quan trọng cho sự phát triển của công nghệ đầu nối trong tương lai.
