اتصالات با توجه به کاربرد مورد انتظار از آنها دارای انواع و اشکال مختلفی هستند و در سایزها و جنس های متفاوتی موجود هستند. معمولاً جنس اتصالات هم جنس با لوله انتخاب میشود و جنس های متداول برای اتصالات عبارتند از : فولاد ضد زنگ، کربن استیل، برنج، مس، پلاستیک، PVC و…
سایز اتصالات با توجه به روش متصل شدن به لوله، مقدار اندکی کوچکتر یا بزرگتر و یا هم اندازه انتخاب میشود. اتصالات رایج در پایپینگ مانند لوله ها در صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز، آب و فاضلاب و… کاربرد دارند و خصوصیات آنها با توجه به صنعتی که در آن استفاده می‌شوند متفاوت است.
روش نصب صحیح اتصالات و آب بندی آنها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. و لازم است تا با توجه به سیال عبوری از لوله، جنس لوله و اتصال، دما و فشار سیال و میزان اهمیت آب بندی در سیستم، بهترین روش جهت اتصال متعلقات و شیرآلات و اتصالات انتخاب شود و آب بندی لازم روی آن صورت بگیرد.
استفاده از اتصالات (Fittings) در سیستم لوله کشی برای اهداف مختلفی صورت می‌گیرد که چند نمونه از این اهداف در زیر عنوان شده است :
چند نمونه از اتصالات رایج و پر کاربرد عبارتند از :
زانویی، سه راهی، چهار راهی، نازل، افزاینده، درپوش، اتصال دو سر مهره Union و… در ادامۀ این مطلب توضیحات کاملی دربارۀ این اتصالات و انواع و استانداردهای آنها و کاربرد و روش استفاده از آنها داده خواهد شد.
برای کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید
زانویی (Elbow) از مهم ترین اتصالات به کار رفته در سیستم های پایپینگ است. این اتصالات جهت تغییر مسیر لوله کشی استفاده می‌شوند. زانویی ها معمولاً دارای انواع 90 درجه و 45 درجه هستند که میتوانند جریان را در سیستم پایپینگ، به اندازۀ زاویه های مذکور تغییر دهند.
هنگامی که دو لولۀ متصل به زانویی با یکدیگر هم سایز نباشند از زانویی های کاهنده استفاده میشود. زانویی کاهنده در واقع دارای اندازه های متفاوتی در سایز ورودی و خروجی است که سر کوچکتر آن به لولۀ کوچکتر وصل میشود.
شعاع زانویی در واقع شعاع دایره ای است که زانویی یک قطاع از این دایره است. زانویی ها دارای دو نوع شعاع کوتاه و شعاع طولانی هستند که در نوع اول شعاع زانویی برابر با قطر اسمی لوله است و در نوع دوم شعاع زانویی 1.5 برابر قطر اسمی لوله است. برای برخی سیستم های پایپینگ از جمله سیستم های انتقال پودر و ذرات معلق جهت اطمینان بیشتر از سیستم و عدم افت فشار بالا در مسیر جریان که سبب تشکیل رسوبات و انسداد مجرا میشود، لازم است تا شعاع زانویی 10 برابر قطر اسمی لوله در نظر گرفته شود.
سایز زانویی ها با توجه به ابعاد لوله ها متغیر است و معمولاً سایز آنها با قطر خارجی زانویی و به صورت NPS بیان می‌گردد. جنس زانویی ها هم عموماً بسته به جنس لوله است. زانویی ها میتوانند بسته به شرایط مختلف سیستم و سیال عبوری از درون لوله و ابعاد و فشار خط لوله از طریق روش های مختلفی به لوله متصل شوند که برخی از این روش ها عبارتند از : اتصال رزوه ای، اتصال فلنجی، اتصال نر و مادگی، اتصال پرسی حرارتی، اتصال با چسب و…
هدف از به کارگیری سه راهی ها (Tee) و چهارراهی (Cross) ایجاد انشعاب در مسیر لوله کشی میباشد. سه راهی ها معمولاً برای حالتی به کار برده می‌شوند که بخواهیم از مسیر اصلی لوله یک انشعاب فرعی جدا کنیم که دو راه آن به خط لولۀ اصلی و مسیر سوم به انشعاب متصل میشود.
خروجی سوم سه راهی میتواند دارای قطر کمتر و یا بیشتری نسبت به دو خروجی هم راستا باشد و همچنین میتواند در جهت عمود بر راستای اصلی خط لوله و یا با زاویۀ 45 از خط اصلی باشد.
چهارراهی ها دارای چهار مجرای مختلف عبور جریان هستند که باهم زاویۀ 90 درجه می‌سازند. این اتصالات شامل سه ورودی و یک خروجی و یا برعکس یک ورودی و سه خروجی هستند. همچنین گاهی از مسیر اصلی یک لوله دو انشعاب گرفته میشود. بسته به کاربرد مورد انتظار از سیستم میتواند در مسیر هر کدام از خروجی ها شیر نصب شود تا بتوان میزان جریان عبوری از هریک از انشعابات را کنترل کرد و در صورت لزوم مسیر آنها را مسدود نمود.
کاهنده ها (Reducer) به منظور اتصال دو لوله با سایز و سطح مقطع متفاوت به هم استفاده می‌شوند. جریان ورودی به این اتصالات هنگامی که از سمت بزرگتر وارد شود به هنگام خروج از سمت کوچکتر دچار افت فشار و افزایش سرعت میشود و برعکس در صورتی که از سمت باریک تر وارد شود هنگام خروج دچار افزایش فشار و افت سرعت میشود.
کاهنده ها دارای دو نوع متحدالمرکز (Concentric Reducer) و خارج از مرکز (Eccentric Reducer) هستند. نوع متحد المرکز به صورت هم محور با هر دو لوله نصب میشود و قطر آن رفته رفته کاهش می‌یابد که این امر میتواند سبب تجمع هوا و ایجاد پدیدۀ کاویتاسیون و آسیب دیدن سیستم شود. در نوع خارج از مرکز کاهنده ها یک لبۀ کاهنده کاملاً به موازات لبۀ دو لوله است و کاهش قطر تنها در یک طرف کاهنده و به صورت غیر تدریجی و ناهمگون انجام میشود. در این نوع از کاهنده ها امکان تجمع هوا و کاویتاسیون وجود ندارد. از معایب این کاهنده ها ایجاد افت فشار و تلاطم بیشتر در مسیر جریان است.
از کاهنده ها در سیستم های پنوماتیک، سیکل های تبرید (نوع خاص اجکتور) و صنایع شیمیایی به طور گسترده استفاده میشود. این اتصالات در اندازه های مختلفی موجود هستند و از انعطاف پذیری اجرایی بالایی در سیستم لوله کشی برخوردار می‌باشند.
برای کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید
کوپلینگ (Coupling) ها نوعی اتصال هستند که از آنها برای متصل کردن دو لولۀ هم سایز استفاده میشود. این نوع اتصال ها آب بندی مناسبی ایجاد می‌کنند و میزان نشتی را به طور محسوسی کاهش می‌دهند. کوپلینگ ها در مواقعی که لوله دچار خوردگی و یا آسیب دیدگی شده است استفاده می شوند تا نشتی سیستم برطرف شود. همچنین از آنها به جای اتصالات جوشی یا فلنجی برای اتصال دو لوله استفاده میشود.
نوع اتصال کوپلینگ ها معمولاً رزوه ای است. کوپلینگ ها در تمام سایزهای مختلف لوله ها موجود هستند و شامل انواع جنس های ABS، مس، برنج، نیکل-کروم، فولاد گالوانیزه، کربن استیل، فولاد ضد زنگ، پلاستیک، PVC و… می‌باشند.
اتصالات Union دارای ساختاری تقریباً مشابه کوپلینگ ها هستند با این تفاوت که Union ها را می‌توان به راحتی در هر زمانی که بخواهیم از سیستم جدا کنیم در حالی که این کار برای کوپلینگ ها چندان ساده نیست.
نوع اتصال Union ها به صورت اتصال نر و ماده است و از این رو جدا کردن آنها از هم ساده است. عموماً یک پوشش گالوانیزه بر روی این اتصالات استفاده میشود تا از هرگونه خوردگی روی آنها جلوگیری شود.
اتصالات اولت (Olet) زمانی استفاده می‌شوند که اتصالات با اندازه های مناسب برای کاربرد مورد نظر ما وجود نداشته باشند. اگر اندازۀ لوله ورودی و خروجی باهم متفاوت باشد باید از اولت استفاده کرد. انواع مختلفی از اولت ها وجود دارد که عبارتند از :
از درپوش ها به منظور مسدود کردن مسیر جریان استفاده میشود. مسدود کردن مسیر از این رو اعمال میشود که گاهاً با انجام تغییرات در نقشۀ لوله کشی و احداث یک سیستم جدید، لازم است تا بعضی مسیرهای سیستم قدیمی بسته یا به اصطلاح کور شود. همچنین هنگام انجام تعمیرات و بازرسی در سیستم لازم است تا مسیر لوله مسدود شود تا جریان به بیرون نریزد که در این مواقع هم استفاده از درپوش ها لازم است.
نوع اتصال درپوش Plug به لوله معمولاً به صورت رزوه ای یا نر و مادگی است که درپوش اتصال نر و لوله ماده است. درپوش Cap هم کاملاً ساختار مشابهی با Plug دارد با این تفاوت که Cap مادگی و لوله نر است.
از بوشینگ ها جهت اتصال دو لولۀ غیر هم سایز استفاده میشود. بوشینگ ها معمولاً دارای ساختار رزوه ای هستند. ساختار بوشینگ ها بسیار متراکم تر از کاهنده ها است. معمولاً از بوشینگ ها برای اتصال سیستم های انعطاف پذیر و لوله های پلاستیکی به لوله های فلزی استفاده نمی‌شود. بوشینگ ها در جنس های مختلفی از جمله مس، برنج، نیکل-کروم، فولاد گالوانیزه، کربن استیل، فولاد ضد زنگ، پلاستیک، PVC و… موجود هستند.
فلنج ها نوعی اتصال بین اجزایی چون لوله ها، اتصالات و شیرها هستند. این اجزاء دسترسی آسان برای تمیز کردن ، بازرسی یا اصلاح را در سیستم لوله کشی فراهم می کند. فلنج ها معمولاً جوش داده شده یا پیچ می شوند. اتصالات فلنج با پیچاندن دو فلنج با واشر بین آنها برای آب بندی و جلوگیری از نشتی ساخته می شوند.
فلنج های در جنس های مختلفی مانند فولاد ضد زنگ ، چدن ، آلومینیوم ، برنج ، برنز ، پلاستیک و … تولید می شوند. اما بیشترین مادۀ مورد استفاده در ساخت فلنج ها کربن استیل با سطوح ماشینکاری شده است. استاندارد ASME B16.5 به توضیح ابعاد و انواع فلنج های مختلف می‌پردازد.
انتخاب یک اتصال مناسب جهت براورده کردن نیاز مورد نظر ما به فاکتورهای مختلفی وابسته است که در زیر تعدادی از آنها عنوان شده است :
به طور کلی هنگام خرید اتصالات باید به این نکته توجه داشت که اتصالات شامل دو نوع کلی نر و ماده در اتصالات نر و مادگی هستند که باید با توجه به این که رزوه های لوله داخل یا خارج آن هستند اتصال نر برای رزوۀ داخلی لوله و اتصال ماده برای رزوۀ خارجی لوله برگزیده شود.
انواع مختلف روش های اتصال فیتینگ ها به لوله شامل اتصال رزوه ای، اتصال فلنجی، اتصال با چسب، اتصال حرارتی، اتصال جوشکاری و… میباشد. با توجه به جنس لوله ها و شرایط آب بندی و سیال درون لوله باید نحوۀ متصل شدن مناسب برای اتصالات برگزیده شود. به عنوان مثال جهت اتصال لوله ها و اتصالات پلاستیکی و PVC بیشتر از اتصال حرارتی و پرسی استفاده میشود و جهت اتصال لوله ها و اتصالات فلزی که سیستم درجه آزادی کافی برای اتصال پیچی نداشته باشد و آب بندی سیستم دارای اهمیت بالایی باشد از اتصال جوشکاری استفاده میشود.
به عنوان یک قاعدۀ کلی مادۀ سازندۀ اتصال مورد استفاده در سیستم لوله کشی باید از همان جنس لوله های متصل به آن باشد. اما در بعضی موارد ، مواد مطابق با کدها یا استانداردهای خاص نیز می توانند در لوله های یک جنس دیگر استفاده شوند.
قطر اتصال معمولاً برابر با قطر لولۀ متصل به آن است. فقط باید به این نکته توجه داشت که برای ثابت نگه داشتن جریان ، انتهای اتصالات لوله باید کمی بزرگتر از بقیه لوله باشد تا بتواند بدون تنگ کردن قطر داخلی (ID) لوله، اتصالات را در خود جای دهد.
