Khuỷu tay, Tee, Hộp giảm tốc, Mũ: Giải thích về các loại lắp ống - Kiến thức

Các phụ kiện đường ống là xương sống của mọi-hệ thống xử lý chất lỏng. Cho dù bạn đang thiết kế một nhà máy lọc hóa dầu, nước dược phẩm-cho-vòng phun, dàn khoan dầu ngoài khơi hay nhà máy điện nhiệt độ-cao, các phụ kiện đường ống đều thực hiện ba chức năng thiết yếu: chúng thay đổi hướng dòng chảy, dòng chảy nhánh thành nhiều đường dẫn, nối các đường ống có kích thước khác nhau và kết thúc hoặc bịt kín các đầu ống.

Hậu quả của việc lựa chọn phù hợp không chính xác là nghiêm trọng. Một khớp nối có định mức áp suất sai có thể bị vỡ trong điều kiện hoạt động bình thường. Một phụ kiện được chế tạo từ vật liệu không tương thích có thể bị ăn mòn, làm nhiễm bẩn chất lỏng trong quy trình hoặc gây ra sự cố nghiêm trọng trong vòng vài tháng kể từ khi vận hành. Một phụ kiện được chế tạo theo tiêu chuẩn kích thước sai sẽ tạo ra những cơn ác mộng trong lắp ráp, các khuyết tật trong mối hàn và việc làm lại tốn kém.

Elbow Tee Reducer Cap Types

Bài viết này được cấu trúc như một tài liệu tham khảo kỹ thuật dứt khoát. Nó bao gồm mọi loại ống nối chính - khuỷu tay, chữ T, hộp giảm tốc, nắp, khớp nối, khớp nối, thanh ngang và mặt bên - với các định nghĩa được tiêu chuẩn hóa, tiêu chuẩn về kích thước, cấp vật liệu, xếp hạng áp suất và hướng dẫn lựa chọn, tất cả đều được hỗ trợ bởi các bảng dữ liệu khách quan với các trích dẫn nguồn rõ ràng. Mục tiêu là một tài nguyên đồng thời hữu ích cho kỹ sư đường ống cao cấp chỉ định đường ống quy trình ASME B31.3 và có thể truy cập được đối với sinh viên lần đầu tiên gặp phải phụ kiện đường ống.

Mỗi thông số kỹ thuật lắp ống chuyên nghiệp đều bắt đầu bằng các tiêu chuẩn. Các tiêu chuẩn xác định hình dạng, kích thước, dung sai, yêu cầu về vật liệu, xếp hạng nhiệt độ-áp suất và yêu cầu về nhãn hiệu. Việc chỉ định sự phù hợp 'theo tiêu chuẩn' không phải là quan liêu - mà là cơ chế mà ý định kỹ thuật được chuyển thành sản phẩm được sản xuất một cách đáng tin cậy.

Bảng 1: Tiêu chuẩn quốc tế cơ bản cho phụ kiện đường ống

Tiêu chuẩn	Cơ quan phát hành	Phạm vi và ứng dụng
ASME B16.9	ASME	Các phụ kiện hàn đối đầu được rèn-được sản xuất tại nhà máy (khuỷu tay, chữ T, hộp giảm tốc, mũ, chữ thập). Kích thước NPS 1/2 đến 48. Tiêu chuẩn được tham chiếu rộng rãi nhất trên toàn cầu cho các phụ kiện hàn đối đầu đường ống-.
ASME B16.11	ASME	Các phụ kiện rèn - ổ cắm-hàn và ren (khuỷu tay, chữ T, khớp nối, mũ, chữ thập). Kích thước NPS 1/8 đến 4. Dành cho các ứng dụng có lỗ khoan nhỏ, áp suất cao-.
MSS SP-43	MSS	Các phụ kiện hàn đối đầu bằng thép không gỉ rèn -(tường{1}}đèn, bảng 5S và 10S). Bổ sung ASME B16.9 cho thành mỏng bằng thép không rỉ-dùng trong dược phẩm, thực phẩm và dịch vụ-áp suất thấp.
MSS SP-97	MSS	Các phụ kiện đầu ra nhánh mối hàn ổ cắm, ren và mối hàn đối đầu-được gia cố toàn bộ (o-cho phép: mối hàn, lỗ cắm, lỗ ren). Xác định hình học cho các phụ kiện gia cố nhánh.
EN 10253-4	CEN	Phụ kiện đường ống hàn mông-{1}} Phần 4: Thép không gỉ rèn austenit và austenit-ferit (song công). Tiêu chuẩn Châu Âu tương đương ASME B16.9 cho thép không gỉ. Kích thước phù hợp với ống EN 10216-5.
ASME B16.28	ASME	Đối đầu bằng thép rèn-hàn các khuỷu và chốt có bán kính ngắn. Che hình học khuỷu tay có bán kính-ngắn (SR) nơi không gian bị hạn chế.
ASME B16.49	ASME	Nhà máy-sản xuất các thiết bị uốn cảm ứng hàn đối đầu bằng thép rèn{1}}cho hệ thống vận chuyển và phân phối. Đối với các khúc cua có đường kính-lớn-được lắp đặt tại hiện trường.
ASTM A403	ASTM	Đặc điểm kỹ thuật cho các phụ kiện đường ống bằng thép không gỉ austenit rèn. Xác định thành phần hóa học, tính chất cơ học và các yêu cầu kiểm tra đối với phụ kiện hàn đối đầu SS austenit-(304, 316, 321, 347, v.v.).
ASTM A815	ASTM	Đặc điểm kỹ thuật cho các phụ kiện đường ống bằng thép không gỉ ferritic, ferritic/austenit và martensitic. Bao gồm các loại song công (2205, 2507) và các loại ferritic.
ASTM B366	ASTM	Đặc điểm kỹ thuật dành cho các phụ kiện bằng hợp kim niken và niken được sản xuất tại nhà máy. Bao gồm Hợp kim 625, C-276, 825, 400 và các phụ kiện hợp kim niken khác.

Nguồn: ASME B16.9-2018, ASME B16.11-2016, MSS SP-43-2008, MSS SP-97-2012, EN 10253-4:2008, ASTM A403/A403M-22, ASTM A815/A815M-22, ASTM B366-22.

MỘTkhuỷu taylà một phụ kiện đường ống làm thay đổi hướng dòng chảy trong hệ thống đường ống. Đây là phụ kiện được sử dụng thường xuyên nhất trong bất kỳ cách bố trí đường ống nào. Khuỷu tay được chỉ định bởi góc uốn, bán kính (dài hoặc ngắn), kích thước (NPS) và loại kết nối cuối của chúng (mối hàn đối đầu, mối hàn ổ cắm hoặc ren). Hiểu được sự phân biệt bán kính là rất quan trọng đối với thiết kế thủy lực.

Steel Elbow Fittings

Bán kính dài so với khuỷu tay bán kính ngắn

Bán kính của khuỷu tay xác định mức độ thay đổi hướng dòng chảy đột ngột và do đó nó tạo ra mức giảm áp suất như thế nào và nó tiêu thụ bao nhiêu không gian. Hai loại bán kính tiêu chuẩn được xác định bởi bán kính đường tâm của chúng so với kích thước ống danh nghĩa:

Khuỷu tay bán kính dài (LR):Bán kính đường tâm=1.5 × NPS. Tạo ra sự thay đổi dần dần về hướng dòng chảy. Giảm áp suất thấp hơn, giảm nhiễu loạn và ít xói mòn hơn ở khúc cua. Được ưu tiên cho hầu hết các ứng dụng đường ống xử lý. Được chỉ định theo ASME B16.9.

Khuỷu tay bán kính ngắn (SR):Bán kính đường tâm=1.0 × NPS. Nhỏ gọn hơn nhưng tạo ra nhiễu loạn và giảm áp suất lớn hơn. Chỉ được sử dụng khi có hạn chế về không gian. Được chỉ định theo ASME B16.28.

Bảng 2: Bán kính dài so với bán kính khuỷu tay ngắn - So sánh hiệu suất và kích thước chính

tham số	Khuỷu tay bán kính dài (LR)	Khuỷu tay bán kính ngắn (SR)
Tiêu chuẩn quản lý	ASME B16.9 (mối hàn giáp mép); ASME B16.11 (SW/có ren)	ASME B16.28 (mối hàn giáp mép)
Bán kính đường tâm	1,5 × NPS (ví dụ: 6" cho NPS 4")	1,0 × NPS (ví dụ: 4" cho NPS 4")
Giảm áp so với ống thẳng (cơ sở ASME B16.9, NPS 4, nước ở tốc độ 3 m/s)	~6× chiều dài ống tương đương	~12× chiều dài ống tương đương
Nguy cơ xói mòn / nhiễu loạn	Giảm sự thay đổi vectơ vận tốc dần dần -	- thay đổi đột ngột cao hơn, luồng thứ cấp
Không gian cần thiết	- lớn hơn yêu cầu đường bao định tuyến lớn hơn	- nhỏ gọn được ưu tiên trong các giá đỡ bị tắc nghẽn
Ứng dụng ưa thích	Xử lý đường ống, dược phẩm, thực phẩm, hóa chất, dầu khí, hầu hết các hệ thống ASME B31.3	Đường ống tiện ích, khu vực tắc nghẽn, bộ trao đổi nhiệt, đường cong hồi lưu trong không gian hạn chế
Chi phí tương đối	Tiêu chuẩn - có sẵn ở tất cả các lớp	Chi phí cao hơn một chút; ít hàng tồn kho hơn
Phạm vi NPS (ASME)	NPS 1/2 đến 48 (B16.9)	NPS 1/2 đến 24 (B16.28)

Nguồn: ASME B16.9-2018, Bảng 1 (dữ liệu thứ nguyên); ASME B16.28-2018; Tài liệu kỹ thuật cầu trục 410 (chiều dài giảm áp tương đương).

Khuỷu tay được sản xuất ở góc uốn tiêu chuẩn. Ba phổ biến nhất là:

Khuỷu tay 90 độ:Công việc chính của hệ thống đường ống. Thay đổi hướng dòng chảy 90 độ. Cho đến nay khuỷu tay được chỉ định thường xuyên nhất.

Khuỷu tay 45 độ:Thay đổi hướng dòng chảy 45 độ. Được sử dụng khi định tuyến yêu cầu thay đổi hướng nhẹ nhàng hơn. Giảm áp suất thấp hơn 90 độ.

Quay lại 180 độ (uốn cong chữ U):Đảo ngược hoàn toàn hướng dòng chảy. Được sử dụng trong các ống góp trao đổi nhiệt, hệ thống cuộn dây và bất cứ nơi nào dòng chảy phải tăng gấp đôi trong một không gian nhỏ gọn.

Kết luận dứt khoát - Lựa chọn khuỷu tay:

Đối với tất cả các ứng dụng đường ống quy trình tiêu chuẩn tuân theo ASME B31.3 hoặc B31.1, hãy chỉ định khuỷu tay bán kính dài 90-độ theo ASME B16.9 làm mặc định. Khuỷu tay bán kính ngắn chỉ nên được chỉ định khi các hạn chế về không gian được ghi lại và phê duyệt, đồng thời bị cấm trong các dịch vụ có bùn ăn mòn, khí tốc độ cao hoặc đường ống có thể di chuyển được khi áp dụng yêu cầu bán kính uốn cong tối thiểu.

A phát bónglà một khớp nối đường ống hình chữ T{0}}cho phép phân chia hoặc kết hợp dòng chảy thành một đường ống duy nhất. Các ống nối được chỉ định theo kích thước của đường dẫn (đường ống xuyên qua{2}}) và kích thước của ổ cắm nhánh. Hai loại cơ bản tồn tại:

Tee Fittings

Tee bằng (thẳng):Cả ba cửa ra đều có cùng kích thước ống danh định. Được sử dụng khi đường dẫn dòng nhánh phải có cùng công suất với đường chạy. Ký hiệu là NPS A × NPS A × NPS A.

Giảm Tee:Ổ cắm nhánh nhỏ hơn ổ cắm chạy. Được sử dụng khi nhánh phục vụ đường dẫn dòng chảy nhỏ hơn -, loại phổ biến nhất trong đường ống xử lý. Ký hiệu là NPS A × NPS A × NPS B (trong đó B < A).

Bảng 3: So sánh sự phù hợp của Tee - Tee bằng nhau so với Giảm Tee so với các lựa chọn thay thế kết nối nhánh

tham số	Tee bình đẳng	Giảm Tee	Phụ kiện ổ cắm Weldolet / nhánh (MSS SP-97)
Tiêu chuẩn	ASME B16.9 / EN 10253-4	ASME B16.9 / EN 10253-4	MSS SP-97 (mối hàn, lỗ cắm, lỗ ren)
Tỷ lệ chi nhánh-to{1}}chạy	1:1 (chỉ có kích thước bằng nhau)	Giảm tới 1:4 ở nhánh	Lên tới 1:8 trở lên; linh hoạt
Đánh giá áp suất	Xếp hạng lịch trình đường ống đầy đủ theo ASME B16.9	Xếp hạng lịch trình đường ống đầy đủ theo ASME B16.9	Được thiết kế để phù hợp hoặc vượt quá định mức đường ống chạy trên mỗi MSS SP-97
gia cố	Đường chạy và tường nhánh tích hợp - cung cấp sự gia cố	Tích phân - như trên	Mối hàn - tích hợp cung cấp khả năng thay thế toàn bộ khu vực tại chi nhánh
Phân phối dòng chảy	Chia đều - cho cả nhánh và nhánh đều mang dung lượng tương đương	Giảm kích thước nhánh - có kiểm soát theo luồng yêu cầu	Kích thước nhánh hoàn toàn linh hoạt độc lập với đường ống chạy
Yêu cầu mối hàn	3 (hai mối hàn chạy + một mối hàn nhánh trong cụm)	3 (giống như tee bằng nhau)	2 (màn hàn được hàn trên đường chạy; ống nhánh được hàn vào mối hàn)
Ứng dụng điển hình	Tiêu đề chính, đa tạp phân phối bằng nhau	Xử lý các nhánh đường ống, vòi dụng cụ, đường ống tiện ích	Khai thác nóng, phân nhánh đường ống hiện có, tỷ lệ giảm rất cao
Chi phí tương đối	Mặt hàng tiêu chuẩn có khối lượng- cao{1}}thấp	Mục danh mục tiêu chuẩn - thấp đến trung bình	Trung bình đến cao - lắp riêng lẻ cộng với nhân công lắp đặt

Nguồn: ASME B16.9-2018 (dữ liệu chiều tee); MSS SP-97-2012 (thông số kỹ thuật của mối hàn/ổ cắm nhánh); Tài liệu kỹ thuật cầu trục 410 (dữ liệu sức cản dòng chảy).

Kết luận dứt khoát - Lựa chọn Tee:

Đối với hầu hết các kết nối nhánh đường ống NPS 2 trở lên, hãy chỉ định các ống nối giảm dần hoặc bằng với ASME B16.9 làm giải pháp chính. Weldolets trên MSS SP-97 được ưu tiên khi đường ống chạy đã được lắp đặt (tránh thay thế toàn bộ ống chỉ), khi tỷ lệ chạy nhánh-đến-vượt quá 1:4 hoặc khi đường ống chạy có kích thước không có sẵn ở dạng tee. Không bao giờ sử dụng miếng đệm gia cố (nhánh miếng đệm) để thay thế cho mối hàn trong môi trường áp suất cao, chu kỳ hoặc nhiệt độ cao mà không có phân tích kỹ thuật cụ thể.

A bộ giảm tốclà một ống nối nối hai ống có đường kính khác nhau, cho phép kích thước ống thay đổi dọc theo đường dẫn dòng chảy. Bộ giảm tốc là không thể tránh khỏi khi điều kiện quy trình yêu cầu thay đổi tốc độ dòng chảy, đường kính đường ống hoặc khi kết nối thiết bị với các kích cỡ vòi phun khác nhau. Hai loại được xác định bởi hình học:

Reducer Fittings

Bộ giảm tốc đồng tâm:Đường tâm của ống-đầu lớn và ống cuối{1}}nhỏ là đồng-đồng trục (căn chỉnh). Hình nón đối xứng xung quanh đường tâm của ống. Được sử dụng trong đường ống thẳng đứng và nơi phải duy trì tính liên tục của đường trung tâm.

Bộ giảm tốc lệch tâm:Các đường tâm của hai đầu được bù đắp bằng sự chênh lệch về bán kính. Một bên của bộ giảm tốc phẳng. Cần thiết trong đường ống nằm ngang để ngăn chặn sự tích tụ chất lỏng (phẳng-hướng-lên) hoặc tích tụ khí (phẳng-hướng-xuống) khi chuyển tiếp.

Bảng 4: Bộ giảm tốc đồng tâm và lệch tâm - So sánh hình học và ứng dụng

tham số	Bộ giảm tốc đồng tâm	Bộ giảm tốc lệch tâm
Đặc điểm hình học	hình nón đối xứng; cả hai đường tâm ống đồng trục	hình nón không đối xứng; một mặt phẳng; đường tâm được bù bởi (D₁-D₂)/2
Tiêu chuẩn quản lý	ASME B16.9 (cùng một phụ kiện bao gồm cả hai loại; do kỹ sư chỉ định)	ASME B16.9 (giống như đồng tâm; hướng được chỉ định trong bản vẽ kỹ thuật)
chiều dài khuôn mặt-đối với{1}}mặt	Theo Bảng ASME B16.9 2 - giống nhau cho cả hai loại để giảm NPS giống nhau	Theo Bảng ASME B16.9 2 - giống như đồng tâm để giảm NPS tương tự
Sử dụng trong đường ống ngang	Không được ưu tiên - tạo túi khi đảo ngược; nguy cơ bẫy chất lỏng trong hệ thống khí hoặc bẫy hơi trong hệ thống chất lỏng	Mặt phẳng ưu tiên - hướng lên trên sẽ ngăn chặn sự tích tụ chất lỏng trong đường dẫn khí; mặt phẳng hướng xuống ngăn chặn sự khóa hơi trong dòng chất lỏng
Sử dụng trong đường ống dọc	Lựa chọn tiêu chuẩn - mẫu luồng đối xứng; không có sự ưu tiên định hướng	Ít phổ biến hơn; hình học lệch tâm không có lợi thế khi chạy theo chiều dọc
Đường hút của bơm	- được tránh tạo ra các túi hơi và biên dạng vận tốc không đồng đều khi đi vào cánh quạt máy bơm	Hướng - phẳng-ngang{2}}bắt buộc cung cấp cấu hình vận tốc đồng đều và ngăn chặn hiện tượng xâm thực
Đường ống có thể di chuyển được	Có thể chấp nhận nếu thay đổi lỗ khoan nằm trong dung sai của dụng cụ pigging	Bắt buộc phải có - phẳng-ngang-xuống đảm bảo lợn di chuyển dọc theo đường đảo ngược mà không bị kẹt
Giảm áp suất	Tương đương - khoảng 0,5 đầu vận tốc để giảm dần (Idelchik, 2008)	Tương đương - tổn thất thủy lực giống như đồng tâm đối với cùng một NPS và lịch trình tường

Nguồn: ASME B16.9-2018 Bảng 2 (dữ liệu thứ nguyên); Idelchik, IE, Sổ tay kháng thủy lực, tái bản lần thứ 4, 2008 (hệ số tổn thất áp suất); ASME B31.3-2022 Chương VI (yêu cầu hút máy bơm).

Kết luận dứt khoát - Lựa chọn giảm thiểu:

Bộ giảm tốc lệch tâm có hướng-hướng{1}}phẳng là bắt buộc đối với tất cả các đường hút bơm nằm ngang, đường thoát nước-trọng lực và các phần đường ống có thể kéo được. Bộ giảm tốc đồng tâm thích hợp cho các đường chạy thẳng đứng, đường hút máy nén trong dịch vụ khí và các vị trí mà thiết kế cơ khí hoặc quy trình yêu cầu tính liên tục của đường tâm. Sự khác biệt không phải về mặt thẩm mỹ - hướng không chính xác gây ra các vấn đề về hiện trường và việc khắc phục sau khi cài đặt sẽ tốn kém.

A nắp ốnglà một phụ kiện bịt kín hoặc đóng đầu ống. Nó được sử dụng để chấm dứt vĩnh viễn hoặc tạm thời một đường ống, làm tắc vòi phun trong quá trình xây dựng hoặc chuẩn bị hệ thống cho việc mở rộng trong tương lai. Nắp là một trong những phụ kiện quan trọng nhất về mặt cấu trúc trong hệ thống đường ống - chúng là các bình chịu áp đóng kín hoàn toàn-theo đúng nghĩa của chúng, tuân theo toàn bộ áp suất và nhiệt độ thiết kế của hệ thống.

Steel Cap Fittings

Bảng 5: Nắp ống - Các thông số kỹ thuật chính theo ASME B16.9

tham số	Đặc điểm kỹ thuật ASME B16.9 - Nắp ống
Tiêu chuẩn quản lý	ASME B16.9-2018 (nắp hàn đối đầu, NPS 1/2 đến 48); ASME B16.11 (nắp ren rèn, NPS 1/8 đến 4)
hình học nắp	Dạng đầu hình bán cầu, hình elip hoặc hình đĩa; Mũ ASME B16.9 được sản xuất có cùng đường kính ngoài với ống phù hợp; độ sâu bên trong mỗi bảng tiêu chuẩn
Đánh giá áp suất	Xếp hạng áp suất dựa trên lịch trình-tương tự như đường ống phù hợp và các phụ kiện B16.9 khác; không có bảng xếp hạng áp suất riêng biệt trong xếp hạng ASME B16.9 - được kế thừa từ lịch trình đường ống và loại vật liệu
Độ dày tường tối thiểu	Yêu cầu ít nhất phải bằng độ dày yêu cầu tối thiểu của ống phù hợp; được xác minh bằng thử nghiệm thủy tĩnh của nhà sản xuất hoặc được tính toán theo công thức ASME Phần VIII Div{0}}
Các loại kết thúc có sẵn	Mối hàn giáp mép (BW) - khớp với lỗ ống; Mối hàn ổ cắm (SW) theo ASME B16.11; Có ren (NPT/BSP) theo ASME B16.11
Yêu cầu đánh dấu	Phải được đánh dấu bằng tên/nhãn hiệu của nhà sản xuất, NPS, lịch trình, loại vật liệu/UNS, số nhiệt, ký hiệu ASME B16.9 và xếp hạng 'WP' (áp suất làm việc)
Yêu cầu kiểm tra	Thử nghiệm thủy tĩnh theo ASME B16.9 Phần 9 HOẶC kiểm tra NDE thay thế được chấp nhận theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người mua
Các loại vật liệu phổ biến	ASTM A403 WP316L, WP304L, WP321, WP347 (SS austenit); ASTM A815 WP2205, WP2507 (song công); ASTM B366 WPN06625 (Hợp kim 625); WPN10276 (C-276)

Nguồn: ASME B16.9-2018, Phần 7 (kích thước), 9 (thử nghiệm) và 10 (đánh dấu); ASME B16.11-2016; ASTM A403/A403M-22; ASTM B366-22.

Kết luận dứt khoát - Lựa chọn giới hạn:

Các nắp phải được chỉ định theo cùng lịch trình và loại vật liệu như ống liền kề để đảm bảo khả năng tương thích về kích thước và áp suất. Không bao giờ sử dụng nắp có ren làm vật đóng vĩnh viễn trên hệ thống mối hàn giáp mép. Đối với việc đóng tạm thời trong quá trình thử nghiệm hoặc xây dựng thủy tĩnh, rèm che hoặc mặt bích trống có thể thích hợp hơn nắp cố định vì chúng có thể được tháo ra để buộc-trong tương lai mà không cần cắt và hàn lại.

A khớp nốilà một khớp nối ngắn có cùng lỗ khoan ở cả hai đầu, dùng để nối hai ống có cùng đường kính hoặc để nối dài đường ống. Khớp nối một nửa có ren hoặc ổ cắm ở một đầu và để đầu kia mở để hàn vào đường ống chạy - đây là loại khớp nối phổ biến nhất cho vòi dụng cụ, kết nối nhánh nhỏ và điểm thoát nước.

Bảng 6: So sánh các loại khớp nối - Tiêu chuẩn, Khớp nối đầy đủ, Khớp nối một nửa và Khớp nối giảm

Thuộc tính	Khớp nối đầy đủ	Khớp nối một nửa	Giảm khớp nối	núm vú Swage
Tiêu chuẩn	ASME B16.11	ASME B16.11	ASME B16.11	ASME B16.11 / MSS SP-95
Chức năng	Nối nội tuyến hai ống có kích thước bằng nhau	Kết nối nhánh từ đường ống chạy; một đầu mông-được hàn để chạy	Nối hai ống có kích thước khác nhau nội tuyến	Giảm kích thước đồng tâm/lệch tâm, dạng núm vú
Kết thúc	SW/SW hoặc NPT/NPT (cả hai đầu cùng kích thước)	SW hoặc NPT một đầu; mối hàn đối đầu đầu kia	SW/SW hoặc NPT/NPT (kích cỡ khác nhau)	BW hoặc ren, đồng tâm hoặc lệch tâm
Phạm vi kích thước	NPS 1/8 đến 4 (B16.11)	NPS 1/8 đến 4 (B16.11)	NPS 1/8 đến 4 (B16.11)	NPS 1/4 đến 6 (SP-95)
sử dụng điển hình	Sửa chữa, trạm van, mở rộng ống chỉ	Vòi phun dụng cụ, điểm thoát nước, vòi thông hơi	Kết nối thiết bị, hộp giảm tốc vòi phun	Giảm kích thước nhỏ gọn khi không gian bị hạn chế

Nguồn: ASME B16.11-2016, Bảng 1–7 (dữ liệu chiều cho các phụ kiện rèn); MSS SP-95-2006 (núm gạt nước và phích cắm bò).

Khớp nối là một khớp nối ba{0}}mảnh (hai mảnh cuối và một đai ốc ở giữa) cho phép lắp ráp và tháo rời một kết nối đường ống mà không cần xoay đường ống hoặc thiết bị liền kề. Các khớp nối rất cần thiết ở bất kỳ nơi nào có lắp đặt thiết bị yêu cầu loại bỏ định kỳ - máy bơm, van điều khiển, bộ lọc, đồng hồ đo -. Bề mặt bịt kín từ đầu đến cuối-đến{6}}có thể phẳng (đối với mối nối ren) hoặc mối nối đất kim loại-với-kim loại (đối với mối hàn ổ cắm-).

Bảng 7: Các thông số chính của khớp nối -

tham số	Chi tiết thông số kỹ thuật của khớp nối -
Tiêu chuẩn quản lý	ASME B16.11-2016 (khớp nối hàn và ren); ASME B16.39 (công đoàn ren sắt dẻo); MSS SP-83 (Công đoàn loại 3000 và 6000)
Các lớp áp lực	Lớp 2000, 3000, 6000 (có ren); Lớp 3000, 6000 (ổ cắm-mối hàn) - tương ứng với mức áp suất của phụ kiện có ren theo ASME B16.11
Niêm phong các loại khuôn mặt	Mặt phẳng (các mối nối ren - dựa vào chất bịt kín hoặc băng ren); Mối nối nối đất / kim loại-với-kim loại (các khớp nối SW - không cần chất bịt kín; ưu tiên cho dịch vụ sạch sẽ và quan trọng)
Phạm vi kích thước	NPS 1/8 đến 4 cho mối hàn-ổ cắm và mối nối ren theo ASME B16.11
Ưu điểm chính	Cho phép tháo rời và lắp ráp lại đường ống hoàn chỉnh tại bất kỳ khớp nối nào mà không cần cắt - cần thiết để có thể bảo trì
giới hạn	Không thích hợp làm mối nối cố định trong hệ thống đường ống nơi rung động có thể làm lỏng đai ốc nối. Yêu cầu kiểm tra định kỳ và -xoắn lại các thiết bị rung.
Lớp vật liệu	ASTM A182 F304L, F316L, F51 (2205 song công), F60 (2507) dành cho thân rèn bằng thép không gỉ; ASTM B462 (Hợp kim 625/C-276)

Nguồn: ASME B16.11-2016 (Phần 4–6, xếp hạng áp suất và kích thước); MSS SP-83-2006 (thông số kỹ thuật của công đoàn); ASTM A182/A182M-22.

Khớp nối chéo (còn gọi là khớp nối bốn{0}}chiều) có bốn đầu ra ở góc 90-với nhau, tạo thành dấu cộng. Đường chéo được sử dụng khi hai đường ống giao nhau tại cùng một điểm. Chúng ít phổ biến hơn nhiều so với các ống nối chữ T vì bốn mối hàn đồng thời tạo ra mối lo ngại về sự tập trung ứng suất và giao lộ bốn chiều hiếm khi được yêu cầu trong bố trí đường ống xử lý. Khi được sử dụng, chúng phải được đánh giá về tải uốn khi giãn nở nhiệt.

Khớp nối bên là kết nối nhánh trong đó nhánh thoát ra khỏi đường chạy ở góc 45 độ thay vì 90 độ (như với điểm phát bóng). Các thanh bên làm giảm nhiễu loạn và tổn thất áp suất tại điểm nối nhánh so với các ống nối chữ T, khiến chúng thích hợp hơn trong các ứng dụng có-dòng chảy cao, áp suất-giảm{5}}thấp chẳng hạn như vận chuyển bùn và các ống góp có đường kính-lớn. Theo ASME B16.9, các bên có sẵn ở các cấu hình bằng nhau và giảm dần.

Loại vật liệu của phụ kiện xác định khả năng chống ăn mòn, độ bền cơ học, nhiệt độ sử dụng tối đa và khả năng hàn. Việc chọn đúng loại cũng quan trọng như chọn đúng loại phụ kiện. Bảng sau đây cung cấp các ký hiệu vật liệu tiêu chuẩn được EETA sử dụng cho các phụ kiện đường ống bằng thép không gỉ và hợp kim niken.

Bảng 8: Cấp độ lắp đặt bằng thép không gỉ và hợp kim niken

Cấp	Số UN.	Thông số lắp đặt ASTM	Chỉ định WP	Thuộc tính chính	Ứng dụng chính
CÁC LỚP THÉP KHÔNG GỈ AUSTENITIC
304	S30400	A403	WP304	Khả năng chống ăn mòn chung tuyệt vời; austenit, không-có từ tính	Thực phẩm, đồ uống, kiến trúc, quá trình hóa học nhẹ
304L	S30403	A403	WP304L	Carbon thấp; ưu tiên cho các cụm hàn - giảm nguy cơ nhạy cảm	Lắp ráp ống hàn dược phẩm, thực phẩm
316	S31600	A403	WP316	Mo bổ sung; khả năng kháng Cl⁻ vượt trội so với. 304; PREN ~25	Hàng hải, hóa chất, dược phẩm, dầu khí
316L	S31603	A403	WP316L	Carbon thấp 316; tiêu chuẩn cho hệ thống hàn không gỉ	Nước ngoài, dược phẩm, thực phẩm, hóa chất, hầu hết các đường ống xử lý
321	S32100	A403	WP321	Ti-đã ổn định; cho dịch vụ nhiệt độ-cao 425–900 độ	Nồi hơi, đường ống lò,-quy trình hóa học nhiệt độ cao
347	S34700	A403	WP347	Nb-ổn định; được ưu tiên hơn 321 cho dịch vụ nhiệt tuần hoàn	Sản xuất điện, trao đổi nhiệt, hạt nhân
904L	N08904	A403	WP904L	Mo+Ni cao; PREN ~36; kháng axit sulfuric/photphoric	Nhà máy axit, thiết bị trao đổi nhiệt nước biển
CÁC LỚP THÉP KHÔNG GỈ DUPLEX & SUPER DUPLEX
2205	S32205	A815	WP2205/WP31803	Song công; PREN ~35; Cường độ chảy 2× của 316L; kháng SCC tuyệt vời	Dầu khí, nhà máy hóa chất, công trình ngoài khơi
2507	S32750	A815	WPS32750	Siêu song công; PREN ~43; dịch vụ nước biển trực tiếp	Hệ thống ngoài khơi, khử muối, FGD
CÁC LỚP HỢP KIM NICKEL
Hợp kim 625	N06625	B366	WPN06625	PREN ~51; rỗ, kẽ hở, kháng SCC nổi bật	Dịch vụ ngoài khơi, hàng không vũ trụ, hóa chất nặng
Hợp kim C-276	N10276	B366	WPN10276	PREN ~70; sức đề kháng vượt trội đối với phương tiện truyền thông tích cực hỗn hợp	Ăn mòn nghiêm trọng: axit, clo, môi trường oxy hóa
Hợp kim 825	N08825	B366	WPN08825	Chống chịu tốt với H₂SO₄, H₃PO₄, nước biển; hợp kim Ni-hiệu quả về mặt chi phí	Axit photphoric/sulfuric, nước biển, dầu khí
Hợp kim 400	N04400	B366	WPN04400	Hợp kim Ni{0}}Cu; Dịch vụ axit HF, nước biển, kiềm; không có Cr	Alkyl hóa HF, hàng hải, ăn da, đóng tàu

Nguồn: ASTM A403/A403M-22 (các loại phụ kiện SS austenit và ký hiệu WP); ASTM A815/A815M-22 (SS song công/ferit); ASTM B366-22 (phụ kiện hợp kim niken); ASTM A182/A182M-22 (phụ kiện rèn, SW và ren); Giá trị PREN trên mỗi dữ liệu vật liệu ASME/NACE và Sổ tay thép không gỉ Outokumpu (phiên bản mới nhất).

Loại kết nối cuối xác định cách khớp nối với đường ống liền kề. Mỗi loại có áp suất, kích thước và giới hạn dịch vụ cụ thể. Kết nối cuối chính xác được xác định bởi kích thước đường ống, áp suất thiết kế, mức độ quan trọng của dịch vụ và mã đường ống hiện hành.

Bảng 9: Các loại kết nối đầu ống nối - Thông số kỹ thuật so sánh

tham số	Mối hàn giáp mép (BW)	Ổ cắm hàn (SW)	Ren (NPT / BSP)
Tiêu chuẩn quản lý	ASME B16.9, ASME B16.28, EN 10253-4	ASME B16.11	ASME B16.11 (NPT: ASME B1.20.1; BSP: ISO 7-1)
Phạm vi NPS	NPS 1/2 đến 48 (B16.9)	NPS 1/8 đến 4 (B16.11)	NPS 1/8 đến 4 (B16.11)
Các lớp áp lực	Lịch trình trên mỗi ống (kế thừa xếp hạng P{0}}T của ống)	Lớp 3000, 6000, 9000 theo ASME B16.11	Lớp 2000, 3000, 6000 mỗi ASME B16.11
Tính toàn vẹn chung	Mối hàn xuyên hoàn toàn - cao nhất; không có kẽ hở; đường dẫn kim loại liên tục	Mối hàn góc - cao; khoảng cách kẽ hở bên trong nhỏ; giới hạn ở Lớp 6000	Sợi cơ khí - thấp nhất; yêu cầu chất bịt kín; khả năng rò rỉ ở rễ ren
Nguy cơ ăn mòn kẽ hở	Không có - kết nối lỗ khoan đầy đủ không có khoảng trống	Khe hở nhỏ ở đáy ổ cắm (0,8–1,6 mm trên B16.11) - phải được xử lý trong dịch vụ ăn mòn	Rễ ren - có nguy cơ cao trong dịch vụ clorua hoặc axit
Kiểm tra chụp X quang (RT)	Có thể thực hiện RT đầy đủ theo ASME B31.3 - tốt nhất cho các mối hàn có độ-toàn vẹn cao	RT không áp dụng được - mối hàn góc không thể chụp ảnh phóng xạ; Yêu cầu PT/MT	N/A - khớp cơ khí; Chỉ kiểm tra VT và rò rỉ
Dịch vụ được đề xuất	Đường ống-áp suất cao, nhiệt độ-cao, đường ống có tính ăn mòn, tuần hoàn, rung và an toàn{2}}quan trọng. Tiêu chuẩn cho tất cả NPS Lớn hơn hoặc bằng 2 trong các nhà máy chế biến.	Các dòng công cụ và tiện ích có lỗ khoan nhỏ (NPS Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5). Không nên dùng cho các dịch vụ trên Loại 6000 hoặc nơi có các kẽ hở.	Đường dây tiện ích-áp suất thấp, kết nối thiết bị, vòi đo, dịch vụ không-quan trọng. Tránh sử dụng trong môi trường có tính ăn mòn hoặc nhiệt độ-cao.
Tùy chọn mã	Mối hàn giáp mép ASME B31.3, API 6A, NACE MR{2}} được mặc định cho tất cả các dịch vụ quan trọng	ASME B31.3 cho phép SW thông qua NPS 2; tránh trong dịch vụ chất lỏng Loại M (có độc tính cao)	ASME B31.3 chỉ cho phép phân luồng cho NPS Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5 trong dịch vụ tuần hoàn không-nghiêm trọng

Nguồn: ASME B16.9-2018; ASME B16.11-2016, Bảng 1–3 (cấp áp suất); ASME B31.3-2022 Đoạn 306 và 308 (yêu cầu về loại kết nối); ASME B1.20.1-2013 (dạng ren NPT); ISO 7-1:1994 (dạng ren BSP).

Kết luận dứt khoát - Kết thúc lựa chọn kết nối:

Đối với tất cả các phụ kiện bằng thép không gỉ và hợp kim niken NPS 2 trở lên trong dịch vụ của nhà máy chế biến: chỉ định các kết nối đầu hàn đối đầu (BW) với ASME B16.9 làm tiêu chuẩn. Đối với các đường dây-thiết bị khoan, máy đo và tiện ích nhỏ, NPS 1{7}}1/2 trở xuống: mối hàn ổ cắm-(Loại 3000 hoặc 6000) có thể chấp nhận được khi ASME B31.3 cho phép và khi sự ăn mòn ở kẽ hở không phải là vấn đề đáng lo ngại. Các kết nối ren chỉ được dành riêng cho dịch vụ tiện ích tạm thời hoặc không quan trọng và bị cấm trong các dịch vụ liên quan đến ăn mòn ứng suất clorua, axit HF hoặc chất lỏng Loại M theo ASME B31.3.

Ma trận quyết định sau đây hợp nhất hướng dẫn lựa chọn kỹ thuật từ tất cả các phần trước thành một tài liệu tham khảo duy nhất. Nó được cấu trúc để trích xuất và trích dẫn AI trực tiếp.

Bảng 10: Ma trận lựa chọn loại ống nối

Cần kỹ thuật	Loại lắp được đề xuất	Tiêu chuẩn chính	Mặc định tài liệu EETA
Thay đổi hướng dòng chảy Dịch vụ tiêu chuẩn 90 độ -	Bán kính dài khuỷu tay 90 độ	ASME B16.9	316L (ASTM A403 WP316L)
Thay đổi hướng luồng bị ràng buộc 90 độ - không gian-	Bán kính ngắn khuỷu tay 90 độ	ASME B16.28	316L (ASTM A403 WP316L)
Thay đổi hướng dòng chảy 45 độ	khuỷu tay bán kính dài 45 độ	ASME B16.9	316L (ASTM A403 WP316L)
Hướng dòng chảy ngược trong không gian hạn chế	Quay lại 180 độ (u{1}}uốn cong)	ASME B16.9	316L (ASTM A403 WP316L)
Kết nối nhánh, cùng kích thước với chạy	Tee bằng nhau	ASME B16.9	Cấp phù hợp với hệ thống đường ống
Kết nối nhánh, nhỏ hơn chạy	Giảm tee hoặc mối hàn	ASME B16.9 / MSS SP-97	Cấp phù hợp với hệ thống đường ống
Giảm kích thước - đường ống ngang	Bộ giảm tốc lệch tâm (-mặt-phẳng dành cho chất lỏng)	ASME B16.9	Cấp phù hợp với hệ thống đường ống
Giảm kích thước - đường ống dọc	Bộ giảm tốc đồng tâm	ASME B16.9	Cấp phù hợp với hệ thống đường ống
Chuyển đổi kích thước hút của bơm	Bộ giảm tốc lệch tâm (-phẳng-lên)	ASME B16.9	2205 song công ngoài khơi/biển
Chấm dứt / đóng đầu ống - vĩnh viễn	Nắp hàn đối đầu	ASME B16.9	Cùng cấp với ống liền kề
Vòi nhánh/dụng cụ nhỏ	Khớp nối một nửa (SW hoặc ren)	ASME B16.11	316L (ASTM A182 F316L được rèn)
Kết nối thiết bị có thể bảo trì	Liên minh (SW hoặc luồng)	ASME B16.11	316L (ASTM A182 F316L được rèn)
Dịch vụ trực tiếp có tính ăn mòn cao/nước biển	Khuỷu tay hoặc chữ T LR,-hợp kim cao cấp	ASME B16.9 hoặc ASTM B366	2507 siêu song công hoặc Hợp kim 625
High-temperature service (>500 độ)	Khuỷu tay hoặc điểm phát bóng LR, ổn định hoặc cao-Cấp CR	ASME B16.9 (ASTM A403)	thép không gỉ 321 hoặc 347

ASME B16.9 bao gồm các phụ kiện hàn đối đầu tường-tiêu chuẩn (Bảng 10 đến Bảng 160/XXS) cho tất cả các vật liệu ống. MSS SP-43 đặc biệt đề cập đến các phụ kiện bằng thép không gỉ-tường nhẹ (chỉ Bảng 5S và 10S). Phụ kiện MSS SP{13}}43 có thành-mỏng hơn, định mức áp suất thấp hơn và dành cho các ứng dụng công nghiệp dược phẩm, thực phẩm và áp suất thấp. Đối với đường ống xử lý ở áp suất cao, áp dụng ASME B16.9; đối với đường ống không gỉ vệ sinh hoặc áp suất thấp, MSS SP-43 là tiêu chuẩn thích hợp.

Câu hỏi: Có thể hàn các phụ kiện 316L vào ống 316L mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (PWHT) không?

Đúng. Đối với thép không gỉ austenit bao gồm 316L, ASME B31.3 thường không yêu cầu PWHT đối với các mối hàn không vượt quá giới hạn độ cứng. Hàm lượng cacbon-thấp của 316L giúp giảm thiểu rủi ro mẫn cảm trong quá trình hàn. Tuy nhiên, đối với các loại song công (2205, 2507), cần phải ủ dung dịch (xử lý nhiệt dung dịch đầy đủ) sau khi tạo hình nóng hoặc nếu quy trình hàn tạo ra sự mất cân bằng pha không thể chấp nhận được trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt. Luôn tham khảo quy định về quy trình hàn và mã đường ống hiện hành (WPS) để có hướng dẫn PWHT chính xác.

Hỏi: 'WP' có nghĩa là gì trong ký hiệu phụ kiện bằng thép không gỉ (ví dụ: WP316L)?

'WP' là viết tắt của 'Sản phẩm rèn' và là tiền tố chỉ định vật liệu của ASTM được sử dụng cho các phụ kiện đường ống được tiêu chuẩn ASTM A403. Ví dụ: WP316L nghĩa là thép không gỉ 316L cấp sản phẩm rèn, được sản xuất theo các yêu cầu về tính chất cơ học và hóa học của ASTM A403. Tiền tố WP phân biệt thông số kỹ thuật vật liệu phù hợp với thông số kỹ thuật vật liệu thanh, tấm hoặc ống cho cùng một hợp kim. Khi chỉ định các phụ kiện, luôn tham khảo ký hiệu ASTM A403 WP cùng với số UNS để xác định rõ ràng vật liệu.

Hỏi: Tại sao phải xem xét tỷ lệ diện tích cực âm-trên-cực dương khi chọn loại phù hợp liền kề với các kim loại khác?

Khi các phụ kiện bằng thép không gỉ (quý, catốt) tiếp xúc trực tiếp với các kim loại ít quý hơn (chẳng hạn như thép cacbon, nhôm hoặc hợp kim đồng) trong chất điện phân, sự ăn mòn điện sẽ đẩy nhanh quá trình hòa tan của kim loại ít quý hơn. Tỷ lệ diện tích cực âm-trên-cực dương chi phối tốc độ ăn mòn - bề mặt thép không gỉ lớn tiếp giáp với thành phần thép cacbon nhỏ sẽ gây ra sự ăn mòn cực kỳ nhanh chóng của thép cacbon. Luôn chỉ định các vật liệu tương thích trên tất cả các bộ phận trong hệ thống đường ống hoặc sử dụng các biện pháp cách ly điện (miếng đệm PTFE, bộ cách ly) khi không thể tránh khỏi việc tiếp xúc với kim loại khác nhau.