"شفة" الأنبوب عبارة عن حلقة معدنية ، ملحومة عادةً بنهاية الأنبوب ، مع ثقوب مثقوبة موازية للخط المركزي للأنبوب لاستيعاب العديد من البراغي:
قبل شد البراغي ، يتم إنشاء وصلات شفة محكمة الضغط عن طريق وضع حشية على شكل دونات بين أزواج الشفة. الجوانات مصنوعة من مواد أكثر نعومة من مواد الفلنجات. سيتم "سحق" الحشية بين شفتين لإغلاق جميع مسارات التسرب المحتملة.
هذه صورة لمقياس تدفق مغناطيسي Rosemount مُثبت مع 4- وصلات شفة برغي:
يكشف الفحص الدقيق للوصلات ذات الحواف عن المسافة بين أوجه الحافة الناتجة عن مادة الحشية "المحصورة" بين أزواج الفلنجات.
في الصورة التالية ، يمكن رؤية اثنين من وصلات شفة الأنبوب الضخمة على طرفي قطعة أنبوب "بكرة" قصيرة نوعًا ما. يوفر العدد الهائل من المسامير التي تربط كل مجموعة شفة معًا مؤشرًا لضغط السائل بالداخل ، والذي يتجاوز في هذه الحالة 1 ، 000 رطل لكل بوصة مربعة!
على غرار حواف مقياس التدفق الموضحة أعلاه ، تعرض الفجوات بين وجوه حلقة الحافة المساحة التي تشغلها الحشية التي تشكل ختمًا محكم الضغط بين أسطح الحافة.
تتمثل إحدى الطرق الشائعة لتركيب حشية شفة كهذه في تثبيت نصف البراغي فقط (في الفتحات الموجودة أسفل الخط المركزي للأنبوب) ، وإسقاط الحشية بين الفلنجات ، وإدخال البراغي المتبقية ، ثم إحكام ربط جميع البراغي بعزم الدوران المناسب:
تتنوع الحواف في تصميم الختم ومواد الحشية اللازمة. واحدة من أكثر تصاميم "الوجه" انتشارًا في الولايات المتحدة هي شفة الوجه المرتفع (RF) ، والتي تهدف إلى سد الحشية عبر سلسلة من الأخاديد متحدة المركز المقطوعة على وجه الحافة. تخلق هذه الأخاديد سطحًا مانعًا للتسرب بمسار تسرب أطول بكثير مما لو كانت الوجوه ناعمة ، لذلك لا تشجع على تسرب سائل المعالجة المضغوط.
يُعرف نوع آخر من وجه الحافة بمفصل من النوع الحلقي (RTJ). في هذا التصميم ، تتلاءم الحلقة المعدنية الفريدة مع أخدود منحوت في وجوه كل من حواف التزاوج ، وتضغط وتملأ الأخدود عندما يتم شد الفلنجات بشكل صحيح. غالبًا ما تستخدم فلنجات RTJ في حالات الضغط العالي حيث يكون التحكم في التسرب أكثر صعوبة. لتحقيق الختم المناسب ، يجب أن تكون أخاديد شفة RTJ خالية تمامًا من المواد الدخيلة وأن تكون جيدة التشكيل (غير مشوهة).
يحدد معيار ANSI (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير) 16.5 نظام "فئات الضغط" لتصنيف الشفاه في الولايات المتحدة. يتم تحديد فئات الضغط هذه بأرقام متبوعة بـ "جنيه" أو "رطل" أو "#". تتضمن فئات ضغط ANSI الشائعة 150 # و 300 # و 400 # و 600 # و 900 # و 1500 # و 2500 #. والجدير بالذكر أن أرقام الفئات هذه لا تتوافق على الفور مع تصنيفات الضغط في PSI ، ولكنها تتناسب مع الضغط (على سبيل المثال ، سيكون للشفة 600 # تصنيف ضغط أعلى من شفة 300 # ، وتكون جميع العوامل الأخرى متساوية). لا تعتمد معدلات الضغط على "فئة" الفلنجة فحسب ، بل تعتمد أيضًا على درجة حرارة العمل ، حيث تميل المعادن إلى أن تصبح أكثر هشاشة في درجات الحرارة المرتفعة. في الأصل ، استندت تسميات فئة ANSI إلى تصنيفات خدمة خط البخار لهذه الشفاه. شفة 250 # ، على سبيل المثال ، تم تصنيفها على هذا النحو لأنها كانت مخصصة للاستخدام في خدمة الأنابيب مع بخار مشبع عند 250 رطل لكل بوصة مربعة (و 400 درجة فهرنهايت).
مع تقدم علم المعادن ، أصبحت هذه الشفاه قادرة على تحمل ضغوط أكبر في درجات حرارة أعلى ، لكن التصنيف الأولي "للجنيه" ظل دون تغيير. هذا الموقف مشابه لتصنيف "الحمولة" للشاحنات الأمريكية الخفيفة: الشاحنة "طن واحد" قادرة على سحب أكثر من 2 ، 000 رطل من الشحن. يشير التعيين "طن واحد" إلى تصميم معين تم اعتماده من قبل لحوالي 2 ، 000 رطل ، ولكن نظرًا للتقدم في علم المعادن والتصنيع أصبح الآن قادرًا على تحمل أكثر من تلك السعة بشكل ملحوظ.
لكي تعمل بشكل صحيح ، يجب أن يكون لحواف الأنابيب والمكونات تصنيفات وأقطار متطابقة. على سبيل المثال ، لا يمكن توصيل صمام تحكم بجسم ذي حواف تم تصنيفه على أنه 4- بوصة ANSI class 300 # شفة مواسير بشفة أنبوبية أخرى مقاس 4- بوصة من فئة ANSI 300 #. إذا تم إقران فلنجات فئة الضغط غير المتطابقة معًا ، فسوف تتعرض السلامة المادية لنظام الأنابيب للخطر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب اختيار أنواع الحشية المناسبة لتتوافق مع فئة ضغط حواف التزاوج. وبالتالي ، يجب النظر إلى كل تقاطع ذي حواف على أنه نظام كامل ، مع ضمان سلامته فقط إذا كانت جميع مكوناته مصممة للعمل معًا.
عند شد البراغي التي تربط شفتين معًا ، من الضروري توزيع ضغط البرغي بالتساوي بحيث لا يتلقى أي جزء من الشفة ضغطًا أكبر بكثير من أي مكان آخر. في عالم مثالي ، ستقوم في نفس الوقت بربط جميع البراغي بنفس حد عزم الدوران. نظرًا لاستحالة تحقيق ذلك باستخدام مفتاح ربط واحد ، فإن أفضل خيار هو شد الصواميل بالتتابع في مراحل زيادة عزم الدوران. يوضح الرسم البياني التالي تسلسل عزم الدوران (تشير الأرقام إلى الترتيب الذي يجب شد البراغي به):
باستخدام مفتاح ربط واحد ، يمكنك تطبيق عزم دوران أولي على كل مسمار بالترتيب الموضح. بعد ذلك ، سيتم تكرار عملية الشد مع زيادة عزم الدوران لدورات إضافية حتى يتم إحكام ربط جميع البراغي بقيمة عزم الدوران المحددة. لاحظ كيف يتناوب تسلسل عزم الدوران عبر الأرباع الأربعة للحافة ، مما يضمن سحق الحواف بالتساوي مع إحكام كل مسمار تدريجيًا. Cross-torquing هو المصطلح الشائع لهذه التقنية من الأرباع المتناوبة حول الدائرة.
هناك مفاتيح ربط متخصصة تسمى مفاتيح ربط العزم لقياس عزم الدوران المطبق أثناء فتح الشد
عند التعامل مع وصلات الأنابيب ذات الحواف ، من الضروري إزالة البراغي الموجودة في الجانب البعيد. في التطبيقات الأساسية ذات الضغط العالي ، تتم مراقبة الامتداد الفعلي لكل مسمار شفة كمؤشر مباشر لقوة التثبيت. يشتمل مسمار معين يتم تسويقه تحت اسم العلامة التجارية Rotabolt على مؤشر إجهاد خاص به ، مما يسمح للميكانيكي بتحديد ما إذا كان البرغي مشدودًا بشكل كافٍ بغض النظر عن الأداة المستخدمة. من الشفة قبل فك البراغي r الأنبوب لفك مسامير الفلنجة أولاً على الجانب المقابل ، إذا كان هناك أي ضغط داخل الأنبوب ، فيجب أن يتسرب أولاً ، ويبتعد عنك على جانب الحافة الأقرب إليك. هذا مجرد إجراء احترازي ضد تناثر سوائل العملية على وجهك أو جسمك في حالة تراكم الضغط داخل أنبوب ذي حواف. من خلال الوصول إلى ove
الميزة الفريدة لوصلات الأنابيب ذات الحواف هي القدرة على إدخال صفيحة معدنية فارغة تُعرف باسم ستارة فوق أو بين أوجه الحافة ، وبالتالي منع التدفق. يكون هذا مفيدًا عندما يجب سد الأنبوب بشكل شبه دائم ، على سبيل المثال عندما يتم إيقاف تشغيل جزء من الأنابيب أو عندما يجب إغلاق قسم الأنابيب لأسباب تتعلق بالسلامة أثناء عمليات الصيانة.
لتثبيت ستارة ، يجب إتلاف مفصل الشفة ، ثم يجب فصل الحواف عن بعضها لتكوين المساحة المناسبة. بعد وضع الحشيات البديلة والستار ، يمكن إعادة تثبيت المسامير ذات الحواف وعزمها بالقيمة المحددة. فيما يلي لقطة لستارة من الفولاذ المقاوم للصدأ (غير مثبتة على أنبوب) ، مع علامتي رفع ملحومتين يمكن رؤيتهما بوضوح للمساعدة في التعامل مع هذا الجهاز الثقيل:
في التطبيقات التي يحدث فيها "التعمية" بشكل متكرر ، يمكن تركيب نوع دائم من المكفوفين يعرف باسم ستارة الرؤية لتسهيل المهمة. تتكون ستارة النظارات من لوحة قياسية عمياء مرتبطة بعلامة تبويب قصيرة بحلقة بقطر متساوٍ يشبه مخططها الخارجي زوجًا من النظارات:
يمكن تصميم وبناء نظام الأنابيب مع وضع سماكة الستارة في الاعتبار ، مع بقاء الفجوة من الحافة إلى الحافة ثابتة في كل من الحالتين "المفتوحة" و "العمياء". هذا مفيد بشكل خاص في أنظمة الأنابيب الكبيرة للغاية ، لأن القوة اللازمة لفصل أوجه الفلنجات التي سبق تزاوجها قد تكون كبيرة جدًا.
الصورة التالية تصور ستارة مشهد موضوعة بحيث يكون النصف "الأعمى" المطلي باللون الأصفر مكشوفًا والنصف "المفتوح" محصور بين حواف الأنبوب للسماح بالتدفق عبر ذلك الأنبوب:
هذه الصورة التالية تصور ستارة مشهد موضوعة في الاتجاه المعاكس ، مع نصف "مفتوح" مكشوف والنصف "الأعمى" يقيد تدفق السائل عبر الأنبوب:
