ความสำคัญของแรงบิดที่เหมาะสม
แรงบิดของสลักเกลียวที่ใช้ในการประกอบหน้าแปลนควบคุมความเค้นอัดบนปะเก็นโดยตรง หากแรงบิดต่ำเกินไป ปะเก็นจะไม่สามารถซีลได้อย่างเหมาะสม ทำให้เกิดการรั่วไหล หากแรงบิดสูงเกินไป ปะเก็นอาจถูกบดทำลาย สลักเกลียวอาจคราก หรือหน้าแปลนอาจบิดเบี้ยว ความสม่ำเสมอของแรงบิดในสลักเกลียวทั้งหมดมีความสำคัญเท่าเทียมกัน แรงบิดที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดการบีบอัดปะเก็นที่ไม่สม่ำเสมอและเส้นทางการรั่วไหลเฉพาะจุด ข้อต่อหน้าแปลนที่ถูกขันด้วยแรงบิดอย่างเหมาะสมจะกระจายโหลดอย่างสม่ำเสมอรอบเส้นรอบวงทั้งหมด
วัสดุและเกรดของสลักเกลียว
วัสดุสลักเกลียวต้องตรงกับสภาวะการใช้งานของหน้าแปลน เกรดสลักเกลียวที่พบได้ทั่วไป ได้แก่:
| เกรดสลักเกลียว | ข้อกำหนด | ช่วงอุณหภูมิ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| โครม-โมลิบดีนัม | ASTM A193 B7 | -20°F ถึง 1100°F | งานอุณหภูมิสูง |
| สแตนเลส 304 | ASTM A193 B8 | -300°F ถึง 800°F | สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน |
| สแตนเลส 316 | ASTM A193 B8M | -300°F ถึง 800°F | สื่อที่มีคลอไรด์ |
| อุณหภูมิต่ำ | ASTM A320 L7 | -150°F ถึง 700°F | งานอุณหภูมิเย็นจัด |
| ความแข็งแรงสูง | ASTM A193 B16 | -20°F ถึง 1200°F | อุณหภูมิสูง แรงดันสูง |
น็อตต้องตรงกับวัสดุของสลักเกลียวเพื่อความเข้ากันได้ของเกลียวตามมาตรฐาน ASTM A194 ความแข็งแรงครากของวัสดุสลักเกลียวเป็นตัวกำหนดความเค้นสูงสุดที่อนุญาตของสลักเกลียว ซึ่งไม่ควรเกิน 50-70% ของความแข็งแรงคราก เพื่อเผื่อความแปรผันในการประกอบและผลกระทบจากความร้อน
ตารางแรงบิดสลักเกลียว
ค่าแรงบิดแตกต่างกันไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียว ระยะพิทช์เกลียว เกรดวัสดุ และสภาพการหล่อลื่น ตารางต่อไปนี้แสดงช่วงแรงบิดทั่วไปสำหรับสลักเกลียวชนิดสตัด ASTM A193 B7 ที่มีเกลียวหล่อลื่น:
| เส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียว (นิ้ว) | เกลียวต่อนิ้ว | ช่วงแรงบิด (ฟุต-ปอนด์) |
|---|---|---|
| 1/2 | 13 | 50 - 75 |
| 5/8 | 11 | 100 - 140 |
| 3/4 | 10 | 170 - 230 |
| 7/8 | 9 | 260 - 350 |
| 1 | 8 | 380 - 500 |
| 1-1/8 | 8 | 520 - 680 |
| 1-1/4 | 8 | 700 - 920 |
| 1-1/2 | 8 | 1200 - 1600 |
ควรยืนยันค่าแรงบิดกับคำแนะนำของผู้ผลิตปะเก็นเสมอ ชนิดของสารหล่อลื่นส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่อแรงบิดที่ต้องใช้เพื่อให้ได้แรงดึงของสลักเกลียวตามที่กำหนด ดังนั้น สภาพการหล่อลื่นต้องสอดคล้องกันในสลักเกลียวทั้งหมดของข้อต่อ
ลำดับการขัน
ลำดับการขันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบีบอัดปะเก็นที่สม่ำเสมอ รูปแบบการขันแบบสลับฝั่งตรงข้ามตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเริ่มจากสลักเกลียวบนสุด จากนั้นเคลื่อนไปยังสลักเกลียวที่อยู่ตรงข้ามโดยตรง และดำเนินต่อไปตามเข็มนาฬิกาไปยังคู่ตรงข้ามถัดไป ควรใช้แรงบิดในหลายรอบ: โดยทั่วไปคือ 30%, 60% และ 100% ของแรงบิดเป้าหมาย รอบสุดท้ายใช้ตรวจสอบว่าสลักเกลียวทั้งหมดถึงค่าแรงบิดเต็มโดยไม่มีสลักเกลียวใดต่ำกว่าค่าขั้นต่ำ วิธีการแบบค่อยเป็นค่อยไปนี้ป้องกันการบิดเบี้ยวของปะเก็นและรับประกันการบีบอัดที่สม่ำเสมอ
การคำนวณแรงบิด
สมการแรงบิดพื้นฐานคือ T = K x D x F โดยที่ T คือแรงบิด K คือแฟกเตอร์น็อต (ไม่มีมิติ) D คือเส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว และ F คือแรงดึงเป้าหมายของสลักเกลียว แฟกเตอร์น็อต K แตกต่างกันไปตามชนิดของสารหล่อลื่นและสภาพเกลียว: ค่าทั่วไปคือ 0.12 สำหรับเกลียวที่หล่อลื่นด้วย PTFE, 0.15 สำหรับเคลือบโมลิบดีนัม และ 0.20 สำหรับเกลียวที่ไม่ได้หล่อลื่น (ตามสภาพที่ได้รับมา) แรงดึงเป้าหมายของสลักเกลียวต้องทำให้เกิดความเค้นขั้นต่ำของปะเก็นตามที่ผู้ผลิตปะเก็นกำหนด ในขณะที่รักษาความเค้นของสลักเกลียวให้ต่ำกว่า 50-70% ของความแข็งแรงคราก
เครื่องมือสำหรับการขันแรงบิด
ประแจแรงบิดแบบมือเหมาะสำหรับขนาดสลักเกลียวเล็กถึงกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดประมาณ 1 นิ้ว ประแจแรงบิดแบบไฮดรอลิกจำเป็นสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และแรงบิดสูง ให้การควบคุมที่แม่นยำและผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ ประแจผลกระทบแบบนิวแมติกควรใช้สำหรับการ Rundown อย่างรวดเร็วเท่านั้น ไม่ควรใช้สำหรับการขันแรงบิดสุดท้าย เครื่องดึงสลักเกลียวให้การควบคุมแรงดึงที่แม่นยำกว่าวิธีการแรงบิด โดยการวัดการยืดตัวของสลักเกลียวโดยตรง เครื่องมือแรงบิดทั้งหมดควรได้รับการสอบเทียบตามมาตรฐาน ISO 6789 หรือ ASME B107.300 เป็นระยะๆ
ข้อผิดพลาดทั่วไป
การขันแน่นเกินไปทำให้ปะเก็นบดทำลาย สลักเกลียวคราก หรือหน้าแปลนบิดเบี้ยว การขันหลวมเกินไปส่งผลให้ความเค้นของปะเก็นไม่เพียงพอและเกิดการรั่วไหล การข้ามลำดับการขันทำให้เกิดการบีบอัดปะเก็นที่ไม่สม่ำเสมอและการรั่วไหลเฉพาะจุด การใช้เครื่องมือที่สึกหรอหรือเสียหายทำให้ค่าแรงบิดไม่ถูกต้อง การหล่อลื่นที่ไม่ถูกต้องหรือการใช้แฟกเตอร์น็อตที่ผิดอาจส่งผลให้แรงดึงของสลักเกลียวต่ำหรือสูงเกินไป การปฏิบัติตามตารางแรงบิดและลำดับการขันที่แนะนำสำหรับระดับหน้าแปลนและชนิดปะเก็นของคุณเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความน่าเชื่อถือของข้อต่อ
ต้องการความช่วยเหลือด้านแรงบิดสลักเกลียวหรือไม่?
ติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญด้านแรงบิดสลักเกลียวหน้าแปลนสำหรับโครงการถัดไปของคุณ
