Srovnávací analýza jednoduchých lisovaných a dvojitých lisovaných tvarovek z nerezové oceli
V potrubních systémech z nerezové oceli jsou běžnými způsoby připojení jednoduchá lisovaná tvarovka a dvojitá lisovaná tvarovka. Následující text poskytuje podrobné srovnání z hlediska mechanického výkonu, výkonu těsnění, aplikačních scénářů a zahrnuje podpůrná data s ohledem na domácí i mezinárodní normy a zjištění výzkumu.
1. Srovnání mezinárodních norem
1.1. ASTM A270 a ASTM A312
ASTM A270aASTM A312jsou klíčové normy publikované Americkou společností pro testování a materiály (ASTM), široce používané při výrobě trubek a tvarovek z nerezové oceli.
ASTM A270: Používá se především pro sanitární aplikace v trubkách z nerezové oceli, s důrazem na čistotu a odolnost proti korozi. Tato norma specifikuje fyzikální vlastnosti, ale nezaměřuje se na jedinečné vlastnosti lisovaných tvarovek.
ASTM A312: Platí pro průmyslové bezešvé a svařované trubky z nerezové oceli s důrazem na pevnost a odolnost proti korozi při vysokém tlaku a vysoké teplotě. Tato norma úzce souvisí s požadavky na pevnost lisovaných tvarovek, zejména dvojitých lisovaných tvarovek.
1.2. EN 10312
EN 10312je evropská norma, která pokrývá specifikace pro tenkostěnné nerezové trubky a jejich tvarovky, včetně lisovacích tvarovek.
Jednoduché lisování: Podle normy EN 10312 musí jednotlivé lisovací tvarovky splňovat určité požadavky na pevnost v tahu a tlaku, ale jsou omezeny ve vysokotlakých aplikacích.
Dvojité lisování: Dvojité lisovací tvarovky jsou v této normě více doporučovány, zejména pro vysokotlaké a průmyslové aplikace. Norma vyžaduje dvojité lisované spoje, aby prošly přísnými testy těsnění a odolnosti proti únavě.
2. Mezinárodní výzkumná zjištění
2.1. Studie pevnosti v tahu a pevnosti spojení
Některé mezinárodní studie, jako jsou ty publikované vJournal of Materials Processing Technology, prověřili pevnost v tahu a pevnost spojení lisovaných tvarovek z nerezové oceli:
Výsledky výzkumu: Dvojité lisovací tvarovky překonávají jednotlivé lisovací tvarovky v pevnosti v tahu a vykazují průměrné zvýšení asi 15-20%. Je to proto, že konstrukce dvojitého lisu poskytuje rovnoměrnější rozložení napětí a snižuje lokalizovanou koncentraci napětí.
Aplikační scénáře: Studie zvláště zdůrazňuje, že dvojité lisovací tvarovky jsou lepší v prostředích vyžadujících prodlouženou odolnost vůči namáhání, jako je námořní, petrochemický a jaderný průmysl.
2.2. Studie odolnosti proti únavě
V jiné studii publikované vInternational Journal of Fatigue, výzkumníci testovali výkon lisovacích tvarovek z nerezové oceli při opakovaném zatížení, aby analyzovali jejich odolnost proti únavě:
Výsledky výzkumu: Dvojité lisovací tvarovky si udržely dobré utěsnění a strukturální integritu i po 500000 cyklech plnění, zatímco jednoduché lisovací tvarovky začaly vykazovat mírné prosakování po 300000 cyklech. To znamená, že dvojité lisovací tvarovky mají delší životnost za podmínek vysokofrekvenčního použití.
2.3. Studie těsnění a prevence úniku
Studie provedená Fraunhoferským institutem v Německu se zaměřila na těsnicí výkon:
Jednoduché lisování: Při normální teplotě a tlaku je rychlost netěsnosti jednotlivých lisovacích tvarovek v rozsahu 10^-5 cm³/s, což odpovídá standardům pro běžné obytné vodní systémy.
Dvojité lisování: Rychlost úniku u dvojitých lisovacích tvarovek je menší než 10^-6 cm³/s. Ve vysokotlakém nebo korozivním prostředí prokázaly dvojité lisovací tvarovky výrazně lepší prevenci úniku. Studie poukázala na to, že dvojitá těsnící struktura dvojitých lisovacích tvarovek výrazně zvyšuje spolehlivost těsnění.
3. Mezinárodní aplikační scénáře
3.1. Průmyslové a vysokotlaké systémy
Evropa: V Evropě jsou dvojité lisovací tvarovky široce používány ve výškových budovách a průmyslových potrubních systémech, zejména ve vysokotlakých parních a plynových přenosových systémech, kde je kritická odolnost vůči vysokému tlaku a těsnění.
Severní Amerika: V Severní Americe ropný a plynárenský průmysl obvykle volí dvojité lisovací tvarovky kvůli jejich delší životnosti a vynikajícímu těsnícímu výkonu v drsných prostředích.
3.2. Veřejná zařízení a obytné budovy
evropské normy(např. EN 10312) také doporučují používat dvojité lisovací tvarovky v systémech zásobování vodou obytných a komerčních budov, zejména pro výškové budovy, aby byla zajištěna dlouhodobá stabilita a bezpečnost.
Spojené státy: Jednoduché lisovací tvarovky se častěji používají v obytných vodovodních systémech ve Spojených státech kvůli jejich snadné instalaci a nižší ceně, ale předpisy obvykle vyžadují dvojité lisovací tvarovky pro výškové budovy.
Závěr
Integrací domácích a mezinárodních norem a výsledků výzkumu lze vyvodit následující závěry:
Mechanický výkon: Mezinárodní studie a normy také podporují vynikající pevnost v tahu, odolnost proti únavě a těsnicí výkon dvojitých lisovaných tvarovek, zejména ve vysokotlakém a složitém prostředí.
Utěsnění a prevence úniku: Mezinárodní normy (jako je EN 10312) a výzkum zdůrazňují vynikající těsnicí výkon dvojitých lisovaných tvarovek, díky čemuž jsou vhodné pro náročnější průmyslové a rezidenční aplikace.
Aplikační scénáře: Dvojité lisovací tvarovky jsou celosvětově široce používány ve výškových budovách, průmyslových potrubích a vysokotlakých systémech, zatímco jednoduché lisovací tvarovky jsou vhodnější pro nákladově citlivé a méně náročné aplikace.
Kombinace domácích a mezinárodních údajů a norem poskytuje komplexnější a vědecky podložený základ pro výběr vhodných armatur pro projekt. Pro další hloubkový výzkum nebo specifická aplikační doporučení je třeba nahlédnout do příslušných norem a technické literatury.