Colze, te, reductor, tapa: s'expliquen els tipus d'accessoris de canonada - Coneixements

Els accessoris de canonades són la columna vertebral de tots els-sistemas de manipulació de fluids. Tant si esteu dissenyant una refineria petroquímica, un bucle d'aigua-per a-injecció farmacèutica, una plataforma petroliera en alta mar o una central elèctrica d'alta-temperatura, els accessoris de canonades compleixen tres funcions essencials: canvien la direcció del flux, ramifiquen el flux en diversos camins, connecten canonades de diferents mides i s'acaben o segellen.

Les conseqüències d'una selecció incorrecta d'ajustaments són greus. Un ajust de pressió incorrecta pot trencar-se en condicions de funcionament normals. Un accessori fabricat amb un material incompatible es pot corroir, contaminar el fluid del procés o provocar una fallada catastròfica als mesos de la posada en marxa. Un ajust fet amb l'estàndard dimensional incorrecte crea malsons de muntatge, defectes de soldadura i reelaboració costosa.

Elbow Tee Reducer Cap Types

Aquest article s'estructura com a referència tècnica definitiva. Cobreix tots els principals tipus d'accessoris de canonades - colzes, tees, reductors, taps, acoblaments, unions, creus i laterals - amb definicions estandarditzades, estàndards dimensionals, graus de materials, classificacions de pressió i orientació de selecció, tot recolzat per taules de dades objectives amb citacions de fonts explícites. L'objectiu és un recurs que és útil simultàniament per a un enginyer sènior de canonades que especifiqui canonades de procés ASME B31.3 i accessible per a un estudiant que trobi accessoris de canonades per primera vegada.

Totes les especificacions d'ajust de canonades professionals comencen amb estàndards. Els estàndards defineixen la geometria, les dimensions, les toleràncies, els requisits del material, les classificacions de pressió-temperatura i els requisits de marcatge. Especificar un ajust "a l'estàndard" no és burocràcia - és el mecanisme pel qual la intenció d'enginyeria es tradueix de manera fiable en un producte fabricat.

Taula 1: Normes internacionals primàries per a accessoris de canonades

Estàndard	Organisme emissor	Àmbit i aplicació
ASME B16.9	ASME	Accessoris-de soldadura a tope-fabricats en fàbrica (colzes, tees, reductors, taps, creus). Mides NPS 1/2 a 48. L'estàndard més àmpliament referenciat a nivell mundial per a accessoris de soldadura a tope-de canonades de procés.
ASME B16.11	ASME	Accessoris forjats - endoll-soldat i roscat (colzes, tees, acoblaments, taps, creus). Mides NPS de 1/8 a 4. Per a aplicacions d'alta-càrrega i-perforació.
MSS SP-43	MSS	Accessoris-de soldadura a tope d'acer inoxidable forjat (paret-de llum, horaris 5S i 10S). Suplements ASME B16.9 per a inoxidable de paret-prima que s'utilitza en serveis farmacèutics, alimentaris i de baixa-pressió.
MSS SP-97	MSS	Accessoris de sortida de branca de soldadura, roscats i roscats{0}}reforçats de manera integral (o-permet: weldolet, sockolet, threadolet). Defineix la geometria dels accessoris de reforç de branques.
EN 10253-4	CEN	Accessoris de canonades de soldadura-a tope - Part 4: acers inoxidables austenítics i austenítics-ferrítics (dúplex) forjats. Estàndard europeu equivalent a ASME B16.9 per inoxidable. Dimensions alineades amb la canonada EN 10216-5.
ASME B16.28	ASME	Culata d'acer forjat-soldant colzes i retorns de radi curt. Cobreix la geometria del colze de -radi curt (SR) on l'espai està restringit.
ASME B16.49	ASME	Corbes d'inducció de soldadura-acer forjat-fabricades en fàbrica per a sistemes de transport i distribució. Per a corbes de gran-diàmetre-instal·lades al camp.
ASTM A403	ASTM	Especificació per a accessoris de canonada d'acer inoxidable austenític forjat. Defineix la composició química, les propietats mecàniques i els requisits de prova per a accessoris de soldadura a tope-SS austenítiques (304, 316, 321, 347, etc.).
ASTM A815	ASTM	Especificació per a accessoris de canonades d'acer inoxidable ferrític, ferrític/austenític i martensític. Cobreix graus dúplex (2205, 2507) i ferrítics.
ASTM B366	ASTM	Especificació per a accessoris-fabricats de níquel forjat i aliatges de níquel. Cobreix l'aliatge 625, C-276, 825, 400 i altres accessoris d'aliatge de níquel.

Font: 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-2626, ASTM B-32626

Ancolzeés un accessori de canonada que canvia la direcció del flux en un sistema de canonades. És l'accessori més utilitzat en qualsevol disposició de canonades. Els colzes s'especifiquen pel seu angle de flexió, el seu radi (llarg o curt), la seva mida (NPS) i el tipus de connexió final (soldadura a tope, soldadura de socket o roscada). Entendre la distinció del radi és fonamental per al disseny hidràulic.

Steel Elbow Fittings

Colzes de radi llarg i radi curt

El radi d'un colze determina amb quina brusca canvia la direcció del flux i, per tant, quanta caiguda de pressió crea i quant espai consumeix. Els dos tipus de radi estàndard es defineixen pel seu radi de línia central en relació amb la mida nominal de la canonada:

Colze de radi llarg (LR):Radi de la línia central=1.5 × NPS. Crea un canvi gradual en la direcció del flux. Menor caiguda de pressió, reducció de la turbulència i menys erosió al revolt. Preferit per a la majoria d'aplicacions de canonades de procés. Especificat a ASME B16.9.

Colze de radi curt (SR):Radi de la línia central=1.0 × NPS. Més compacte, però crea una major turbulència i caiguda de pressió. S'utilitza només quan les restriccions d'espai són extremes. Especificat a ASME B16.28.

Taula 2: Radi llarg i colze de radi curt - Comparació de dimensions clau i rendiment

Paràmetre	Colze de radi llarg (LR).	Colze de radi curt (SR).
Estàndard rector	ASME B16.9 (soldadura a tope); ASME B16.11 (SW/roscat)	ASME B16.28 (soldadura a tope)
Radi de la línia central	1,5 × NPS (p. ex., 6" per a NPS 4")	1,0 × NPS (p. ex., 4" per a NPS 4")
Caiguda de pressió en funció de la canonada recta (base ASME B16.9, NPS 4, aigua a 3 m/s)	~6 × longitud de canonada equivalent	~ 12 × longitud de canonada equivalent
Risc d'erosió/turbulència	Canvi gradual de vector velocitat - inferior	Canvi brusc - més alt, fluxos secundaris
Espai necessari	Un - més gran requereix un sobre d'encaminament més gran	Compacte - preferit en bastidors congestionats
Aplicacions preferides	Tubs de procés, productes farmacèutics, alimentaris, químics, petroli i gas, la majoria dels sistemes ASME B31.3	Conduccions de serveis públics, zones congestionades, intercanviadors de calor, corbes de retorn en espai limitat
Cost relatiu	Estàndard - disponible a tots els graus	Cost lleugerament superior; menys varietat d'inventari
Gamma NPS (ASME)	NPS 1/2 a 48 (B16.9)	NPS 1/2 a 24 (B16.28)

Font: ASME B16.9-2018, Taula 1 (dades dimensionals); ASME B16.28-2018; Document tècnic de la grua 410 (longituds equivalents de caiguda de pressió).

Els colzes es fabriquen amb angles de flexió estàndard. Els tres més comuns són:

Colze de 90 graus:El cavall de batalla dels sistemes de canonades. Canvia la direcció del flux 90 graus. Amb diferència, el colze especificat amb més freqüència.

Colze de 45 graus:Canvia la direcció del flux en 45 graus. S'utilitza quan l'encaminament requereix un canvi de direcció més suau. Caiguda de pressió inferior a 90 graus.

Retorn de 180 graus (corba en U-):Inverteix completament la direcció del flux. S'utilitza en col·lectors d'intercanviadors de calor, sistemes de bobines i allà on el flux s'ha de duplicar en un espai compacte.

Conclusió definitiva - Selecció del colze:

Per a totes les aplicacions estàndard de canonades de procés subjectes a ASME B31.3 o B31.1, especifiqueu colzes de radi llarg de 90-graus a ASME B16.9 com a predeterminat. Els colzes de radi curt només s'han d'especificar quan les limitacions d'espai estan documentades i aprovades, i es prohibeixen en serveis amb purins erosius, gasos d'alta velocitat o canonades enganxables on s'apliquen requisits de radi de corba mínim.

A samarretaés un accessori de canonada en forma de T-que permet dividir el flux o combinar-lo en un sol tub. Les tees s'especifiquen per la mida del traçat (el camí de la-conducta) i la mida de la sortida de la branca. Existeixen dos tipus fonamentals:

Tee Fittings

Tee igual (recte):Les tres sortides tenen la mateixa mida nominal de canonada. S'utilitza quan el camí del flux de la branca ha de tenir la mateixa capacitat que el recorregut. Es denota com a NPS A × NPS A × NPS A.

Tee reductor:La sortida de la branca és més petita que la sortida. S'utilitza quan la branca dóna servei a un camí de flux més petit - el tipus més comú a les canonades de procés. Es denota com a NPS A × NPS A × NPS B (on B < A).

Taula 3: Comparació d'ajustaments en T - Tee igual en comparació amb alternatives de connexió en T reducció i connexió de branca

Paràmetre	Tee igual	Tee reduït	Adaptador de sortida Weldolet / Branch (MSS SP-97)
Estàndard	ASME B16.9 / EN 10253-4	ASME B16.9 / EN 10253-4	MSS SP-97 (weldolet, sockolet, threadolet)
Relació de ram{0}}a-execució	1:1 (només mides iguals)	Reducció de branca de fins a 1:4	Fins a 1:8 o més; flexible
Classe de pressió	Classificació de programació completa de canonades segons ASME B16.9	Classificació de programació completa de canonades segons ASME B16.9	Dissenyat per igualar o superar la classificació de la canonada de funcionament segons MSS SP-97
Reforç	El recorregut integral - i el mur de branca proporcionen reforç	Integral - com l'anterior	El weldolet integral - proporciona la substitució de l'àrea completa a la branca
Distribució del cabal	Divisió igual - tant en branca com en cursa porten capacitat equivalent	Reducció controlada de la branca - amb la mida del flux requerit	Dimensió de branca totalment flexible independent de la canonada
Es requereixen juntes de soldadura	3 (dues soldadures de tirada + una soldadura de branca en el muntatge)	3 (igual que el tee igual)	2 (weldolet soldat al corrent; tub de branca soldat a weldolet)
Aplicació típica	Capçaleres principals, col·lectors de distribució igual	Branques de canonades de procés, aixetes d'instruments, preses de serveis públics	Colat en calent, ramificació de tubs existents, relacions de reducció molt altes
Cost relatiu	Element estàndard de - alt-volum baix	Element de catàleg estàndard - de baix a mitjà	Mitjana a alta - muntatge individual més mà d'obra d'instal·lació

Font: ASME B16.9-2018 (dades tee dimensional); MSS SP-97-2012 (especificacions de sortida de weldolet/sucursal); Document tècnic de la grua 410 (dades de resistència al flux).

Conclusió definitiva - Selecció de tee:

Per a la majoria de connexions de branques de canonades de procés NPS 2 i més grans, especifiqueu tees reduïdes o iguals a ASME B16.9 com a solució principal. Els Weldolets per MSS SP-97 són preferits quan la canonada de corrent ja està instal·lada (evitant un reemplaçament complet de la bobina), quan la proporció de branca -a-passa 1:4, o quan la canonada de corrent és d'una mida no disponible com a te. No utilitzeu mai un coixinet de reforç (branca de coixinet) com a substitut d'un weldolet en servei d'alta-pressió, cíclic o temperatura elevada sense una anàlisi específica d'enginyeria.

A reductorés un accessori de canonada que connecta dues canonades de diferents diàmetres, permetent que la mida de la canonada canviï al llarg del camí del flux. Els reductors són inevitables sempre que les condicions del procés requereixin un canvi en la velocitat del flux, el diàmetre de la canonada o on es connectin equips amb diferents mides de broquet. Dos tipus es defineixen per geometria:

Reducer Fittings

Reductor concèntric:Les línies centrals de les canonades d'extrem-gran i petit-són co-axials (alineades). El con és simètric al voltant de la línia central de la canonada. S'utilitza en canonades verticals i on s'ha de mantenir la continuïtat de la línia central.

Reductor excèntric:Les línies centrals dels dos extrems estan compensades per la diferència de radis. Un costat del reductor és pla. Essencial a les canonades horitzontals per evitar l'acumulació de líquid (-costat pla- cap amunt) o l'acumulació de gas (-cost pla-avall) a la transició.

Taula 4: Reductor concèntric i excèntric - Comparació geomètrica i d'aplicacions

Paràmetre	Reductor concèntric	Reductor excèntric
Característica geomètrica	con simètric; ambdues línies centrals de canonades coaxials	con asimètric; un costat pla; línies centrals compensades per (D₁-D₂)/2
Estàndard rector	ASME B16.9 (el mateix accessori cobreix els dos tipus; especificat per l'enginyer)	ASME B16.9 (igual que concèntric; l'orientació s'especifica als dibuixos d'enginyeria)
Longitud cara{0}}a-cara	Segons ASME B16.9 Taula 2 - igual per als dos tipus per a la mateixa reducció de NPS	Segons ASME B16.9 Taula 2 - igual que concèntric per a la mateixa reducció de NPS
Ús en canonades horitzontals	No preferit - crea butxaca a la inversió; risc de trampa de líquids en sistemes de gas o trampa de vapor en sistemes de líquids	El costat pla preferit - cap amunt evita l'acumulació de líquid a les línies de gas; el costat pla cap avall evita el bloqueig de vapor a les línies de líquid
Ús en canonades verticals	Patró de flux simètric de l'opció estàndard -; cap preferència direccional	Menys comú; la geometria excèntrica no ofereix cap avantatge en els recorreguts verticals
Línies d'aspiració de la bomba	S'evita - crea bosses de vapor i un perfil de velocitat desigual entrant a l'impulsor de la bomba	L'orientació obligatòria - plana-lateral-amunt proporciona un perfil de velocitat uniforme i evita la cavitació
Conduccions piggable	Acceptable si el canvi de forat es troba dins de la tolerància de l'eina de pigging	El - costat pla-avall-necessari garanteix que el porc viatgi per l'invertit sense quedar-se enganxat
Caiguda de pressió	- equivalent a aproximadament 0,5 caps de velocitat per a una reducció gradual (Idelchik, 2008)	Equivalent - mateixa pèrdua hidràulica que concèntrica per a la mateixa NPS i programació de paret

Font: ASME B16.9-2018 Taula 2 (dades dimensionals); Idelchik, IE, Handbook of Hydraulic Resistance, 4a ed., 2008 (coeficients de pèrdua de pressió); ASME B31.3-2022 Capítol VI (requisits d'aspiració de la bomba).

Conclusió definitiva - Selecció del reductor:

Els reductors excèntrics amb una orientació plana-lateral-amunt són obligatoris per a totes les línies d'aspiració horitzontals de la bomba, les línies de drenatge per gravetat- i les seccions de canonades que es poden muntar. Els reductors concèntrics són adequats per a recorreguts verticals, línies d'aspiració del compressor en servei de gas i llocs on la continuïtat de la línia central és requerida pel disseny mecànic o de procés. La distinció no és estètica - una orientació incorrecta provoca problemes de camp que són costosos de corregir després de la instal·lació.

A tapa de canonadaés un accessori que segella o tanca l'extrem d'una canonada. S'utilitza per acabar permanentment o temporalment una canonada, cegar un broquet durant la construcció o preparar un sistema per a una futura expansió. Els taps es troben entre els accessoris estructurals més crítics d'un sistema de canonades - són recipients a pressió de tancament complet-per dret propi, subjectes a la pressió i la temperatura de disseny complet del sistema.

Steel Cap Fittings

Taula 5: Tapa de canonada - Paràmetres d'especificació clau segons ASME B16.9

Paràmetre	Especificació ASME B16.9 - Tapa de canonada
Estàndard rector	ASME B16.9-2018 (tapes de soldadura a tope, NPS 1/2 a 48); ASME B16.11 (tapes roscades forjades, NPS 1/8 a 4)
Geometria de la tapa	Forma de cap hemisfèrica, el·lipsoïdal o eixuta; Els taps ASME B16.9 es fabriquen amb el mateix diàmetre exterior que el tub coincident; profunditat interior per taula estàndard
Classe de pressió	El mateix nivell de pressió-basat en el calendari que la canonada i altres accessoris B16.9 coincidents; no hi ha una taula de classificació de pressió separada a la classificació ASME B16.9 - heretada de la programació de canonades i la qualitat del material
Gruix de paret mínim	Cal que tingui almenys el gruix mínim requerit de la canonada coincident; verificat per la prova hidrostàtica del fabricant o calculat segons les fórmules ASME Section VIII Div. 1
Tipus d'extrems disponibles	La soldadura a tope (BW) - coincideix amb el forat de la canonada; Soldadura de sòcol (SW) segons ASME B16.11; Roscat (NPT/BSP) segons ASME B16.11
Requisits de marcatge	S'ha de marcar amb el nom del fabricant/marca comercial, NPS, programació, grau de material/UNS, número de calor, designació ASME B16.9 i qualificació "WP" (pressió de treball)
Requisit de prova	Prova hidrostàtica segons ASME B16.9 Secció 9 O un examen alternatiu de NDE acceptable segons s'acordi entre el fabricant i el comprador
Graus de materials comuns	ASTM A403 WP316L, WP304L, WP321, WP347 (SS austenític); ASTM A815 WP2205, WP2507 (dúplex); ASTM B366 WPN06625 (aliatge 625); WPN10276 (C-276)

Font: ASME B16.9-2018, Seccions 7 (dimensions), 9 (assaig) i 10 (marcatge); ASME B16.11-2016; ASTM A403/A403M-22; ASTM B366-22.

Conclusió definitiva - Selecció de límit:

Els taps s'han d'especificar amb el mateix programa i grau de material que la canonada adjacent per garantir la compatibilitat dimensional i de pressió. No utilitzeu mai un tap roscat com a tancament permanent als sistemes de soldadura-a tope. Per als tancaments temporals durant les proves hidrostàtiques o la construcció, les persianes d'ulleres o les brides en blanc poden ser preferibles als taps permanents, ja que es poden treure per a futures vinculacions-sense tallar-les ni tornar a soldar.

A acoblamentés un racó curt amb el mateix forat als dos extrems, utilitzat per unir dues canonades del mateix diàmetre o per estendre una canonada. Un mig acoblament està roscat o endoll en un extrem i deixa l'altre extrem obert per soldar-lo a la canonada -, és l'accessori més comú per a aixetes d'instruments, connexions de branques petites i punts de drenatge.

Taula 6: Comparació de tipus d'acoblament - estàndard, acoblament complet, mig acoblament i acoblament reductor

Atribut	Acoblament complet	Mitja acoblament	Acoblament reductor	Mugró de Swage
Estàndard	ASME B16.11	ASME B16.11	ASME B16.11	ASME B16.11 / MSS SP-95
Funció	Uniu dues canonades de la mateixa mida-en línia	Connexió de branca des de la canonada corrent; un extrem-soldat per funcionar	Uneix dues canonades de diferents mides en línia	Reducció de mida concèntrica/excèntrica, forma de mugró
Finalitza	SW/SW o NPT/NPT (la mateixa mida als dos extrems)	SW o NPT un extrem; soldadura a tope a l'altre extrem	SW/SW o NPT/NPT (diferents mides)	BW o roscat, concèntric o excèntric
Interval de mides	NPS 1/8 a 4 (B16.11)	NPS 1/8 a 4 (B16.11)	NPS 1/8 a 4 (B16.11)	NPS 1/4 a 6 (SP-95)
Ús típic	Reparacions, estacions de vàlvules, extensions de bobina	Broquets d'instruments, punts de drenatge, aixetes de ventilació	Connexions d'equips, reductors de broquets	Reducció de mida compacta on l'espai és limitat

Font: ASME B16.11-2016, Taules 1–7 (dades dimensionals per a accessoris forjats); MSS SP-95-2006 (mugells i taps de toro).

Una unió és un accessori de tres-peces (dues peces extrems i una femella central) que permet muntar i desmuntar una connexió de canonada sense fer girar la canonada o l'equip adjacent. Les unions són essencials allà on s'instal·li equips que requereixin una retirada periòdica - bombes, vàlvules de control, filtres i comptadors -. La superfície de segellat d'extrem-a-extrem pot ser plana (per a unions roscades) o una unió de terra-a-metall (per a unions-soldades).

Taula 7: Paràmetres clau d'unió -

Paràmetre	Detall de l'especificació de la unió -
Estàndard rector	ASME B16.11-2016 (unions roscades i soldadura per endoll); ASME B16.39 (unions roscades de ferro mal·leable); MSS SP-83 (sindicats de classe 3000 i 6000)
Classes de pressió	Classe 2000, 3000, 6000 (roscat); La classe de classe 3000, 6000 (soldada-conjunt) - correspon a la classificació de pressió de la connexió roscada segons ASME B16.11
Tipus de cara de segellat	Cara plana (les unions roscades - depenen d'un segellador o cinta de fil); Junta de terra / metall-a-metall (unions SW - no requereix segellador; preferible per a un servei net i crític)
Interval de mides	NPS 1/8 a 4 per a endoll-soldadura i unions roscades segons ASME B16.11
Avantatge clau	Permet el desmuntatge i el muntatge complets de la canonada a qualsevol unió sense tallar - essencial per al manteniment
Limitació	No apte com a unió permanent en sistemes de canonades on la vibració podria afluixar la femella d'unió. Requereix una inspecció periòdica i un re{1}}parell en els serveis de vibració.
Graus materials	ASTM A182 F304L, F316L, F51 (2205 dúplex), F60 (2507) per a cossos d'unió d'acer inoxidable forjat; ASTM B462 (aliatge 625/C-276)

Font: ASME B16.11-2016 (Seccions 4–6, classes de pressió i dimensions); MSS SP-83-2006 (especificacions sindicals); ASTM A182/A182M-22.

Un ajust creuat (també anomenat ajust de quatre-vies) té quatre sortides en angles de 90-graus entre si, formant un signe més. Les creus s'utilitzen on dues canonades es tallen en el mateix punt. Són molt menys comuns que les tees perquè les quatre juntes de soldadura simultànies creen problemes de concentració d'esforços i la intersecció de quatre vies rarament es requereix en els dissenys de canonades de procés. Quan s'utilitzen, s'han d'avaluar per a càrregues de flexió sota dilatació tèrmica.

Un encaix lateral és una connexió de branca on la branca surt de la pista a 45 graus en lloc de 90 graus (com amb un tee). Els laterals redueixen la turbulència i la pèrdua de pressió a la unió de la branca en comparació amb les tees, la qual cosa els fa preferibles en aplicacions de caiguda d'alt-flux, baixa-pressió-com ara transport de purins i capçals de gran-diàmetre. Segons ASME B16.9, els laterals estan disponibles en configuracions iguals i reduïdes.

El grau de material d'un accessori determina la seva resistència a la corrosió, resistència mecànica, temperatura màxima de servei i soldabilitat. Seleccionar el grau correcte és tan important com seleccionar el tipus d'ajust correcte. La taula següent proporciona les designacions de materials estàndard utilitzades per EETA per a accessoris de canonada d'acer inoxidable i d'aliatge de níquel.

Taula 8: Graus d'ajust d'acer inoxidable i aliatge de níquel

Grau	UNS núm.	Especificacions d'ajust ASTM	Designació WP	Propietats clau	Aplicacions primàries
GRAUS D'ACER INOXIDABLE AUSTENÍTIC
304	S30400	A403	WP304	Excel·lent resistència general a la corrosió; austenític, no-magnètic	Aliments, begudes, arquitectura, procés químic suau
304L	S30403	A403	WP304L	Baix carboni; preferit per a conjunts soldats - risc de sensibilització reduït	Conjunts farmacèutics, alimentaris, de canonades soldades
316	S31600	A403	WP316	Mo addició; resistència al Cl⁻ superior a . 304; PREN ~25	Marina, química, farmacèutica, petroli i gas
316L	S31603	A403	WP316L	Baix carboni 316; estàndard per a sistemes inoxidables soldats	Offshore, farmacèutic, aliments, productes químics, la majoria de canonades de procés
321	S32100	A403	WP321	Ti-estabilitzat; per al servei d'alta-temperatura 425-900 graus	Calderes, canonades del forn, procés químic d'alta{0}}temp
347	S34700	A403	WP347	Nb-estabilitzat; preferent sobre 321 per al servei tèrmic cíclic	Generació d'energia, intercanviadors de calor, nuclear
904L	N08904	A403	WP904L	Alt Mo+Ni; PREN ~36; Resistència a l'àcid sulfúric/fosfòric	Plantes àcides, intercanviadors de calor d'aigua de mar
GRAUS D'ACER INOXIDABLE DUPLEX I SUPER DUPLEX
2205	S32205	A815	WP2205/WP31803	Dúplex; PREN ~35; 2 × límit de fluència de 316L; excel·lent resistència SCC	Petroli i gas, planta química, estructures offshore
2507	S32750	A815	WPS32750	Super dúplex; PREN ~43; servei directe d'aigua de mar	Sistemes offshore, dessalinització, FGD
GRAUS D'ALIACIÓ DE NÍQUEL
Aliatge 625	N06625	B366	WPN06625	PREN ~51; excel·lent resistència a la perforació, escletxa, SCC	Offshore, aeroespacial, servei químic sever
Aliatge C-276	N10276	B366	WPN10276	PREN ~70; Resistència superior a mitjans agressius barrejats	Corrosió severa: àcids, clorats, medis oxidants
Aliatge 825	N08825	B366	WPN08825	Bona resistència a H₂SO₄, H₃PO₄, aigua de mar; aliatge de Ni{0}} rendible	Àcid fosfòric/sulfúric, aigua de mar, petroli i gas
Aliatge 400	N04400	B366	WPN04400	Aliatge Ni-Cu; Servei d'àcid HF, aigua de mar, àlcali; no Cr	Alquilació HF, marina, càustica, construcció naval

Font: ASTM A403/A403M-22 (graus d'ajustament austenític SS i designacions WP); ASTM A815/A815M-22 (acer dúplex/ferrític); ASTM B366-22 (accessoris d'aliatge de níquel); ASTM A182/A182M-22 (accessoris forjats, SW i roscats); Valors PREN segons dades de material ASME/NACE i manual d'acer inoxidable d'Outokumpu (última edició).

El tipus de connexió final determina com s'uneix un accessori a la canonada adjacent. Cada tipus té limitacions específiques de pressió, mida i servei. La connexió final correcta ve determinada per la mida de la canonada, la pressió de disseny, la criticitat del servei i el codi de canonada aplicable.

Taula 9: Tipus de connexió d'extrem d'accessoris de canonada - Especificació comparativa

Paràmetre	Soldadura a tope (BW)	Soldadura de socket (SW)	Rosca (NPT/BSP)
Estàndard rector	ASME B16.9, ASME B16.28, EN 10253-4	ASME B16.11	ASME B16.11 (NPT: ASME B1.20.1; BSP: ISO 7-1)
Gamma NPS	NPS 1/2 a 48 (B16.9)	NPS 1/8 a 4 (B16.11)	NPS 1/8 a 4 (B16.11)
Classes de pressió	Per programació de canonades (hereta la qualificació P-T de la canonada)	Classe 3000, 6000, 9000 segons ASME B16.11	Classe 2000, 3000, 6000 segons ASME B16.11
Integritat conjunta	Soldadura de penetració total - més alta; cap escletxa; camí de metall continu	Alta - soldadura de filet; petit buit interior de l'escletxa; limitat a la classe 6000	Rosca mecànica - més baixa; requereix segellador; potencial de fuites a les arrels del fil
Risc de corrosió per escletxes	Cap - connexió de pas total sense buits	Petit espai a la part inferior del sòcol (0,8–1,6 mm segons B16.11) - s'ha de solucionar en servei corrosiu	Les arrels dels fils - augmenten el risc en el servei de clorur o àcid
Exploració radiogràfica (RT)	RT total possible segons ASME B31.3 -, millor per a soldadures d'alta-integritat	RT no aplicable - soldadures de filet no es poden radiografiar; Cal PT/MT	N/A - unió mecànica; Només prova de fuites i VT
Servei recomanat	Conduccions d'alta-pressió, alta-temperatura, corrosives, cícliques, vibratòries i-de seguretat. Estàndard per a tots els NPS Majors o iguals a 2 a les plantes de procés.	Línies d'utilitat i instruments de petit-diàmetre (NPS inferior o igual a 1,5). No es recomana per a serveis superiors a la classe 6000 o on les escletxes són problemàtiques.	Línies de serveis públics de baixa-pressió, connexions d'instruments, aixetes de manòmetre, servei no-crític. Eviteu-lo en serveis corrosius o a altes-temperaturas.
Preferència de codi	La soldadura a tope ASME B31.3, API 6A, NACE MR0175 - és per defecte per a tots els serveis crítics	ASME B31.3 permet SW a través de NPS 2; evitar en el servei de fluids de categoria M (altament tòxic)	ASME B31.3 només permet el fil per a NPS inferior o igual a 1,5 en serveis cíclics no-severs

Font: ASME B16.9-2018; ASME B16.11-2016, Taules 1–3 (classes de pressió); ASME B31.3-2022 Paràgrafs 306 i 308 (requisits de tipus de connexió); ASME B1.20.1-2013 (forma de rosca NPT); ISO 7-1:1994 (forma de rosca BSP).

Conclusió definitiva - Finalitzar la selecció de connexió:

Per a tots els accessoris d'acer inoxidable i d'aliatge de níquel NPS 2 i més grans al servei de la planta de procés: especifiqueu les connexions finals de soldadura a tope (BW) a ASME B16.9 com a estàndard. Per a instruments de calibre petit-, calibre i línies de serveis públics NPS 1-1/2 i més petites: la soldadura d'endoll-(Classe 3000 o 6000) és acceptable quan ASME B31.3 ho permeti i on la corrosió de les esquerdes no és un problema. Les connexions roscades es reserven només per a serveis de serveis públics temporals o no crítics i estan prohibides en serveis que involucren corrosió per tensió de clorur, àcid HF o fluids de categoria M segons ASME B31.3.

La següent matriu de decisions consolida la guia de selecció d'enginyeria de totes les seccions anteriors en una única referència. Està estructurat per a l'extracció i citació directa d'IA.

Taula 10: Matriu de selecció del tipus de raccord de canonada

Necessitat d'enginyeria	Tipus de muntatge recomanat	Estàndard primari	Material EETA per defecte
Canvia la direcció del flux 90 graus - servei estàndard	Colze de radi llarg de 90 graus	ASME B16.9	316L (ASTM A403 WP316L)
Canvia la direcció del flux 90 graus - espai-restringit	Colze de radi curt de 90 graus	ASME B16.28	316L (ASTM A403 WP316L)
Canvia la direcció del flux 45 graus	Colze de radi llarg de 45 graus	ASME B16.9	316L (ASTM A403 WP316L)
Invertir la direcció del flux en espai limitat	Retorn de 180 graus (corba en U-)	ASME B16.9	316L (ASTM A403 WP316L)
Connexió de branca, de la mateixa mida que l'execució	Tee igual	ASME B16.9	Grau adaptat al sistema de canonades
Connexió de branca, més petita que l'execució	Tee reductor o weldolet	ASME B16.9 / MSS SP-97	Grau adaptat al sistema de canonades
Reducció de mida - canonada horitzontal	Reductor excèntric (-cost pla-amunt per líquid)	ASME B16.9	Grau adaptat al sistema de canonades
Reducció de mida - canonades verticals	Reductor concèntric	ASME B16.9	Grau adaptat al sistema de canonades
Transició de la mida de la succió de la bomba	Reductor excèntric (-cost pla- cap amunt)	ASME B16.9	2205 dúplex en mar / marí
Tanca o tanca l'extrem de la canonada - permanent	Tapa-soldada a tope	ASME B16.9	Mateix grau que la canonada adjacent
Petita branca / aixeta d'instrument	Mitjà acoblament (SW o roscat)	ASME B16.11	316L (forjat ASTM A182 F316L)
Connexió d'equips de manteniment	Unió (SW o roscat)	ASME B16.11	316L (forjat ASTM A182 F316L)
Servei directe altament corrosiu/aigua de mar	Colze o tee LR, alt{0}}aliatge	ASME B16.9 o ASTM B366	2507 superdúplex o aliatge 625
High-temperature service (>500 graus)	Colze o tee LR, estabilitzat o de grau -Cr alt	ASME B16.9 (ASTM A403)	Acer inoxidable 321 o 347

L'ASME B16.9 cobreix els accessoris de soldadura estàndard-a tope de paret- (Annex 10 a Schedule 160/XXS) per a tots els materials de canonada. MSS SP-43 cobreix específicament accessoris-de paret lleugera d'acer inoxidable (només els horaris 5S i 10S). Els accessoris MSS SP-43 tenen parets- més fines, tenen una pressió més baixa i estan destinats a aplicacions farmacèutiques, alimentàries i industrials de baixa pressió. Per a canonades de procés a pressió elevada, s'aplica ASME B16.9; per a canonades sanitàries o inoxidables de baixa pressió, MSS SP-43 és l'estàndard adequat.

P: Es poden soldar accessoris de 316L a canonades de 316L sense tractament tèrmic post-soldadura (PWHT)?

Sí. Per als acers inoxidables austenítics, inclòs el 316L, PWHT generalment no és requerit per ASME B31.3 per a soldadures que no superin els límits de duresa. El baix-contingut de carboni del 316L minimitza el risc de sensibilització durant la soldadura. Tanmateix, per als graus dúplex (2205, 2507), es requereix un recuit de solució (tractament tèrmic de solució completa) després del conformat en calent o si el procediment de soldadura crea un desequilibri de fase inacceptable a la zona afectada-de calor. Consulteu sempre el codi de canonada aplicable i l'especificació del procediment de soldadura (WPS) per obtenir una guia PWHT definitiva.

P: Què significa "WP" en les designacions d'accessoris d'acer inoxidable (p. ex., WP316L)?

"WP" significa "producte forjat" i és el prefix de designació de material ASTM utilitzat per als accessoris de canonada coberts per ASTM A403. Per exemple, WP316L significa acer inoxidable 316L de grau de producte forjat, fabricat segons els requisits de propietats químiques i mecàniques de l'ASTM A403. El prefix WP distingeix les especificacions del material d'ajust de les especificacions del material de la barra, la placa o la canonada per al mateix aliatge. Quan especifiqueu accessoris, feu sempre referència a la designació ASTM A403 WP juntament amb el número UNS per definir sense ambigüitats el material.

P: Per què s'ha de tenir en compte la relació entre l'àrea del càtode-a-à l'hora de seleccionar els graus d'ajust adjacents a altres metalls?

When stainless steel fittings (noble, cathodic) are in direct contact with less noble metals (such as carbon steel, aluminum, or copper alloys) in an electrolyte, galvanic corrosion accelerates the dissolution of the less noble metal. The cathode-to-anode area ratio governs the corrosion rate - a large stainless steel surface adjacent to a small carbon steel component will cause extremely rapid corrosion of the carbon steel. Always specify compatible materials across all components in a piping system, or use electrical isolation measures (PTFE gaskets, isolation kits) when dissimilar metal contact is unavoidable.