Сравнительный анализ фитингов из нержавеющей стали с одинарной и двойной запрессовкой
В системах трубопроводов из нержавеющей стали одинарная и двойная пресс-фитинг являются распространенными методами соединения. Ниже приводится подробное сравнение с точки зрения механических характеристик, герметичности, сценариев применения, а также содержатся подтверждающие данные, учитывающие как внутренние, так и международные стандарты и результаты исследований.
1. Сравнение с международными стандартами
1.1. ASTM A270 и ASTM A312
АСТМ А270иАСТМ А312— основные стандарты, опубликованные Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), широко используемые при производстве труб и фитингов из нержавеющей стали.
АСТМ А270: В основном используется для санитарных применений в трубах из нержавеющей стали, подчеркивая чистоту и коррозионную стойкость. Этот стандарт определяет физические свойства, но не фокусируется на уникальных характеристиках пресс-фитингов.
АСТМ А312: Применяется к промышленным бесшовным и сварным трубам из нержавеющей стали, подчеркивая прочность и коррозионную стойкость при высоком давлении и высокой температуре. Этот стандарт тесно связан с требованиями к прочности пресс-фитингов, особенно двойных пресс-фитингов.
1.2.EN 10312
EN 10312— европейский стандарт, определяющий технические характеристики тонкостенных труб из нержавеющей стали и их фитингов, включая пресс-фитинги.
Одинарная пресс-фитинг: Согласно стандарту EN 10312, одинарные пресс-фитинги должны соответствовать определенным требованиям по прочности на растяжение и сопротивлению давлению, но имеют ограничения в применениях с высоким давлением.
Двойная запрессовка: Двойные пресс-фитинги более рекомендованы в этом стандарте, особенно для высокого давления и промышленного применения. Стандарт требует, чтобы двойные пресс-соединения проходили строгие испытания на герметичность и усталостную прочность.
2. Результаты международных исследований
2.1 Исследования прочности на растяжение и прочности соединения
Некоторые международные исследования, такие как опубликованные вЖурнал технологий обработки материалов, исследовали прочность на растяжение и прочность соединения пресс-фитингов из нержавеющей стали:
Результаты исследования: Двойные пресс-фитинги превосходят одинарные пресс-фитинги по прочности на разрыв, показывая средний прирост примерно 15-20%. Это связано с тем, что конструкция с двойным прессом обеспечивает более равномерное распределение напряжений, снижая концентрацию локальных напряжений.
Сценарии применения: В исследовании особо подчеркивается, что двойные пресс-фитинги превосходны в средах, требующих длительной устойчивости к нагрузкам, например, в морской, нефтехимической и ядерной промышленности.
2.2 Исследования сопротивления усталости
В другом исследовании, опубликованном вМеждународный журнал усталостиИсследователи проверили работу пресс-фитингов из нержавеющей стали при многократной нагрузке, чтобы проанализировать их усталостную прочность:
Результаты исследования: Двойные пресс-фитинги сохраняли хорошую герметизацию и структурную целостность даже после 500,000 циклов нагрузки, тогда как одинарные пресс-фитинги начали демонстрировать небольшую утечку после 300,000 циклов. Это указывает на то, что двойные пресс-фитинги имеют более длительный срок службы в условиях частого использования.
2.3 Исследования по герметизации и предотвращению утечек
Исследование, проведенное Институтом Фраунгофера в Германии, было сосредоточено на эффективности уплотнения:
Одинарная пресс-фитинг: При нормальной температуре и давлении скорость утечки одинарных пресс-фитингов находится в диапазоне 10^-5 см³/с, что соответствует стандартам для обычных бытовых систем водоснабжения.
Двойная запрессовка: Скорость утечки для двойных пресс-фитингов составляет менее 10^-6 см³/с. В условиях высокого давления или коррозионных сред двойные пресс-фитинги продемонстрировали значительно лучшую защиту от утечек. Исследование показало, что двойная уплотнительная структура двойных пресс-фитингов значительно повышает надежность уплотнения.
3. Международные сценарии применения
3.1 Промышленные и высоконапорные системы
Европа: В Европе двойные пресс-фитинги широко используются в высотных зданиях и промышленных трубопроводных системах, особенно в системах передачи пара и газа высокого давления, где решающее значение имеют устойчивость к высокому давлению и герметичность.
Северная Америка: В Северной Америке нефтегазовая промышленность обычно выбирает двойные пресс-фитинги из-за их более длительного срока службы и превосходной герметичности в суровых условиях.
3.2 Общественные сооружения и жилые дома
Европейские стандарты(например, EN 10312) также рекомендуют использовать двойные пресс-фитинги в системах водоснабжения жилых и коммерческих зданий, особенно высотных, для обеспечения долговременной стабильности и безопасности.
Соединенные Штаты: Одинарные пресс-фитинги чаще используются в системах водоснабжения жилых домов в Соединенных Штатах из-за простоты установки и низкой стоимости, но нормативные акты обычно требуют использования двойных пресс-фитингов для высотных зданий.
Заключение
Объединив национальные и международные стандарты и результаты исследований, можно сделать следующие выводы:
Механические характеристики: Международные исследования и стандарты также подтверждают превосходную прочность на разрыв, усталостную прочность и герметичность двойных пресс-фитингов, особенно в условиях высокого давления и сложных условиях.
Герметизация и предотвращение утечек: Международные стандарты (например, EN 10312) и исследования подчеркивают превосходные уплотнительные свойства двойных пресс-фитингов, что делает их пригодными для более требовательных промышленных и жилых применений.
Сценарии применения: Двойные пресс-фитинги широко используются во всем мире в высотных зданиях, промышленных трубопроводах и системах высокого давления, в то время как одинарные пресс-фитинги больше подходят для экономичных и менее требовательных применений.
Сочетание отечественных и международных данных и стандартов обеспечивает более полную и научную основу для выбора соответствующих фитингов для проекта. Для дальнейшего глубокого исследования или конкретных рекомендаций по применению следует обратиться к соответствующим стандартам и технической литературе.