การเลือกข้องอท่อขนาดเล็กสำหรับท่อเครื่องมือวัด: รัศมีและการต่อปลาย

ควรเลือกข้องอขนาดเล็กเป็นส่วนหนึ่งของชุดท่อเครื่องมือวัดทั้งหมด ไม่ใช่เป็นข้อต่อแยกชิ้น คำถามสำคัญคือ ช่องทางไหลภายในเหมาะกับงานวัดหรือไม่ ปลายทั้งสองด้านตรงกับท่อหรือไปป์ที่กำหนดหรือไม่ และข้อต่อที่ติดตั้งแล้วสามารถทนต่อแรงดัน อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน และแรงจากการบำรุงรักษาได้หรือไม่ ข้องอขนาดกะทัดรัดที่พอดีกับพื้นที่ที่มีอยู่อาจยังเป็นตัวเลือกที่ไม่เหมาะ หากทำให้กระแสตัวอย่างไหลติดขัด กักอากาศไว้ หรือมีพื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับประกอบข้อต่อ

รัศมีมีความสำคัญมากที่สุดในกรณีที่ของไหลไหลอย่างต่อเนื่อง อาจเกิดการสะสมของตะกอน หรือการเดินแนวท่อส่งผลต่อการระบาย จุดต่อเป็นตัวกำหนดวิธีประกอบ ความแน่นหนาป้องกันการรั่ว การตรวจสอบ และการเปลี่ยนทดแทน ในไลน์แรงดันอิมพัลส์ที่โดยส่วนใหญ่ไม่มีการไหล ความแน่นหนาของจุดต่อและการเดินแนวท่ออาจมีผลมากกว่าความแตกต่างด้านการสูญเสียแรงดันระหว่างรูปทรงของข้องอ

ระบุให้ชัดเจนว่าไลน์เป็นทิวบ์หรือไปป์

คำว่า “ขนาดเล็ก” ไม่ได้หมายถึงระบบมิติแบบใดแบบหนึ่งโดยเฉพาะ ทิวบ์สำหรับงานเครื่องมือวัดกำหนดขนาดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาผนัง ส่วนไปป์ใช้ขนาดท่อระบุ (NPS) ร่วมกับการกำหนดความหนาผนัง เช่น Schedule ทิวบ์ขนาด 1/2 นิ้วและไปป์ NPS 1/2 ไม่สามารถใช้แทนกันได้ในด้านมิติ

ก่อนเปรียบเทียบข้องอ ให้ระบุระบบมิติของไลน์ ข้อกำหนดวัสดุ แรงดันและอุณหภูมิออกแบบ รวมถึงหน้าที่การใช้งาน แยกให้ชัดเจนระหว่างไลน์แรงดันอิมพัลส์ ไลน์ตัวอย่างของเครื่องวิเคราะห์ที่มีการไหล และไลน์สัญญาณนิวแมติก แต่ละประเภทมีความไวต่อการจำกัดขนาดช่องทางไหล ปริมาตรภายใน การปนเปื้อน และการรั่วซึมแตกต่างกัน

นอกจากนี้ ให้แยกข้องอแบบโค้งออกจากข้อต่อขนาดกะทัดรัดที่มีช่องทางไหลภายในตัดกันหรือผ่านการกลึงขึ้นรูป ทั้งสองแบบอาจเปลี่ยนทิศทางไลน์ 90 องศาได้ แต่ไม่ได้หมายความว่าจะมีเส้นทางการไหลเทียบเคียงกัน รายละเอียดในแค็ตตาล็อกเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะยืนยันรัศมีการโค้ง เส้นผ่านศูนย์กลางช่องทางไหลขั้นต่ำ หรือพฤติกรรมทางไฮดรอลิก

พิจารณารัศมีควบคู่กับช่องทางไหลและขนาดเมื่อติดตั้ง

สำหรับข้องอไปป์เชื่อมชนแบบทั่วไป คำว่า long radius และ short radius มักหมายถึงรัศมีแนวแกนกลางระบุ 1.5D และ 1D ตามลำดับ โดย D อ้างอิงจากขนาดไปป์ระบุ ไม่ควรนำหลักเกณฑ์เหล่านี้ไปใช้กับข้องอแบบคอมเพรสชันหรือข้อต่อเครื่องมือวัดเฉพาะของผู้ผลิตโดยอัตโนมัติ ให้ตรวจสอบแบบมิติจริงและมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

มิติสามรายการต่อไปนี้ตอบโจทย์การเลือกที่แตกต่างกัน:

• รัศมีแนวแกนกลาง: แสดงความโค้งของท่อที่ดัดขึ้นรูป และช่วยประเมินการเดินแนวท่อกับความรุนแรงของเส้นทางการไหล
• เส้นผ่านศูนย์กลางภายในต่ำสุด: ระบุจุดที่ช่องทางไหลแคบที่สุด รวมถึงบริเวณคอคอดที่ปลายจุดต่อ
• พื้นที่ที่ใช้เมื่อติดตั้ง: รวมระยะจากแนวแกนกลางถึงปลาย นอต การเตรียมรอยเชื่อม การสอดทิวบ์ และระยะสำหรับใช้เครื่องมือ

ตัวเรือนภายนอกที่ใหญ่กว่าไม่ได้รับประกันว่าช่องทางไหลภายในจะใหญ่ขึ้น เช่นเดียวกัน ข้องอขนาดกะทัดรัดอาจช่วยประหยัดพื้นที่เดินแนวท่อ แต่ยังต้องการระยะโดยรอบสำหรับหมุนประแจมากกว่าพื้นที่ที่จัดไว้ ให้เปรียบเทียบขนาดเมื่อติดตั้งประกอบแล้ว ไม่ใช่เฉพาะตัวข้อต่อ

การดัดทิวบ์ต่อเนื่องเป็นโค้งสามารถตัดความจำเป็นในการใช้ข้อต่อแยกและจุดต่อของข้อต่อนั้นได้ เมื่อข้อกำหนดของทิวบ์และเงื่อนไขการติดตั้งเอื้ออำนวย อย่างไรก็ตาม การดัดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดรัศมีการดัดขั้นต่ำของผู้จำหน่ายทิวบ์ และข้อจำกัดของโครงการเกี่ยวกับความรี ความบางของผนัง และคุณภาพงานดัด การดัดหน้างานให้โค้งแคบไม่ได้ดีกว่าการเลือกใช้ข้องอที่เหมาะสมเสมอไป

พิจารณาว่าการสูญเสียแรงดันเป็นปัจจัยชี้ขาดจริงหรือไม่

ในไลน์ที่มีการไหล สามารถประมาณการสูญเสียแรงดันที่ข้องอได้โดยใช้ Δp = Kρv²/2 โดยที่ K คือสัมประสิทธิ์การสูญเสีย ρ คือความหนาแน่นของของไหล และ v คือความเร็ว ณ หน้าตัดที่เกี่ยวข้อง ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับรูปทรงและสภาวะการไหล จึงไม่ควรนำค่าทั่วไปของข้องอไปป์ผิวเรียบมาใช้กับข้อต่อเครื่องมือวัดที่เจาะรูโดยไม่มีเหตุผลรองรับ

ตรวจสอบเส้นทางการไหลทั้งหมด ช่องทางไหลที่แคบในจุดต่อ วาล์ว ตัวกรอง หรือทิวบ์ ID เล็กที่มีความยาว อาจเป็นตัวกำหนดความต้านทานหลัก การเลือกข้องอที่มีรัศมีใหญ่ขึ้นแทบไม่มีประโยชน์ หากยังมีส่วนประกอบอื่นเป็นจุดคอขวดหลัก สำหรับระบบตัวอย่างก๊าซที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างมีนัยสำคัญ จำเป็นต้องใช้การคำนวณการไหลของก๊าซที่อัดตัวได้อย่างเหมาะสม แทนการอาศัยสมการอย่างง่ายนี้เพียงอย่างเดียว

ไลน์แรงดันอิมพัลส์มีลักษณะแตกต่างออกไป เมื่อการวัดแบบคงที่เข้าสู่สภาวะเสถียรแล้ว แทบไม่มีการไหลต่อเนื่อง แรงเสียดทานที่ข้องอจึงไม่ทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมอย่างต่อเนื่อง ประเด็นที่สำคัญกว่าคืออากาศที่ติดค้างในงานของเหลว แอ่งของเหลวในงานก๊าซ การอุดตัน และแรงดันจากระดับความสูงของของเหลว อย่างไรก็ตาม สำหรับการวัดแบบทรานเชียนต์ ปริมาตรไลน์ จุดคอขวด และคุณสมบัติของของไหลยังส่งผลต่อการตอบสนองได้

ดังนั้น รูปทรงที่เลือกควรรักษาความลาดเอียง การระบายของเหลว หรือการระบายอากาศตามที่ต้องการ รัศมีที่ดูเหมือนดีกว่าในเชิงทฤษฎีไม่ได้ช่วยให้ดีขึ้น หากการติดตั้งทำให้เกิดแอ่งที่ไม่ต้องการหรือรบกวนการจัดวางคอลัมน์ของเหลวตามที่ออกแบบไว้

เลือกจุดต่อให้เหมาะกับการติดตั้งและสภาวะการใช้งาน

ปลายแบบคอมเพรสชันต้องใช้ชุดทิวบ์ที่ผ่านการรับรอง

ความสามารถในการรับแรงดันของข้องอแบบคอมเพรสชันขึ้นอยู่กับทั้งข้อต่อและทิวบ์ที่ใช้ร่วมกัน ให้ยืนยันชนิดวัสดุทิวบ์ ความหนาผนัง ความแข็ง และขีดจำกัดแรงดัน-อุณหภูมิที่ผู้ผลิตอนุญาต พิกัดของตัวข้อต่อไม่ได้ยืนยันพิกัดของชุดประกอบทุกรูปแบบที่อาจนำมาใช้

อย่าสันนิษฐานว่าฟerrule นอต และตัวข้อต่อจากผู้ผลิตต่างรายสามารถใช้แทนกันได้ ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำการประกอบและการประกอบใหม่ที่กำหนดไว้ จัดให้มีทิวบ์ส่วนตรงยาวเพียงพอสำหรับการสอดเข้าไปจนสุด และมีพื้นที่เข้าถึงเพียงพอสำหรับขันและตรวจสอบข้อต่อ โดยไม่ดึงทิวบ์ให้เข้าที่เพื่อจัดแนว

ทั้งชนิดเกลียวและทิศทางการติดตั้งต้องเหมาะสม

NPT, BSPT และ BSPP ไม่ใช่คำเรียกแทนกันสำหรับข้อต่อเกลียว เกลียวที่ดูคล้ายกันอาจมีรูปทรงและข้อกำหนดการซีลแตกต่างกัน พอร์ตเกลียวตรงอาจต้องใช้แหวนรอง โอริง หรือส่วนซีลอื่นตามที่กำหนด แทนการซีลที่เกลียวโดยตรง

ทิศทางการติดตั้งมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับข้องอเกลียวนอก: การหันทิศทางให้ได้ตามต้องการต้องไม่อาศัยการคลายข้อต่อที่จำเป็นต้องขันให้แน่นเพื่อซีล หากอนุญาต อาจใช้ข้อต่อปรับทิศทางได้หรือปรับแนวการเดินท่อเพื่อแก้ปัญหานี้ สารซีลต้องเข้ากันได้กับของไหล อุณหภูมิ และข้อกำหนดด้านความสะอาดด้วย

ปลายเชื่อมทำให้ความเสี่ยงย้ายไปอยู่ที่การควบคุมงานผลิต

การเชื่อมช่วยลดจุดต่อเชิงกลบางจุดที่ใช้ซีล แต่เพิ่มข้อกำหนดด้านการประกอบเข้ารูป โลหะวิทยา ความสะอาด และการตรวจสอบ ข้อต่อเชื่อมสวมซ็อกเก็ตมีซอกภายใน ซึ่งอาจไม่เหมาะกับงานที่ไวต่อการปนเปื้อนหรืองานกัดกร่อน นอกจากนี้ยังต้องเว้นช่องประกอบตามที่กำหนดและประเมินความเหมาะสมกับการรับภาระซ้ำ

ปลายเชื่อมชนต้องมีมิติความหนาผนังที่เข้ากันและควบคุมการจัดแนวให้ดี เมื่อวัสดุและสภาวะการใช้งานจำเป็นต้องควบคุมการเกิดออกซิเดชันภายใน ให้กำหนดวิธีไล่อากาศด้วยก๊าซปกคลุมที่เหมาะสม สำหรับจุดต่อทั้งสองประเภท ให้ยืนยันว่าตำแหน่งติดตั้งเอื้อต่อการตรวจสอบตามที่กำหนด และการเปลี่ยนทดแทนในอนาคตไม่จำเป็นต้องตัดหรือถอดประกอบอย่างไม่เหมาะสม

ตรวจสอบพิกัดและการสั่นสะเทือนของชุดประกอบทั้งหมด ไม่ใช่เฉพาะตัวข้องอ

แรงดันใช้งานที่อนุญาตถูกกำหนดโดยส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องซึ่งมีพิกัดต่ำที่สุด ณ อุณหภูมิออกแบบ ซึ่งรวมถึงทิวบ์หรือไปป์ ข้อต่อ อะแดปเตอร์ ซีล และพอร์ตเครื่องมือวัด คลาสแรงดันไม่ใช่พิกัดแรงดันสากลที่ใช้ได้โดยไม่ขึ้นกับวัสดุและอุณหภูมิ

ใช้ข้อกำหนดงานท่อที่เกี่ยวข้องกับระบบจริง ASME B31.3 อาจเกี่ยวข้องกับงานท่อเครื่องมือวัดในโรงงานกระบวนการผลิต หากโครงการกำหนดให้อยู่ในขอบเขตการใช้งาน ASME B16.9 ครอบคลุมข้อต่อเชื่อมชนเหล็กดัดขึ้นรูปที่ผลิตจากโรงงาน ส่วน ASME B16.11 ครอบคลุมข้อต่อแบบเชื่อมสวมซ็อกเก็ตและข้อต่อเกลียวที่ผลิตจากเหล็กตีขึ้นรูป มาตรฐานเหล่านี้ไม่ได้รับรองข้อต่อคอมเพรสชันเฉพาะของผู้ผลิตโดยอัตโนมัติ

การสั่นสะเทือนต้องได้รับการประเมินในระดับชุดประกอบ ข้องอที่อยู่ติดกับวาล์วหนักหรือเครื่องมือวัดที่ไม่ได้รับการรองรับ อาจรับแรงดัดที่ไม่ครอบคลุมอยู่ในพิกัดแรงดันสถิต ให้ตรวจสอบระยะห่างระหว่างจุดรองรับ การเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ และการยึดรั้งบริเวณใกล้จุดต่อแข็ง ทั้งรัศมีที่ใหญ่ขึ้นและปลายเชื่อมไม่สามารถชดเชยการรองรับที่ไม่เหมาะสมได้

จัดทำข้อกำหนดการเลือกให้ตรวจสอบยืนยันได้

รายละเอียดการสั่งซื้อควรระบุปลายทั้งสองด้านแยกจากกัน รวมถึง OD และความหนาผนังของทิวบ์ หรือขนาดไปป์และ Schedule ข้อกำหนดเกลียวที่เกี่ยวข้อง เกรดวัสดุ ช่องทางไหลขั้นต่ำ ขนาดพื้นที่ติดตั้ง และความสามารถในการรับแรงดัน-อุณหภูมิที่ต้องการ ให้เพิ่มข้อกำหนดด้านความสะอาด การต่อ การตรวจสอบ และเอกสารตามลักษณะการใช้งาน แทนการใช้คำว่า “คุณภาพสำหรับงานเครื่องมือวัด” ซึ่งไม่มีนิยามชัดเจนเป็นหลักประกัน

สำหรับไลน์แรงดันอิมพัลส์แบบสถิต ให้ความสำคัญกับความแน่นหนาป้องกันการรั่ว ความลาดเอียง การหลีกเลี่ยงแอ่ง และการรองรับ สำหรับไลน์ตัวอย่างที่มีการไหล ให้ประเมินความต่อเนื่องของช่องทางไหลและการสูญเสียแรงดันควบคู่กับการระบายของเหลวและพฤติกรรมการลำเลียง หากพื้นที่จำกัด ให้ยืนยันว่ามีพื้นที่เพียงพอสำหรับการประกอบและเปลี่ยนทดแทนก่อนเลือกข้องอที่มีขนาดเล็กที่สุด ตัวเลือกที่มีเหตุผลรองรับคือชุดรูปทรงและจุดต่อที่ตอบสนองหน้าที่การทำงานของไลน์ ไม่ใช่เพียงข้อต่อที่ใช้พื้นที่น้อยที่สุด