زانو مانیسمان 45 درجه رده 40 توانایی مقاومت در برابر فشار و دمای بالا بدون ترک خوردگی را دارد، ولی لوله و اتصالات درزدار و مانیسمان سبک این قابلیت را ندارند.همچنین ضخامت زانو جوشی 45 درجه رده 40 بیشتر از زانو درزدار و مانیسمان سبک است.

از زانو جوشی 45 درجه رده 40 بیشتر در سیستم های لوله کشی با دما و فشار بالا مانند لوله کشی موتورخانه و در سیستم لوله کشی آتش نشانی استفاده می شود.

موارد استفاده از زانو 45 درجه مانیسمان رده 40

همانگونه که گفته شد زانو جوشی 45 درجه رده 40 به دلیل ساختار فیزیکی بدون درز و یکنواخت،توانایی تحمل دما و فشار بالاتری نسبت به زانو درزدار و مانیسمان سبک دارد.

در واقع در پایپینگ صنعتی با حساسیت بالا، بیشتر از لوله و اتصالات جوشی مانیسمان رده 40 به دلیل قابلیت اطمینان بیشتر در برابر دما،فشار و مواد شیمیایی استفاده می شود چرا که از نظر مکانیکی کاراتر می باشند.

از این رو از زانو 45 درجه مانیسمان رده 40 در صنایع نفت،گاز،پتروشیمی،خطوط انتقال آب و سایر صنایع به صورت گسترده استفاده میشود.

فرمول محاسبه وزن زانو جوشی

وزن اتصالات جوشی در جدول استاندارد asme b16.9 برای هر سایز و رده کاری مشخص شده است،ولی میتوان از طریق فرمول ریاضی وزن اتصالات جوشی را محاسبه نمود.

وزن زانو جوشی 90 درجه شعاع بلند منطبق بر استاندارد ابعادی ASME B16.9 و بر حسب کیلوگرم از فرمول ذیل محاسبه می شود:

W=0.0387 * S*(D – S) * R / 1000

در این فرمول منظور از:

W:به معنای وزن بر حسب کیلوگرم

S:به معنای ضخامت بر حسب میلیمتر

D:به معنای قطر خارجی بر حسب میلیمتر

R:به معنای شعاع زانو که برای زانو شعاع بلند برابر 1.5D و برای زانو شعاع کوتاه برابر با 1D می باشد.

به منظور محاسبه وزن تبدیل جوشی فولادی داشتن اطلاعات مربوط به قطر خارجی بزرگ و کوچک،ضخامت و طول کلی مورد نیاز است.در مقالات مربوط به معرفی سه راهی و تبدیل جوشی نحوه محاسبه وزن این اتصالات را مورد بررسی قرار می دهیم.

نقد و بررسی

زانو جوشی رده ۴۰ چیست؟

Seamless Ebow Schedule 40 یک اتصال لوله بدون درز با کیفیت بالا است که برای اتصال دو لوله عمود بر یکدیگر استفاده می شود. این اتصالات زانویی در انواع تنظیمات صنعتی از جمله سیستم های لوله کشی و کانال کشی و همچنین در کاربردهای گرمایش و سرمایش استفاده می شود.
طبقه بندی جدول ۴۰ نشان می دهد که لوله های متصل باید حداقل الزامات ضخامت خاصی را داشته باشند تا به طور ایمن و موثر به یکدیگر بپیوندند، و اینکه اتصالات کلی دارای قطر داخلی ۴۰ میلی متر است. زانوی جوشی رده ۴۰ از فولاد کربنی ساخته شده است، به این معنی که می تواند بارهای فشار و دمای بالاتری را نسبت به سایر اتصالات تحمل کند. همچنین دارای اتصالات جوشی است که خطر نشت را کاهش می دهد و باعث دوام بیشتر محصول می شود. علاوه بر این، ساخت بدون درز زانویی جوشی رده ۴۰ خطر ترک خوردگی استرس را کاهش می دهد.
علاوه بر این، اتصالات زانویی دارای پوشش اکسید مشکی است که مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی ایجاد می کند. Seamless Ebow Schedule 40 بسیار متنوع است و می تواند به راحتی به سایر اتصالات بدون درز از جمله جوش لب به لب 45 درجه، جوش سوکت 45 درجه و سه راهی و صلیب 90 درجه متصل شود. از دیگر ویژگی های آن می توان به تلاطم کم و کاهش افت فشار اشاره کرد که آن را برای انواع کاربردهای سیال و گاز از جمله نفت، گاز، آب و بخار مناسب می کند.
زانو مانیسمان رده ۴۰ در سایزهای مختلف از ۱/۴ اینچ تا ۲۴ اینچ اندازه اسمی لوله و ضخامت دیواره های مختلف موجود است. همچنین می توان آن را به صورت پیش خم شده برای اتصال به لوله در یک زاویه خریداری کرد که نیاز به ساخت میدانی زانو را از بین می برد. علاوه بر این، اتصالات را می توان با درپوش های انتهایی نصب کرد تا محافظت بیشتری در برابر خوردگی و لرزش ایجاد کند.
این نوع اتصالات جوشی ، یک انتخاب ایده آل برای هر کاربرد لوله کشی صنعتی است که در آن ایمنی، قابلیت اطمینان و دوام دغدغه های اصلی است. ساختار مستحکم و روکش اکسید سیاه بادوام آن را برای اکثر شرایط سخت مناسب می کند. اتصالات به گونه ای طراحی شده است که تمام استانداردهای ملی قابل اجرا را برآورده کند و با ضمانت تضمین کیفیت پشتیبانی می شود

انواع شعاع در زانو جوشی مانیسمان

زانو جوشی مانیسمان رده 40 دارای زوایا و شعاع خم های متفاوت می باشند که هر یک با توجه به شرایط سیستم پایپینگ مورد استفاده قرار می گیرند.

زانو شعاع بلند ، Long Radius به حالتی اطلاق می شود که شعاع خم زانویی 1.5 برابر قطر زانو باشد.در تاسیسات،پرمصرف ترین زانو،زانو جوشی 90 درجه شعاع بلند است.

زانو شورتی ، Short Radius به زانویی گفته می شود که شعاع خم آن برابر با قطر زانویی باشد.

موارد استفاده از زانو شعاع کوتاه به نسبت زانو شعاع بلند خیلی کمتر است و در مکان هایی که فضای کافی به منظور استفاده از زانو شعاع بلند وجود نداشته باشد از این مدل زانو جوشی استفاده می شود.

فرآیند تولید زانو شورتی مانیسمان

متریال اولیه،فرآیند تولید و ماشین آلات و تجهیزات تولید زانو شورتی بنکن مانند زانو شعاع بلند می باشد.

به منظور تولید زانو شورت رده 40 از لوله رده 40 استفاده می شود و تنها تفاوت در اندازه برش لوله و احتمالا در قالب خم انتهای کوره می باشد.به منظور تولید زانویی شورتی رده 80 نیز از لوله رده 80 استفاده می شود.

سایر مراحل تولید زانو شورتی مانیسمان رده 40 مانند زانویی شعاع بلند است.یعنی پس از فرمدهی،لبه های دو طرف کونیک شده و مارک و رنگ می شوند.

بر روی زانو 90 درجه شورتی رده 40 سایز،برند BENKAN،عبارت SR به معنای شعاع کوتاه،رده کاری sch 40 و شماره Heat Number درج می شود.

انواع زانویی شورت مانیسمان

زانو جوشی شعاع کوتاه تحت زوایای 90 و 180 درجه در رده های کاری STD،رده 40،رده 80 و رده 160 وجود دارد.

زانو 90 درجه شعاع کوتاه رده 80 از جمله اتصالاتی است که به صورت محدودتر در بازار ایران وجود دارد و زانو شورت رده 40 بنکن بیشترین موارد خرید و فروش را به خود اختصاص داده است

بررسی اتصالات مانیسمان آلیاژی

اتصالات مانیسمان معمولی و آلیاژی دو مدل از اتصالات فولادی بنکن هستند و عمده تفاوت در اتصالات مانیسمان آلیاژی، بغیر از آهن و کربن،وجود عناصر آلیاژی با درصد بالا می باشد.

وجود درصد بالایی از عناصر آلیاژی مانند کروم و مولیبدن باعث به وجود آمدن خواص مکانیکی فوق العاده در اتصالات مانیسمان بنکن شده است.

خواصی مانند سختی و استحکام کششی بالا که در متریال اولیه تولید اتصالات جوشی مانیسمان بنکن وجود دارد و چنانچه بعد از پروسه تولید،مورد عملیات حرارتی با توجه به درصد عناصر تشکیل دهنده بر روی آنها اعمال شود،میتواند به ارتقاء و بهبود خواص مکانیکی اتصالات مانیسمان آلیاژی نیز کمک نماید

انواع اتصالات فلزی مانیسمان رده 40