Lap Joint Titanium Flens voor Luchtvaartpijpleidingen

Lap Joint Titanium Flens voor Luchtvaartleidingen

Een lap joint flens bestaat uit twee delen die twee functies vervullen. De stub end wordt aan de pijp gelast en vormt de afdichtingsvlak en de drukbeperking; de steunring zit erachter, draagt de boutbelasting en kan worden gedraaid totdat de gaten op één lijn liggen. In een vliegtuig of grondondersteuningsinstallatie bespaart die ene functie uren, omdat een verbinding die achter een beugel begraven ligt, kan worden uitgelijnd door de ring te draaien in plaats van de pijp te forceren. Het opent ook een materiaalkeuze die pure titanium flenzen niet hebben: de ring wordt niet bevochtigd, dus het kan een goedkopere kwaliteit of een andere legering zijn, terwijl het bevochtigde deel titanium blijft.

De Twee Delen en Hun Functies

Omdat de ring het proces nooit raakt, is de drukbeperking alleen de stub end. Daarom kan een lap joint assemblage worden geclassificeerd met dezelfde klasse als een weld neck, terwijl een dunnere, lichtere ring wordt gebruikt, en waarom de ring kan worden vervangen zonder de pijp door te snijden als een schroefdraad of een gat beschadigd is.

Hoe het zich verhoudt tot andere verbindingen

De vergelijking gaat niet over welke verbinding abstract het sterkst is. Een lap joint wordt gekozen wanneer de assemblage moet worden geopend, of wanneer de boutgaten niet gegarandeerd op één lijn kunnen worden gebracht in de fabriek. Een weld neck wordt gekozen wanneer de verbinding eenmalig wordt gemaakt en nooit wordt geopend. De meeste grondsystemen voor de luchtvaart bevatten beide, omdat de leiding in modules wordt geassembleerd en elke module één of twee verbindingen heeft die demontabel moeten zijn.

Waarom de ring draait, en waarom dat ertoe doet

Twee flenzen die aan elkaar zijn gebout, passen alleen als de boutgaten samenvallen. Bij vaste flenzen moet dat worden ingebouwd in de pijpspoel, en een spoel die een paar graden afwijkt, wordt een herwerkitem. Bij een lap joint kan de ring vrij ronddraaien, zodat de gaten met de hand worden uitgelijnd bij montage. Dezelfde vrijheid maakt het mogelijk de verbinding te openen en opnieuw te maken zonder de pijpuitlijning te verstoren, wat de reden is dat het ontwerp overleeft in vliegtuigen, testopstellingen en grondondersteuningsapparatuur waar de toegang slecht is en de stilstand duur is.

De prijs van die vrijheid is een speling tussen de boring van de ring en de naaf van de stub end. Het is een spleet, en in een maritieme of chemische omgeving is een spleet een corrosieplek. In luchtvaartleidingen is het medium meestal brandstof, hydraulische vloeistof, stikstof of lucht, dus de spleet is meer een mechanisch dan een chemisch probleem, maar de boring van de ring en de naaf moeten nog steeds worden gefreesd tot een speling die rotatie mogelijk maakt zonder dat de ring scheef gaat staan en de pakking ongelijkmatig belast.

Het lassen van de stub end

De stub end wordt aan de pijp gelast, dus de las is een verbinding met volledige penetratie die kan worden geröntgend of ultrasoon geïnspecteerd. Titanium wordt gelast onder argon met de wortel gespoeld tot een laag zuurstofgehalte, meestal onder de 100 ppm, en de afgewerkte las wordt gebeitst of geborsteld om het gekleurde oxide te verwijderen dat zich vormt als de bescherming wegvalt. Een strokleurige of blauwe tint is acceptabel in sommige specificaties, een paarse of grijze schaal niet, en een wit schilferig oppervlak betekent dat de las moet worden uitgesneden.

Voor luchtvaartwerk is de lasprocedure gekwalificeerd en de lasser gecertificeerd, wordt de warmte-inbreng gecontroleerd om de alfalaag te beschermen, en wordt de verbinding geïnspecteerd met penetrant en röntgenonderzoek voordat de assemblage onder druk wordt getest. De stub end is gefreesd met een lasvoorbereiding die overeenkomt met de pijpwand, en de boring is aangepast aan de binnendiameter van de pijp, zodat er geen stap is waar de stroming op kan werken.

Materialen en Gewicht

De stub end is normaal gesproken Gr2 voor corrosiebestendigheid of Gr5 waar sterkte en temperatuur dit vereisen. De ring kan van dezelfde kwaliteit zijn, een lagere kwaliteit, of een volledig andere legering, omdat het slechts een klem is. Op een skid voor de luchtvaart is die beslissing expliciet de moeite waard: een titanium ring op een titanium stub end is het eenvoudigst en vermijdt elke galvanische koppeling, terwijl een stalen of aluminium ring kosten en gewicht bespaart, maar een barrière nodig heeft om contactcorrosie in een natte omgeving te voorkomen.

Met 4,51 gram per kubieke centimeter is titanium ongeveer 57 procent van de dichtheid van staal, en de lap joint geometrie verwijdert de zware naaf die een weld neck nodig heeft. Het resultaat is een verbinding die minder weegt dan de weld neck die hij vervangt, terwijl hij een titanium bevochtigd oppervlak behoudt, wat precies de combinatie is waar specificaties voor luchtvaartleidingen naar op zoek zijn.

Toleranties en Inspectie

Een lap joint wordt beoordeeld op vier afmetingen: de haaksheid van het stub end vlak op de boring, de ruwheid van het vlak, de speling van de ringboring en de positie van de boutgaten. Het vlak wordt gefreesd tot 3,2 tot 6,3 micrometer Ra voor een spiraalvormige pakking, de ring wordt gecontroleerd op vlakheid, zodat deze niet scheef gaat staan onder belasting, en het gatpatroon wordt geverifieerd op een CMM tegen ANSI B16.5 of de tekening. Warmtenummers worden op de ring gestempeld en op het certificaat geregistreerd, en de assemblage wordt hydrostatisch getest op 1,5 keer de classificatie waar de specificatie dit vereist.

Voor klanten in de luchtvaart omvat het documentenpakket meestal het materiaalcertificaat volgens ASTM B381, het warmtebehandelingsrecord, de lasprocedure en kwalificatie van de lasser, de penetrant- en röntgenrapporten, en het dimensionale rapport. Het is de moeite waard om die lijst in de aanvraagfase overeen te komen, omdat een certificaat dat na verzending opnieuw moet worden uitgegeven, meer kost dan de flens.

Installatie-instructies

Plaats de ring over de stub end vóór het lassen, niet erna, en controleer of deze vrij draait met de stub end op zijn plaats. Pas de pakking aan het stub end vlak aan, niet aan de ring, omdat de ring niet afdicht. Draai in een stervormig patroon in ten minste twee fasen aan, en controleer de verbinding onder bedrijfsdruk. Titanium schuurt tegen titanium, dus de stuurpennen dragen een anti-vastloopmiddel, en waar de ring een andere legering is, houdt een isolatiewasser de koppeling uit de verbinding.

Bestellen van een Lap Joint Assemblage

Specificeer de pijpgrootte en het schema, het stub end patroon, de klasse, het vlaktype, de kwaliteit van de stub end en van de ring, de oppervlakteafwerking en het inspectieniveau. Bijvoorbeeld: ANSI B16.5 Klasse 300 lap joint, NPS 2, Schedule 40S stub end in Gr2, aluminium brons ring, verhoogd vlak, röntgenonderzoek op de las, 3.1 certificaat. Geef aan of de ring na montage vrij moet kunnen draaien, omdat dit de boring speling en de frees tolerantie bepaalt.

Productafbeeldingen