Gomiti e gli standard che li governano
Un gomito del tubo cambia la direzione di una tubazione. È definito dalla dimensione nominale, dal diametro esterno del tubo corrispondente, dallo spessore della parete, dalla dimensione da centro-a-estremità e dal raggio: i raccordi a raggio lungo hanno un raggio centrale di 1,5 volte il diametro nominale, mentre i raccordi a raggio corto ne utilizzano 1,0 volte. I gomiti per saldatura di testa sono ordinati e dimensionati secondo ASME B16.9, EN 10253-2 per acciai legati e non legati o EN 10253-4 per acciai inossidabili, e secondo MSS SP-75 e GB/T 12459 dove tali specifiche vengono richiamate nel progetto. Il metodo di produzione determina l'accuratezza dimensionale, la distribuzione dello spessore della parete attorno alla curvatura e, in larga misura, il prezzo.
Metodo uno: spinta a caldo
La spinta è il percorso di formazione più importante per i gomiti. L'attrezzatura è composta da una macchina spinta, un mandrino e un dispositivo di riscaldamento. Un pezzo grezzo di tubo tagliato viene posizionato sul mandrino e viene spinto, riscaldato e formato in un'unica operazione continua: l'estremità anteriore viene riscaldata alla temperatura di forgiatura, il mandrino controlla il profilo interno e la spinta meccanica piega il pezzo grezzo secondo l'angolo richiesto mentre il materiale della parete scorre attorno alla curva.
La velocità di produzione è elevata e il processo si adatta alla produzione di massa di dimensioni standard.
La finitura superficiale è buona e la distribuzione dello spessore della parete è relativamente uniforme, poiché il materiale viene deformato progressivamente anziché bloccato.
È il metodo di formatura principale per gomiti in acciaio al carbonio e legato e viene utilizzato anche per numerose specifiche di acciaio inossidabile.
L'attrezzatura dipende dalle dimensioni-, quindi il metodo è economico rispetto alle quantità di lotti piuttosto che ai singoli pezzi.
Metodo due: stampaggio
Lo stampaggio è il più antico dei processi di formatura. Un tubo grezzo o una piastra grezza vengono posizionati nello stampo esterno; dopo che le matrici superiore e inferiore si sono chiuse, la corsa della pressa costringe il materiale a seguire lo spazio lasciato tra le matrici interna ed esterna e si forma la piega. A seconda del materiale viene utilizzata la pressatura a freddo o a caldo.
Lo stampaggio è stato in gran parte sostituito dal lavoro di routine, ma conserva un posto per le specifiche in cui il volume di produzione è piccolo e la parete è molto più spessa o molto più sottile dello standard, perché il costo degli utensili è inferiore a quello di un set completo di stampaggio e il processo tollera rapporti di spessore della parete insoliti.
Metodo tre: saldatura di testa da metà formate
Nel metodo della saldatura di testa il gomito è costruito in lamiera d'acciaio. Un disegno di sviluppo stabilisce il modello piatto, la piastra viene tagliata, quindi riscaldata e pressata in un semiguscio in modo che due mezzi pezzi formino un gomito completo. Le due metà vengono quindi allineate, fissate e saldate lungo entrambe le cuciture longitudinali, e le estremità vengono lavorate secondo la smussatura richiesta.
Questo percorso viene utilizzato principalmente per gomiti di grande diametro. Anche i formati di grandi dimensioni possono essere spinti o stampati, ma gli strumenti e la capacità della pressa richiesti per una spinta di grande diametro sono sostanziali, quindi il metodo con saldatura di testa offre solitamente il costo di processo più basso per un ordine di-diametro grande e volume-basso. Il compromesso- è la saldatura longitudinale, che diventa un punto di ispezione e deve essere esaminata in conformità con le specifiche delle tubazioni.
Metodo quattro: segmenti smussati
Un gomito smussato viene realizzato saldando insieme diversi segmenti di tubo corti tagliati ad angoli corrispondenti, comunemente chiamato gomito a forma di gambero-vita o aragosta-posteriore. Viene utilizzato molto meno spesso dei tre percorsi di formatura sopra indicati, ma è la risposta pratica per diametri molto grandi e per curve con raggio superiore a 1,5 D, comprese le curve lunghe e ampie utilizzate in condotti di grandi dimensioni e linee a bassa-pressione.
Poiché il gomito ad angolo è un assieme fabbricato e non un raccordo formato, il codice delle tubazioni che governa la linea stabilisce l'angolo di angolo consentito e l'esame richiesto. Laddove i limiti normativi non consentano le angolazioni, il raccordo dovrà essere sostituito da un gomito sagomato o da una curva ad induzione a caldo.
Guida al confronto e alla selezione
| Metodo | Meglio per | Comportamento dello spessore di parete | Posizione di costo |
|---|---|---|---|
| Spinta calda | Produzione in serie di dimensioni standard | Relativamente uniforme attorno alla curva | Basso a volume |
| Stampaggio | Piccoli lotti, spessore delle pareti estremo | Dipende dal controllo del gioco dello stampo | Moderato a basso volume |
| Saldatura di testa dalle metà | Grande diametro, volume basso | Spessore della lamiera controllato direttamente | Il minimo per le taglie grandi |
| Segmenti smussati | Dimensioni superiori a 1,5D, diametri molto grandi | Governato dalla parete del tubo | Basso costo del materiale, alto contenuto di saldatura |
Qualunque sia il metodo utilizzato, l'ispezione si concentra sullo stesso elenco: lo spessore della parete di fondo, intradosso ed estradosso, poiché un gomito formato si assottiglia all'estradosso e si ispessisce all'intradosso; ovalità alle estremità; le dimensioni da centro-a-fine e da centro-a-centro; angolo smussato e faccia della radice; e l'assenza di crepe, giri e pieghe. L'identificazione del materiale mediante analisi portatile è una pratica normale sui gomiti in lega e acciaio inossidabile e la verifica dimensionale rispetto alle tolleranze ASME B16.9 o EN 10253 viene registrata prima della spedizione.
Domande frequenti
D: Quale metodo di realizzazione del gomito offre la migliore uniformità dello spessore della parete?
Spinta calda. Poiché il materiale viene deformato progressivamente su un mandrino mentre è caldo, la variazione dello spessore della parete tra l'intradosso e l'estradosso è generalmente inferiore rispetto alle costruzioni stampate o squadrate, motivo per cui la spinta è il percorso standard per i gomiti in acciaio al carbonio e legato.
D: Perché lo stampaggio viene ancora utilizzato?
Per piccole quantità di produzione in cui non è possibile giustificare un set completo di utensili a spinta e per pareti molto più spesse o molto più sottili rispetto alla gamma standard, dove la distanza tra gli stampi può essere impostata per adattarsi al pezzo grezzo.
D: Quando è preferibile un gomito saldato di testa a un gomito spinto?
Per grandi diametri e bassi volumi. Il percorso della piastra evita la pressa pesante e gli strumenti necessari per spingere un gomito di grande diametro, sebbene la giuntura longitudinale debba essere saldata e ispezionata secondo le specifiche della tubazione.
D: A cosa serve il gomito smussato o a gambero-?
Viene utilizzato per curve di grande diametro e per raggi superiori a 1,5D, dove nessun raccordo sagomato è economico. L'angolo obliquo consentito e l'esame non-distruttivo richiesto sono stabiliti dal codice delle tubazioni che governa la linea.
D: Quali dimensioni devono essere controllate su un gomito finito?
Dimensioni da centro-a-estremità e da centro-a-centro, diametro esterno e ovalità su entrambe le estremità, geometria dello smusso e spessore della parete sul retro, intradosso ed estradosso, tutti verificati rispetto a ASME B16.9 o alle tolleranze EN 10253 applicabili.
D: I gomiti necessitano di test di identificazione del materiale?
I gomiti in lega e acciaio inossidabile devono essere verificati mediante analisi portatile prima della spedizione, poiché un grado misto in una linea di pressione rappresenta un rischio serio. I gomiti in acciaio al carbonio vengono normalmente verificati rispetto al certificato di fabbrica e mediante controlli di durezza laddove le specifiche lo richiedono.
