페럴 피팅이란 무엇입니까? 화학 공정의 스테인레스 스틸 이중 페럴 피팅 안내

페룰 피팅은 너트가 피팅 본체에 조여질 때 1개 또는 2개의 금속 링(페룰)을 사용하여 튜브를 밀봉하고 고정하는 압축 피팅입니다. 용접이나 납땜이 필요하지 않습니다. 이중 페럴 튜브 피팅에서 전면 페럴은 누출 방지 밀봉을 생성하고 후면 페럴은 튜브를 고정하며, 이 두 부분으로 구성된 설계는 화학 처리 공장의 부식 방지 고압 유체 시스템에 대한 표준 연결 방법으로 남아 있습니다.

이 기사에서는 페룰 피팅의 작동 방식과 이유를 정확하게 설명합니다. 스테인레스 스틸 이중 페럴 피팅 부식성 및 고순도 서비스에 대해 지정되어 있으며, 내식성에 대한 재료 등급을 비교하는 방법, 실제로 고품질 튜브 피팅과 서비스 초기에 고장난 피팅을 구분하는 데이터는 무엇입니까?

페럴 피팅이란 무엇이며 튜브를 밀봉하는 방법

페룰 피팅은 용접과 같은 영구 조인트 대신 기계적 압축을 사용하여 유체 또는 가스 시스템의 튜브를 연결하고 밀봉합니다. 어셈블리에는 압축 너트, 1개 또는 2개의 페룰 및 피팅 본체의 세 가지 핵심 부품이 있습니다. 너트가 본체에 나사산으로 고정되면 페룰(또는 페룰)이 앞으로 이동하여 튜브의 외부 표면과 피팅 본체의 내부 테이퍼에 대해 압축됩니다. 그 압축이 봉인을 만드는 것입니다.

단일 페럴 대 이중 페럴 디자인

단일 페럴 피팅은 하나의 페룰을 사용하여 밀봉과 고정이라는 두 가지 작업을 동시에 수행합니다. 이는 설계를 단순하게 유지하고 비용을 낮추지만, 시간이 지남에 따라 단일 페룰이 고르지 않게 압축될 수 있으며, 특히 진동이 있는 경우 누출이나 부품 고착 위험이 높아집니다.

이중 페럴 피팅은 이 두 가지 기능을 두 개의 별도 링으로 나눕니다. 는 피팅 본체와 튜브 사이의 전면 페럴 웨지로 기본 씰을 형성합니다. , 후방 페럴은 튜브의 외경에 물려 튜브를 제자리에 단단히 고정시킵니다. 이러한 방식으로 부하를 분할하면 기계적 응력이 더욱 균일하게 분산되고 단일 페룰 설계에 비해 튜브 변형 가능성이 크게 줄어듭니다.

화학 처리 공장이 이중 페럴 피팅을 사용하는 이유

화학 처리 시스템은 약한 연결을 처벌하는 세 가지 조건, 즉 고압, 지속적인 진동, 반복적인 열 순환으로 정의됩니다. 용접 조인트는 이러한 종류의 지속적인 기계적 피로로 인해 균열이 발생할 수 있지만 제대로 설치된 페룰 연결은 융합 결합에 의존하지 않고 수천 번의 압력 및 온도 주기를 통해 그대로 유지되는 기계적 압축에 의존합니다.

이는 연결 누출이 정유소 및 공정 튜빙 시스템 고장의 주요 원인으로 지속적으로 언급되는 이유이기도 합니다. 특히 진동 피로는 이러한 환경에서 지속적인 위험이며, 이는 업계가 계측 라인의 용접보다 이중 페럴 튜브 피팅을 선호하는 구체적인 이유 중 하나입니다. 반복되는 진동으로 인해 용접 균열이 발생합니다. 올바르게 설치된 페룰은 일반적으로 그렇지 않습니다.

세 가지 실질적인 이점으로 인해 이중 페룰 피팅이 화학 처리 튜브 피팅의 기본 선택이 되었습니다.

1. 용접이 필요하지 않습니다. 렌치를 사용하여 연결하고 다시 만들 수 있으므로 열간 작업 허가 및 용접 검사 지연이 사라집니다.
2. 재사용성. 많은 이중 페룰 피팅은 완전히 새로운 피팅 본체가 필요 없이 페룰을 교체하여 분해 및 재조립할 수 있습니다.
3. 넓은 크기 범위. 피팅은 약 1/8" ~ 2" 및 6mm ~ 42mm 외경으로 광범위하게 제공되며 대부분의 계측기 및 소구경 프로세스 튜빙에 적용됩니다.

튜브 피팅의 부식 방지 기능은 무엇입니까?

튜브 피팅의 내식성은 거의 전적으로 합금 화학, 특히 크롬, 몰리브덴 및 질소 함량에 달려 있습니다. 엔지니어들은 다음을 사용하여 이를 정량화합니다. 피팅 저항 등가수(PREN) , PREN = %Cr 3.3(%Mo) 16(%N)으로 계산됩니다. PREN 점수가 높을수록 염화물 함유 공정 유체의 주요 고장 모드인 국부적인 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성이 더 우수하다는 것을 의미합니다.

부식 성능에 따른 일반 피팅 재료 비교

304 스테인리스강은 기본 오스테나이트 등급이며, 일반적으로 PREN은 18-20 범위입니다. 316 및 316L 스테인리스강은 합금에 몰리브덴을 추가하여 PREN을 약 24-26까지 높이고 304에 비해 염화물 유발 공식에 대한 저항성에 의미 있는 단계 변화를 제공합니다. 소금물, 해수 인접 공정 또는 공격적인 산과 같이 염화물에 심각한 노출이 있는 응용 분야의 경우 하스텔로이 C-276과 같은 고성능 합금은 더 나아가 약 45에 도달합니다.

온도는 PREN과 별개로 중요합니다. 테스트 결과 500ppm 염화물 농도에서 316 스테인리스강의 CPT(임계 피팅 온도)는 약 70°C(158°F)입니다. — 해당 임계값 아래에서는 공식 위험이 급격하게 떨어지지만, 염화물이 풍부한 유체에서 이 이상으로 지속적인 작동은 합금의 PREN 등급이 종이에 얼마나 강해 보이는지에 관계없이 국부적인 부식을 가속화합니다.

316 대 316L: 스테인리스강 이중 페럴 피팅에 적합한 등급 선택

316과 316L은 용접되지 않은 부품에서 거의 동일한 내식성을 공유합니다. 크롬, 니켈, 몰리브덴 함량이 동일하기 때문에 둘 다 동일한 PREN 범위에 속합니다. 중요한 차이점은 탄소 함량이며 용접이 포함될 때만 중요해집니다.

316L의 낮은 탄소 함량은 용접 중 결정립 경계에 탄화물 석출을 방지합니다. 이는 주변 모재가 완전히 보호되더라도 용접의 열 영향 영역이 부식에 취약해질 수 있는 현상입니다. 설치 중에 용접되지 않는 튜브 피팅 본체의 경우 표준 316은 인장 강도에서 약간의 우위를 제공합니다(최소 515MPa 대 316L의 경우 485MPa). 그러나 제약 용기, 용접 배관 또는 용접 조인트로 제작된 화학 공장 장비의 경우, 316L이 표준사양입니다. 이는 표준 316이 개발할 수 있는 용접 영역의 약점을 제거하기 때문입니다.

실제로 이는 다음을 의미합니다.

• 선택 316 용접되지 않고 약간 더 높은 기계적 강도가 필요한 피팅 본체 및 페룰에 사용됩니다.
• 선택 316L 용접과 관련된 조립품 또는 FDA 및 USP Class VI 제품 접촉 요구 사항이 적용되는 경우.
• 배관 설계 자체에서 좁은 틈, 겹치는 접합부, 정체 구역을 피하십시오. 기하학과 마감재는 합금 선택만큼 실제 내식성에 영향을 미칩니다.

고품질 튜브 피팅의 압력 등급 및 표준

튜브 피팅의 작동 압력 등급은 피팅 본체 자체뿐만 아니라 연결하는 튜브의 벽 두께에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 외경 10mm, 벽 두께 1.5mm의 이음매 없는 스테인리스 스틸 튜브는 대략 380bar의 작동 압력을 견딜 수 있습니다. 정확하게 일치하는 이중 페룰 피팅은 동일한 튜브를 최대 정격 압력까지 압축하고 밀봉하도록 설계되었으므로 연결이 시스템의 약점이 되지 않습니다.

ASME B31.3 석유 정제소, 화학 공장 및 제약 시설의 공정 배관 설계를 관리하는 기본 코드이며 튜브 피팅이 서비스에 대해 지정되고 자격을 갖추는 방법을 직접적으로 형성합니다. B31.3에 따라 배관 구성 요소는 참조된 압력/온도 등급 표를 준수하고 추가 설계 분석 없이 정격 조건 내에서 사용할 수 있음을 의미하는 "목록"으로 분류되거나, 소유자와 설계자가 구성 요소의 설계, 재료 및 테스트를 독립적으로 검증할 전적인 책임을 진다는 의미인 "비목록"으로 분류됩니다. 화학 처리 튜브 피팅의 경우 등록된 인증 제품 라인에서 구매하면 등록되지 않았거나 검증되지 않은 구성 요소를 소싱하는 것에 비해 상당한 규정 준수 부담이 제거됩니다.

튜브 피팅 실패의 일반적인 원인과 이를 방지하는 방법

설치 관행이 일관되지 않으면 고품질 튜브 피팅도 실패합니다. 업계 데이터는 화학 및 산업용 유체 시스템 전반에 걸쳐 부적절한 설치와 잘못된 튜브 선택 또는 준비라는 동일한 두 가지 근본 원인을 일관되게 지적합니다.

누출을 일으키는 설치 오류

부족한 조임은 누출의 가장 빈번한 원인 중 하나입니다. 이는 종종 기술자가 측정된 게이지 점검보다는 느낌에 의존하기 때문입니다. 크기, 벽 두께 및 경도와 같은 튜브 변수에 따라 실제로 필요한 힘의 양이 달라지므로 "본능적인" 조임은 숙련된 설치자라도 신뢰할 수 없습니다. 해결 방법은 간단합니다. 기술자는 느낌만 믿기보다는 페룰의 방향을 올바르게 지정하고 제조업체가 지정한 회전 수에 맞게 조이고 간격 검사 게이지를 사용하여 연결을 확인해야 합니다.

튜브 준비 및 재료 호환성

고르지 않게 절단되거나 부적절하게 디버링된 튜브는 피팅 자체가 얼마나 잘 만들어졌는지에 관계없이 첫 번째 설치부터 피팅의 밀봉 성능을 손상시킬 수 있습니다. 마찬가지로 중요한 것은 튜브 재료가 공정 유체와 화학적으로 호환되는지 확인하는 것입니다. 호환되지 않는 유체나 외부 환경에 노출된 튜브는 피팅이 올바르게 설치된 경우에도 부식, 조기 고장 및 누출이 발생하기 쉽습니다.

간단한 설치 전 체크리스트를 사용하면 이러한 위험을 대부분 줄일 수 있습니다.

• 튜브를 정사각형으로 자르고 내부 및 외부 가장자리 모두 완전히 디버링합니다.
• 일반적인 내식성뿐만 아니라 특정 공정 유체와 튜브 재료의 호환성을 확인하십시오.
• 조이기 전에 피팅을 표시하고 느낌으로 판단하기보다는 간격 게이지를 사용하여 올바른 풀업을 확인하십시오.
• 구성 요소가 안전하게 상호 교환된다는 것을 보장하는 보편적인 표준이 없으므로 서로 다른 제조업체의 페룰, 너트 또는 본체를 혼합하지 마십시오.

귀하의 응용 분야에 적합한 튜브 피팅 선택

피팅을 실제 서비스 조건에 맞추면 과도한 지출과 조기 고장을 모두 방지할 수 있습니다. 다음을 빠른 결정 가이드로 사용하세요.

• 범용, 저압 공기 또는 냉각수 라인: 단일 페룰 황동 또는 플라스틱 피팅.
• 적당한 염화물 노출을 통한 화학 처리: 316 스테인레스 스틸 이중 페룰 피팅.
• 용접 어셈블리, 제약 또는 고순도 시스템: 316L 스테인레스 스틸 이중 페룰 피팅.
• 심한 염화물, 염수 또는 해수 인접 서비스: 이중 스테인리스 스틸 또는 Hastelloy C-276 피팅.
• 정유소의 고진동 계측 라인: 진동으로 인한 피로 균열을 방지하기 위해 용접 조인트 위에 이중 페럴 피팅을 적용했습니다.

주요 시사점

페룰 피팅은 특정 엔지니어링 문제를 해결합니다. 즉, 용접 없이 기계적으로 신뢰할 수 있는 누출 방지 튜브 연결을 생성합니다. 이중 페럴 피팅은 밀봉 및 고정 기능을 하나가 아닌 두 개의 링으로 분리하여 고압, 고진동 화학 처리 환경으로 신뢰성을 확장합니다.

부식 방지 튜브 피팅은 우선 합금 화학에 따라 달라집니다. 316 및 316L 스테인리스강은 대략 24-26의 PREN을 제공합니다. , 표준 304보다 의미 있는 발전이지만 재료 선택만으로는 성능을 보장할 수 없습니다. 고품질 튜브 피팅은 올바른 튜브 벽 두께에 일치하고, 검증된 간격 게이지 점검을 통해 설치되고, 제조업체 간에 혼합되지 않는 경우에만 정격 압력 및 부식 수명을 제공합니다. 세 가지를 모두 올바르게 수행하는 것이 화학 공장의 전체 서비스 수명 동안 지속되는 피팅과 다음 번에 계획되지 않은 누출이 발생하는 피팅을 구분하는 것입니다.