Koja je tehnika obrade navoja za čelične cijevi?

Tehnologija obrade navoja čeličnih cijevi odnosi se na proces strojne obrade određenog uzorka zubaca, koraka i suženja na kraju čelične cijevi rezanjem ili plastičnom deformacijom (za stvaranje navoja). To omogućuje odvojivu vezu čelične cijevi s drugim komponentama cjevovoda (kao što su ventili, cijevni spojevi i sučelja opreme). Srž ove tehnologije leži u preciznoj kontroli geometrijskih parametara navoja (kao što su kut zuba, korak, srednji promjer i konus), osiguravajući brtvljenje, čvrstoću i pouzdanost veze.

1. Glavne metode obrade

• Obrada rezanjem: Najčešće korištena metoda uključuje korištenje stroja za okretanje navoja (električnog ili ručnog) za pokretanje matrice da se okreće, koja zatim reže kraj čelične cijevi kako bi oblikovala navoje. Ova je metoda prikladna za većinu vrsta materijala od čeličnih cijevi (kao što su ugljični čelik, nehrđajući čelik, pocinčane cijevi).
• Plastična deformacija:Kraj čelične cijevi se ekstrudira pomoću stroja za narezivanje navoja ili stroja za valjanje kako bi se uzrokovalo plastično tečenje metala i formiranje niti. Ova je metoda prikladna za materijale dobre plastičnosti (kao što je nisko-ugljični čelik), visoke učinkovitosti i velike čvrstoće navoja. Međutim, zahtijeva relativno visoke standarde opreme.

2. Ključni parametri procesa

• Profil niti:Podijeljen je na 55 stupnjeva (britanski Whitworth navoj, kao što su serije G i R), 60 stupnjeva (američki unificirani navoj, kao što je NPT serija) i metrički 60 stupnjeva (kao što je serija M). Među njima, cijevni navoji uglavnom imaju profile od 55 ili 60 stupnjeva.
• Korak i broj zubaca:Korak je udaljenost između odgovarajućih točaka na promjeru koraka dva susjedna zuba. Obično se izražava kao broj zubaca po inču (TPI) (na primjer, 1/2" NPT navoj ima 11 zubaca po inču, a korak je približno 2,309 mm). 
• Omjer konusa: Navoji za brtvljenje cijevi (kao što je NPT, serija R) obično imaju omjer konusa od 1:16 (to jest, promjer se mijenja za 1 mm za svakih 16 mm duljine), a brtvljenje se postiže ovim omjerom konusa.
• Učestalost obrade:Određuje se na temelju promjera cijevi. Za cijevi malog-promjera (DN15-DN32), obrađuju se dva puta; za cijevi srednjeg-promjera (DN40-DN50), obrađuju se tri puta; za cijevi velikog promjera (DN70 i više), obrađuju se tri do četiri puta kako bi se osigurali potpuni profili navoja i glatke površine.

3. Inspekcija i kontrola kvalitete
Provjera promjera navoja: Upotrijebite mjerač pokreta (GO) i mjerač ne{0}}promjera (NO GO) za mjerenje promjera koraka i koraka navoja. Mjerač pokreta mora biti umetnut do kraja, a mjerač ne-hoda ne smije se umetnuti više od 2 okreta.

• Kvaliteta površine:Na nitima ne bi trebalo biti slomljenih žica, neurednih žica i neravnina. Hrapavost površine treba zadovoljiti zahtjeve (npr. Ra manje od ili jednako 3,2 μm).
• Tolerancija kuta konusa i promjera nagiba:Odstupanje kuta konusa navoja za brtvljenje treba biti manje od ili jednako 0,05 mm/m, a tolerancija promjera koraka treba se kontrolirati unutar izuzetno uskog raspona (na primjer, tolerancija promjera koraka stupnja točnosti 1 je 0,01 mm).

Navojni spoj čeličnih cijevi je najčešće korištena rastavljiva metoda spajanja u cjevovodnom sustavu. Njegov značaj uglavnom leži u sljedećim aspektima:

1. Pouzdanost brtvljenja
Upotrebom konusa navoja (kao što je konus 1:16 NPT) ili materijala za brtvljenje (kao što je traka za brtvljenje, konac od konoplje), može se učinkovito spriječiti curenje medija. Pogodan je za transport visoko-tlaka, visoke-temperature i korozivnih medija (kao što su nafta, prirodni plin, kemijske sirovine).

2. Snaga veze
Navojni spoj prenosi opterećenja kroz zupčasti spoj, odlikuje se visokom vlačnom i torzijskom čvrstoćom i može zadovoljiti radni tlak cjevovodnog sustava (na primjer, uljno kućište može izdržati desetke tisuća tona vlačnog opterećenja).

3. Jednostavnost instalacije i održavanja
Navojne veze ne zahtijevaju zavarivanje, a postupak ugradnje je brz, što ga čini prikladnim za-gradnju na gradilištu. U isto vrijeme, odvojiva značajka olakšava održavanje, zamjenu i obnovu cjevovoda, čime se smanjuju troškovi održavanja.

4. Široka primjenjivost
Prikladan za različite materijale čeličnih cijevi (ugljični čelik, nehrđajući čelik, pocinčane cijevi), promjere cijevi (DN15-DN100 i više) i radne uvjete (voda, plin, nafta, kemijski mediji), to je standardna metoda spajanja u području građevinarstva, strojeva, naftne i kemijske industrije.

Međunarodne standarde za obradu navoja čeličnih cijevi uglavnom su formulirale organizacije kao što su Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO), Američki institut za naftu (API) i Nacionalni odbor za standardizaciju Kine (GB). Sljedeći su temeljni standardi:

1. ISO standardi (međunarodno priznati)

• ISO 7-1:1994. "Brtvljenje cijevnih navoja - Dio 1: Dimenzije, tolerancije i oznake": Specificira dimenzije, tolerancije i oznake za brtvljenje navoja cijevi od 55 stupnjeva, uključujući "pristajanje stupa/konusa" za cilindrične unutarnje navoje (Rp) i konusne vanjske navoje (R1), i "pristajanje konusa/konusa" za konusne unutarnje navoje (Rc) i konusni vanjski navoj (R2).
• ISO 228-1:2000 "Navoji cijevi bez{0}}brtvljenja - Dio 1: Dimenzije, tolerancije i oznake": Ova norma utvrđuje dimenzije, tolerancije i oznake za navoje cijevi bez-brtvljenja od 55 stupnjeva (serija G), koje su primjenjive na primjene s niskim-tlakom, bez-brtvljenja (kao što su vodovodi i plinovodi).

2. API standardi (specifični za naftnu industriju)

• API specifikacija 5B"Obrada, mjerenje i pregled navoja za cijevi, čelične cijevi i cjevovode": Mjerodavna norma u naftnoj industriji, propisuje zahtjeve za obradu, mjerenje i inspekciju za navoje od materijala za naftne cijevi (čelične cijevi, cijevi, cjevovode), uključujući geometrijske parametre i tolerancije za posebne navoje kao što su okrugli navoji (STC) i ofsetni trapezoidni navoji (BTC).
• API RP 5A5/ISO 15463:2003"Inspekcija-na licu mjesta novih kućišta cijevi, uljnih cilindara i krajnjih-spojenih bušaćih cijevi": dopunjuje-zahtjeve inspekcije na licu mjesta prema API 5B, osiguravajući kvalitetu navoja prije njihove ugradnje na-licu mjesta.

3. GB standard (ekvivalent usvojen u Kini)

• GB/T 7306.1-2000"Cijevni navoji za brtvljenje od 55 stupnjeva - Dio 1: Cilindrični unutarnji navoji i konusni vanjski navoji": Ova norma jednako prihvaća ISO 7-1:1994 i navodi dimenzije, tolerancije i oznake "cilindričnog/konusnog pristajanja" brtvenih cijevnih navoja od 55 stupnjeva.
• GB/T 7306.2-2000"Cijevni navoji za brtvljenje od 55 stupnjeva - Dio 2: Konusni unutarnji navoji i konusni vanjski navoji": Ova norma prihvaća ISO 7-1:1999 ekvivalentno i utvrđuje brtvljenje cijevnih navoja od 55 stupnjeva s "konusnim/konusnim pristajanjem".
• GB/T 12716-2011"Konični cijevni navoj od 60 stupnjeva": usvojen ASME B1.20.2M:2006 kao osnova za reviziju. Određuje dimenzije, tolerancije i oznake koničnih cijevnih navoja od 60 stupnjeva (NPT serija) i primjenjiv je na američke standardne brtvene cijevne navoje.

Razlike u tehnikama obrade navoja među različitim standardnim sustavima uglavnom leže u aspektima kao što su kut profila zuba, konus, metoda spajanja i primjenjivi scenariji. Evo osnovnih razlika:

1. Razlika u kutovima profila zuba

• Imperial (ISO 7-1, GB/T 7306):Sadrži kut navoja od 55 stupnjeva, izveden iz imperijalnog Whitworth navoja, pogodan za regije poput Europe i Azije.
• Metrički (API 5B, GB/T 12716):Sadrži kut navoja od 60 stupnjeva, izveden iz metričkog standardnog navoja, pogodan za-regije proizvodnje nafte kao što su Sjeverna Amerika i Bliski istok.

2. Razlika kuta stošca

• Imperial zabrtvljeni cijevni navoj (ISO 7-1, GB/T 7306): Konus konusnog vanjskog navoja (R1, R2) je 1:16 (promjer se mijenja za 1 mm za svakih 16 mm duljine), čime se postiže brtvljenje kroz konus.
• Metrički zabrtvljeni cijevni navoj (API 5B, GB/T 12716): Konus navoja konusne cijevi (NPT) također je 1:16, ali je profil navoja strmiji (60 stupnjeva u odnosu na 55 stupnjeva) i prikladan je za veće vrijednosti tlaka (na primjer, radni tlak uljnog kućišta može doseći nekoliko tisuća funti po kvadratnom inču).

3. Razlike u metodama suradnje

• Carsko brtvljenje navoja cijevi:Dijele se na "prisjedanje stupa/konusa" (cilindrični unutarnji navoj Rp i konusni vanjski navoj R1) i "pristajanje konusa/konusa" (konusni unutarnji navoj Rc i konusni vanjski navoj R2). Među njima, "pristajanje stupa/konusa" je najčešće korištena metoda brtvljenja.
• Metrički zapečaćeni cijevni navoj:Koristi samo "pristajanje konusa/konusa" (konusni unutarnji navoj i konusni vanjski navoj), postižući brtvljenje kroz vlastiti konus navoja, bez potrebe za dodatnim materijalima za brtvljenje (kao što je traka).

4. Razlike u primjenjivim scenarijima

• ISO 7-1, GB/T 7306:Primjenjivo na civilne i industrijske cjevovode niskog{0}}tlaka, normalne-temperature (kao što su cjevovodi za vodu, plin, klima uređaj), kao i na neke kemijske cjevovode. 
• API 5B:Posebno dizajnirane za podzemne cjevovode u industriji nafte i plina (kao što su kućišta i cijevi), ove cijevi su izložene ekstremno visokim pritiscima (do preko 1000 bara), temperaturama i koroziji (kao što su sumporovodik i ugljični dioksid). Čvrstoća i brtvljenje navoja u ovim cijevima mnogo su veći nego kod običnih cijevi.

5. Razlike u standardnoj ekvivalenciji

• GB/T 7306.1-2000je ekvivalentno usvajanje ISO 7-1:1994 (tehnički sadržaj je potpuno isti, uz samo uredničke izmjene), čime se olakšava ulazak kineskih proizvoda na međunarodno tržište. 
• GB/T 12716-2011 i ASME B1.20.2M:2006: Usvojen s izmjenama (zadržavajući tehnologije kineskih karakteristika, kao što su jednostavne metode testiranja za malu-domaću proizvodnju), bolje prilagođen materijalnim karakteristikama Kine (kao što je plastičnost ni-ugljičnog čelika).

Tehnologija obrade navoja od čeličnih cijevi temeljna je tehnologija za povezivanje cjevovodnih sustava. Njegova kvaliteta izravno utječe na performanse brtvljenja, snagu i pouzdanost sustava. Međunarodni standardi (kao što su ISO 7-1, API 5B, GB/T 7306) daju jedinstvene specifikacije za obradu niti. Razlike među različitim standardima uglavnom leže u kutu profila navoja, konusnosti, metodi usklađivanja i primjenjivim scenarijima. U praktičnim primjenama, odgovarajuću vrstu navoja i standard treba odabrati na temelju radnih uvjeta (tlak, temperatura, medij) kako bi se osigurala sigurnost i ekonomičnost veze.