اتصال دو لوله با ضخامت متفاوت

سلام و احترام

سلام،

در استانداردهای ASME B31.3 و B16.25 بحث‌های مربوط به جوشکاری لوله‌ها وجود داره، اما موضوع اتصال دو لوله با ضخامت متفاوت به صورت خاص و مستقیم بیان نشده. در واقع، استانداردها بیشتر به اصول کلی جوشکاری، کیفیت اتصال، بازرسی و تست‌ها می‌پردازند. اما در عمل و بر اساس تجربه مهندسی، وقتی دو لوله با ضخامت‌های متفاوت به هم متصل می‌شوند، معمولا از پخ‌های خاص و تکنیک‌های جوشکاری ویژه استفاده می‌شود تا تنش‌ها کنترل شده و اتصال مطمئن باشد.

برای این کار معمولاً در طراحی، توجه می‌شود که جوش به گونه‌ای انجام شود که ضخامت جوش و پخ‌ها به درستی انتخاب شده و به استانداردهای کلی جوشکاری پایبند باشد. در ASME B16.25، نحوه اجرای اتصالات جوشی و شکل پخ‌ها شرح داده شده که می‌توان با تطبیق آن‌ها، اتصال لوله‌های با ضخامت متفاوت را انجام داد.

بخش‌های مربوط به جوشکاری (Welding) و آماده‌سازی لوله‌ها (Preparation of Ends) در ASME B31.3 دو مورد عنوان شده است که خدمت شما ارسال میکنم:

• پاراگراف 328.4.4 (Alignment Tolerance):

• برای لوله‌های با ضخامت برابر: misalignment (عدم تراز) حداکثر ۱/۱۶ اینچ (۱.۶ میلی‌متر) مجاز هست.

• برای لوله‌های با ضخامت متفاوت: misalignment تا ۳/۳۲ اینچ (۲.۴ میلی‌متر) مجاز هست، به شرطی که به طور یکنواخت توزیع بشه و لبه‌های ریشه (root edges) bevel به طور مناسب تراشیده بشن (مثلاً با taper برای هم‌تراز کردن).

• نقل قول تقریبی: “For butt joints, the alignment tolerance shall not exceed 1/16 in. (1.6 mm) except that butt joints between components of unequal wall thickness shall be aligned within 3/32 in. (2.4 mm) provided the excess thickness is tapered to the thinner component over a length of not less than the smaller of 1.5t or 1 in. (25 mm).”

• پاراگراف 304.3.3 (Transitions in Wall Thickness):

• اگر نسبت ضخامت (t_max / t_min) بیش از ۱.۵ باشه، باید transition تدریجی اعمال بشه: شیب خارجی ۳۰ درجه بیش از ۱.۵ برابر ضخامت نازک‌تر، و سپس شیب ۴۵ درجه برای ۱.۵ برابر دیگه. این برای جلوگیری از تمرکز تنش هست.

• نقل قول تقریبی: “Where changes in wall thickness occur, the taper shall be 30 deg over a distance of not less than 1.5t_min and shall continue with a 45 deg taper for an additional 1.5t_min.”

• پاراگراف 328.5 (Welded Branch Connections): اگر اتصال به branch باشه، ضخامت fitting یا pipe نباید بیش از ضخامت pipe اصلی باشه، مگر با bevel مناسب.

در B31.3، جوش مجاز هست، اما اگر تفاوت ضخامت زیاد باشه (بیش از ۱.۵ برابر)، bevel استاندارد کافی نیست و باید end preparation (مثل back-bevel یا taper) اعمال بشه تا misalignment کنترل بشه.