Até o NPS 4, tubulações-de diâmetro pequeno são unidas de três maneiras completamente diferentes, e a maioria dos problemas de especificação em um trabalho não começa com a conexão em si - eles começam com o método de união errado sendo escolhido para a pressão, temperatura e serviço. Acessórios de solda-de topo (ASME B16.9) são o padrão para linhas maiores. Para tubulações menores, encaixes forjados-soldados e roscados ficam abaixoASME B16.11. Este artigo compara os três métodos e explica como escolher entre eles sem ler três padrões ao mesmo tempo.
Visão geral de três maneiras de unir tubos-de diâmetro pequeno
| Método | Padrão | Classe de pressão | Tamanho típico | Melhor para |
| Solda-de soquete | ASME B16.11 | Classe 3000/6000/9000 | NPS1/2 - 2 | Alta pressão, vibração, furo pequeno onde o espaço de soldagem é apertado |
| Rosqueado (parafusado) | ASME B16.11, NPT conforme B1.20.1 | Classe 2000/3000/6000 | NPS 1/2 - 2, até 4 | Baixa-pressão, instrumentos, ar e linhas de água que precisam ser desmontadas |
| Solda-de topo | ASME B16.9 | Segue cronograma da parede do tubo | NPS 1/2 e superior | Alta pressão, alta temperatura, linhas de processo críticas |
Acessórios-de solda de soquete: como a junta realmente funciona
Uma conexão de solda-de soquete tem um bolsão perfurado um pouco maior que o diâmetro externo do tubo. O tubo desce até chegar ao fundo e, em seguida, a junta é soldada em filete-na parte externa. O único detalhe que todo fabricante aprende, mas os desenhos ainda esquecem: o tubo não deve ficar encostado na parte inferior do soquete. Deixe uma folga de cerca de 1,5 a 3 mm na parte inferior antes de soldar. Sem essa lacuna, a expansão térmica retém a tensão na raiz da solda e as rachaduras aparecem meses ou anos depois.
Os acessórios-de solda de soquete são tolerantes em tamanhos pequenos. Um soldador pode encaixá-los em locais apertados onde uma solda de topo não alcançaria, e a solda de filete é rápida e inspecionável. Seu ponto fraco são as fendas internas e serviços onde a limpeza ou a higiene são importantes - a lacuna do encaixe pode reter fluido. Eles também não são recomendados para serviços onde há probabilidade de erosão-corrosão na lacuna.
Acessórios roscados: NPT e onde eles pertencem
Acessórios roscados cortados ou usinados em NPT (rosca de tubo cônico, conforme ASME B1.20.1) em ambas as extremidades. A junta veda quando as roscas cônicas são apertadas, geralmente com fita PTFE ou selante de rosca. Eles são a maneira mais barata de operar ar de instrumento, ar de planta, água e pequenas linhas de serviços públicos, e a junta pode ser desmontada com duas chaves, e é por isso que uniões roscadas e niples sobrevivem em qualquer lugar em serviços de baixa-pressão.
Os limites são claros. As juntas roscadas não substituem as juntas soldadas em linhas de processo de alta-pressão, especialmente onde há vibração, carga cíclica ou choque térmico. A raiz da rosca é uma concentração de tensão e, em tubos de parede-fina, as próprias roscas removem a maior parte da parede. Também não são adequados para serviços letais ou para sistemas que devem ser 100% radiografados - não há nada para radiografar.
Conexões-de solda de topo: o padrão para serviços pesados-
As conexões de solda-de topo têm a mesma espessura de parede do tubo e são unidas por soldas de ranhura de penetração total-. A junta é tão forte quanto o próprio tubo, pode ser radiografada e não há fenda para reter fluido. Para serviços críticos - alta pressão, alta temperatura, fluido perigoso, longo-serviço offshore - a solda de topo é o padrão, e a solda de encaixe-ou rosqueada é escolhida apenas quando o tamanho ou a geometria tornam a solda de topo impraticável.
Classes de pressão e parede de tubo correspondente
ASME B16.11 usa designações de classe que não mapeiam um-para{2}}um com classificações de pressão de flange. Os números correspondem à pressão máxima aproximada que o corpo da conexão forjada pode suportar, e o padrão exige que a conexão seja emparelhada com um tubo de espessura de parede correspondente. A correspondência típica é:
| Tipo de término | Aula | Combina com a parede do tubo |
| Rosqueado | 2000 | SCH 80/XS |
| Rosqueado | 3000 | SCH 160 |
| Rosqueado | 6000 | XXS |
| Solda-de soquete | 3000 | SCH 80/XS |
| Solda-de soquete | 6000 | SCH 160 |
| Solda-de soquete | 9000 | XXS |
Colocar um cotovelo de solda classe 3000-no tubo SCH 40 anula o propósito: a conexão pode suportar a pressão, mas o tubo mais fino soldado a ela é o ponto fraco. Os dois têm que combinar.
Materiais e Marcação
As conexões B16.11 são forjadas e o material segue o mesmo sistema de classificação dos flanges. O aço carbono é ASTM A105. O serviço-de baixa temperatura usa A350 LF2. As conexões forjadas em aço inoxidável usam classes A182 (F304, F304L, F316, F316L, F321, F347). Cada acessório deve possuir uma marcação durável de acordo com MSS SP-25: marca do fabricante, classe, tamanho, classe e número de calor. No recebimento, a marcação é a primeira coisa que um inspetor verifica antes de qualquer outra coisa.
Como escolher, em três regras
- Alta pressão, alta temperatura ou linha de processo crítico em NPS 1/2 e superior: use solda de topo-(B16.9). Soquete-solda apenas onde o espaço força.
- Linha de-furo e alta-pressão pequena onde a solda de topo é muito complicada: use solda de soquete-classe 3000 ou 6000, compatível com tubo SCH 160 ou XXS.
- Linhas desmontadas de baixa-pressão, não{1}}críticas (ar de instrumentos, água, drenos): rosqueadas, classe 2000 em SCH 80, nunca em paredes finas, nunca onde a vibração é significativa.
Erros comuns de especificação
- Solicitando conexões Classe 3000, mas usando tubo SCH 40 - a conexão e o tubo não correspondem.
- Esquecendo a folga da raiz de 1,5-3 mm nas juntas soldadas.
- Usar conexões roscadas em uma linha que apresentará ciclos térmicos ou vibrações e depois se perguntar por que vaza.
- Misturando roscas NPT e BSPT - elas parecem semelhantes, mas não vedam.
- Solicitar acessórios-de solda para fins higiênicos ou alimentícios/farmacêuticos, onde a fenda é inaceitável.
