Присоединения манометрических приборов к технологическим линиям реализуется различными резьбовыми способами, наиболее распространенными, и безрезьбовыми, которые рассматриваются ниже.
Резьбовые соединения манометрических приборов – присоединительные штуцеры по виду уплотнения можно подразделить на сосковые, безсосковые, уплотнения по конусу.
Сосок (торцевой выступ) у присоединительного штуцера предназначен для предотвращения перекрытия уплотнительной прокладкой подводящего к прибору канала измеряемой среды. Такое перекрытие может иметь место при смещении уплотнительной прокладки в гнезде ее монтажа, дефектности изготовления как непосредственно прокладки, так и ее гнезда, недостаточного профессионального уровня монтажника.
При использовании в монтажном уплотнении манометрического прибора прокладок из материалов с определенной твердостью, например, из металлов, с размерами, не допускающими возможность их смещения в посадочных гнездах, и этим исключающим перекрытие канала измеряемой среды могут иметь место безсосковые виды присоединительных штуцеров.
Уплотнение «конус по конусу», «сфера по конусу» применяются в манометрических приборах сверхвысоких давлений.
Резьбы у присоединительных штуцеров манометрических приборов подразделяются на метрические и трубные, которые, в свою очередь, разделяются на цилиндрические и конусные.
Метрические цилиндрические резьбы /2-9/ были и во многом остаются стандартом присоединения манометрических приборов в отечественной промышленности. Маркируются буквой М.
Трубные (дюймовые) резьбы /2-10/ отличаются более высокой механической прочностью и преобладают в приборах, используемых в Европе. В основном это резьбы цилиндрические. Маркируются как G.
Трубные конические резьбы /2-11/, обладающие также высокой механической прочностью, не требуют применения уплотнительных прокладок. Присоединительные штуцеры с конусными резьбами из-за практичности получили широкое применение в Северной Америке, Англии.
Трубные конические резьбы в Европе базируются на английском стандарте British Standart (BS 21) и маркируются как R - для наружного исполнения и Rc - для внутреннего.
Линейные размеры конических резьб Англии и Америки в применении к манометрическим приборам (до 1/2") различаются в пределах десятых и сотых долей миллиметра. Некоторые специалисты по металлообработке эти резьбы принимают идентичными.
Американский стандарт на трубные конические резьбы следующий: ANSI/ASME B1.20.1. Резьбы такого типа обозначаются как NPT.
Размеры присоединительных штуцеров показывающих манометрических приборов строго нормированы и должны соответствовать в нашей стране ГОСТ2405-88/2-5/ и ТУ на приборы, в европейских странах соответственно европейским нормам EN 837/2-12,2-13/.
На рис. 2.20 приведены различные варианты изготовления приcоединительного штуцера c метрическими резьбами – от М10х1 до М20х1,5 (см.табл.2.1) по ГОСТ 2405-88/14/. При этом резьба М10х1 традиционно применяется на штуцерах манометров с диаметром корпуса 40мм, М12х1,5 – на манометрах 50 и 63 мм, манометры 100, 160 и 250 мм в большинстве изготавливаются с М20х1,5. Резьбы М16 используются как специальные в преобладающем большинстве для высоких давлений.
Рис. 2.20. Варианты изготовления присоединительного штуцера по ГОСТ 2405-88/2-5/:
а – сосковый; б – сосковый с дополнительной площадкой; в - широкоугольный; г – остроугольный с площадкой; д – остроугольный;
е – конусный
Наиболее широкое распространение получил сосковый присоединительный держатель (рис.2.20а). Наиболее прост в изготовлении, удовлетворяет основным требованиям монтажа. Проточка, изготавливаемая на торце штуцера, снижает требования к механическим усилиям по обеспечению герметичности уплотнения.
Сосковый держатель с дополнительной площадкой (рис.2.20б) предусматривает в ответной части строго лимитированное посадочное гнездо под уплотнительную прокладку, в которой исключается ее свободное перемещение.
Широкоугольный (рис.2.20в), остроугольный с площадкой (рис.2.20г), остроугольный (2.20д), конусный (2.20е) – виды присоединительного штуцера для уплотнения «конус по конусу» или «сфера по конусу» и изготавливаются у приборов, как правило, работающих при высоких и сверхвысоких (свыше 100 МПа) давлениях.
Европейские нормы EN 837-1 и EN 837-3/2-12,2-13/, по сравнению с немецким стандартом DIN 16 288, действовавшим до принятия этих норм, кроме цилиндрических допускают изготавливать штуцеры с коническими резьбами (табл.2.2). Класс допуска на изготовление трубных резьб также снижен, по сравнению с немецким стандартом, с категории А до В.
Резьбы присоединительного штуцера
согласно европейским нормам
EN 837-1 и EN 837-3/2-12,2-13/
Таблица 2.2
|
Трубная (дюймовая) резьба |
Коническая резьба |
|
G1/8 A(В) |
1/8-27 NPT EXT |
|
G1/4 A(В) |
1/4-18 NPT EXT |
|
G1/2 A(В) |
1/2-14 NPT EXT |
Трубная резьба G3/8 допускается к применению в исключительных случаях.
Цилиндрические резьбы, приведенные в табл.2.2, изготавливаются по стандарту ISO 228-1, а конические – по ANSI/ASME B1.20.1.
Литеры А или В в обозначении трубной цилиндрической резьбы соответствуют классу точности ее изготовления.
В обозначении конической резьбы вторым блоком указывается число ниток этой резьбы на дюйм.
Метрические резьбы в европейских нормах не предусмотрены и отнесены к другим видам, допустимым в особых случаях.
На рис.2.21 показаны варианты изготовления присоединительного штуцера показывающих манометров, регламентированные европейскими нормами EN 837(2-12…2-14).
Сосковый с дополнительной площадкой вариант изготовления штуцера (рис.2.21а) наиболее широко используется зарубежными изготовителями. Размеры, в зависимости от присоединительной резьбы, приведены в табл.2.3.
Размеры для штуцеров сосковых с дополнительной площадкой с трубной резьбой по EN 837-1 и EN 837-3 /2-12,2-13/
Таблица 2.3
|
Присоеди-нительная резьба, d1 |
d2 |
d3 |
d4 min |
l2 |
f |
W Min | ||
|
G1/8 B |
4 |
8 |
8 |
10 |
2 |
2 |
1,6 |
8 |
|
G1/4 B |
5 |
9,5 |
9,5 |
13 |
2 |
2 |
2 |
10 |
|
G3/8 B |
5,5 |
13 |
13 |
16 |
3 |
3 |
2 |
13 |
|
G1/2 B |
6 |
17,5 |
17,5 |
20 |
3 |
3 |
3 |
17 |
При изготовлении держателя из нержавеющей стали допускается увеличение резьбового сгона f на 50%.
Рис. 2.21. Варианты изготовления присоединительного штуцера по EN 837-1 и EN 837-3/2-12,2-13/:
а – сосковый с дополнительной площадкой; б – специальный;
в - конический
Для высоких давлений европейские нормы рекомендуют применять штуцеры специальные, показанные на рис.2.21б. Размеры для такого соединения приведены в таблице 2.4.
Размеры (мм) для штуцеров специальных
на высокое давление по EN 837-1/2-12/
Таблица 2.4
|
Присоед. резьба, D1 |
d3 |
d4 |
| |||
|
G ½ B |
7,14 |
15 |
17,5 |
19 |
25 |
22 |
Особое внимание заслуживают штуцеры с конической резьбой (рис.2.21в). Приборы с такими присоединительными резьбами получили широкое применение в сантехнике. Размеры для таких соединений приведены в таб.2.5.
Размеры (мм) для штуцеров с конической резьбой
EN 837-1 /2-12/
Таблица 2.5
|
Присоеденит. резьба, d1 |
l1 min |
W min |
|
1/8-27 NPT EXT |
10 |
8 |
|
¼-18 NPT EXT |
13 |
10 |
|
½-14 NPT EXT |
18 |
17 |
Уплотнение в таких соединениях обеспечивается по резьбе без дополнительных прокладок. Европейские нормы /2-14/ рекомендуют для обеспечения герметичности дополнительно использовать специальную ленту или герметик.
Разновидностью конусного присоединительного штуцера (рис.2.20е) являются штуцеры манометров для гидравлических присоединений и для холодильных систем (рис.2.22).
Рис.2.22. Штуцер манометра для гидравлических присоединений (f=74o) и для холодильных систем (f=90o)
Такие присоединительные штуцеры приняты в качестве стандарта (SEA J 513, SEA J 514) в некоторых зарубежных странах.
На рис.2.23 показан вариант присоединительного штуцера для высоких и сверхвысоких давлений. Его особенностью является разгрузочное отверстие в боковой образующей. Оно служит для отвода среды и контроля герметичности применяемых прокладок.
|
а)
|
б) |
Рис.2.23. Схема (а) и вид (б) присоединительного штуцера
с разгрузкой резьбы для манометров высокого давления
К безрезьбовым способам присоединения манометрических приборов относится так называемое штековое. Такое присоединение применяется в условиях, когда повышенная агрессивность или загрязненность окружающей среды затрудняет использование резьбовых соединений, как это, например, имеет место в условиях горных или шахтных выработок и др.
Вид присоединительного штуцера безрезьбового соединения в виде штека и его размеры показаны на рис.2.24.
Рис.2.24. Вид штекового присоединительного штуцера
Разновидностью штекового присоединительного штуцера является соединение под названием HOK’s (рис.2.25), которое может встречаться на американском оборудовании.
Рис.2.25. Вариант штекового присоединительного штуцера манометра (HOK’s).
Присоединительные штуцеры штекового вида могут изготавливаться на манометрах с давлением до 40 МПа.
В некоторых случаях манометрический прибор присоединяют к эластичному шлангу с помощью ребристого штуцера (рис.2.26).
Рис.2.26. Вид ребристого присоединительного штуцера манометра для соединения с эластичным шлангом.
На импортном технологическом оборудовании, а также при создании нестандартных узлов могут иметь место штуцеры манометрических приборов иных присоединительных конструкций. Для приобретения манометров таких конструкций проблема должна разрешаться в плоскости отношений потребитель - производитель.
