Gelaste fittingen en hun toepassingen

Een lasfitting verbindt buizen en onderdelen met een las om een lekvrije en robuuste verbinding te garanderen. Vanwege hun permanente hechting en superieure sterkte worden ze veel gebruikt in industrieën zoals petrochemische, farmaceutische, voedselverwerkende, auto- en waterzuiveringsinstallaties. In dit artikel worden de verschillende beschikbare gelaste fittingen, hun kenmerken en selectiecriteria besproken.

Inhoudsopgave

• Wat zijn gelaste fittingen
• Fittingen met stompe las
• Fittingen met contactdooslassen
• Kiezen tussen stuiklas- en inbuslasfittingen
• FAQs

Wat zijn gelaste fittingen

Gelaste fittingen zijn verbindingsstukken die zijn ontworpen om aan roestvrijstalen of koolstofstalen buizen te worden gelast om componenten in een leidingsysteem te verbinden.

• Gelaste verbindingen zorgen voor veilige, lekvrije verbindingen en een doorlopende metalen structuur.
• Gelaste fittingen hebben geen extra afdichtingsmaterialen nodig, omdat lassen zorgt voor een lekvrije, duurzame verbinding.

Gelaste fittingen kunnen verschillende configuraties hebben, afhankelijk van de toepassing en ontwerpvereisten. In sommige gevallen zijn beide zijden van de gelaste fitting lasbaar, waardoor een directe lasverbinding met pijpen zonder schroefdraad mogelijk is. Er zijn ook gelaste fittingen waarvan het ene uiteinde lasbaar is, terwijl het andere uiteinde een ander verbindingsstuk heeft, zoals een schroefdraadverbinding. Ze hebben een lasbaar uiteinde dat aan een pijp kan worden vastgemaakt door lassen, terwijl het draadeinde de bevestiging van een ander onderdeel mogelijk maakt door middel van een schroefdraadverbinding. Fittingen met stompe las en fittingen met inbuslas zijn de belangrijkste soorten gelaste fittingen.

Fittingen met stompe las

Een stuiklas is het proces waarbij twee diameters van dezelfde grootte aan elkaar worden gelast. De dikte en diameter van het uiteinde van de fitting en de pijp moeten hetzelfde zijn. De uiteinden van stuiklasfittingen zijn afgeschuind; de vorm van de afschuining hangt af van de wanddikte van de pijp waaraan ze worden bevestigd. De afschuining creëert een dal dat de lasrups kan vullen om de stuiklas te vormen. Er zijn verschillende soorten stuiklasverbindingen, zoals te zien is in Figuur 2. Neem de volgende factoren in overweging bij het kiezen van een geschikt stuiklasprofiel voor een toepassing:

• Raadpleeg de toepasselijke industriële codes en normen. Codes zoals ASME B31.3 voor procesleidingen of ASME B31.1 voor energieleidingen geven richtlijnen en vereisten voor het voorbereiden van verbindingen, inclusief aanbevolen afschuiningsprofielen.
• Houd rekening met het materiaal en de wanddikte van de fitting en de pijp. Voor dikkerwandige buizen of fittingen kan een grotere afschuiningshoek of dubbele afschuining nodig zijn voor een goede penetratie en samensmelting.
• Evalueer de bedrijfsomstandigheden, waaronder druk, temperatuur en corrosiviteit. Bij toepassingen met een hogere druk of kritische toepassingen kan een robuuster afschuinprofiel nodig zijn, zoals een dubbele V-afschuining, om de sterkte en integriteit van de verbinding te verbeteren.

Het materiaal van de fitting is meestal hetzelfde als dat van de pijp waaraan het gelast wordt, maar het kunnen ook materialen zijn zoals een nikkellegering, superduplex of 6% molybdeen (voor bestendigheid tegen hoge temperaturen of andere speciale eigenschappen). Het gebruik van hetzelfde materiaal garandeert compatibiliteit en consistente mechanische eigenschappen en voorkomt problemen zoals galvanische corrosie of differentiële uitzetting die kunnen optreden wanneer verschillende materialen aan elkaar worden bevestigd. Het gebruik van verschillende materialen voor de buis en de fitting betekent bijvoorbeeld verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten; beide materialen zetten uit en krimpen in verschillende snelheden, wat kan leiden tot spanningsconcentratie, vervorming of lekken in de verbinding als er tijdens het ontwerp en de installatie niets aan wordt gedaan.

Kniklasfittingen worden gebruikt in toepassingen met hoge temperaturen en hoge druk om de productstroom te regelen wanneer vloeistoffen of gassen over een lange afstand getransporteerd moeten worden. Fittingen voor stomplassen vallen onder de ASME B16.9-normen; lichtgewicht corrosiebestendige fittingen voldoen aan de MSS SP43-specificaties.

• De ASME B16.9-norm biedt richtlijnen voor afmetingen, toleranties, materialen, testen en markering van stomplasfittingen om kwaliteit en uitwisselbaarheid te garanderen.
• MSS SP-43 specificeert lichtgewicht corrosiebestendige fittingen van roestvrij staal, met afmetingen, materiaalvereisten en fabricagerichtlijnen.

Voordelen:

• Kniklasfittingen zijn robuust en bestand tegen zware omstandigheden.
• Gladde binnenoppervlakken en geleidelijke richtingsveranderingen zorgen voor een naadloze doorstroming en minimaliseren de drukverliezen.
• Kniklasfittingen bieden verschillende draaicirkels (een maat voor de kromming van de fitting, die de zachtheid van de verandering in de richting van de pijp bepaalt) in vergelijking met schroefdraadfittingen. Gelaste fittingen kunnen worden aangepast aan specifieke hoeken en krommingen, waardoor veranderingen in de stromingsrichting soepeler verlopen.
• Ze hebben een lange levensduur en een superieure weerstand tegen corrosie en erosie.

Nadelen:

• Hogere kosten en complexiteit door lasvereisten
• Tijdrovend installatieproces
• Strikte pasvormvereisten voor juiste uitlijning
• Gevoeligheid voor laskwaliteit, waarvoor bekwame lassers nodig zijn

Toepassingen

Kniklasfittingen worden gebruikt voor pijpverbindingen die niet worden veranderd of gemonteerd, zoals langeafstands- en ondergrondse leidingsystemen.

• Afvalwaterzuiveringsinstallaties: Pijpleidingen met stuiklasfittingen verwerken veilig de menselijke afvalstroom in industriële installaties.
• Alcoholproductie: Stuiklasfittingen zorgen voor een veilige en betrouwbare verbinding bij het transporteren van alcoholproducten van productiefaciliteiten naar distributiecentra en uiteindelijk naar consumenten.
• Chemische fabrieken: stuiklasfittingen minimaliseren het risico op lekken, morsen en ongelukken en beschermen het milieu in chemische fabrieken die potentieel gevaarlijke stoffen produceren.

Fittingen met contactdooslassen

Een inbuslasfitting past aan de buitenkant van de pijp waaraan hij wordt gelast. Moffittingen hebben een uitsparing waarin het uiteinde van de pijp wordt gestoken en ze worden dan verbonden door de pijp aan de fitting te lassen, waardoor een sterke en lekvrije verbinding ontstaat. Moffittingen worden meestal gebruikt in kleine pijpdiameters (tot 4 inch of 10,1 cm). Ze zijn meestal gemaakt van gesmeed koolstofstaal of roestvrij staal. Deze fittingen worden vervaardigd volgens de ASTM A234 of ASME B16.11 normen.

• ASTM A234 specificeert de vereisten voor fittingen voor het lassen van gesmeed koolstof- en gelegeerd staal, zodat hun materiaaleigenschappen, afmetingen en productieprocessen voldoen aan de industrienormen.
• ASME B16.11 legt de afmetingen, classificaties, materialen en testvereisten vast voor gesmede fittingen voor socket welding en schroefdraad, om hun uitwisselbaarheid, structurele integriteit en veilige werking binnen leidingsystemen te garanderen.

Voordelen:

• Eenvoudig te installeren en lage bouwkosten omdat de buiseinden niet afgeschuind zijn.
• Met de moffen kunnen de pijpen gemakkelijk worden uitgelijnd voor het lassen.
• Compact vergeleken met fittingen met flens
• Het lasmetaal vloeit niet in de pijpboring door het mofontwerp

Nadelen:

• Moflassen vereist bijna 4,2 mm (1/6 inch) ruimte tussen de pijp en de schouder van de mof om thermische uitzetting mogelijk te maken. Deze spleet kan de spanning verhogen die de hoeklas (de las die de fitting met de buis verbindt) van de fitting doet scheuren.
• Moflassen zijn mogelijk niet geschikt voor corrosieve vloeistoffen vanwege spleetcorrosie. De spleet in inbuslasfittingen verwijst naar de kleine opening of uitsparing tussen de fitting en de ingebrachte pijp of buis. Deze spleet kan een omgeving creëren die gevoelig is voor spleetcorrosie, vooral in aanwezigheid van corrosieve vloeistoffen.

Toepassingen

Fittingen met kokerlassen zijn half zo sterk als stuiklasfittingen. Daarom worden ze gebruikt voor kleine pijpleidingen met een diameter. Ze worden gebruikt in pijpleidingen om brandbare, giftige of dure media zonder lekkage te transporteren en worden vaak gebruikt in loodgieterssystemen en kleinschalige industriële toepassingen.

Kiezen tussen stuiklas- en inbuslasfittingen

Hoewel er enige overlap is in de toepassingen van inbus- en stuiklasfittingen, hebben ze verschillende gebruiksmogelijkheden op basis van de specifieke vereisten van de leidingsystemen, zoals de buisafmetingen, de drukverwerkingsmogelijkheden en de installatiebehoeften.

• Pijpgrootte en drukklasse: Kniklasfittingen voor grotere maten en hogere druk, inbuslasfittingen voor kleinere maten en lagere druksystemen.
• Lasvereisten: Fittingen voor stomplassen vereisen bekwame lassers en speciale apparatuur, terwijl fittingen voor inbuslassen eenvoudiger te installeren zijn met minder lasexpertise.
• Bepaal de ruimtebeperkingen: Fittingen met kokerlassen hebben een compacter ontwerp, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met beperkte ruimte.
• Gezamenlijke integriteit: Kniklasfittingen bieden over het algemeen een hogere verbindingsintegriteit dankzij het volledig doorlassen.
• Kostprijs Evalueer de kosten van fittingen en de bijbehorende arbeidskosten voor installatie, aangezien stomplasfittingen mogelijk meer arbeidskrachten en gespecialiseerde apparatuur vereisen.

Let op: Gelaste fittingen zijn verkrijgbaar in verschillende vormen, waaronder ellebogen, T-stukken, verloopstukken en doppen.

• Ellebogen veranderen het traject van een pijpleiding.
• Verloopstukken vergroten of verkleinen de diameter van de pijpboring.
• Kruisen of T-stukken splitsen de vloeistofstroom in meerdere richtingen.
• Doppen worden gebruikt om de pijpleiding af te sluiten.

FAQs

Hoe selecteer ik de juiste maat lasfittingen voor mijn leidingsysteem?

Kies gelaste fittingen op basis van de nominale pijpmaat (NPS) of buitendiameter (OD) van je pijpen, rekening houdend met de systeemvereisten en normen.

Kunnen gelaste fittingen gedemonteerd en hergebruikt worden?

Gelaste fittingen zijn meestal niet ontworpen voor eenvoudige demontage. Ze zijn bedoeld om permanent op hun plaats te blijven en wijzigingen kunnen snijden en opnieuw lassen vereisen.

Wat zijn enkele veel voorkomende industrieën waar gelaste fittingen worden gebruikt?

Gelaste fittingen worden veel gebruikt in industrieën zoals olie en gas, petrochemie, chemische verwerking, energieopwekking en waterbehandeling.