Mikä on laippa?
Laippa on lyhyt termi, ja se viittaa yleensä kiekonmuotoiseen metallirunkoon, jossa on useita kiinteitä reikiä ja jota käytetään muiden osien yhdistämiseen. Tällaisia osia käytetään laajalti koneissa, joten ne näyttävät hieman oudoilta. Niin kauan kuin niitä kutsutaan laipaksi, niiden nimi on johdettu englanninkielisestä sanasta flange. Putken ja putken osien yhteenliittäminen tapahtuu putken päässä olevassa laipassa, jossa on aukko ja ruuvit, jotka tekevät kahdesta laipasta tiiviin liitoksen. Laippa on tiivistetty toisiinsa.
Laippa on kiekonmuotoinen osa, yleisin putkistotekniikassa, laippaa käytetään pareittain.
Laippaliitosten tyyppien osalta on kolme komponenttia:
- Putkilaipat
- Tiiviste
- Pulttiliitäntä
Useimmissa tapauksissa on olemassa tietty tiiviste- ja pulttimateriaali, joka on valmistettu samasta materiaalista kuin putkilaippakomponentti. Yleisimmät laipat ovat ruostumattomasta teräksestä valmistettuja laippoja. Laippoja on saatavana useista eri materiaaleista, jotta ne voidaan sovittaa kohteen vaatimuksiin. Yleisimpiä laippamateriaaleja ovat monel, inconel ja kromimolybdeeni, riippuen kohteen todellisista vaatimuksista. Parhaan materiaalivalinnan tulisi riippua siitä, millaisessa järjestelmässä haluat käyttää laippaa erityisvaatimusten mukaisesti.
7 yleistä laippatyyppiä
Laippoja on saatavilla erityyppisinä, jotka voidaan valita kohteen vaatimusten mukaan. Ihanteellisen laipan rakenteen sopivuuden varmistamiseksi on varmistettava luotettava toiminta sekä pitkä käyttöikä ja otettava huomioon sopivin hinta.
1. kierteinen laippa:
Kierrelaipat, joissa on kierre laipan reiässä, on varustettu ulkokierteillä liittimessä. Kierreliitoksen tarkoituksena on tässä välttää hitsausta kaikissa tapauksissa. Se liitetään pääasiassa asennettavaan putkeen sopivilla kierteillä.
2. Hitsattavat laipat
Tämän tyyppistä laippaa käytetään yleensä pienemmissä putkissa, joissa matalan lämpötilan ja matalapaineen alueen halkaisijalle on ominaista liitos, jossa putki asetetaan laipan sisään, jotta varmistetaan liitos yksi- tai monireittisellä pienahitsauksella. Tämä välttää kierteitettyihin päihin liittyvät rajoitukset verrattuna muihin hitsattuihin laippatyyppeihin, mikä tekee asennuksesta yksinkertaisen.
3. Limityslaipat
Limityslaippa on laippatyyppi, jonka päätyosa on hitsattava hitsauksella liitokseen, jotta sitä voidaan käyttää tukilaipan kanssa laippaliitoksen muodostamiseksi. Tämä rakenne on tehnyt tästä menetelmästä suositun useissa järjestelmissä, joissa fyysinen tila on rajallinen, joissa tarvitaan usein tapahtuvaa purkamista tai joissa vaaditaan paljon huoltoa.
4. Liukuvat laipat
Liukulaipat ovat hyvin yleisiä ja niitä on saatavilla laajassa kokovalikoimassa, joten ne sopivat järjestelmiin, joilla on suuret virtausnopeudet ja läpimenot. Laipan sovittaminen putken ulkohalkaisijaan tekee liitoksen asentamisesta erittäin helppoa. Näiden laippojen asennus on hieman teknistä, koska se vaatii pienahitsauksen molemmilta puolilta laipan kiinnittämiseksi putkeen.
5. Sokeat laipat
Tällaiset laipat sopivat hyvin putkistojen päättämiseen. Sokea levy on muodoltaan kuin tyhjä kiekko, joka voidaan kiinnittää pulteilla. Kun ne on asennettu oikein ja yhdistetty oikeanlaiseen tiivisteeseen, se mahdollistaa erinomaisen tiivistyksen ja on helppo irrottaa tarvittaessa.
6. Hitsauskaulalaipat
Hitsauslaipat ovat hyvin samankaltaisia kuin limilaipat, mutta niiden asennus vaatii puskuhitsauksen. Tämän järjestelmän erinomainen suorituskyky ja sen kyky taivuttaa useita kertoja sekä käyttää sitä korkeapaine- ja korkean lämpötilan järjestelmissä tekevät siitä ensisijaisen valinnan prosessiputkistoille.
7. Erikoislaipat
Tämän tyyppinen laippa on yleisin. Saatavilla on kuitenkin laaja valikoima muita erikoislaippatyyppejä, jotka sopivat erilaisiin käyttötarkoituksiin ja ympäristöihin. Saatavilla on myös useita muita vaihtoehtoja, kuten nipo-laipat, weldo-laipat, laajennuslaipat, aukot, pitkät hitsauskaulalaipat ja supistuslaipat.
5 Erikoislaipat
1. WeldoFlange
Weldo-laippa on hyvin samankaltainen kuin Nipo-laippa, koska se on yhdistelmä hitsattavia laippoja ja haaraliitoksia. Weldo-laipat on valmistettu yhdestä taotusta teräskappaleesta sen sijaan, että yksittäiset osat hitsattaisiin yhteen.
2. Nipo-laippa
Nipoflange on 90 asteen kulmassa oleva haaraputki, joka on valmistettu yhdistämällä hitsattuja laippoja ja taottua Nipolet-terästä. Vaikka Nipoflangen todetaan olevan tukeva yksittäinen taottu teräskappale, sen ei ymmärretä olevan kaksi erillistä yhteen hitsattua tuotetta. Nipoflangen asennus koostuu hitsaamalla laippa laitteen Nipolet-osaan putken vetämistä varten ja pultaamalla laippaosa putkenjatkeen laippaan putkimiehen toimesta.
On tärkeää tietää, että Nipo-laippoja on saatavana useista eri materiaaleista, kuten hiilestä, korkean ja matalan lämpötilan hiiliteräksistä, ruostumattomasta teräksestä ja nikkeliseoksista. Nipo-laipat valmistetaan enimmäkseen vahvistetusta materiaalista, mikä antaa niille lisää mekaanista lujuutta verrattuna tavalliseen Nipo-laippaan.
3. Elboflange ja Latroflange
Elboflange tunnetaan laipan ja Elboletin yhdistelmänä, kun taas Latroflange tunnetaan laipan ja Latroletin yhdistelmänä. Kulmalaippoja käytetään putkien haaroitukseen 45 asteen kulmassa.
4. Kääntyvät rengaslaipat
Pyörivien rengaslaippojen käyttö helpottaa pultinreikien kohdistamista kahden laippaparin välillä, mikä on hyödyllistä monissa tilanteissa, kuten suurten halkaisijoiden putkistojen, sukellusveneiden tai offshore-putkistojen asennuksessa ja vastaavissa ympäristöissä. Tällaiset laipat soveltuvat vaativiin nesteisiin öljyssä, kaasussa, hiilivedyissä, vedessä, kemikaaleissa ja muissa petrokemian ja vedenhallinnan sovelluksissa.
Suuriläpimittaisissa putkistoissa putkessa on toisessa päässä vakiomallinen hitsauslaippa ja toisessa päässä kääntölaippa. Tämä toimii yksinkertaisesti kiertämällä kääntölaippaa putkilinjassa, jolloin käyttäjä saavuttaa pultinreikien oikean kohdistuksen erittäin helposti ja nopeasti.
Joitakin tärkeimpiä pyörivien rengaslaippojen standardeja ovat ASME tai ANSI, DIN, BS, EN, ISO ja muut. Yksi suosituimmista standardeista petrokemian sovelluksissa on ANSI tai ASME B16.5 tai ASME B16.47. Pyörivät laipat ovat laippoja, joita voidaan käyttää kaikissa yleisissä laippastandardimuodoissa. Esimerkiksi hitsauskaulukset, liukuliitokset, limiliitokset, muhvihitsaukset jne., kaikissa materiaalilaaduissa, laajalla kokovalikoimalla 3/8" - 60" ja paineilla 150 - 2500. Nämä laipat voidaan helposti valmistaa hiili-, seosteräksestä ja ruostumattomasta teräksestä.
5. Paisuntalaipat
Paisuntalaippoja käytetään putken reiän koon lisäämiseen mistä tahansa tietystä pisteestä toiseen putken liittämiseksi muihin mekaanisiin laitteisiin, kuten pumppuihin, kompressoreihin ja venttiileihin, joilla on eri tuloaukkojen koot.
Paisuntalaipat ovat yleensä hitsattuja laippoja, joissa on erittäin suuri reikä laipattomassa päässä. Niitä voidaan käyttää lisäämään juoksevan putken reikään vain yksi tai kaksi kokoa tai jopa 4 tuumaa. Tämän tyyppisiä laippoja suositaan hitsattujen supistuskappaleiden ja standardilaippojen yhdistelmään verrattuna, koska ne ovat halvempia ja kevyempiä. Yksi yleisimmistä paisuntalaippojen materiaaleista on A105 ja ruostumaton teräs ASTM A182.
Paisuntalaippoja on saatavana ANSI- tai ASME B16.5 -spesifikaatioiden mukaisilla painearvoilla ja kokoluokilla, ja niitä on pääasiassa saatavana kuperia tai litteitä (RF tai FF). Supistuslaipat, jotka tunnetaan myös nimellä supistuslaipat, toimivat täysin päinvastaisena kuin paisuntalaipat, eli niitä käytetään putken sisähalkaisijan pienentämiseen. Putken sisähalkaisijaa voidaan helposti pienentää, mutta enintään 1 tai 2 kokoa. Jos yritetään pienentää tätä enemmän, tulisi käyttää hitsattujen supistuskappaleiden ja standardilaippojen yhdistelmään perustuvaa ratkaisua.
Laipan mitoitus ja yleiset huomioitavat asiat
Laipan toiminnallisen rakenteen lisäksi sen koko on todennäköisin tekijä laipan valinnassa putkistojärjestelmää suunniteltaessa, huollettaessa ja päivitettäessä. Sen sijaan on otettava huomioon laipan ja putken rajapinta sekä käytettävät tiivisteet oikean mitoituksen varmistamiseksi. Tämän lisäksi joitakin yleisiä huomioitavia seikkoja ovat seuraavat:
- Ulkohalkaisija: Ulkohalkaisija on laipan pinnan kahden vastakkaisen reunan välinen etäisyys.
- Paksuus: Paksuus mitataan vanteen ulkoreunasta.
- Pultinreikien ympyrän halkaisija: Tämä on pultinreikien välinen etäisyys mitattuna keskeltä keskelle.
- Putken koko: Putken koko vastaa laippaa.
- Nimellisporaus: Nimellisporaus on laippaliittimen sisähalkaisijan koko.
Laipan luokittelu ja palvelutaso
Laipat luokitellaan ensisijaisesti niiden kyvyn mukaan kestää erilaisia lämpötiloja ja paineita. Luokittelu tapahtuu kirjaimilla tai päätteillä "#", "lb" tai "class". Nämä ovat keskenään vaihdettavia päätteitä ja vaihtelevat myös alueen tai toimittajan mukaan. Yleisesti tunnetut luokitukset on lueteltu alla:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Samat paine- ja lämpötilatoleranssit vaihtelevat käytetyn materiaalin, laipan rakenteen ja laipan koon mukaan. Ainoa vakio on kuitenkin paineluokitus, joka pienenee lämpötilan noustessa.
Laippapinnan tyyppi
Myös laipan pintatyyppi on erittäin tärkeä ominaisuus, jolla on merkittävä vaikutus laipan lopulliseen suorituskykyyn ja käyttöikään. Siksi alla analysoidaan joitakin tärkeimmistä laippapintojen tyypeistä:
1. Litteä laippa (FF)
Litteän laipan tiivistepinta on samassa tasossa pulttikiinnitetyn rungon pinnan kanssa. Litteitä laippoja käyttävät tuotteet ovat yleensä sellaisia, jotka on valmistettu laippaan tai laippakanteen sopivilla muoteilla. Litteitä laippoja ei tule sijoittaa käänteisille laipoille. ASME B31.1 -standardin mukaan litteitä valurautaisia laippoja hiiliteräslaippoihin liitettäessä hiiliteräslaippojen kohopinta on poistettava ja käytettävä kokopinnan tiivistettä. Tämä estää pienten, hauraiden valurautaisten laippojen roiskumisen hiiliteräslaipan kohonneen nokan muodostamaan onteloon.
Tämän tyyppistä laippapintaa käytetään laitteiden ja venttiilien valmistuksessa kaikissa valurautaa käyttävissä sovelluksissa. Valurauta on hauraampaa ja sitä käytetään yleensä vain matalan lämpötilan ja matalan paineen sovelluksissa. Litteä pinta mahdollistaa molempien laippojen täydellisen kosketuksen koko pinnalla. Litteillä laipoilla (FF) on kosketuspinta, joka on yhtä korkea kuin laipan pultin kierteet. Kahden litteän laipan välissä käytetään kokopinnan aluslevyjä, ja ne ovat yleensä pehmeitä. ASME B31.3 -standardin mukaan litteitä laippoja ei tule liittää korotettuihin laippoihin, koska syntyvästä laippaliitoksesta voi aiheutua vuotoja.
2. Kohopintalaippa (RF)
Kohopintainen laippa on yleisin valmistajasovelluksissa käytetty tyyppi, ja se on helposti tunnistettavissa. Sitä kutsutaan kuperaksi, koska tiivisteen pinta sijaitsee pulttirenkaan pinnan yläpuolella. Jokainen pintatyyppi vaatii useiden erityyppisten tiivisteiden käyttöä, mukaan lukien erilaisia litteitä rengasliuskoja ja metallikomposiitteja, kuten spiraalikierrettyjä ja kaksivaippaisia muotoja.
RF-laipat on suunniteltu keskittämään lisäpainetta tiivisteen pienemmälle alueelle, mikä parantaa liitoksen paineenhallintaa. Painetason ja halkaisijan mukaiset halkaisijat ja korkeudet on kuvattu standardissa ASME B16.5. Laipan painetaso määrittää nostettavan pinnan korkeuden. RF-laipat on tarkoitettu keskittämään lisäpainetta tiivisteen pienemmälle alueelle, mikä lisää liitoksen paineenhallintakykyä. Paineluokan ja halkaisijan mukaiset halkaisijat ja korkeudet on kuvattu standardissa ASME B16.5. Painelaippojen nimellisarvot.
3. Rengaslaippa (RTJ)
Kun parillisten laippojen välille tarvitaan metalli-metalli-tiivistys (mikä on edellytys korkeapaine- ja lämpötilasovelluksissa, eli yli 700/800 °C), käytetään rengasliitoslaippaa (RTJ).
Rengasliitoksen laipassa on pyöreä ura, johon rengasliitoksen tiiviste (soikea tai suorakaiteen muotoinen) asetetaan.
Kun kaksi rengasliitoslaippaa pultataan yhteen ja kiristetään, pultin vaikutuksesta laipan urassa oleva tiiviste muotoutuu, jolloin muodostuu erittäin tiukka metalli-metalli-tiivistys. Tämän saavuttamiseksi rengasliitostiivisteen materiaalin on oltava pehmeämpää (sitkeämpää) kuin laippojen materiaalin.
RTJ-laipat voidaan tiivistää erityyppisillä (R, RX, BX) ja profiileilla (esim. kahdeksankulmaisilla/elliptisilla R-tyypille) varustetuilla RTJ-tiivisteillä.
Yleisin RTJ-tiiviste on kahdeksankulmainen R-tyyppi, koska se varmistaa erittäin vahvan tiivistyksen (soikea poikkileikkaus on vanhempi tyyppi). "Litteäurainen" rakenne kuitenkin hyväksyy molemmat RTJ-tiivistetyypit, joissa on sekä kahdeksankulmainen että soikea poikkileikkaus.
4. Ponttiliitokset (T ja G)
Kaksi ponttiliitosta (T- ja G-pinnat) sopivat täydellisesti: toisessa laipassa on koholla oleva rengas ja toisessa on urat, joihin ne sopivat helposti (pontti menee uraan ja tiivistää liitoksen).
Ponttiliitoksia on saatavilla suurissa ja pienissä kokoluokissa.
5. Uros- ja naaraslaipat (M ja F)
Samoin kuin ponttilaipat, uros- ja naaraslaipat (M- ja F-pintatyypit) sopivat yhteen.
Toisessa laipassa on pinta-alansa ulkopuolelle ulottuva alue, uroslaippa, ja toisessa laipassa on vastaavat syvennykset, jotka on koneistettu vastakkaiseen pintaan, naaraslaippa.
Laipan pinnan viimeistely
Jotta laippa sopisi täydellisesti tiivisteeseen ja vastalaippaan, laipan pinnan on oltava tietynasteisesti karhea (vain RF- ja FF-laippaviimeistelyissä). Laipan pinnan karheusaste määrittää "laipan pinnan" tyypin.
Yleisiä tyyppejä ovat vakiolaippa, samankeskinen sahalaitainen laippa, spiraalimainen sahalaitainen laippa ja sileä laippapinta.
Teräslaipoille on neljä peruspintakäsittelyä, mutta minkä tahansa laippapinnan viimeistelyn yhteinen tavoite on tuottaa haluttu karheus laipan pinnalle, jotta varmistetaan laipan, tiivisteen ja vastalaipan välinen tukeva sovitus ja laadukas tiivistys.
Julkaisun aika: 08.10.2023