كل ما تحتاج لمعرفته حول شفة المفصل الحلقي/شفة RTJ

شفة المفصل الحلقي، أو شفة RTJ، هي شفة متخصصة تتميز بأخدود مُجهز في وجهها لاستيعاب حشية المفصل الحلقي المعدنية. يوفر هذا التصميم ختمًا موثوقًا وآمنًا ومضادًا للتسرب لخطوط الأنابيب في البيئات ذات الضغط العالي، مثل النفط والغاز وتوليد الطاقة.

تُصنع حواف RTJ عادةً من مواد متينة مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك مختلفة.

ما هي المكونات الرئيسية لـ RTJ Flange؟

المكونات الرئيسية لشفة RTJ تشمل الأخدود الحلقي، وثقوب البراغي، وحشية الحلقة المعدنية، ووجه الشفة.

حلقة الأخدود

الأخدود الحلقي عبارة عن تجويف دقيق يتم تصنيعه بواسطة آلة يقع على سطح الحافة. تم تصميم هذا الأخدود خصيصًا لتثبيت حشوة الحلقة المعدنية في مكانها بشكل آمن، مما يضمن إمكانية ضغط الحشوة بشكل كافٍ عند تثبيت الحافة.

حشية الحلقة المعدنية

تتواجد حشية الحلقة المعدنية، المصنوعة من مواد مثل الحديد اللين، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو التيتانيوم، أو السبائك الأخرى، داخل أخدود الحلقة. 

عندما يتم إحكام ربط البراغي التي تربط شفة RTJ، تلتقي أسطح الشفة معًا، مما يضغط على حشية الحلقة المعدنية. تتشوه الحشية قليلاً، فتملأ أي فجوات مجهرية وتشكل ختمًا قويًا يمنع السوائل من الهروب من المفصل.

هناك أنواع محددة من حشوات الحلقات المعدنية المتوافقة مع حواف RTJ، وأبرزها ما يلي:

• حشوات النوع R

تعتبر الخيار التقليدي لجوانب RTJ، وهي تأتي في مقاطع عرضية بيضاوية ومثمنة الشكل ويمكنها تحمل ضغوط تصل إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة.

• حشوات نوع RX

تم اعتماد حشوات RX من تصميم النوع R، وهي أوسع قليلاً ويمكن استبدالها بحشوات النوع R. وهي مصممة لضغوط تصل إلى 5000 رطل/بوصة مربعة وتتفوق في البيئات التي قد يؤدي فيها الاهتزاز المستمر أو الصدمات إلى الإضرار بالختم.

• حشوات نوع BX

تم تصميم حشوات النوع BX خصيصًا لشفاه النوع BX، مما يعني أنها غير قابلة للتبديل مع الأنواع R أو RX. يمكن لهذه الحشوات التعامل مع ما يصل إلى 20000 رطل لكل بوصة مربعة، مما يجعلها مثالية للظروف القاسية.

ثقوب البراغي

يتم حفر ثقوب البراغي في الحافة لاستيعاب البراغي التي تربطها بالمكونات الأخرى في نظام الأنابيب. يتم وضع هذه الثقوب بشكل استراتيجي لتوفير توزيع متساوٍ للقوة عند إحكام ربط البراغي.

وجه الشفة

سطح الحافة هو السطح المستوي حيث تلتقي حافة RTJ بشفة أخرى. يعتبر تشطيبها واستواءها أمرًا ضروريًا لتحقيق إحكام جيد مع الحشية.

ميزة شفاه RTJ مقارنة بأسطح سد الشفاه الأخرى

مقارنة بأنواع الشفاه الأخرى، مثل شفة الوجه المرفوعة (RF) والوجه المسطح (FF)، تم تصميم شفاه RTJ خصيصًا لمنع تسرب الوصلات في البيئات شديدة الحرارة والضغط العالي.

يأتي هذا إلى حد كبير من آلية الختم الخاصة به - حيث يعمل ضغط المعدن على المعدن في حشية الحلقة والأخدود على إنشاء ختم آمن ومقاوم للانفجار.

من ناحية أخرى، تعتبر حواف RF وFF أكثر ملاءمة لتطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط.

تحتوي حواف RF على منطقة مرتفعة صغيرة حول التجويف، حيث يتم ضغط حشية أكثر نعومة أو مسطحة أو شبه معدنية بين الحواف المتزاوجة لتشكيل الختم. 

من ناحية أخرى، تكون حواف FF مسطحة تمامًا بدون منطقة مرتفعة، وتستخدم عمومًا حشوات غير معدنية مثل Viton أو EPDM لتحقيق ختم فعال.

عيوب شفاه RTJ

أحد عيوب حواف الوصلات الحلقية (RTJ) هو تكلفتها. يتطلب إنشاء الأخدود الدقيق والحشية المعدنية اللازمة لإغلاق فعال تشغيلًا دقيقًا، مما يجعل حواف الوصلات الحلقية أكثر تكلفة بشكل عام من الخيارات الأخرى.

هناك تحدٍ آخر تحتاج إلى النظر فيه عندما اختيار لوحات الشفة ذات الضغط العالي المساحة المطلوبة للصيانة. عندما تحتاج إلى تفكيك شفة RTJ - مثل عندما تكون هناك حاجة للإصلاحات أو الاستبدالات - يمكن أن تكون الحشية مثبتة بإحكام في الأخدود، مما يجعل من الصعب إزالتها دون وجود مساحة إضافية للمناورة. 

لهذا السبب، تُستخدم شفاه RTJ عادةً في الإعدادات التي تتوفر فيها مساحة كافية للصيانة المنتظمة. 

ما هي الأبعاد الدقيقة لفلنجات RTJ؟

تختلف الأبعاد الدقيقة لوجه شفة RTJ اعتمادًا كبيرًا على فئة الشفة 

التصنيف، حجم الأنبوب الاسمي (NPS).

يمكنك الرجوع إلى المعيار ASME B16.35 لتحديد الأبعاد الدقيقة لشفاه الأنابيب ذات الأحجام من NPS 1/2 إلى NPS 24. بالنسبة للشفاه المناسبة للأنابيب الأكبر حجمًا، راجع ASME B16.47، حيث يغطي هذا المعيار الشفاه بأحجام NPS 26 وما فوق ^[1].

عند التنقل عبر الجدول الصحيح، ستواجه أبعاد الأخدود، وأقطار الأجزاء المرتفعة، والمسافات التقريبية بين الحواف، وما إلى ذلك.

من ناحية أخرى، بالنسبة لأبعاد حشوات الحواف المعدنية لشفاه RTJ، راجع المعيار ASME B16.20، حيث يتم تغطية أنواع حشوات الحلقات R وRX وBX ^[2]هناك، سوف ترى الأبعاد الدقيقة مثل القطر الخارجي، وارتفاع الحلقة، وحجم الفتحة، وما إلى ذلك.

ما هي المدة التي تدومها حشوات شفة RTJ؟

بشكل عام، تدوم حشوات الشفة من 5 إلى 20 عامًا ^[3]ومع ذلك، فإن عمر الحشية يعتمد على ثلاثة عوامل رئيسية: اختيار الحشية، والجودة، والتركيب الصحيح.

عند اختيار الحشية، تأكد من توافقها مع الضغط ودرجة الحرارة التصميمية ونوع الوسائط المستخدمة في التطبيق. بعبارة أخرى، يجب أن تكون الحشيات المخصصة للبيئات ذات الضغط العالي مصنوعة من مواد قادرة على تحمل الضغط. 

وإلا، إذا استخدمت حشية غير متوافقة، فقد تصبح هشة وتفقد فعاليتها في الختم.

تؤثر جودة الحشية أيضًا بشكل كبير. قد تكون الحشيات الأقل تكلفة أقل جودة، مما يؤدي إلى تدهورها بشكل أسرع في ظل الظروف الصعبة. من الأفضل أن تستثمر في حشوات الشفة من الشركات المصنعة الموثوقة لأنها مصممة للحفاظ على ختم آمن على المدى الطويل.

أخيرًا، تأكد من إتمام عملية التركيب بشكل صحيح في المرة الأولى. يمكن أن يؤدي محاذاة الحواف بشكل صحيح وتطبيق عزم الدوران الصحيح عند شد البراغي إلى تقليل الضغط على الحشية. وهذا يقلل من خطر التسرب، ويطيل عمر الحشية، ويساعد في تجنب المشكلات المكلفة في وقت لاحق.

ما هو الفرق بين شفاه RF و RTJ؟

الفرق الرئيسي بين حواف RF (الوجه المرتفع) وحواف RTJ (المفصل الحلقي) هو آلية الختم والتعامل مع الضغط.

تستخدم حواف RF حشية ناعمة على سطح مرتفع لضمان إحكام مرن. أما حواف RTJ، فتستخدم حشية حلقية معدنية في أخدود مُشَكَّل لضمان إحكام محكم بين المعدنين.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية مقارنة هذه الشفاه ومتى يجب عليك اختيار واحدة على الأخرى.

ما هو شفة RF (الوجه المرتفع)؟

تتميز شفة RF بسطح مرتفع قليلاً حيث تُوضع الحشية. يساعد هذا التصميم على تركيز الضغط على مساحة أصغر، مما يُنشئ ختمًا موثوقًا به بحشوات ناعمة. تُعد شفة RF أكثر أنواع واجهات الشفة شيوعًا.

• نوع الحشية: المواد اللينة مثل الجرافيت أو PTFE
• نطاق الضغط: حتى 2500 رطل لكل بوصة مربعة (حسب المادة والحجم)
• ارتفاع السطح: 1.6 مم للفئة 150-300، 6.4 مم للفئة 400 وما فوق
• الأفضل لـ: أنظمة الضغط ودرجة الحرارة المعتدلة

الاستخدامات الشائعة: المصانع الكيميائية ومرافق معالجة المياه وخطوط الأنابيب النفطية.

ما هو شفة RTJ (المفصل الحلقي)؟

تتميز شفة RTJ بأخدود مُشَكَّل يحمل حشية حلقة معدنية. عند تثبيتها، تتشوه الحلقة لتُشكِّل ختمًا معدنيًا متداخلًا. يتحمل هذا التصميم الضغط الشديد ودرجة الحرارة العالية بشكل أفضل من شفة RF.

• نوع الحشية: حلقة معدنية (حديد ناعم، أو فولاذ مقاوم للصدأ، أو سبيكة)
• نطاق الضغط: أكثر من 20000 رطل لكل بوصة مربعة (مع مواد عالية الجودة)
• ارتفاع السطح: 6.35 مم إلى 20 مم حسب الحجم وفئة الضغط
• الأفضل لـ: أنظمة الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية

الاستخدامات الشائعة: مصافي النفط، وخطوط الأنابيب البخارية، ومصانع البتروكيماويات.

شفاه RF مقابل شفاه RTJ: الاختلافات الرئيسية

إذن، كيف تُقارن حواف RF وRTJ؟ إليك لمحة عامة عن اختلافاتهما: 

السمك وارتفاع السطح

حواف RTJ أكثر سُمكًا من حواف RF. هذا السُمك الإضافي يدعم ضغط حشية الحلقة المعدنية.

وفقًا لمعايير ASME B16.5، تختلف ارتفاعات الأسطح:

• شفاه RF: 1.6 مم للفئة 150-300 و6.4 مم للفئة 400 وما فوق
• شفاه RTJ: 6.35 مم إلى 20 مم، حسب الحجم والفئة

آلية الختم: الحشيات الناعمة مقابل الحشيات المعدنية

تستخدم حواف الترددات الراديوية حشوات ناعمة مثل الجرافيت أو PTFE. هذا يُسهّل تركيبها واستبدالها. مع ذلك، فهي أكثر عرضة للتسرب تحت الضغط العالي.

تعتمد حواف RTJ على حشوات حلقات معدنية لإغلاق محكم بين المعادن. هذا يُساعدها على توفير حماية فائقة من التسرب تحت الضغط ودرجة الحرارة المرتفعتين.

اختلافات التثبيت

تعتبر حواف RF أسهل في التركيب لأن الوجه المرتفع يساعد في محاذاة الحشية.

تتطلب حواف RTJ محاذاة دقيقة لحشية الحلقة في الأخدود. قد يؤدي أي خطأ بسيط في المحاذاة إلى تسربات أو تلف الحشية.

متى يجب عليك اختيار شفاه RF؟

يجب عليك استخدام شفاه RF إذا:

• أنت تعمل مع أنظمة الضغط المتوسط (على سبيل المثال، المعالجة الكيميائية أو أنابيب المياه).
• تحتاج إلى شفة سهلة التركيب والصيانة، خاصة لتغيير الحشية بشكل متكرر.
• تعتبر فعالية التكلفة مهمة نظرًا لأن حواف RF أكثر تكلفة.

متى يجب عليك اختيار شفاه RTJ؟

يجب عليك اختيار حواف RTJ إذا:

• أنت تتعامل مع بيئات ذات ضغط مرتفع أو درجة حرارة عالية، مثل خطوط أنابيب النفط والغاز أو أنظمة البخار.
• تحتاج إلى ختم معدني قادر على التعامل مع الظروف القاسية.
• أنت تعطي الأولوية للموثوقية على المدى الطويل على التكاليف الأولية المنخفضة.

هل يمكن توصيل شفاه RF وRTJ معًا؟

لا، لا يُمكن توصيل حواف RF وRTJ مباشرةً. فلكلٍّ منهما سطح عزل مختلف.

• تتطلب حواف RF حشية ناعمة توضع على الوجه المرتفع.

تحتاج حواف RTJ إلى حلقة معدنية تتناسب مع الأخدود الميكانيكي.
قد يؤدي خلطهما إلى حدوث تسربات وقد يؤدي إلى إتلاف الحواف.

اختر شركة تصنيع شفة فولاذية موثوقة

في Longan Flange، نحن متخصصون في توفير حواف فولاذية عالية الجودة متوافقة تمامًا مع مواصفات ASME وDIN وBS وJIS وGOST. يمكنك أن تثق في أنها ستعمل بشكل فعال في تطبيقات وبيئات مختلفة.
نحن أيضًا ننتج منتجات مخصصة وغير قياسية مصممة خصيصًا لإعدادك الفريد. اتصل بنا اليوم دعونا نتحدث عن كيف يمكننا دعمك وتلبية احتياجاتك الخاصة بشفّة الأنابيب.