Análisis comparativo de accesorios de tubería de acero inoxidable de ajuste a presión simple y doble
En los sistemas de tuberías de acero inoxidable, los métodos de conexión más comunes son el ajuste a presión simple y el ajuste a presión doble. A continuación, se ofrece una comparación detallada de los aspectos de rendimiento mecánico, rendimiento de sellado y escenarios de aplicación, e incluye datos de respaldo, considerando las normas nacionales e internacionales y los resultados de las investigaciones.
1. Comparación de normas internacionales
1.1. ASTM A270 y ASTM A312
ASTM A270yASTM A312Son normas clave publicadas por la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), ampliamente utilizadas en la fabricación de tuberías y accesorios de acero inoxidable.
ASTM A270: Se utiliza principalmente para aplicaciones sanitarias en tuberías de acero inoxidable, haciendo hincapié en la limpieza y la resistencia a la corrosión. Esta norma especifica las propiedades físicas, pero no se centra en las características exclusivas de los accesorios a presión.
ASTM A312: Se aplica a tuberías de acero inoxidable industriales soldadas y sin costura, y hace hincapié en la resistencia y la resistencia a la corrosión bajo alta presión y alta temperatura. Esta norma está estrechamente relacionada con los requisitos de resistencia de los accesorios a presión, especialmente los accesorios a presión dobles.
1.2. EN 10312
EN 10312Es una norma europea que cubre las especificaciones para tuberías de acero inoxidable de paredes delgadas y sus accesorios, incluidos los accesorios a presión.
Ajuste a presión simple:Según la norma EN 10312, los accesorios de presión individuales deben cumplir ciertos requisitos de resistencia a la tracción y a la presión, pero están limitados en aplicaciones de alta presión.
Doble ajuste a presión:En esta norma se recomiendan más los accesorios de doble prensado, especialmente para aplicaciones industriales y de alta presión. La norma exige que las conexiones de doble prensado superen pruebas rigurosas de sellado y resistencia a la fatiga.
2. Resultados de investigaciones internacionales
2.1 Estudios de resistencia a la tracción y resistencia de conexión
Algunos estudios internacionales, como los publicados enRevista de tecnología de procesamiento de materiales, han examinado la resistencia a la tracción y la resistencia de conexión de los accesorios de prensa de acero inoxidable:
Resultados de la investigación:Los accesorios de doble prensa superan a los accesorios de prensa simple en cuanto a resistencia a la tracción, mostrando un aumento promedio de aproximadamente el 15-20%. Esto se debe a que el diseño de doble prensa proporciona una distribución de tensión más uniforme, lo que reduce la concentración de tensión localizada.
Escenarios de aplicación:El estudio destaca especialmente que los accesorios de doble presión son superiores en entornos que requieren una resistencia a tensiones prolongadas, como en las industrias marina, petroquímica y nuclear.
2.2 Estudios de resistencia a la fatiga
En otro estudio publicado en la revistaRevista internacional sobre la fatigaLos investigadores probaron el rendimiento de los accesorios de prensa de acero inoxidable bajo cargas repetidas para analizar su resistencia a la fatiga:
Resultados de la investigación:Los accesorios de doble prensado mantuvieron un buen sellado e integridad estructural incluso después de 500,000 ciclos de carga, mientras que los accesorios de prensado simple comenzaron a mostrar una ligera fuga después de 300,000 ciclos. Esto indica que los accesorios de doble prensado tienen una vida útil más larga en condiciones de uso de alta frecuencia.
2.3 Estudios de sellado y prevención de fugas
Un estudio realizado por el Instituto Fraunhofer en Alemania se centró en el rendimiento del sellado:
Ajuste a presión simple:A temperatura y presión normales, la tasa de fuga de los accesorios a presión individuales está en el rango de 10^-5 cm³/s, cumpliendo con los estándares para sistemas de agua residenciales generales.
Doble ajuste a presión:La tasa de fugas de los accesorios de doble prensado es inferior a 10^-6 cm³/s. En entornos de alta presión o corrosivos, los accesorios de doble prensado demostraron una prevención de fugas significativamente mejor. El estudio señaló que la estructura de sellado doble de los accesorios de doble prensado mejora en gran medida la confiabilidad del sellado.
3. Escenarios de aplicación internacional
3.1. Sistemas industriales y de alta presión
EuropaEn Europa, los accesorios de doble presión se utilizan ampliamente en edificios de gran altura y sistemas de tuberías industriales, particularmente en sistemas de transmisión de gas y vapor a alta presión, donde la resistencia a la alta presión y el sellado son fundamentales.
América del norteEn América del Norte, la industria del petróleo y el gas generalmente elige accesorios de doble presión debido a su mayor vida útil y su rendimiento de sellado superior en entornos hostiles.
3.2. Instalaciones públicas y edificios residenciales
Normas europeas(como EN 10312) también recomiendan el uso de accesorios de doble presión en sistemas de suministro de agua de edificios residenciales y comerciales, especialmente en edificios de gran altura, para garantizar la estabilidad y la seguridad a largo plazo.
Estados UnidosLos accesorios a presión simples se utilizan con mayor frecuencia en los sistemas de suministro de agua residencial en los Estados Unidos debido a su facilidad de instalación y menor costo, pero las regulaciones generalmente requieren accesorios a presión dobles para edificios de gran altura.
Conclusión
Al integrar las normas nacionales e internacionales y los resultados de las investigaciones, se pueden extraer las siguientes conclusiones:
Rendimiento mecánico:Los estudios y normas internacionales también respaldan la resistencia superior a la tracción, la resistencia a la fatiga y el rendimiento de sellado de los accesorios de doble presión, especialmente en entornos complejos y de alta presión.
Sellado y prevención de fugas:Las normas internacionales (como EN 10312) y las investigaciones destacan el rendimiento de sellado superior de los accesorios de doble presión, lo que los hace adecuados para aplicaciones industriales y residenciales más exigentes.
Escenarios de aplicaciónLos accesorios de doble presión se utilizan ampliamente en todo el mundo en edificios de gran altura, tuberías industriales y sistemas de alta presión, mientras que los accesorios de presión simples son más adecuados para aplicaciones sensibles a los costos y menos exigentes.
La combinación de datos y normas nacionales e internacionales proporciona una base científica más completa para seleccionar los accesorios adecuados para un proyecto. Para realizar una investigación más exhaustiva o recomendaciones específicas para una aplicación, se deben consultar las normas y la literatura técnica pertinentes.