Svikin vs Cast vs Cut Plate: Samanburður á flansframleiðsluferli

Þrjú aðal framleiðsluferli framleiða flansana sem notaðir eru í lagnakerfum: smíða, steypa og klippa úr plötu. Hver aðferð framleiðir flansa með mismunandi vélrænni eiginleika, innri styrkleika og kostnaðareiginleika. Að skilja þennan mun hjálpar kaupendum og verkfræðingum að tilgreina viðeigandi framleiðsluaðferð fyrir hvert forrit.

Framleiðsluaðferðin hefur áhrif á kornabyggingu flanssins, porosity, innri heilbrigði og að lokum vélrænni frammistöðu hans í notkun. Smíða framleiðir frábært kornflæði í takt við flansútlínuna, sem leiðir til hæsta styrkleika og þreytuþols. Steypa leyfir flókin form og mikið framleiðslumagn með lægri kostnaði á -einingu en með meiri hættu á innri göllum. Skurður úr plötustofni er hagkvæmt fyrir stóra þvermál en skortir kornflæðiskosti smíða. Kóðakröfur kveða oft á um sérstakar framleiðsluaðferðir fyrir tiltekna þjónustu, þar sem falsaðar flansar eru nauðsynlegar fyrir mikilvægan háþrýsting og háan-hita.

Smíða er algengasta framleiðsluaðferðin fyrir ASME B16.5 flansa, sérstaklega fyrir stærðir allt að NPS 24 og hærri þrýstingsflokka. Ferlið felur í sér að hita stálbita upp í smíðahitastig (venjulega 1900-2300 gráður F) og móta það með smíðahamri eða pressu. Heita mótunin framleiðir stöðugt kornflæði sem fylgir flansútlínunni, sem leiðir til betri vélrænna eiginleika, þar á meðal styrkleika, sveigjanleika og þreytuþol. Fölsuð flansar hafa lágmarks porosity og framúrskarandi innri hljómleika miðað við steypu. Flestir mikilvægir þjónustuflansar eru sviknir til að tryggja hámarks áreiðanleika.

Eign	Fölsuð	Leikarar	Skerið plata
Kornflæði	Stöðugt, fylgir útlínu	Ísótrópísk, engin kornstefna	Aðeins rúllustefna
Innri heilbrigði	Frábært, lágmarks porosity	Breytilegt, hætta á gropi	Góð (plötu gæði)
Vélrænn styrkur	Hæst	Í meðallagi	Í meðallagi
Þreytuþol	Frábært	Gott	Gott
NDT niðurstöður	Mest samkvæmur	Mest breytilegt	Stöðugt
Hámarksstærð	Takmarkað af smíðagetu	Nánast ótakmarkað	Ótakmarkað (plata)
Hlutfallslegur kostnaður (lítið magn)	Í meðallagi	Hátt (verkfæri)	Lágt
Hlutfallslegur kostnaður (stórt magn)	Í meðallagi	Lægst	Hátt

Steypa felur í sér að hella bráðnum málmi í mót og leyfa því að storkna í flansforminu. Ferlið er hagkvæmt fyrir flóknar flans rúmfræði og mikið framleiðslumagn vegna þess að upphafskostnaður moldverkfæra er dreift yfir margar einingar. Hins vegar er steypukornauppbyggingin jafntrópísk og skortir stefnumótun smíða. Steyptir flansar eru í meiri hættu á innri göllum, þar með talið gljúpu, rýrnunarholum og ó-málmum. Þau eru ásættanleg fyrir ó-mikilvæg, lág-forrit samkvæmt viðeigandi kóða en eru bönnuð samkvæmt sumum kóða fyrir hættulega þjónustu.

Skurðar plötuflansar eru unnar beint úr valsuðum stálplötum, venjulega fyrir stóra þvermál umfram venjulega smíðagetu (yfir NPS 24). Flanssniðið er skorið úr plötu með því að nota plasma-, leysi- eða vatnsstraumskurð, síðan vélað í lokamál. Skurðar plötuflansar hafa engan kost á kornflæði vegna þess að rúllunarstefna plötunnar veitir aðeins styrk í plani plötunnar. Þau eru takmörkuð við lægri þrýstingsflokka vegna þvingunar á plötuþykkt og eru algengust fyrir burðarvirki og ó-mikilvægar pípur þar sem kostnaður við stóra smíðaða eða steypta flansa væri óhóflegur.

Fölsuð flansar veita stöðugt bestu samsetningu vélrænna eiginleika, innri trausts og áreiðanleika. Kornflæðismynstrið í svikinni flans fylgir flansútlínunni og veitir hámarksstyrk þar sem hans er mest þörf. Steyptir flansar geta náð viðunandi eiginleikum fyrir mörg forrit en hafa breytilegustu NDT niðurstöðurnar vegna eðlislægs breytileika steypuferlisins. Skurðar plötuflansar hafa eiginleika sem passa við plötuvalsstefnu, sem er minna einsleit en alhliða eiginleikar smíða. Fyrir hringlaga og mikla-álagsnotkun eru smíðaðar flansar valinn kostur.

Smíða hefur hóflegan verkfærakostnað og er -hagkvæmt fyrir miðlungs til mikið framleiðslumagn. Steypa hefur háan upphaflega verkfærakostnað (mynsturgerð) en lægsta á -einingakostnaði við mikið magn. Skurður plata hefur engan verkfærakostnað og er hagkvæmasti kosturinn fyrir lítið magn í stórum stærðum. Vinnslukostnaður er svipaður á öllum aðferðum þegar grófa lögunin er framleidd. Hitameðhöndlunarkostnaður er breytilegur eftir efni og nauðsynlegum vélrænum eiginleikum, þar sem sumar álfelgur krefjast dýrra hitameðhöndlunar eftir-smíði.

ASME B16.5 leyfir flansa sem eru framleiddir með því að smíða, steypa eða skera úr plötu, að því tilskildu að efnislýsingin og kröfur um vélræna eiginleika séu uppfylltar. Sumar efnislýsingar krefjast sérstaklega falsaðra vara (td ASTM A182), á meðan aðrar leyfa margar framleiðsluaðferðir. Sumir verksmiðjukóðar og eigendaforskriftir banna steypta flansa fyrir ákveðna hættulega þjónustu vegna meiri hættu á innri göllum. Rekjanleikakröfur eiga við óháð framleiðsluaðferð og kröfur um áhrifapróf eru aðferða-óháðar. Lykilatriðið er að falsaðir flansar veita besta styrk og áreiðanleika fyrir mikilvæga þjónustu, á meðan steyptir og plötuflansar þjóna sérstökum ó-mikilvægum aðgerðum.