Visão geral
Um cotovelo de solda de topo muda a direção de um sistema de tubulação e é soldado de ponta a ponta com o tubo de conexão. As configurações comuns incluem cotovelos de 45 graus, 90 graus e 180 graus. As duas categorias de raio mais familiares são o raio longo, com um raio nominal da linha central de 1,5 vezes o tamanho nominal do tubo, e o raio curto, com um raio nominal da linha central de 1,0 vezes o tamanho nominal do tubo.
A seleção não deve ser baseada apenas no ângulo. O comprador também deve definir o tamanho nominal, programação ou espessura da parede, classe do material, padrão dimensional, tipo de construção, chanfro final e requisitos de inspeção. ASME B16.9 é a referência dimensional comum para cotovelos forjados para soldagem de topo feitos em fábrica, enquanto o material é especificado separadamente.
Por que é importante para componentes de tubos
Os cotovelos criam perda de pressão local, perturbação do fluxo e carga mecânica. Um raio mais estreito geralmente requer menos espaço de instalação, mas produz maior perturbação do fluxo e pode aumentar o risco de erosão em serviços que transportam sólidos ou gotículas. Cotovelos de raio longo são, portanto, comuns em linhas de processo onde a perda de pressão e um fluxo mais suave são importantes. Cotovelos de raio curto são usados quando o espaço é limitado e o projeto da tubulação permite curvas mais fechadas.
A qualidade de fabricação é especialmente importante no extradorso, ou curva externa, onde pode ocorrer adelgaçamento da parede, e no intradorso, ou curva interna, onde pode ocorrer enrugamento ou espessamento local. A ovalidade excessiva pode afetar o ajuste, o alinhamento interno e a pigabilidade. Uma dimensão incorreta do centro para o fim pode deslocar um carretel inteiro e criar retrabalho no campo.
Métodos, parâmetros ou processo
| Parâmetro | Cotovelo de raio longo | Cotovelo de raio curto |
|---|---|---|
| Raio da linha central nominal | 1,5D | 1,0D |
| Espaço de instalação | Mais | Menos |
| Transição de fluxo | Mais suave | Mais nítido |
| Uso típico | Sistemas de processo e pipeline | Layouts compactos |
| Nota de aquisição | Confirme as dimensões padrão de centro a extremo | Confirme a disponibilidade por tamanho e ângulo |
“D” na descrição do raio refere-se ao tamanho nominal do tubo, não ao diâmetro externo medido. As dimensões exatas de centro a extremidade devem ser obtidas do padrão dimensional especificado.
Os métodos de fabricação comuns incluem:
1.Formação de mandril a quente ou prensagem a quente:Uma seção de tubo é aquecida e empurrada sobre um mandril de formação. O método é amplamente utilizado para cotovelos de aço carbono e liga. 2.Conformação ou prensagem a quente:Uma seção cortada é aquecida e formada em matrizes, geralmente para tamanhos grandes ou espessuras de parede especiais. 3.Conformação a frio:Adequado para materiais e tamanhos selecionados, seguido de tratamento térmico quando exigido pela especificação do material. 4.Construção soldada:Cotovelos maiores podem ser produzidos a partir de tubo soldado ou placa formada sob uma especificação aplicável e rota de fabricação qualificada.
Os principais parâmetros de compra incluem ângulo, raio LR ou SR, NPS/DN, cronograma, classe do material, padrão, comprimento da tangente, se houver, construção sem costura ou soldada e detalhes de chanfro. Para cotovelos de paredes pesadas, o pedido deve abordar a transição do furo e a incompatibilidade interna máxima.
Lista de verificação de fornecedor e inspeção
- Verifique o ângulo do cotovelo e a categoria do raio em relação à linha isométrica.
- Verifique a especificação do material, classe e número de aquecimento.
- Meça o diâmetro externo em ambas as extremidades e verifique se há circularidade.
- Confirme a espessura da parede nas extremidades, intrados, coroa e extrados.
- Verifique as dimensões de centro a extremidade e o desvio angular.
- Inspecione quanto a rugas, dobras, rachaduras, laminações, amassados e desgaste excessivo.
- Verifique o ângulo de chanfro, a face da raiz, a esquadria da extremidade e a transição do furo.
- Revise os registros de tratamento térmico quando necessário.
- Especifique testes de dureza, PMI, testes de partículas magnéticas, testes de líquido penetrante ou testes ultrassônicos quando a especificação de serviço ou compra os exigir.
- Confirme se a marcação permanente permanece rastreável após o revestimento.
- Proteja os chanfros usinados durante o armazenamento e transporte.
- Para cotovelos grandes ou especiais, solicite relatório de inspeção dimensional com valores medidos.
Aplicação em acessórios para tubos, válvulas e flanges
Cotovelos de solda de topo são usados perto de tês, redutores, flanges, bombas e válvulas, portanto sua geometria influencia o arranjo completo da tubulação. Os projetistas geralmente exigem tubos retos a montante ou a jusante de medidores de vazão, válvulas de controle ou bombas. Um cotovelo colocado muito próximo de equipamentos sensíveis pode criar redemoinhos ou distribuição irregular de velocidade.
Em um flange com pescoço soldado, a programação do cotovelo e o furo devem ser compatíveis com o furo do flange e o tubo de conexão. Perto de uma válvula, é necessária folga suficiente para o operador, o atuador, os parafusos, o isolamento e a manutenção futura. Em carretéis fabricados, a precisão dimensional do cotovelo determina se as faces do flange permanecem paralelas e se os furos dos parafusos se alinham no local.
Perguntas frequentes
Um cotovelo de raio longo é sempre melhor do que um cotovelo de raio curto?
Não. Um cotovelo de raio longo geralmente oferece uma mudança de direção mais suave, mas requer mais espaço. Um cotovelo de raio curto pode ser apropriado em sistemas compactos quando permitido pelo código de projeto, análise de tensão e requisitos do processo.
O Cronograma 40 significa a mesma espessura de parede para cada tamanho de tubo?
Não. Schedule é uma série de espessura de parede. A espessura real muda com o tamanho nominal do tubo. A ordem de montagem deve indicar o tamanho e a programação.
Um cotovelo de solda de topo pode ser conectado a um tubo com espessura de parede diferente?
Isso só pode ser feito com uma transição interna projetada ou preparação de furo correspondente que satisfaça o código de tubulação aplicável e as especificações de soldagem. A incompatibilidade deve ser identificada antes da fabricação.
Qual é a área mais importante para inspeção de espessura de parede?
O extradorso é comumente verificado de perto porque a formação pode reduzir a espessura da parede. As medições também devem abranger o intradorso, coroa e ambas as extremidades de acordo com o plano de inspeção.
Próximas etapas
Envie o ângulo do cotovelo, raio, tamanho, cronograma, material, padrão, quantidade e documentos de inspeção necessários para confirmação técnica. Para cotovelos de paredes pesadas, de grande diâmetro ou de raios especiais, inclua o desenho da tubulação e os requisitos mínimos de parede.
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