beswick壓縮配件的基礎知識

壓縮配件是連接金屬或硬塑料管的常用和通用的方法之一。特別適用于溫度和壓力能力，以及它們與腐蝕性流體的兼容性，壓縮配件可以在從煉油廠(chǎng)的氣體管線(xiàn)到水槽下方的管道的各種系統中看到。微型壓縮配件應用于從色譜和炸誕檢測儀器到醫療設備和噴墨打印的各種應用中。無(wú)論是您家中的熱水器還是運輸危險化學(xué)品的管道，所有壓縮配件應用都有幾個(gè)共同特點(diǎn)：它們需要易于組裝，使用壽命長(cháng)，無(wú)泄漏。

壓縮接頭組件在設計上因制造商而異，但都由相同的三個(gè)基本元件組成：壓緊螺母或螺釘，一個(gè)或多個(gè)套圈和壓縮接頭體。每個(gè)部件的功能原理在設計之間也或多或少保持相同：將管子插入配件的端部，并擰緊螺母/螺釘，迫使套圈進(jìn)入配件主體。當套圈軸向移動(dòng)到配件主體中時(shí)，主體的成角度形狀徑向地將套圈的端部壓縮到管的外徑上。正是這種徑向壓縮在接頭，套圈和管道之間形成了密封，并使壓縮接頭得名。

在給定應用中壓縮配件的成功可取決于許多因素。其中主要的是配件和套圈設計，管道選擇和安裝程序。

套圈

套圈是壓縮配件組件的主要密封組件，它們可以在從不銹鋼到石墨的各種材料中找到。然而，市場(chǎng)上的大多數套圈由金屬制成。金屬密封墊圈很有吸引力，因為它們在很寬的溫度范圍內都很穩定，并且它們可以承受壓縮載荷而不會(huì )松弛。通常，金屬對金屬的密封被認為是易于泄漏的（例如，金屬管螺紋通常用管帶加固）。然而，套圈經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設計，可以對管道和配件主體形成家密封。套圈設計的一些關(guān)鍵因素包括：

套圈形狀

套圈的形狀和配件主體的配合角度是壓縮密封可靠性的關(guān)鍵因素。兩個(gè)部件必須是錐形的，以便在擰緊螺母時(shí)允許套圈正確壓縮，同時(shí)保持與管道的軸向對齊。另外，套圈和配件主體的相對角度將決定將多少線(xiàn)性運動(dòng)轉換成徑向壓縮，以及與管道形成什么接觸水平（“線(xiàn)接觸”或“表面接觸”）。圍繞套圈的整個(gè)圓周的均勻的“線(xiàn)接觸”壓縮將產(chǎn)生可靠的密封。為此，套圈具有鋒利的前邊緣也是重要的。

一體式對稱(chēng)和非對稱(chēng)套圈（黃銅）和不銹鋼前（錐）和后（盤(pán)）套圈

海賊王與兩件式套圈

大多數基本壓縮配件包含一個(gè)套圈。單套圈設計大限度地減少了部件總數，并且在使用較軟材料（例如塑料或黃銅）制造時(shí)可靠地工作。然而，對于像鋼這樣的較硬材料，當擰緊螺母時(shí)，扭矩通常從壓緊螺母傳遞到套圈。由此產(chǎn)生的旋轉可能導致套圈不對稱(chēng)地壓縮，或者由于殘余扭矩而隨時(shí)間移動(dòng)。在不銹鋼中，套圈的旋轉也會(huì )產(chǎn)生磨損并導致永9性泄漏。添加額外的，自由旋轉的后套圈可以將螺母與前套圈分離，從而防止扭矩傳遞。

不銹鋼壓縮配件，帶兩件式套圈設計

不對稱(chēng)與對稱(chēng)套圈

單件套圈通?？梢允遣粚ΨQ(chēng)的或對稱(chēng)的。兩種形式都是徑向對稱(chēng)的，以便均勻地密封在管道OD周?chē)?。相反，對稱(chēng)性/不對稱(chēng)性是指關(guān)于堅果的取向。非對稱(chēng)套圈是錐形的，并且只能沿一個(gè)方向放入配件主體中（通常錐體的面向配件主體）。對稱(chēng)套圈看起來(lái)像兩個(gè)背對背的錐體，可以朝任何方向放入配件體內。這增加了在使用許多配件的應用中的組裝容易性，并且組裝時(shí)間是關(guān)鍵的。對稱(chēng)套圈的缺點(diǎn)是它們更可能相對于管道偏離軸線(xiàn)，從而產(chǎn)生輕微的泄漏。當與硬塑料管一起使用時(shí)尤其如此。因此，非對稱(chēng)套圈通常優(yōu)選用于高科技應用。如上所述，非對稱(chēng)套圈還允許兩件式套圈設計。

管道

壓縮配件常用于硬管，因為管壁必須足夠剛性以抵抗套圈施加的壓力。常見(jiàn)的選擇包括金屬管（如不銹鋼或銅）和硬塑料管（如PEEK，尼龍，Teflon®，Kynar®或聚乙烯）。對于壓縮式配件，通常不建議使用較軟的管（例如聚氨酯或乙烯基），因為管壁可能會(huì )塌陷或遠離套圈移動(dòng)。這抵消了套圈的保持力，并且還可以防止套圈在管的整個(gè)直徑周?chē)纬擅芊?。如果存在需要更軟管的特定設計問(wèn)題（例如，彎曲半徑較?。?，則加固管壁是很重要的。一些制造商為此提供管道插入件。通常由金屬制成的管插入件被壓入軟管中，并支撐管壁，使得在套圈被壓縮時(shí)它不會(huì )塌陷。

組裝過(guò)程中硬塑料管上的壓縮配件組件

在為特定應用選擇家管材時(shí)，必須考慮各種管材的物理和化學(xué)特性。在進(jìn)行新設計時(shí)，從管材供應商處尋求技術(shù)支持。關(guān)鍵因素包括：壓力和溫度，環(huán)境條件，振動(dòng)條件，流體兼容性和小彎曲半徑。除了這些一般性考慮之外，還有幾個(gè)更具體的因素需要考慮壓縮接頭組件，例如：

鐵氟龍（PTFE）管

PTFE管材是管材的常用材料選擇，因為它耐大多數化學(xué)品，處理相對較高的壓力，排氣量低，比金屬管材更柔韌。使用這種管道時(shí)的一個(gè)關(guān)鍵設計因素是其“冷流”傾向，或者從壓縮載荷變形。隨著(zhù)管壁開(kāi)始蠕動(dòng)（冷流）遠離套圈，這可能導致泄漏隨時(shí)間發(fā)展。當管道暴露在高溫下時(shí)，冷流問(wèn)題會(huì )加劇，甚至在配件安裝正確并且初無(wú)泄漏時(shí)也會(huì )發(fā)生。

這個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題的一個(gè)解決方案是將多余的密封件（例如內部O形環(huán)）結合到配件主體中。該輔助密封元件與管的外徑形成徑向密封，與套圈產(chǎn)生的密封無(wú)關(guān)。這是一種“腰帶和吊帶”的設計方法，但已經(jīng)證明在解決冷流泄漏問(wèn)題方面非常有效。

金屬管

生產(chǎn)金屬管的方式會(huì )對壓縮配件的性能產(chǎn)生重大影響。管道應光滑，沒(méi)有粗糙度或擠壓線(xiàn)，可能會(huì )形成通過(guò)套圈的泄漏路徑。此外，已經(jīng)存儲在線(xiàn)圈中的管道通常具有不對稱(chēng)的直徑，從而防止均勻壓縮。雖然彈性密封件可以變形以匹配這些微小的變化，但是壓縮配件的金屬對金屬密封件不太寬容。同樣重要的是，每個(gè)部分的末端被正方形切割，以允許管道對稱(chēng)地坐在配件主體中。

安裝

壓縮配件的安裝說(shuō)明因制造商和特定配件設計而異。應注意遵循制造商推薦的裝配程序。但是，幾乎所有壓縮配件的安裝程序都有幾個(gè)共同的要素：

距離與扭矩

通常，使用螺母的旋轉作為關(guān)鍵度量來(lái)用于擰緊壓縮配件的過(guò)程，而不是扭矩。壓縮螺母具有螺紋，這意味著(zhù)螺母的旋轉數量與套圈的線(xiàn)性壓縮直接相關(guān)，基于螺紋的螺距。另一方面，扭矩可以變化很大，取決于配件和套圈材料，潤滑，磨損程度（用于不銹鋼配件）和其他因素。

使用虎鉗中的預模鍛工具的壓??縮配件組件

更嚴格不是“更好”
通常在組裝配件時(shí)，裝配工和工程師都認為“更緊更好”。這不適用于壓縮配件。如上面“套圈”部分所述，家密封是通過(guò)套圈和管道之間的線(xiàn)接觸產(chǎn)生的。壓緊螺母的擰緊不足不會(huì )使套圈變形到足以產(chǎn)生這種接觸，但過(guò)度擰緊會(huì )使套圈變形太多，從而產(chǎn)生表面接觸。表面接觸會(huì )削弱密封并經(jīng)常導致泄漏

預鍛造套圈和壓緊螺釘。在這種情況下，套圈已被過(guò)度擰緊，后部套圈不再自由旋轉，并且通過(guò)覆蓋前套圈的底部2/3的輕微脫色。在適當擰緊的組件中，套圈的只會(huì )有一小段脫色，表明“線(xiàn)接觸”壓縮

拆卸和重新組裝
易于組裝和拆卸是壓縮配件如此廣泛使用的原因之一。拆卸只需松開(kāi)壓緊螺母或螺釘即可。重新組裝可以以與初始組件類(lèi)似的方式完成，但通常需要更少的螺母圈，因為套圈已經(jīng)被鍛造到管道。然而，重要的是要注意，在更換套圈和/或配件主體之前，壓縮配件只能拆卸和重新組裝幾次，以確保密封密封。

混合和匹配組件
即使來(lái)自?xún)蓚€(gè)不同制造商的組件外觀(guān)相似，它們的關(guān)鍵內部尺寸通常也不同，例如套圈/主體錐度，套圈長(cháng)度，螺紋尺寸和螺距。因此，混合和匹配來(lái)自不同制造商的組件可以提供家的可變結果，并且通常不推薦。

應用注意事項

通常選擇壓縮配件的原因不僅僅是無(wú)泄漏密封和易于使用。在許多應用中，高壓和高溫需要使用硬管，這與許多其他類(lèi)型的配件不相容。在其他應用中，例如實(shí)驗室儀器，對污染的擔憂(yōu)使得不銹鋼管和壓縮配件的無(wú)菌性和低排氣性能具有吸引力。還存在更專(zhuān)業(yè)的應用程序; 改進(jìn)的壓縮配件可以是將熱電偶添加到加壓系統以獲得更多過(guò)程數據的方式。

一些特定于應用程序的考慮包括

高壓應用
壓縮配件是高壓應用的理想選擇。與鋼之類(lèi)的高壓管材料結合使用時(shí)，通?？梢栽诔^(guò)10,000 psig的壓力下使用大型壓縮配件。由于尺寸更緊湊，微型領(lǐng)域的壓力等級降低，但Beswick的不銹鋼壓縮配件仍然可以達到3,000-5,000 psig，具體取決于型號。這足以用于高壓瓶裝CO2，氫燃料電池，航空航天應用等領(lǐng)域。

在高壓下使用壓縮接頭的關(guān)鍵，特別是對于氣體，是套圈密封的完整性。雖然更高的基本設計（例如，單件套圈或非熱處理套圈）在較低壓力下就足夠了，但高壓應用需要堅固的部件，以產(chǎn)生更可靠的密封。

高純度應用
醫療，半導體和儀器儀表等行業(yè)的許多應用都要求所有組件盡可能保持惰性和無(wú)污染。壓縮配件極大地促進(jìn)了這些應用。使用由不銹鋼或惰性塑料（例如PTFE）制成的管道，工程師可以避免高排氣管材料產(chǎn)生的污染物。此外，壓縮螺母和套圈通常都是金屬，并且可以比含有塑料或內部彈性體的配件更容易地進(jìn)行高壓滅菌，清潔或消毒。

在這些高純度應用中計劃的一個(gè)因素是磨損。在螺母和主體的螺紋之間，或在主體和套圈之間可能發(fā)生壓縮配件。當配件經(jīng)過(guò)清潔時(shí)，Galling通常為普遍，這可以去除所有殘油。輕微的擦傷情況可能表現為小的刮痕或凹痕，而更嚴重的情況可能會(huì )使部件粘在一起，或者從接頭體上剝離線(xiàn)。

在這些應用中至關(guān)重要的是使用設計用于抵抗磨損的套圈。使用揮發(fā)性潤滑劑（如異丙醇）在壓緊螺母擰緊時(shí)暫時(shí)潤滑配合表面也很有幫助。在裝配過(guò)程中，酒精會(huì )潤滑不銹鋼表面，然后*蒸發(fā)，不會(huì )留下任何殘留物或污染物。