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beswick壓縮配件的基礎(chǔ)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的氣體管線到水槽下方的管道的各種系統(tǒng)中看到。微型壓縮配件應(yīng)用于從色譜和炸誕檢測儀器到醫(yī)療設(shè)備和噴墨打印的各種應(yīng)用中。無論是您家中的熱水器還是運輸危險化學品的管道，所有壓縮配件應(yīng)用都有幾個共同特點：它們需要易于組裝，使用壽命長，無泄漏。

壓縮接頭組件在設(shè)計上因制造商而異，但都由相同的三個基本元件組成：壓緊螺母或螺釘，一個或多個套圈和壓縮接頭體。每個部件的功能原理在設(shè)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，迫使套圈進入配件主體。當套圈軸向移動到配件主體中時，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(yīng)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(shè)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，市場上的大多數(shù)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(nèi)都很穩(wěn)定，并且它們可以承受壓縮載荷而不會松弛。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)過專門設(shè)計，可以對管道和配件主體形成家密封。套圈設(shè)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。兩個部件必須是錐形的，以便在擰緊螺母時允許套圈正確壓縮，同時保持與管道的軸向?qū)R。另外，套圈和配件主體的相對角度將決定將多少線性運動轉(zhuǎn)換成徑向壓縮，以及與管道形成什么接觸水平（“線接觸”或“表面接觸”）。圍繞套圈的整個圓周的均勻的“線接觸”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。

一體式對稱和非對稱套圈（黃銅）和不銹鋼前（錐）和后（盤）套圈

海賊王與兩件式套圈

大多數(shù)基本壓縮配件包含一個套圈。單套圈設(shè)計大限度地減少了部件總數(shù)，并且在使用較軟材料（例如塑料或黃銅）制造時可靠地工作。然而，對于像鋼這樣的較硬材料，當擰緊螺母時，扭矩通常從壓緊螺母傳遞到套圈。由此產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)可能導致套圈不對稱地壓縮，或者由于殘余扭矩而隨時間移動。在不銹鋼中，套圈的旋轉(zhuǎn)也會產(chǎn)生磨損并導致永9性泄漏。添加額外的，自由旋轉(zhuǎn)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(shè)計

不對稱與對稱套圈

單件套圈通?？梢允遣粚ΨQ的或?qū)ΨQ的。兩種形式都是徑向?qū)ΨQ的，以便均勻地密封在管道OD周圍。相反，對稱性/不對稱性是指關(guān)于堅果的取向。非對稱套圈是錐形的，并且只能沿一個方向放入配件主體中（通常錐體的面向配件主體）。對稱套圈看起來像兩個背對背的錐體，可以朝任何方向放入配件體內(nèi)。這增加了在使用許多配件的應(yīng)用中的組裝容易性，并且組裝時間是關(guān)鍵的。對稱套圈的缺點是它們更可能相對于管道偏離軸線，從而產(chǎn)生輕微的泄漏。當與硬塑料管一起使用時尤其如此。因此，非對稱套圈通常優(yōu)選用于高科技應(yīng)用。如上所述，非對稱套圈還允許兩件式套圈設(shè)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），因為管壁可能會塌陷或遠離套圈移動。這抵消了套圈的保持力，并且還可以防止套圈在管的整個直徑周圍形成密封。如果存在需要更軟管的特定設(shè)計問題（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它不會塌陷。

組裝過程中硬塑料管上的壓縮配件組件

在為特定應(yīng)用選擇家管材時，必須考慮各種管材的物理和化學特性。在進行新設(shè)計時，從管材供應(yīng)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(shù)化學品，處理相對較高的壓力，排氣量低，比金屬管材更柔韌。使用這種管道時的一個關(guān)鍵設(shè)計因素是其“冷流”傾向，或者從壓縮載荷變形。隨著管壁開始蠕動（冷流）遠離套圈，這可能導致泄漏隨時間發(fā)展。當管道暴露在高溫下時，冷流問題會加劇，甚至在配件安裝正確并且初無泄漏時也會發(fā)生。

這個常見問題的一個解決方案是將多余的密封件（例如內(nèi)部O形環(huán)）結(jié)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)生的密封無關(guān)。這是一種“腰帶和吊帶”的設(shè)計方法，但已經(jīng)證明在解決冷流泄漏問題方面非常有效。

金屬管

生產(chǎn)金屬管的方式會對壓縮配件的性能產(chǎn)生重大影響。管道應(yīng)光滑，沒有粗糙度或擠壓線，可能會形成通過套圈的泄漏路徑。此外，已經(jīng)存儲在線圈中的管道通常具有不對稱的直徑，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，每個部分的末端被正方形切割，以允許管道對稱地坐在配件主體中。

安裝

壓縮配件的安裝說明因制造商和特定配件設(shè)計而異。應(yīng)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共同的要素：

距離與扭矩

通常，使用螺母的旋轉(zhuǎn)作為關(guān)鍵度量來用于擰緊壓縮配件的過程，而不是扭矩。壓縮螺母具有螺紋，這意味著螺母的旋轉(zhuǎn)數(shù)量與套圈的線性壓縮直接相關(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，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，家密封是通過套圈和管道之間的線接觸產(chǎn)生的。壓緊螺母的擰緊不足不會使套圈變形到足以產(chǎn)生這種接觸，但過度擰緊會使套圈變形太多，從而產(chǎn)生表面接觸。表面接觸會削弱密封并經(jīng)常導致泄漏

預鍛造套圈和壓緊螺釘。在這種情況下，套圈已被過度擰緊，后部套圈不再自由旋轉(zhuǎn)，并且通過覆蓋前套圈的底部2/3的輕微脫色。在適當擰緊的組件中，套圈的只會有一小段脫色，表明“線接觸”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。拆卸只需松開壓緊螺母或螺釘即可。重新組裝可以以與初始組件類似的方式完成，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
即使來自兩個不同制造商的組件外觀相似，它們的關(guān)鍵內(nèi)部尺寸通常也不同，例如套圈/主體錐度，套圈長度，螺紋尺寸和螺距。因此，混合和匹配來自不同制造商的組件可以提供家的可變結(jié)果，并且通常不推薦。

應(yīng)用注意事項

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

一些特定于應(yīng)用程序的考慮包括

高壓應(yīng)用
壓縮配件是高壓應(yīng)用的理想選擇。與鋼之類的高壓管材料結(jié)合使用時，通?？梢栽诔^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(yīng)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(shè)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(yīng)用需要堅固的部件，以產(chǎn)生更可靠的密封。

高純度應(yīng)用
醫(yī)療，半導體和儀器儀表等行業(yè)的許多應(yīng)用都要求所有組件盡可能保持惰性和無污染。壓縮配件極大地促進了這些應(yīng)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(nèi)部彈性體的配件更容易地進行高壓滅菌，清潔或消毒。

在這些高純度應(yīng)用中計劃的一個因素是磨損。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)過清潔時，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(xiàn)為小的刮痕或凹痕，而更嚴重的情況可能會使部件粘在一起，或者從接頭體上剝離線。

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