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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(xué)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(dǎo)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(dǎo)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，彎曲半徑較小），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(xué)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(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(dǎo)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(yù)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(dǎo)致泄漏

預(yù)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(dān)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(dǎo)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。