ورق استيل ضد سايش در ساخت اتصالات انبساطي

مقدمه

تغييرات دما، نوسانات ارتعاشي، فعاليت هاي لرزه اي و وزش باد، از جمله ي عواملي هستند كه ممكن است سازه ها را تحت تاثير قرار دهند و منجر به تخريب و فروپاشي آنها شوند. براي مديريت اين موضوع، تجهيزاتي تحت عنوان اتصالات انبساطي طراحي شده اند كه با بكارگيري آنها مي توان عملكرد سازه ها را در شرايط ذكر شده بهبود بخشيد. وظيفه اين تجهيزات، جذب ارتعاش، انبساط و انقباض در دماهاي مختلف و حفظ تعادل سازه در برابر نشست زمين يا هنگام زلزله مي باشد.

انواع اتصالات انبساطي

اين اتصالات معمولاً بر اساس مواد ساختشان و در سه گروه فلزي، فابريك و لاستيكي طبقه بندي مي شوند. البته اين نوع تقسيم بندي صرفاً بر مبناي جنس بكار رفته در ساخت اتصالات انبساطي انجام شده است، اين در حالي است كه گوناگوني اين تجهيزات تنها به مواد ساخت آنها محدود نيست و با توجه به شرايط حاكم، انواع مختلفي از آنها طراحي شده و به مرحله ساخت مي رسند.
به طور كلي، در انتخاب نوع اتصالات انبساطي، فشار و دما نقشي تعيين كننده دارد. از آنجا كه اتصالات فلزي، فابريك و لاستيكي، از ظرفيت اسمي مختص به خود در تحمل فشار و دما برخوردارند، با افزايش اين دو مولفه، انتخاب با محدوديت مواجه مي شود. اتصالات فلزي در انواع طيف هاي دما و فشار مي توانند طراحي و استفاده شوند، اين در حالي است كه اتصالات فابريك داراي محدوديت در فشار هاي بالا و اتصالات لاستيكي داراي محدوديت در دماهاي بالا مي باشند.

اتصالات انبساطي از جنس فلز

اين اتصالات كه به صورت آكاردئون هاي فلزي (معمولاً از جنس ورق استيل ضد سايش) ساخته مي شوند، براي جذبِ ازدياد و يا كاهش طول ناشي از تغييرات دماييِ بكار برده مي شود. اين اتصالات با هدف جلوگيري از تغييرات طولِ ناشي از تغييرات دمايي تجهيزاتِ داراي فشار داخلي استفاده مي شوند. محدوده فشار كاري اتصالات ساخته شده از ورق استيل 321 (منظور همان ورق استيل ضد سايش) بين صفر تا 70 بار و محدوده دماي كاري آنها از منفي 215 تا مثبت 1100 درجه سانتي گراد متغير است.
اتصالات انبساطي، تجهيزاتي مهندسي با ظرافت طراحي بسيار بالا محسوب مي شوند، به طوري كه شرايط حاكم، مدل طراحي، متريال و شرايط ساخت، تست مواد و الزامات نصب و راه اندازي از جمله ي فاكتورهايي هستند كه در طول عمر و كيفيت اين تجهيزات نقشي اساسي ايفا مي كنند.
به طور كلي، قيمت اتصالات فلزي در مقايسه با انواع فابريك و لاستيكي گرانتر است. علت اين موضوع در قابليت تحمل بالاي آنها در گستره ي وسيعي از دماها و فشارهاي كاري نهفته است. اين تحمل بالا در برابر انواع دماها و فشارها به جنس مواد بكار رفته در ساخت آنها مرتبط است. بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه قيمت اتصالات انبساطي فلزي بر اساس قيمت ورق استيل 321 بكار رفته در آن ها تعيين مي گردد. قيمت ورق استيل 321 نسبت به قيمت لاستيك و فابريك به مراتب گرانتر است، كه همين موضوع گرانتر بودن اتصالات انبساطي از جنس فلز را توجيه مي كند.

اتصالات انبساطي از جنس فابريك

اين اتصالات كه نسبت به انواع فلزي ارزانترند، از تحمل بالايي در برابر گازهاي تهاجمي و دما بالا برخوردارند. يكي از عيوب اين اتصالات، عدم امكان بكارگيري در شرايط كاري با فشار بالا مي باشد. ساختار اتصالات فابريك به صورت لايه اي مي باشد و به ترتيب از سمت داخل (در معرض گازهاي عبوري) به سمت بيرون لايه بندي مي شود. هر يك از اين لايه ها داراي مقاومت خوردگي و دمايي مختص به خود هستند و بسته به فشار، دما و ميزان خورنده بودن گازهاي عبوري در شرايط حاكم طراحي و ساخته مي شوند.
طراحي اتصالات انبساطي از جنس فابريك براي دماهاي پايين از 120 و بالاتر از 550 درجه سانتي گراد، با دشواري هاي زيادي مواجه بوده و طراح بايد فاكتورهاي زيادي را مدنظر قرار دهد تا به نتيجه اي مناسب دست يابد. همانطور كه قبلاً هم اشاره شد، اين اتصالات براي شرايط خلاء و فشارهاي بالاي مناسب نيستند. اين تجيهزات مي توانند تا فشار مثبت و منفي 4000 ميليمتر آب را تحمل كنند.

اتصالات انبساطي از جنس لاستيك

اين تجهيزات، ساده ترين نوع اتصالات انبساطي هستند و همانطور كه از نامشان مشخص است، بدنه اصلي آنها از جنس لاستيك مي باشد. بدنه لاستيكي از سه لايه تشكيل مي شود، كاور يا پوسته اصلي، مغزي و آستر. محدوده فشار كاري اتصالات لاستيكي بين فشار خلاء تا 16 بار متغير است. با اين حال، ساخت تا فشار 25 بار نيز تحت برخي شرايط ويژه امكانپذير است. محدوده كاربرد دمايي اين تجهيزات نيز حداكثر تا 160 درجه سانتي گراد مي باشد.

كاربرد اتصالات يا بست هاي انبساطي

اين تجهيزات در صنايع بزرگي چون پالايشگاه هاي نفت، گاز و پتروشيمي، نيروگاه هاي برق، ذوب و توليد فولاد به طور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين از انواع پيشرفته تر آنها در ساختمان ها و سازه ها، با هدف جلوگيري از اثرات مخرب زلزله استفاده مي شود.