حساب متانة الشفة وفق معيار HG/T 20592 — التحقق من كفاية مساحة البراغي لضمان الإحكام
الشفة (Flange) هي الوصلة الأساسية بين جسم المضخة والأنابيب. يجب أن تكون قوية بما يكفي لتحمل ضغط التشغيل مع ضمان إحكام الحشية ومنع التسريب. يعتمد هذا الحساب على معاملات شائعة في HG/T 20592، مع ضرورة مطابقة الأبعاد وفئة الضغط للمعيار المحدد في مواصفة المشروع.
Wm1 = π/4 × G² × p + 2π × G × b × m × p
Wm2 = π × G × b × y
Am = max(Wm1, Wm2) / Sa
حيث: G = قطر دائرة تأثير الحشية (mm)، b = عرض جلوس الحشية الفعال (mm)، m = معامل الحشية، y = إجهاد الإحكام الأدنى للحشية (MPa)، Sa = الإجهاد المسموح لمادة البرغي (MPa).
| نوع الحشية | m | y (MPa) | الحرارة القصوى |
|---|---|---|---|
| مطاط (NBR) | 0.50 | 0 | 100°C |
| ألياف ضغط (Non-Asbestos) | 2.00 | 11.0 | 250°C |
| حلقة ملفوفة لولبية (Spiral Wound) | 2.50 | 69.0 | 450°C |
| حلقة معدنية (Ring Joint) | 5.50 | 124.0 | 600°C |
| PTFE (تفلون) | 2.00 | 6.9 | 200°C |
| PN (متري) | ANSI Class | الضغط عند 38°C (bar) |
|---|---|---|
| PN 6 | — | 6 |
| PN 10 | — | 10 |
| PN 16 | Class 150 | 16 / 19.6 |
| PN 25 | Class 150 | 25 / 19.6 |
| PN 40 | Class 300 | 40 / 51.1 |
| المعلمة | القيمة |
|---|---|
| قطر الحشية G | 141 mm |
| عرض الحشية b | 12 mm |
| نوع الحشية | ألياف ضغط (m=2.0, y=11.0) |
| ضغط التصميم p | 1.6 MPa |
| Wm1 | π/4 × 141² × 1.6 + 2π × 141 × 12 × 2.0 × 1.6 = 42,028 N |
| Wm2 | π × 141 × 12 × 11.0 = 58,432 N |
| Am (فولاذ 35CrMo, Sa=172 MPa) | 58,432 / 172 = 340 mm² |
| البراغي المحددة | 8 × M16 (مساحة فعلية = 8 × 157 = 1,256 mm² ≫ 340) |
PN (Pressure Nominal) هو النظام المتري — الرقم يمثل تقريباً الضغط الأقصى بالبار عند درجة حرارة الغرفة. ANSI Class هو النظام الأمريكي — الأرقام (150, 300, 600...) لا تمثل الضغط مباشرة. Class 150 ≈ PN 20 عند درجة حرارة الغرفة. لا توجد مساواة دقيقة بينهما.
عند الضغوط العالية (> PN25)، درجات الحرارة العالية (> 200°C)، أو عندما يكون التسريب غير مقبول إطلاقاً (سوائل سامة أو قابلة للاشتعال). الحشية اللولبية أغلى 5-10 أضعاف لكنها أكثر موثوقية.