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Quali sono i diversi tipi di raccordi svasati e come selezionare quello giusto per i sistemi ad alta pressione?

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Abstract: La risposta diretta: quale tipo di raccordo ...

La risposta diretta: quale tipo di raccordo svasato appartiene a un sistema ad alta pressione

Per gli impianti idraulici, refrigeranti e di alimentazione ad alta pressione, il raccordo svasato SAE a 37 gradi e il raccordo svasato invertito sono i due tipi di connessione più ampiamente specificati, con la selezione determinata dal mezzo del sistema, dal soffitto della pressione operativa e dai vincoli di accesso al gruppo dell'ambiente di installazione. La svasatura SAE a 37 gradi è lo standard per le linee idrauliche e i sistemi di alimentazione ad alta pressione con potenza nominale fino a 3.000 PSI, mentre la svasatura invertita è lo standard dominante nell'idraulica dei freni automobilistici e nelle linee di alimentazione del carburante in cui la geometria del cono invertito fornisce un gruppo più compatto e resistente alle vibrazioni in condizioni di percorso stretto sotto il veicolo. La selezione del tipo di raccordo sbagliato per un'applicazione ad alta pressione non produce semplicemente una perdita del giunto, ma può produrre un guasto catastrofico della connessione senza preavviso, poiché l'angolo del cono sbagliato impedisce la corretta formazione della tenuta metallo-metallo anche quando il raccordo sembra essere serrato saldamente.

Questa guida copre tutti i principali raccordo svasato tipi in uso commerciale, i valori nominali di pressione, le opzioni dei materiali inclusi i raccordi in ottone, gli ambienti applicativi più appropriati e i fattori specifici che dovrebbero guidare le decisioni di selezione quando si lavora con sistemi di fluidi e gas ad alta pressione.

Capire come i raccordi svasati creano una tenuta: il meccanismo fondamentale

Tutti i raccordi svasati condividono lo stesso principio fondamentale di tenuta: una svasatura conica formata all'estremità di un tubo metallico viene premuta contro una sede conica corrispondente nel corpo del raccordo dalla forza di compressione di un dado svasato serrato attorno al tubo. Quando il dado viene serrato, le due superfici del cono vengono spinte insieme sotto una pressione di contatto crescente, deformando leggermente il materiale della superficie più morbida per riempire le irregolarità microscopiche della superficie e creando una linea di tenuta continua metallo-metallo che è a tenuta di perdite e meccanicamente abbastanza robusta da resistere alla pressione del fluido o del gas contenuto.

L'angolo del cono di svasatura è la variabile geometrica critica che differenzia i principali tipi di raccordi svasati. Anche una differenza di 8 gradi tra l'angolo di svasatura del tubo e l'angolo di sede del raccordo produce un contatto lineare anziché un contatto superficiale tra le due superfici del cono, concentrando lo stress su un anello stretto anziché distribuirlo su tutta la faccia del cono. Questa geometria di contatto non corrispondente produce un giunto che inizialmente può trattenere la pressione ma che cede progressivamente sotto vibrazioni, cicli termici e pulsazioni di pressione man mano che l'anello di contatto stretto si incastra e la guarnizione si degrada. Questo è il motivo per cui i diversi tipi di raccordi svasati non possono essere scambiati anche quando sembrano combaciare fisicamente.

Il processo di svasatura: come la preparazione del tubo determina l'affidabilità del giunto

La qualità della svasatura formata all'estremità del tubo è fondamentale per l'affidabilità del giunto quanto la qualità del raccordo stesso. Una svasatura eccentrica, fessurata, sottoformata o formata con l'angolazione sbagliata produrrà una tenuta inaffidabile indipendentemente dalla precisione con cui viene lavorato il corpo del raccordo. Una svasatura corretta richiede un tubo tagliato ad angolo retto senza sbavature, ricotto se è stato indurito mediante piegatura a freddo vicino al punto di svasatura e formato in un blocco di strumenti di svasatura di dimensioni adeguate con un mandrino a cono abbinato all'angolo di svasatura richiesto.

Gli errori di flaring più comuni e le loro conseguenze includono:

  • Diametro svasatura insufficiente: La spalla del tubo non si posiziona completamente contro la faccia del corpo del raccordo, lasciando uno spazio che consente alla svasatura di passare attraverso il dado sotto pressione
  • Bagliore incrinato: La sovraformatura o la formatura di tubi rigidi senza ricottura produce cricche radiali nella faccia svasata che si propagano sotto il ciclo di pressione
  • Bagliore eccentrico: Il tubo non era centrato nel blocco svasato, producendo una svasatura più spessa su un lato rispetto all'altro e con un contatto irregolare con la sede del raccordo
  • Svasatura ad angolo sbagliato: Utilizzando uno strumento di svasatura a 45 gradi su tubi destinati a un raccordo a 37 gradi, o viceversa, producendo un cedimento della tenuta garantito anche in un assieme dall'aspetto visivamente accettabile

I quattro principali tipi di raccordi svasati: angoli, standard e applicazioni

Quattro angoli del cono svasato rappresentano la stragrande maggioranza delle applicazioni di raccordi svasati nei sistemi di tubazioni idrauliche, di refrigerazione, automobilistiche e industriali in tutto il mondo. Ciascuno è standardizzato secondo specifici standard nazionali o internazionali che regolano l'angolo del cono, la gamma di dimensioni del tubo, la forma della filettatura e le tolleranze dimensionali dei componenti accoppiati.

Flare SAE a 37 gradi: lo standard idraulico e industriale

La svasatura SAE a 37 gradi, disciplinata da SAE J514 e ISO 8434-2, è lo standard fondamentale per i raccordi svasati per sistemi di alimentazione idraulica, macchinari industriali e fornitura di carburante ad alta pressione. Il semiangolo di 37 gradi produce un cono relativamente poco profondo che distribuisce il carico dell'assemblaggio su un'ampia area di contatto, conferendo a questo design la sua capacità di alta pressione. I raccordi svasati SAE a 37 gradi in acciaio sono classificati per pressioni di esercizio fino a 3.000 PSI in tubi di dimensioni più grandi e fino a 5.000 PSI in tubi di dimensioni più piccole inferiori a 1/4 di pollice con diametro esterno , rendendoli il collegamento standard per le apparecchiature idrauliche mobili, tra cui macchine agricole, macchine edili e presse industriali e sistemi di sollevamento.

Il sistema di svasatura SAE a 37 gradi utilizza le specifiche di filettatura JIC (Joint Industry Council), con filettature diritte (UN/UNF) sia sul dado che sulla filettatura maschio del corpo del raccordo. L'impegno diritto della filettatura non contribuisce alla tenuta; tutta la tenuta è ottenuta dal contatto metallico cono-cono. I raccordi in ottone a 37 gradi con questa geometria sono ampiamente utilizzati in applicazioni di sistemi idraulici e di alimentazione a bassa pressione dove l'eccellente lavorabilità e resistenza alla corrosione dell'ottone lo rendono preferibile all'acciaio, in genere per sistemi che funzionano al di sotto di 1.500 PSI con fluidi non a base di petrolio.

Flare a 45 gradi: lo standard HVAC e di refrigerazione

La svasatura a 45 gradi, regolamentata da SAE J513 e ampiamente utilizzata nel settore HVAC e della refrigerazione, utilizza un angolo del cono più ripido che crea una presa più forte nella faccia della svasatura del tubo sotto la coppia di assemblaggio. Questo angolo più ripido è adatto ai tubi di rame a pareti relativamente sottili che dominano la costruzione dei sistemi di refrigerazione e condizionamento dell'aria, dove il cono a 45 gradi che morde in profondità crea una tenuta affidabile anche quando il tubo di rame presenta qualche variazione di morbidezza dovuta al processo di ricottura.

Le connessioni svasate a 45 gradi nella refrigerazione sono classificate per pressioni di esercizio da 200 a 700 PSI a seconda del diametro del tubo e dello spessore della parete , che copre l'intervallo di pressioni di esercizio dei sistemi refrigeranti R-410A, R-22 e R-134a utilizzati nelle apparecchiature HVAC residenziali e commerciali leggere. I raccordi in otto

Flarezza invertita: lo standard per i freni automobilistici e le tubazioni del carburante

Il raccordo a svasatura invertita, chiamato anche doppia svasatura o doppia svasatura invertita nella sua implementazione più comune, è il metodo di collegamento standard per i circuiti idraulici dei freni automobilistici e le linee di mandata del carburante OEM. A differenza della svasatura standard (verso l'esterno) in cui l'estremità del tubo è svasata verso l'esterno in un cono che entra in contatto con la sede del raccordo sulla sua faccia esterna, la svasatura invertita ripiega l'estremità del tubo su se stessa per creare una sezione a doppia parete che viene poi formata in un cono rovesciato che si inserisce all'interno del corpo del raccordo anziché all'esterno di esso.

Questa geometria invertita ha due importanti conseguenze. Innanzitutto, la sezione a doppia parete in corrispondenza della svasatura è circa il doppio dello spessore della parete del tubo originale, rendendo il giunto svasato invertito significativamente più resistente alle cricche da fatica indotte dalla pressione rispetto a una svasatura a 45 gradi a parete singola sullo stesso tubo. In secondo luogo, il dado svasato si comprime attorno all'esterno del tubo anziché avvitarsi sul corpo del raccordo, creando un profilo di assemblaggio più compatto che si instrada più facilmente attraverso gli spazi ristretti sotto i veicoli e all'interno dei vani motore dove vengono instradati i tubi dei freni e del carburante delle automobili. Le connessioni a cartella invertita in tubi di acciaio trafilati a freddo SAE 1010 sono le specifiche richieste dalla maggior parte degli OEM automobilistici per le linee idrauliche dei freni, classificate per pressioni di esercizio comprese tra 1.500 e 2.000 PSI a temperature di esercizio continue fino a 150°C.

I raccordi in ottone sono comunemente utilizzati per connessioni a cartella invertita in applicazioni non automobilistiche, compresi i sistemi di distribuzione di propano e gas naturale, dove la combinazione della resistenza alle vibrazioni della svasatura invertita e della resistenza alla corrosione dell'ottone all'umidità del gas e all'esposizione atmosferica crea una connessione affidabile a lungo termine nei punti di connessione degli apparecchi. La geometria della svasatura invertita a 45 gradi utilizzata nelle applicazioni dei freni automobilistici non deve essere confusa con la svasatura invertita a 37 gradi utilizzata in alcune applicazioni di gas industriali; i due sono dimensionalmente incompatibili e non dovrebbero mai essere mescolati.

DIN metrico svasato: lo standard industriale europeo

I macchinari industriali e i sistemi idraulici europei utilizzano il sistema di raccordi per tubi metrici DIN 2353 (ISO 8434-1), che incorpora un angolo del cono di 24 gradi nella sua variante di tipo svasato. Il raccordo DIN a 24 gradi viene utilizzato nei sistemi idraulici delle attrezzature europee per l'agricoltura, l'edilizia e la movimentazione dei materiali ed è dimensionalmente distinto sia dalle svasature di refrigerazione SAE da 37 gradi che da quelle di refrigerazione da 45 gradi in ogni dimensione, compresa la forma della filettatura, la gamma del diametro esterno del tubo e la geometria del cono.

I raccordi svasati metrici DIN a 24 gradi sono classificati per pressioni fino a 630 bar (circa 9.100 PSI) nelle dimensioni dei tubi più piccole , rendendoli gli standard più apprezzati tra i comuni raccordi svasati. Sono prodotti principalmente in acciaio al carbonio e acciaio inossidabile per applicazioni idrauliche, con versioni in ottone disponibili per applicazioni di sistemi pneumatici e di fluidi a bassa pressione dove sono richieste dimensioni metriche del tubo e filettatura DIN.

Tipo di chiarore Mezzo angolo del cono Norma governativa Valore di pressione tipico Applicazione primaria Materiale comune
SAE/JIC a 37 gradi 37 gradi SAE J514/ISO 8434-2 Fino a 5.000 PSI Sistemi idraulici, carburante ad alta pressione Acciaio, raccordi in ottone, inox
SAE a 45 gradi 45 gradi SAE J513 Da 200 a 700 PSI HVAC, refrigerazione, impianti idraulici a bassa pressione Raccordi in ottone, alluminio
Flare invertito (doppia parete) 45 gradi inverted SAE J1390/ISO 1817 Da 1.500 a 2.000 PSI Impianto idraulico dei freni automobilistici, linee di carburante, apparecchi a gas Raccordi in acciaio, ottone
Metrica DIN a 24 gradi 24 gradi DIN 2353/ISO 8434-1 Fino a 9.100 PSI (dimensioni piccole) Macchine idrauliche europee, pneumatica Raccorderia in acciaio, inox, ottone
Tabella 1: Confronto dei principali tipi di raccordi svasati in base all'angolo del cono, allo standard, alla pressione nominale e all'applicazione

Raccordi in ottone in applicazioni svasate: quando specificarlo e quando evitarlo

I raccordi in ottone sono il materiale preferito per gran parte delle applicazioni di raccordi svasati e comprendere esattamente dove le loro proprietà sono vantaggiose rispetto a dove impongono limitazioni determina se l'ottone è la specifica giusta per un determinato sistema.

Le proprietà che rendono i raccordi in ottone ideali per molte applicazioni svasate

L'ottone (tipicamente ottone C36000 a lavorazione meccanica automatica o ottone forgiato C37700 per i corpi dei raccordi) offre una combinazione di proprietà che lo rendono particolarmente adatto alla produzione e alle prestazioni di raccordi svasati:

  • Lavorabilità superiore: Macchine per ottone a lavorazione libera con velocità di truciolo da 3 a 5 volte più veloci rispetto agli acciai equivalenti, consentendo di produrre in modo economico le precise geometrie delle sedi coniche richieste per i raccordi svasati con tolleranze angolari e di finitura superficiale ristrette
  • Duttilità controllata sulla superficie di tenuta: L'ottone è più duro del rame ma più morbido dell'acciaio, conferendo alla sede del raccordo una leggera capacità di deformarsi sulla superficie svasata del tubo durante il serraggio dell'assemblaggio. Questa conformità migliora l'area di contatto di tenuta e rende i raccordi in ottone più tolleranti nei confronti di piccole irregolarità della superficie svasata rispetto ai raccordi in acciaio duro
  • Resistenza alla corrosione: L'ottone resiste alla corrosione provocata dall'acqua, dall'umidità atmosferica, dalle miscele refrigeranti e dalla maggior parte dei combustibili idrocarburici senza trattamento superficiale, eliminando i rischi di danni al rivestimento associati ai raccordi in acciaio placcato o verniciato in ambienti di servizio umidi
  • Compatibilità galvanica con il rame: L'ottone e il rame sono strettamente abbinati nella serie galvanica, rendendo i raccordi in ottone la scelta corretta per i collegamenti ai tubi refrigeranti in rame dove si verificherebbe una corrosione metallica diversa sull'interfaccia di contatto con i raccordi in acciaio in ambienti umidi
  • Antiscintilla in ambienti con atmosfera infiammabile: L'ottone non produce scintille se urtato contro altri metalli, rendendo i raccordi in ottone il materiale specificato in aree classificate come ambienti con gas infiammabili o polveri dove le scintille acciaio su acciaio potrebbero incendiare l'atmosfera

Dove i raccordi in ottone non sono la scelta giusta per le connessioni svasate

Nonostante i loro numerosi vantaggi, i raccordi in ottone presentano limitazioni specifiche che li escludono da alcune applicazioni di svasatura ad alta pressione:

  • Sistemi idraulici ad alta pressione superiori a 3.000 PSI: L'ottone ha una resistenza alla trazione inferiore (tipicamente da 380 a 470 MPa) e una resistenza alla fatica inferiore rispetto all'acciaio al carbonio o legato (tipicamente da 550 a 830 MPa per i raccordi idraulici), limitando la pressione di esercizio sicura dei raccordi svasati in ottone a livelli inferiori alla gamma superiore dei sistemi idraulici. I raccordi in acciaio devono essere specificati per le applicazioni in cui la pressione del sistema supera i 3.000 PSI
  • Servizio ad alta temperatura: Il limite di snervamento dell'ottone scende significativamente al di sopra dei 150°C e a 200°C conserva solo circa il 60% del suo limite di snervamento a temperatura ambiente. I raccordi in ottone non devono essere specificati per connessioni svasate in sistemi in cui la temperatura del fluido supera regolarmente i 120°C
  • Sistemi di refrigerazione ad ammoniaca: L'ottone reagisce con l'ammoniaca (NH3) per produrre ioni complessi rame-ammoniaca che dissolvono progressivamente la superficie dell'ottone. I raccordi in acciaio inossidabile devono essere utilizzati in tutti i sistemi di refrigerazione e industriali che utilizzano ammoniaca come refrigerante o fluido di processo
  • Sistemi idrici aggressivi per la dezincificazione: L'ottone esposto a fonti di acqua dolce, leggermente acida o clorata può subire dezincificazione (dissoluzione selettiva dello zinco dalla lega), lasciando una struttura porosa ricca di rame che perde resistenza meccanica. I gradi di ottone resistenti alla dezincificazione (DZR) sono necessari per i raccordi in ottone nelle applicazioni di distribuzione dell'acqua in aree con chimica dell'acqua aggressiva

Raccordi in ottone senza piombo per collegamenti a cartella per acqua potabile

L'ottone standard C36000 a lavorazione libera contiene circa il 3% di piombo come potenziatore della lavorabilità, che è accettabile per la maggior parte delle applicazioni industriali e HVAC ma è limitato nei sistemi di acqua potabile dalla legislazione in diverse giurisdizioni. Negli Stati Uniti, il Reduction of Lead in Drinking Water Act (in vigore dal 2014) limita la media ponderata del contenuto di piombo dei raccordi in ottone a contatto con l'acqua potabile allo 0,25% , che richiede effettivamente leghe a basso contenuto di piombo come C69300 (ottone a basso contenuto di piombo privo di bismuto) o leghe potenziate con seleniuro di bismuto per tutti i raccordi svasati utilizzati nei sistemi di approvvigionamento idrico residenziali e commerciali. I prodotti dotati di certificazione NSF/ANSI 61 e NSF 372 sono stati testati e confermati per soddisfare questi requisiti relativi al contenuto di piombo.

Raccordi a cartella invertita in dettaglio: costruzione, assemblaggio e casi d'uso critici

La svasatura invertita merita un trattamento più dettagliato rispetto ad altri tipi di svasatura perché la sua costruzione è significativamente diversa dalle svasature esterne standard, il suo assemblaggio richiede uno specifico strumento di formatura a due stadi che è diverso dagli strumenti di svasatura standard e le sue modalità di guasto se assemblate in modo errato o quando viene sostituito il tipo di raccordo sbagliato sono particolarmente gravi dato il suo uso dominante nell'idraulica dei freni automobilistici.

Come si forma la doppia parete a svasatura invertita

La formazione di una svasatura invertita su un tubo della linea del freno in acciaio richiede un set di strumenti a doppia svasatura composto da un blocco di svasatura, un adattatore di primo stadio (lo strumento a bolla) e un cono di svasatura di secondo stadio. Il processo procede in due fasi:

  1. Prima fase (formazione di bolle): Il tubo è bloccato nel blocco svasato con la lunghezza corretta del tubo sporgente. L'adattatore dello strumento per bolle è centrato sull'estremità del tubo e spinto verso il basso con la vite del giogo, piegando la parete del tubo radialmente verso l'interno e verso il basso per creare una bolla arrotondata o una forma a fungo all'estremità del tubo senza spaccare la parete del tubo
  2. Seconda fase (formazione del cono): L'adattatore dello strumento per bolle viene rimosso e sostituito con il cono svasato a 45 gradi, che viene quindi inserito nella bolla, premendolo verso il basso e piegando il materiale della parete doppia nella geometria del cono invertito a 45 gradi che verrà inserito all'interno del corpo del raccordo

Il risultato è una svasatura a doppia parete con un cono rovesciato di 45 gradi che si inserisce all'interno della sede corrispondente nel corpo del raccordo svasato invertito, con il dado che si avvita sull'esterno del tubo e si appoggia contro la faccia posteriore della sezione a doppia parete. Una svasatura invertita correttamente formata su un tubo freno in acciaio SAE 1010 non deve mostrare incrinature sulla faccia del cono o sulla superficie interna piegata, deve avere uno spessore di parete uniforme attorno all'intera circonferenza del cono e deve aderire alla sede del corpo del raccordo senza oscillare quando viene premuto a mano prima che il dado venga innestato.

Flare invertito vs. Flare standard a 45 gradi: perché non possono essere scambiati

Un errore comune e pericoloso nella riparazione del sistema frenante è il tentativo di collegare una svasatura standard a 45 gradi verso l'esterno a un corpo del raccordo svasatura invertita. Il dado di raccordo può avvitarsi e il giunto può apparire assemblato, ma le geometrie di tenuta sono fondamentalmente incompatibili: la svasatura esterna presenta una faccia conica convessa rispetto alla sede concava della svasatura invertita, producendo solo un contatto dell'anello di piccolo diametro vicino al bordo esterno del cono piuttosto che il contatto completo della faccia di una svasatura invertita correttamente abbinata. Sotto la pressione operativa del sistema frenante, questo giunto non corrispondente perderà immediatamente durante la pressurizzazione del sistema o si sigillerà brevemente e poi si guasterà catastroficamente durante la prima frenata brusca.

L'identificazione visiva dei raccordi svasati invertiti richiede di guardare nell'estremità del corpo del raccordo: un raccordo svasato invertito ha una sede concava (rivolta verso l'interno) che accetta il cono svasato invertito, mentre un raccordo svasato standard a 45 gradi ha una sede convessa o piatta contro cui poggia la svasatura esterna sulla sua faccia interna. I raccordi per freni sono comunemente identificati anche dalle dimensioni della filettatura metrica che li distinguono dai raccordi automobilistici non per freni.

Raccordi a cartella invertita in ottone nei collegamenti degli apparecchi a gas

Nelle applicazioni di collegamento di apparecchi a gas residenziali e commerciali, i raccordi svasati invertiti in ottone con geometria a 45 gradi sono specificati per il collegamento di connettori flessibili del gas sia all'ingresso dell'apparecchio che all'uscita a parete o a pavimento. La geometria della svasatura invertita è preferita rispetto alla svasatura standard verso l'esterno in questa applicazione perché crea una ritenzione del dado più sicura: il dado svasato si appoggia contro una spalla sul corpo del raccordo anziché semplicemente catturare la svasatura del tubo contro la sede, rendendolo più resistente alle vibrazioni che si verificano negli ambienti di servizio in cui apparecchi a gas come asciugatrici e cucine vengono spostati per la pulizia e la manutenzione.

I raccordi a cartella invertita in ottone per il servizio del gas devono riportare i marchi di approvazione appropriati, incluso l'elenco CGA (Compressed Gas Association) e l'approvazione CSA o AGA confermando che sono stati testati per la tenuta al gas e l'integrità strutturale alle pressioni del ciclo e agli intervalli di temperatura specificati per i sistemi di distribuzione del gas residenziali. L'utilizzo di raccordi in ottone non elencati nei collegamenti degli apparecchi a gas costituisce una violazione del codice nella maggior parte delle giurisdizioni e crea esposizione alla responsabilità per l'installatore indipendentemente dalla qualità apparente del raccordo.

Selezione di raccordi svasati per sistemi ad alta pressione: un quadro decisionale pratico

Una volta compresi i principali tipi di raccordi svasati e le loro caratteristiche, il processo di selezione per una specifica applicazione ad alta pressione può essere strutturato attorno a cinque criteri decisionali sequenziali che restringono progressivamente il campo fino alle specifiche del raccordo corretto.

Fase uno: identificare lo standard di sistema che governa l'applicazione

Nella maggior parte delle applicazioni regolamentate, il tipo di raccordo è specificato dallo standard di progettazione del sistema piuttosto che dalle preferenze dell'installatore. I sistemi idraulici dei freni automobilistici sono regolati da FMVSS 116 e SAE J1290, che impongono connessioni svasate invertite a doppia parete per le terminazioni della linea dei freni. I sistemi idraulici europei sono progettati secondo la norma ISO 4413 e in genere utilizzano raccordi per tubi metrici DIN 2353. I sistemi di refrigerazione sono progettati secondo ASHRAE 15 e in genere specificano connessioni svasate a 45 gradi su tubi di rame nella gamma di dimensioni applicabili. Seguire lo standard in vigore è il primo passo corretto ed elimina la maggior parte delle ambiguità su quale tipo di flare utilizzare.

Fase due: verificare la pressione operativa rispetto al valore nominale del raccordo

Il tipo e il materiale del raccordo selezionati devono avere una pressione di esercizio nominale pubblicata che soddisfi o superi la pressione di esercizio massima consentita (MAWP) del sistema, compresi i picchi di pressione derivanti dalla pulsazione della pompa, dal colpo d'ariete e dai punti di regolazione della valvola limitatrice di pressione. Applicare un fattore di sicurezza minimo di 4:1 tra la pressione di scoppio nominale del raccordo e la pressione operativa del sistema per applicazioni critiche di potenza del fluido e idraulica dei freni , che è coerente con i fattori di sicurezza di progettazione previsti dalle norme ISO 4413 e SAE J514. Se la pressione operativa richiesta supera il valore nominale del raccordo in ottone, passare all'acciaio al carbonio o all'acciaio inossidabile con la stessa geometria del raccordo anziché passare a un tipo di svasatura diverso.

Fase tre: valutare la compatibilità del fluido con il materiale del raccordo

Confermare che il materiale del raccordo sia compatibile con il fluido del sistema nell'intero intervallo di temperature di esercizio. Le principali incompatibilità da verificare includono ottone con ammoniaca, leghe a base di zinco con acidi o alcali forti e acciaio al carbonio con acqua o soluzioni saline aggressive. Per i fluidi idraulici a base di petrolio, i fluidi idraulici acqua-glicole e i refrigeranti idrocarburi, i raccordi in ottone sono compatibili nell'intero intervallo di temperature appropriato per l'ottone (da meno 40°C a più 120°C per l'ottone standard; da meno 60°C a più 150°C per i gradi resistenti alla dezincatura).

Fase quattro: valutare l'ambiente dell'assieme e i requisiti di manutenzione

L'ambiente fisico in cui verrà assemblato il raccordo e la frequenza con cui potrebbe essere necessario scollegare la connessione per manutenzione influiscono sulla selezione ottimale del tipo di raccordo. I luoghi in cui l'accesso completo alla rotazione di una chiave è limitato preferiscono progetti di raccordi che possono essere assemblati con un corpo fisso e un dado rotante, compatibili con tutti i tipi di raccordi svasati standard. Le applicazioni che richiedono frequenti disconnessioni per la sostituzione di filtri o componenti preferiscono i tipi JIC a 37 gradi e DIN a 24 gradi, che sono completamente riutilizzabili attraverso molteplici cicli di montaggio e smontaggio senza richiedere la riformatura del tubo. La linea del freno a svasatura invertita in acciaio è il tipo di svasatura che richiede meno manutenzione, poiché lo smontaggio in genere richiede il taglio della linea e la riformazione della svasatura, motivo per cui è specificato solo laddove la sua resistenza alle vibrazioni e il profilo compatto giustificano il compromesso di manutenzione.

Fase cinque: verificare la forma della filettatura e la compatibilità delle dimensioni con i componenti accoppiati

I raccordi svasati utilizzano più forme di filettatura che non sono intercambiabili nonostante appaiano di dimensioni simili. I raccordi SAE J514 a 37 gradi utilizzano filettature diritte UN/UNF con diametri primitivi specifici definiti nello standard SAE. I raccordi a svasatura invertita del sistema frenante utilizzano filettature metriche (M10 x 1,0 e M12 x 1,0 sono le due più comuni nelle applicazioni automobilistiche) che non si innestano con le filettature SAE UN/UNF. I raccordi DIN a 24 gradi utilizzano filettature metriche conformi alla norma DIN 2353. Prima di ordinare raccordi di ricambio o di estensione per un sistema esistente, identificare sempre la forma e il passo della filettatura misurandoli o consultando la documentazione delle parti del produttore del sistema, poiché l'ispezione visiva da sola non può distinguere in modo affidabile tra diverse forme di filettatura con passo simile.

Tipo di sistema Tipo di svasatura consigliato Materiale consigliato Norma governativa Considerazione sulla selezione chiave
Potenza idraulica (fino a 3.000 PSI) SAE/JIC a 37 gradi Acciaio; raccordi in ottone inferiori a 1.500 PSI SAE J514 Riutilizzabilità e valutazione della pressione
HVAC e refrigerazione SAE a 45 gradi Raccordi in ottone (compatibilità con tubi in rame) SAE J513 Compatibilità refrigerante con ottone
Impianto idraulico dei freni automobilistici Flare invertito (doppia parete) Acciaio (OEM); raccordi in ottone per carrozzerie SAE J1390/FMVSS 116 Norma obbligatoria; nessuna sostituzione
Collegamenti apparecchi a gas Flare invertito (45 gradi) Raccordi in ottone (elencati CGA) CGA/CSA/AGA Requisiti del prodotto elencati per la conformità al codice
Macchine idrauliche europee Metrica DIN a 24 gradi Acciaio; inossidabile; raccordi in ottone per pneumatica DIN 2353/ISO 8434-1 Dimensioni del diametro esterno del tubo metrico e forma della filettatura DIN
Tabella 2: Guida alla selezione del raccordo svasato per tipo di sistema, raccordo e materiale consigliati, standard di riferimento e considerazioni chiave sulla selezione

Coppia di assemblaggio, test di tenuta e affidabilità a lungo termine delle connessioni svasate

La corretta coppia di assemblaggio è la variabile finale e spesso trascurata che determina se un giunto svasato correttamente specificato e formato correttamente funzionerà in modo affidabile per tutta la sua durata di servizio. Sia le connessioni svasate con coppia insufficiente che con coppia eccessiva producono giunti inaffidabili: una coppia insufficiente lascia la pressione di contatto cono-cono al di sotto del minimo necessario per sigillare contro la pressione del sistema, mentre una coppia eccessiva deforma plasticamente la svasatura del tubo oltre il suo intervallo elastico, distorcendo la geometria del cono e potenzialmente rompendo il materiale della svasatura.

SAE J514 specifica le coppie di assemblaggio per raccordi JIC a 37 gradi che vanno da 9 Nm (80 pollici-libbre) per tubi da 3/16 pollici a 135 Nm (100 piedi-libbre) per tubi da 1-1/4 pollici e questi valori dovrebbero essere applicati con una chiave dinamometrica calibrata per l'assemblaggio critico del sistema idraulico e di pressione piuttosto che stimati in base alla sensazione. Per i raccordi in ottone, applicare circa il 75-85% della coppia specificata per l'acciaio per evitare di sollecitare eccessivamente le filettature dei dadi in ottone più teneri con carichi di serraggio equivalenti.

Dopo il montaggio, tutte le connessioni dei raccordi svasati ad alta pressione devono essere sottoposte a test di pressione a 1,5 volte la pressione di esercizio massima consentita del sistema prima di essere messe in servizio, con tutte le connessioni ispezionate per eventuali perdite utilizzando un metodo di rilevamento delle perdite appropriato: soluzione di sapone per sistemi a gas, colorante fluorescente per sistemi di fluidi idraulici o test di decadimento della pressione con azoto per sistemi puliti in cui la contaminazione del fluido del mezzo di rilevamento delle perdite è inaccettabile. Un giunto che supera questo test di pressione iniziale e non mostra alcuna distorsione visibile del dado svasato o del tubo dovrebbe fornire un servizio senza perdite per l'intera durata di progettazione del sistema di tubi quando sono stati applicati il ​​tipo di raccordo, il materiale e la procedura di assemblaggio corretti.