انواع سه راهی جوشی

 

سه راهی جوشی استنلس استیل از اتصالات پرکاربرد در سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی است که برای ایجاد یک انشعاب ۹۰ درجه، تقسیم یا ادغام جریان سیال به کار می‌رود. این قطعات معمولاً به شکل حرف T انگلیسی هستند و بخش اصلی (هدر) هم‌راستا با لوله و بخش انشعابی (رایزر) عمود بر آن قرار می‌گیرد. فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، زنگ‌زدگی و حرارت، انتخابی مطمئن برای این اتصالات است. وجود حداقل ۱۰.۵٪ کروم در آلیاژ، لایه‌ای محافظ در برابر زنگ‌زدگی ایجاد می‌کند. این ویژگی‌ها، سه راهی‌های استنلس استیل را برای صنایع حساسی مانند صنایع غذایی و دارویی ایده‌آل ساخته است.  

 

 طبقه‌بندی بر اساس ساختار هندسی و عملکرد

سه راهی‌های جوشی بر اساس ساختار و عملکرد به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

سه راهی مساوی (Equal Tee)

این نوع اتصال دارای سه دهانه با قطر یکسان است و برای ایجاد انشعاباتی با قطر برابر با خط لوله اصلی به کار می‌رود.  

 سه راهی کاهنده (Reducing Tee)

سه راهی کاهنده یا تبدیلی برای انشعاباتی با قطر کمتر از خط اصلی استفاده می‌شود. این نوع سه راهی به مهندسان اجازه می‌دهد تا در طراحی سیستم‌های لوله‌کشی، انعطاف بیشتری داشته باشند. به دلیل محدودیت‌های تولید، در بسیاری از موارد به جای سه راهی کاهنده از یک سه راهی مساوی به همراه یک تبدیل (Reducer) استفاده می‌شود.  

 

 سه راهی‌های خاص: سه راهی Crose و Y-Tee

سه راهی‌های Crose برای فضاهای محدود طراحی شده‌اند، در حالی که سه راهی‌های Y-Tee دارای زاویه انشعاب ۴۵ درجه هستند و در سیستم‌هایی مانند فاضلاب که نیاز به شیب ملایم‌تری دارند، استفاده می‌شوند.  

 

 طبقه‌بندی بر اساس روش تولید (مانیسمان در برابر درزدار)

نحوه تولید سه راهی‌ها بر خواص مکانیکی آنها تأثیر مستقیم دارد. این اتصالات به دو روش اصلی تولید می‌شوند:

 سه راهی مانیسمان (Seamless Tee)

سه راهی‌های مانیسمان از شمش فولادی توپر و با فرآیندهای نورد و پرس تولید می‌شوند و هیچ درز جوشی ندارند. این ساختار یکپارچه باعث استحکام مکانیکی و مقاومت به خوردگی بالاتری می‌شود و آنها را برای سیستم‌های فشار قوی مانند صنایع نفت و گاز و اطفاء حریق مناسب می‌سازد.   

 سه راهی درزدار (Welded Tee)

سه راهی‌های درزدار با خم کردن و جوش دادن ورق‌های فولادی ساخته می‌شوند. این روش تولید هزینه کمتری دارد، اما درز جوش می‌تواند به عنوان یک نقطه ضعف در نظر گرفته شود.  

مقایسه سه راهی مانیسمان و درزدار:

 

 مواد و آلیاژهای پرکاربرد (گریدهای ۳۰۴ و ۳۱۶)

انتخاب گرید استنلس استیل مناسب برای یک سه راهی، مقاومت آن را در برابر محیط عملیاتی تعیین می‌کند.

 گرید استنلس استیل ۳۰۴

گرید ۳۰۴ پرکاربردترین فولاد ضد زنگ است و به نام "۱۸/۸" نیز شناخته می‌شود که به ترکیب ۱۸٪ کروم و ۸٪ نیکل اشاره دارد. این گرید مقاومت خوبی در برابر خوردگی در محیط‌های عمومی دارد و در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی کاربرد گسترده‌ای دارد.  

 گرید استنلس استیل ۳۱۶

گرید ۳۱۶ به دلیل مقاومت فوق‌العاده در برابر خوردگی، به "گرید دریایی" معروف است. این گرید حاوی مولیبدن است که مقاومت آن را در برابر خوردگی حفره‌ای و شکافی، به ویژه در محیط‌های حاوی کلرید و اسیدهای خورنده افزایش می‌دهد. به همین دلیل، برای صنایع پتروشیمی، نفت و گاز و کاربردهای حساس ایده‌آل است.  

مقایسه گریدهای ۳۰۴ و ۳۱۶:

 

 استانداردها و مشخصات فنی

 استاندارد ASME B16.9

استاندارد ASME B16.9 ابعاد، تحمل و روش‌های تست اتصالات جوش لب به لب را برای سایزهای ۱/۲ تا ۴۸ اینچ تعیین می‌کند.   

 مفهوم رده (Schedule)

رده یا "اسکجول" (Schedule)، عددی استاندارد است که ضخامت دیواره اتصالات را نشان می‌دهد. هرچه عدد رده بالاتر باشد، ضخامت دیواره بیشتر و مقاومت در برابر فشار نیز افزایش می‌یابد. در استنلس استیل، رده‌ها با پسوند "S" مانند ۴۰S مشخص می‌شوند. نکته مهم این است که با افزایش رده، قطر خارجی ثابت می‌ماند و فقط قطر داخلی کاهش می‌یابد که می‌تواند بر جریان سیال تأثیر بگذارد.   

 کاربردهای صنعتی، جوشکاری و راهنمای انتخاب

 

کاربردهای صنعتی کلیدی

 

• نفت و گاز و پتروشیمی: برای انتقال سیالات پرفشار و خورنده، معمولاً از گرید ۳۱۶ و نوع مانیسمان استفاده می‌شود.   

• صنایع غذایی و دارویی: به دلیل عدم واکنش‌پذیری و مقاومت در برابر رطوبت، برای حفظ استانداردهای بهداشتی به کار می‌روند.   

• سیستم‌های اطفاء حریق: به دلیل نیاز به استحکام بالا در برابر فشارهای ناگهانی، سه راهی‌های مانیسمان گزینه‌ای مناسب هستند.   

 

 نکات مربوط به جوشکاری

 جوشکاری لب به لب (Butt Weld) متداول‌ترین روش اتصال است که به دلیل سادگی و توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری، کارآمد و اقتصادی است. در مقابل، اتصالات ساکت ولد (Socket Weld) برای لوله‌های کوچک (زیر ۲ اینچ) و در سیستم‌های فشار قوی استفاده می‌شوند، اما مقاومت خستگی آنها کمتر از اتصالات لب جوش است.  

 

راهنمای انتخاب

1. تعیین نوع: انتخاب نوع مساوی یا کاهنده بر اساس قطر لوله‌ها.

2. انتخاب گرید: انتخاب گرید ۳۰۴ یا ۳۱۶ بر اساس نوع سیال و شرایط محیطی.

3. انتخاب روش تولید: انتخاب نوع مانیسمان یا درزدار بر اساس الزامات فشار و بودجه.

4. تعیین رده: انتخاب رده (Schedule) بر اساس فشار و دمای کاری و مطابق با استاندارد ASME B16.9. 

5. بررسی کیفیت: اطمینان از کیفیت جوش و انتخاب تولیدکننده معتبر.   

نتیجه‌گیری

انتخاب سه راهی جوشی استنلس استیل یک فرآیند مهندسی است که نیازمند درک طبقه‌بندی‌های مختلف محصول (بر اساس ساختار، روش تولید و آلیاژ)، استانداردهای صنعتی و الزامات کاربردی است. این گزارش به عنوان یک راهنما، به متخصصان کمک می‌کند تا تصمیماتی آگاهانه برای تضمین ایمنی و کارایی سیستم‌های پایپینگ در صنایع مختلف اتخاذ کنند.