圧縮継手の漏れの最も一般的な原因は何ですか?締めすぎ

2 本の銅管の間の圧縮接合部がしだれています。あなたはすでにナットを一度摘み取っています。点滴は数分間止まりましたが、また戻りました。強く締めると漏れが早くなりました。このシーケンス、締める、漏れる、再度締める、さらに漏れが悪化するという流れは、圧縮継手の失敗の教科書的な特徴に近く、業界で最も一般的な原因を正確に示しています。ナットがフェルールが回復できるポイントを超えて締められているということです。

それが直接の答えです。圧縮継手の漏れ、ナットの締めすぎは、すべての原因の中で、チューブの切断不良、フェラルの逆向きまたは欠落、チューブが肩部に到達していない、電気腐食よりも上位にあります。この問題は不快な理由で 1 位を獲得しました。それは、設置者自身の手によって引き起こされ、治すはずだった水漏れが発生した直後に発生するというものです。以下では、なぜトルクを大きくするとシールが修復されるのではなく破壊されるのか、損傷が発生した後にその損傷を読み取る方法、および正しい切断、組み立て、締め付けが実際にどのようなものかを説明します。

圧縮継手は実際にどのようにシールするのか

圧縮継手には 3 つの作動部分がありますが、どの部分もねじ山をシールしません。ボディ内部にはテーパーシートを搭載。フェルールは、圧縮リング、オリーブ、またはスリーブと呼ばれることもあり、ナットと本体の間にある真鍮またはスチールの小さなリングです。ナットはフェルールを軸方向にテーパーに押し込みます。

ナットが下降すると、フェルールがテーパーに接触し、半径方向内側に押し込まれ、チューブの外壁に食い込みます。この噛み込み、つまりフェルールとチューブの間の締り嵌めが圧力を抑制します。それはスレッドではありません。ねじ山の役割は 1 つだけです。それは、フェルールとシートの間の軸方向の予圧を維持することです。他には何もありません。

フェルールが意図的に折れるように設計されていますが、それは 1 回だけです。真鍮製のフェルールは組み立て中に塑性変形しますが、一度変形するとほぼ固定されます。この段階でトルクを追加しても、シール能力はまったく追加されません。これは、噛み込みが形成された瞬間からシールがすでに存在しているためです。余分なトルクはフェルール、チューブ、ボディのテーパーに伝わり、それぞれの寸法が定められた限界を超えてしまいます。

ツインフェルール設計は作業を分割します。フロントフェルールがグリップとシールを行い、バックフェルールがそれをバックアップして振動を吸収します。シングルフェルール設計では、両方の役割に 1 つのコンポーネントを使用するため、締めすぎに対する許容度が著しく低くなり、そのため、無理な取り付けでは漏れが発生しやすくなります。どちらにしても天井があり、その天井を超えると金具自体が損傷し始めます。

締めすぎによるフェルールへの影響

フェルールが一旦固定されると、それ以上締め付けても無駄になるため、一度に複数の方向に放電し、そのいずれもが永久的な損傷を残します。

• フェルールが放射状に潰れています。内側の縁がめくれて、外側の縁に沿ってヘアラインの亀裂が開くことがあります。フェルールに亀裂が入ったり丸まったりすると、システム圧力が上下するにつれて一定のクランプ力を維持できなくなります。
• チューブには溝が付いています。壁は溝で薄くなり、応力上昇が生じます。圧力パルスや凍結融解サイクルが発生すると、フェルールが正確に設置された場所に留まりながらも、チューブが継手内部で亀裂が入る可能性があります。
• ボディテーパーには刻みが入っています。コーンがえぐられてしまうと、新しいフェルールが食い込むシートが変更されているため、フェルールを交換しても何も起こりません。
• ナットのネジ山が若干伸びます。組み立て時にはトルクを保持しますが、システムに圧力がかかるとすぐにプリロードが緩み、スパナの下でまだきつく感じながらもジョイントが泣き始めます。

最後の点は、締めすぎが非常に欺瞞的になる原因です。取り付けたその日は継手は正常に見えますが、熱サイクル、圧力変動、または 1 回の水撃現象によって継手は故障し、数日または数週間静圧下で完全に保持されることがあります。取り付け業者が戻ってきて、ナットがまだしっかりと締められていることに気付いた場合、問題は別の場所にあるという明らかな結論が得られ、スパナが再び取り外されるか、アセンブリ全体がより高価なものと交換されます。どちらの処置も実際の原因には対処しません。

圧縮継手の漏れ: 原因のランク付け

以下の表は、圧縮ジョイントの漏れの原因を、実際の修理作業で発生する頻度別にランク付けしています。一番上の行は、しだれジョイントについてフィッターが最初にチェックする必要があるものです。リストの下に行くほど、説明の可能性は低くなります。

証拠を読む: 締めすぎていませんか?

新しい部品を手に入れる余裕はほとんどないため、診断は、接合部を開いたときに何が見えるかによって決まります。どこを見るべきかを知っていれば、締めすぎると独特の指紋が残ります。

• フェルールの噛み込み。フェルールが正しく装着されていると、チューブ上にきれいで狭いリングが残り、周囲には何も残りません。押しつぶされたフェルールには、幅広で明るいバンド、内側の端が丸まっていて、場合によっては細かい放射状の亀裂が見られます。
• チューブの溝です。爪が溝に引っかかる場合は深すぎます。健康な咬合は、壁を著しく薄くすることなく表面に跡を残します。
• ナット。光にかざしてボアの周囲に亀裂がないか確認してください。ひび割れたナットは弾性限界を超えているため、交換する必要があります。
• 漏れの場所。ナットとチューブの間の滲みは、フェルールがまったくグリップしていないか、チューブが肩部に届かなかったことを意味します。ナットとボディの間で水漏れがある場合は、コーンが損傷しているか、フェルールが逆向きに回転していることを意味します。
• タイミングです。最初の加圧時の漏れは、ほとんどの場合、組み立て上の欠陥です。数か月後に発生する漏れは、振動、熱サイクル、腐食、またはパイプの応力を示しています。

守る価値のある現場での習慣がもう 1 つあります。それは、接合部の周りに石鹸水または市販の漏れ検出液をブラシで塗り、圧力をかけることです。継手の下の水たまりよりもはるかに早く、ゆっくりと浸出する表面から泡が発生します。

漏れを防ぐための圧縮継手の取り付け方法

手順は複雑ではありませんが、各ステップを適切に実行する必要があります。

1. チューブを金ノコではなくチューブカッターでカットします。カットは軸に対して直角である必要があります。チューブの端、特に内側にバリがあると、シール面が開いたままになります。
2. 内側と外側のエッジのバリ取りをします。面取りしすぎないでください。内部の面取りが重いと、フェルールが食い込む面が減少します。
3. チューブに挿入深さをマーカーでマークします。まず継手本体に対して測定します。チューブが短く停止する場合は、フェルールが前方に位置しすぎ、シールの長さが不十分です。
4. ナットをスライドさせ、次にフェラルを正しい順序と方向でチューブにスライドさせます。単一のフェルールには定義された方向があり、本体に向かってテーパー面が付いています。逆向きに取り付けると密閉されず、コーンが損傷します。
5. チューブを完全に押し込み、ナットを手で止まるまで締めます。
6. 本体固定用スパナとナット固定用スパナの2本を使用し、規定の回転数で締め付けます。真鍮の圧縮継手の場合、これは通常、手で締めてから 4 分の 1 ～ 5 回転回転させます。ステンレス鋼とツインフェルールの設計では、通常は 3/4 ～ 1.4 回転の許容範囲が広くなり、メーカーのデータが優先されます。
7. 漏れ検知液で加圧して確認します。気泡が見られる場合は、圧力を下げてジョイントを剥がします。単にトルクを増やすと、損傷がさらに深くなるだけですので、やめてください。

4 分の 1 回転ルールは当てずっぽうに聞こえ、そのように教えられることがよくありますが、これには物理的な根拠があります。フェルールが接触してから噛み込むまでに必要なおおよその角度であり、正確な数値ではなくトルクの代用値です。約 4 分の 1 インチまでの小さな真鍮製継手は、通常、指で締めてから 4 分の 1 回転以内にシールされますが、大きいサイズの場合は、半回転近く必要になる場合があります。壁の厚さと材料の硬度はすべて数値に影響を与えるため、メーカーが公表した数値はどの経験則にも勝ります。代わりにトルク レンチを使用して作業している場合は、値を考え出すのではなく、サプライヤーのトルク テーブルを使用してください。混合バッチのジョイントを組み立てたり、ワークショップの手順を文書化したりする人は、標準化された説明から恩恵を受けることができます。 圧縮継手の種類とそれぞれの取り付け方法 .

締めすぎていない場合: 振動、熱サイクル、腐食

すべてのしだれ関節がスパナにかかる重い手によるものであるわけではありません。 2 番目のグループの故障モードは、あまり一般的ではありませんが実際に存在し、通常は試運転当日ではなく、設置の数か月または数年後に発生します。

振動は 2 つの方法でフィッティングに同時に作用します。ナットが徐々に後退して予荷重が減少し、フェルールとチューブの間の接触にストレスを与え、シールを行っていた金属を摩耗させます。その結果、配管途中の接合部が乾いたままであるにもかかわらず、コンプレッサー、ポンプ、エンジン、または油圧パワーユニットの近くの配管の機器側にゆっくりとしたウィープが発生します。通常、継手に振動負荷がかからないようにパイプをサポートすると、継手は固定されます。

熱サイクルは膨張と収縮を繰り返すことで機能します。真鍮は鋼鉄の約半分の膨張率を示します。そのため、システムが温度に達するたびに混合材料ジョイントのプリロードが変化します。数千サイクル後、フェルールは取り付けたときと同じ力でチューブを保持できなくなります。システムが熱いときにのみ発生し、冷却されると止まるリークは、熱サイクルそのものを知らせるものです。

ガルバニック腐食はゆっくりと静かに進行します。真鍮の継手がアルミニウムまたはステンレスの部品にねじ込まれており、湿気が存在する場合、2 つの金属間の電位差によって小さな電流が発生し、貴金属の低い方の金属を消費します。白または緑色の堆積物、孔食、およびシール面に開いた隙間が見られます。この修正は単に新しいフィッティングではありません。分離や材料の変更がなければ、交換も同じように進みます。

圧力脈動とウォーターハンマーはこれらと並行して発生します。一時的なサージによってシステム圧力が一時的に定常動作値の数倍にまで上昇する可能性があり、サージが発生するたびにフェルールに設定点を少し超えた負荷がかかります。最終的にはそれが与えられます。

材質、規格、公差: 目に見えない変数

圧縮継手の信頼性は、誰かがスパナを手に取るずっと前に決定されます。真鍮は、きれいに加工でき、飲料水中での攻撃に耐え、密閉時に予想どおりに変形するため、ほとんどのジョイントのデフォルトです。 ステンレス鋼製油圧継手 攻撃的な媒体や高温を処理できますが、シールにはより大きな力が必要であり、それに応じて強引な組み立てにも耐えられません。アルミニウムは 3 つの中で最も柔らかく、トルクがかかると最も容易に変形します。

スレッド標準は 2 番目に目に見えない変数であり、現場で最も混同されやすい変数です。 BSPP、NPT、メートルねじは見た目が似ており、互いに重なり合うことがよくありますが、形状が異なり、互いに密封されません。不一致を強制すると、数回転後にナットが固着するか、シールせずに最後まで垂れ下がってしまいます。組み立てる前に、本体のマークとポートのネジを確認してください。

許容度は 3 番目の変数ですが、最も直感的ではありません。チューブの外径、フェルールの内径、およびコーンの角度にはそれぞれ許容範囲があり、これら 3 つが積み重なっています。内径公差の最上部にあるフェルールと、直径公差の最下部にあるチューブでは、シールするために著しく多くの回転が必要になります。逆の組み合わせでは、すぐに深く食い込みすぎる可能性があります。メーカーが加工中にこれらのバンドをしっかりと保持するほど、現場で健全な接合を生み出す締め付け回転範囲が広くなります。同じ図面に基づいて作成された 2 つの継手が手の中でまったく異なる動作をする可能性があるのはこのためです。真鍮の圧縮継手の場合、その寸法と表面の規律が、最初にシールされる部品と 3 回目の試行で漏れる部品を分けるものになります。

修理または交換: 実用的な決定ルール

ジョイントが開いたら、修理するか交換するかを数秒で決定できます。その決定は、時間に余裕があるかどうかではなく、チューブとフェルールの状態にほぼ完全に依存します。

• チューブに浅い跡しかなく、フェルールに亀裂や変形がない場合は、正しい回転数で再組み立てすることで通常は接合部が回復します。
• チューブの溝が爪に引っかかるほど深い場合は、その部分を切り取り、端を切り直してやり直してください。薄くなった壁をつぎはぎして、泣き声が爆発するのです。
• フェルールに亀裂、転がり、または目に見える歪みがある場合は、交換してください。セットされたフェラルは再装着できず、2 回目のバイトを保持できません。
• ボディコーンに傷がある場合は、フィッティング全体を交換してください。テーパーは基準面であり、テーパーがないとフェルールは適切にシールされません。
• 2 回正しく取り付けた後、同じジョイントから 2 回漏れが発生した場合は、交換してください。 3 回目の試行でも結果が異なることはほとんどなく、部品代よりも人件費が高くなります。

これらのルールよりも重要な習慣が 1 つあります。それは、圧縮ジョイントの漏れをさらに締めて修復しないことです。減圧して開け、フェラルとチューブの端が実際に何を伝えているかを確認してください。締め付けは組み立てステップであり、修理方法ではありません。

圧縮継手を調達する際に注意すべきこと

圧縮継手を購入する場合、仕様書は出発点にすぎません。フェラルは質問が送られる場所です。どのような素材で作られているのか、熱処理されている場合はどのように熱処理されているのか、ボディと同じ製造バッチから作られているのか、寸法はどのように検証されているのかを尋ねてください。穴の幅が数分の一のフェルールは、設置者の手にかかると、繰り返し漏れる継手になってしまい、どの接合部がそれになるかを購買管理者が予測することはできません。ワークショップは思い出します。

北米向けの商用車エア ブレーキ システムの場合は、DOT マークが付いている取り付け金具を必ず使用してください。運輸省の要件に従って製造され、それに応じて刻印されたエア ブレーキ製品は、追跡可能なベースラインを提供します。また、ブレーキ サーキットでは、ウィーピング ジョイントはメンテナンスの煩わしさではなく、安全上の問題となります。同じ規律が銅製ブレーキチューブにも当てはまります。健全な真鍮ボディ、正しく形成されたフェルール、一貫した端部仕上げです。

バッチの一貫性は、単一サンプルの品質よりも重要です。最初の 100 個のフィッティングはうまく組み立てられるかもしれません。 5,000分の1は、寸法と表面仕上げがロットごとに検証され、要求に応じてテストレポートが作成できる場合にのみ適用されます。購入する側からすると、その一貫性は期待するものではなく、購入するものです。材料と寸法のレポートをバッチごとに提供でき、自社のフィッターが実際のパイプ配管で締め付け感を検証できるように試用数量を出荷してくれるサプライヤーは、現場での苦情を 6 か月節約できます。最低注文数量を設けないポリシーは、まさにここで役に立ちます。つまり、少しずつ購入できるようにするためではなく、大量注文が行われる前にワークショップがジョイントを組み立てることができるようにするためです。

では、圧縮継手の漏れの最も一般的な原因は何でしょうか?ナットを回しすぎたものです。この単一のエラーは、他のすべての原因を合わせたよりも多くのジョイント部の水漏れの原因となります。また、このエラーは自分自身で引き起こし、修正するはずだった漏れの後に発生することが多いため、独特のイライラを引き起こします。潰れたフェルール、溝のあるチューブ、刻みのあるコーンがその特徴であり、ジョイントが開くと数秒以内にそれらを認識できます。振動、熱サイクル、腐食、ねじ規格の不一致はすべて重要ですが、それらは第 2 段階であり、締めすぎによる説明は除外されます。

治療法は地味です。チューブを直角に切り、バリを取り、挿入深さをマークし、フェラルの向きを正しく調整し、ナットを手で締めて、指定された回転数を加えます。圧力をかけ、石鹸水で接合部をチェックし、それでも涙が出る場合は、力を加えずに分解します。圧縮フィッティングは優れたシールです。安価で、作り直すことができ、そして重大なプレッシャーを抱えています。評判が悪いのは、もう 1 ターンを与えたいという本能に抵抗するのがほぼ不可能だからです。