Rohrkupplung vs. Union: Welche Verbindung benötigen Sie wirklich?

Beide sind Geräte zur Verbindung zweier Rohrleitungsabschnitte, aber die Unterscheidung zwischen ihnen hängt nicht von Kodierungsstandards ab. Wie eine Kupplung wird eine Muffe so eingesetzt, dass das Rohr verlängert oder repariert werden kann. Während Kupplungen jedoch für permanente Verbindungen vorgesehen sind, sollen Muffen eine zukünftige Verbindung von Geräten ermöglichen. Muffen ermöglichen es Ihnen, Ventile, Pumpen, Siebe oder Messgeräte aus der Rohrleitung zu entfernen, ohne etwas zu schneiden oder abzuschrauben. Stellen Sie sich bei der Auswahl eine Frage: Muss die Muffe in Zukunft auseinandergenommen werden?

Kurze Antwort: Wenn Sie zwei Rohre verbinden möchten, ist eine Kupplung nur ein Fitting, um die Aufgabe zu erledigen. Eine Kupplung ermöglicht es Ihnen, eine einzelne durchgehende Rohrleitung zu erstellen. Zum Auseinandernehmen drehen Sie entweder das Rohr oder schneiden es aus, was eine einfachere Option sein kann. Muffen hingegen sind anders, weil sie in einer Situation verwendet werden, in der die Rohrleitung für Wartungsarbeiten auseinandergenommen werden muss. Sie besteht aus drei Teilen: zwei Enden und einer Mutter, die sich an der Sitzfläche trennen lassen, ohne die Rohre zu drehen. Kupplungen sind in verschiedenen Formen erhältlich, darunter Gewinde-, Muffen-, Stirn- und Nutenkupplungen. Muffen sind entweder in Gewinde- oder Muffenform erhältlich, die normalerweise im NPS-Bereich von 1/8 bis 4 Zoll liegt.

Inhaltsverzeichnis

Der Unterschied in einem Satz
Kupplungen: die permanente Verbindung
Muffen: die wartungsfreundliche Verbindung
Standards, Nennlasten und Vergleichstabelle
Wo jeweils welche eingesetzt wird
Größen, Materialien und Kosten
Häufig gestellte Fragen
Referenzen
Fazit

Der Unterschied in einem Satz

Bei genauer Betrachtung sind die beiden Verbindungen für unterschiedliche Zwecke vorgesehen.

Kupplung: Das Verfahren wird verwendet, um Rohr an Rohr oder Rohr an Schweden zu verbinden. Ihre Aufgabe ist es daher, den Betrieb der Rohrleitung nahtlos zu gestalten. Das bedeutet, dass bei der Verbindung eine nahtlose Funktion der Rohrleitung gewährleistet ist.
Muffe: Der Zweck besteht darin, den Anschluss und die Trennung des Systemteils zu ermöglichen. Die Aufgabe ist also der Zugang.

Keines der beiden Teile ist eine regulatorische Entscheidung, was wichtig zu klären ist, da die Frage oft auftaucht. Bei Rohrleitungsnormen spielt es keine Rolle, ob eine Kupplung oder Muffe verwendet wurde. Es geht darum, ob das Teil dem Druck standhalten kann und ob die Verbindung für Wartungsarbeiten zugänglich genug ist.

Der praktische Test, der für diesen Prozess verwendet wird, umfasst die Ausführung der mechanischen Vorgänge. Eine Gewindekupplung muss verwendet werden, um zwei Rohre zu verbinden, sodass die Rohre oder die Kupplung gedreht werden müssen. Auf diese Weise erfordert das Öffnen der Verbindung in umgekehrter Reihenfolge die gleiche Tätigkeit, während das Schneiden der Rohre erforderlich ist, wenn die Verbindung geöffnet werden muss. Eine Muffe funktioniert so, dass die Mutter auf einer Seite gedreht werden kann, während beide Rohre an Ort und Stelle bleiben.

Kupplungen: Die permanente Verbindung

Eine Kupplung kann als kurzes Rohrstück definiert werden, das gewendet oder verschweißt werden kann und an die Anwendung angepasst ist. Die Typen variieren und eignen sich für verschiedene Verbindungstechniken.

Die Gewindekupplung. Sie wird mit Gewinden nach ASME B1.20.1 geliefert, die universelle Rohrgewinde regeln. Die Abdichtung wird mithilfe eines Gewindes sowie eines Dichtstoffs oder Dichtbandes hergestellt. Sie ist schnell und einfach mit einem Schraubenschlüssel zu warten und wird bei kleinen Versorgungsleitungen eingesetzt.
Die Muffen-Schweißkupplung. Diese Kupplung hat Rohrenden, die in eine Muffe eingeführt und mit einer Stumpffuge verschweißt werden. Gemäß der Vorschrift ASME B16.11 sollte das Rohr vollständig in die Muffe eingeführt werden, wobei ein kleiner Spalt von etwa 1,6 mm zwischen dem Rohrende und dem Boden der Muffe verbleibt; andernfalls besteht das Risiko, die Schweißnaht zu beschädigen.
Die Stirn-Schweißkupplung. Diese Kupplung wird nach der Vorschrift ASME B16.9 hergestellt und hat Rohrenden, die perfekt zur Rohrwand passen, wodurch diese Schweißnaht eine Vollstanznaht ist. Diese Art von Kupplung ist die stärkste und bietet den besten Schutz vor Leckagen.
Die Nuten- und mechanische Kupplung. Diese Art von Kupplung wird mithilfe von Walzuten-Rohrenden und einem Gehäuse mit einer Dichtung hergestellt. Diese bietet eine schnelle Installation und eine gewisse Möglichkeit zur Ausrichtung, was sie für den Brandschutz und große Versorgungsleitungen beliebt macht.
Die Press- und Schlauchkupplungen. Diese Kupplungen werden häufig für Kunststoff- und Kupfersysteme verwendet. Die Schlauchkupplung wird verwendet, um den beschädigten Teil des Rohrs zu befestigen.
Die Reduzierkupplung. Diese Kupplung ermöglicht die Verbindung von zwei Abschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern.

Wenn die Kupplung an einer langen Rohrleitung montiert werden muss, sollten Schweißkupplungen in Betracht gezogen werden; wenn die Rohrleitung einen kleinen Durchmesser hat und während der Inbetriebnahme oder Wartungsarbeiten demontiert werden muss.Eine bestimmte Variante ist es wert, bekannt zu sein, weil sie bei jeder Gebäudetechnik-Aufgabe auftaucht — die mechanische Kupplung, die verwendet wird, um eine Leitung ohne Schweißen oder Gewindeschneiden zu verbinden, wie in dieser Erklärung behandelt wird, was eine Überlappungsverbindung ist und wo sie bei Wasserrohren eingesetzt wird genau aus diesem Grund.

Muffen: Die wartungsfreundliche Verbindung

Eine Muffe besteht aus drei Teilen: einem Außengehäuse, einem Innengehäuse und einer Mutter, die die beiden Gehäuse zusammenführt und sie gegen einen Sitz presst. Jedes Gehäuse hat Gewinde oder eine Muffen-Schweißverbindung, die es mit seinem jeweiligen Rohr verbindet, während die Mutter nach dem Aufschieben auf das Außengehäuse angebracht wird. Durch Drehen der Mutter werden die beiden Gehäuse festgezogen und gegen den Sitz gedrückt.

Um eine Muffe auseinanderzunehmen, muss die Mutter gelöst werden, was zur Trennung der Gehäuse führt. Die Rohre drehen sich nicht, und es müssen keine Vorgänge an den Gehäusen oder Rohren durchgeführt werden. Das ist es, was die Muffe so effizient macht, und deshalb werden Muffen dieses Typs immer an diesen Positionen verwendet:

In der Nähe von Regelventilen – um das Ventil einfach auszutauschen und zu warten, ohne die Rohrleitung zu schneiden.
Vor Sieben und Filtern – weil diese Teile regelmäßig gereinigt werden müssen.
Vor Messgeräten – da die Instrumente zur Kalibrierung eingeschickt werden müssen.
Vor jeglicher Art von Maschinen, einschließlich kleiner Pumpen, für zukünftige Austausche oder Reparaturen.
Vor Probenahmestellen – da sie nur gelegentlich verwendet werden.
Bei der Herstellung einer Verbindung zwischen zwei starren Teilen – dies ermöglicht es, die letzte Verbindung herzustellen, ohne sie auf ihre Rotation ausrichten zu müssen.

Das Design des Sitzes bestimmt die Fähigkeiten einer Muffe. Der geschliffene Sitz, der eine konische Metall-auf-Metall-Verbindung ist, gilt als Industriestandard für Prozessleitungen, weil er keine Elastomere benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren, und je nach verwendetem Material in kryogenen Bedingungen bis zu etwa 500 Grad Celsius betrieben werden kann. Ein Flachflächensitz ist eine weitere robuste Verwendung des Metall-auf-Metall-Kontaktprinzips für den Niederdruckbetrieb. Der O-Ring-Sitz ist erfolgreich darin, Leckagen zu vermeiden, wenn saubere Flüssigkeiten, Luft oder Wasser verwendet werden, hat aber Einschränkungen im Zusammenhang mit dem Temperaturbereich des Elastomers, sodass er im Fall von Dampf nicht verwendet werden kann.

Die Abmessungen und Nennlasten sind in der ASME-Norm Nummer B16.11 zu finden, die die Verwendung von geschmiedeten Fittings, einschließlich Muffen, von NPS 1/8 bis NPS 4 in den regulären Klassen 2000, 3000 und 6000 festlegt. MSS SP-83 befasst sich mit Muffen-Schweiß- und Gewindemuffen der Klasse 3000, während MSS SP-114 sich mit korrosionsbeständigen Verbindungen in den Klassen 150 und 1000 befasst. Wenn wir über NPS 4 hinausgehen, ändert sich die praktische Wahl, da Flansche die ultimative Möglichkeit zur Trennung von Rohrverbindungen sind, sodass Sie Muffen in Rohrleitungen, die größer als diese Größe sind, selten sehen werden.

In hygienischen Systemen wird dasselbe Problem durch eine andere Fitting-Familie gelöst. Eine hygienische Klemmenverbindung bietet Ihnen die Trennbarkeit einer Muffe ohne Gewinde im Produktweg und eine Dichtung, die in Sekunden ersetzt werden kann, was sie für CIP und für die aseptischen Bereiche eines Prozesses geeignet macht — die Konstruktion und der Größenbereich sind in dieser Erklärung festgelegt, was ein Tri-Clamp-Fitting ist und wie die Verbindung hergestellt wird.

Standards und Drucknennlasten

Keines der beiden Fittings kann nach Aussehen spezifiziert werden, daher ist der Standard hinter jedem einzelnen die Spezifikation.

Merkmal	Kupplung	Muffe
Primärer Zweck	Verlängern oder reparieren einer Rohrleitung	Rohre an einem Punkt verbinden, der wieder geöffnet werden muss
Komponenten	Einteilig	Dreiteilig: zwei Enden plus eine Mutter
Auseinandernehmen	Rohr drehen oder Verbindung ausschneiden	Mutter lösen
Rohrdrehung erforderlich	Ja für Gewinde, nein für Schweißverbindungen	Nein
Endentypen	Gewinde, Muffen-Schweißverbindung, Stirn-Schweißverbindung, Nuten, Pressverbindung	Gewinde, Muffen-Schweißverbindung
Typischer Größenbereich	Ab NPS 1/8; große Größen erhältlich	NPS 1/8 bis NPS 4 nach ASME B16.11
Dichtung	Gewindedichtung, Schweißung oder Dichtung	Geschliffene Verbindung, Flachfläche oder O-Ring
Druckklassen	Klasse 150 / 300 / 3000# / 6000# je nach Typ	2000#, 3000#, 6000#
Relative Kosten	Niedriger	Höher — drei Komponenten und ein maschinell bearbeiteter Sitz
Bestens geeignet für	Lange ununterbrochene Leitungen, hoher Druck, verlegte Leitungen	Zugangspunkte, niedriger bis mittlerer Druck, Kleinrohre

Gewindestandards sind genauso wichtig wie Fittings-Standards. Allzweck-Rohrgewinde fallen unter den Schirm von ASME B1.20.1. Die Spezifikationen für Schweißenden kommen von ASME B16.11 (geschmiedete Fittings) für die Form von geschmiedeten Fittings und ASME B16.9 (Stirn-Schweißfittings) für die Form von Stirn-Schweißfittings. Materialien folgen derselben allgemeinen Regel, wie ASTM A105 (Kohlenstoffstahl), A182 F304 und F316 (Edelstahl) und A182 F11 und F22 (Legierung). Die Anforderungen an die Schweißvorbereitung, Inspektion und Dokumentation hinter diesen Verbindungen sind in diesem Leitfaden für Edelstahl-Schweißfittings-Leitlinien abgedeckt, was wichtig ist, weil bei jeder Schweißenden-Kupplung die Qualität der Verbindung das schwächste Glied des Fittings ist, nicht das Fitting selbst.

Wo jeweils welche eingesetzt wird

Vier Grundregeln leiten die meisten Entscheidungen.

Lange Leitungen: Kupplungen. Eine Rohrleitung wird in Längen von 6 m oder 20 ft geliefert, daher wird die Leitung einer beträchtlichen Länge automatisch Kupplungen haben. Das Verfahren sollte darin bestehen, so wenige Kupplungen wie möglich zu verwenden und sie an Orten zu platzieren, die leicht inspiziert werden können.
Alles, was Wartung erfordert: Muffen. Die einzige Regel hier ist einfach: Wenn die Komponente zu irgendeinem Zeitpunkt herausgenommen werden soll, muss sie an beiden Enden Muffen haben. Wenn eine Nachrüstung erforderlich ist, ist sie extrem teuer.
Starre Baugruppen, die zusammenkommen: Muffen. Wenn zwei oder mehr vorgefertigte Rohrleitungsabschnitte vor Ort verbunden werden müssen, ohne dass die Möglichkeit besteht, eines der Rohre zu drehen, ist eine Muffe oft der einzige Weg, zwei Enden zu verbinden.
Hoher Druck, hohe Temperatur, zyklische Belastung oder unterirdisch: Schweißkupplungen. Eine Muffe ist eine mechanische Verbindung mit einem Sitz und einer Mutter, die ein Leckagepfad ist. Wenn klar ist, dass es nicht notwendig ist, eine Verbindung zu öffnen, und die Leckagefolgen schwerwiegend sind, ist eine Schweißverbindung unverzichtbar.

Die gleiche Logik gilt für nicht-prozessbezogene Dienste. Druckluft, Stickstoff und Instrumentenleitungen verwenden typischerweise Muffen am Verbrauchspunkt, weil Geräte ausgetauscht werden — die Fittings und die Gründe dahinter sind in diesem Einkäuferleitfaden für den Adapter zur Verbindung von Druckluft mit einem Klemmenfitting festgelegt, wo eine Schnellverschlussverbindung am Werkzeug der ganze Punkt ist. Und in hygienischen Anlagen ist die entsprechende Entscheidung zwischen einer permanenten Stirn-Schweißverbindung, einer Klemmenverbindung für alles, was zur Reinigung geöffnet wird, und einer Muffe, wo eine Versorgungsverbindung auf Prozessgeräte trifft.

Größen, Materialien und Kosten

Die Messung von Kupplungen konzentriert sich hauptsächlich auf das Rohr, was identische Nenndimensionen, ergänzende Schedules für Schweißenden und parallelisierbare Gewindeformen für verbundene Enden umfasst. Wenn es um Muffen geht, abgesehen von der Anforderung des Zugangs zur Mutter für einen Schraubenschlüssel, gibt es eine zusätzliche Einschränkung. Es bezieht sich auf die Installation der Muffe eng an einer Wand oder hinter dem Ventilkörper — niemand könnte sie entsperren und wenn es jemand schaffen würde, würde die Mutter während des Versuchs versagen.

Das verbleibende Material hängt immer von der Flüssigkeit ab, nicht von der Kosten. Edelstahl ist für hygienische, korrosive und saubere Prozessanwendungen, und die Entscheidung zwischen 304 und 316 ist eine Korrosionsfrage, keine Qualitätsfrage — der Molybdängehalt von 316 ist das, was Widerstand gegen Chloride kauft, und dieser Unterschied wird in diesem Vergleich von wie 304 und 316 Edelstahl sich in Leistung und Anwendung unterscheiden unterscheiden. Legierungsstähle wie F11 und F22 sind für Hochtemperatur- und Hochdruckbetrieb.

Die Richtpreise für die Planung anstelle von Angeboten:

Die Verbindung der Kohlenstoffstahlrohre mit Gewinden wird Sie von $2 bis $15 kosten, je nach Größe.
Die Verbindung mit der Verwendung von Edelstahlrohren der Klasse 150 wird zu einem Preis von mindestens $5 bis $40 kosten.
Die Kleinrohr-Stirn-Schweißverbindung wird Sie von $5 bis $30 kosten.
Die geschmiedete Verbindung (verwenden Sie entweder Gewinde oder Muffen-Schweißverbindung) wird von $15 bis $120 kosten, je nach Größe, Typ und Material.
Die hygienische Verbindung besteht aus Manschette, Dichtung und Klemme, deren Kosten von $8 bis $40 sein werden.

Im Fall der Muffe ist der Preis drei- bis fünfmal höher als das gleichwertige Rohr, aber ein solcher höherer Preis bietet nur einen Vorteil - die Möglichkeit, die Verbindung auseinanderzunehmen. In jenen Fällen, in denen es benötigt wird, liefert es das beste Ergebnis der Wartungsplanung des gesamten Projekts, während es in anderen Fällen den Anschein erweckt, eine unnötige mechanische Verbindung zu schaffen, die lecken kann.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Rohrkupplung und einer Muffe?

Eine Kupplung verbindet zwei Längen von Rohren, um entweder eine Leitung zu verlängern oder Reparaturen vorzunehmen. Eine Kupplung ist ein Fitting, das fast nie entfernt wird. Um eine Kupplung auseinanderzunehmen, müssen entweder die Rohre gedreht oder die gesamte Verbindung ausgeschnitten werden. Im Gegensatz dazu wird eine Muffe verwendet, um zwei beliebige Rohre an einem Punkt zu verbinden, der Wartung unterzogen werden muss. Die Muffe besteht aus drei Teilen (zwei Enden und eine Mutter), und ermöglicht es, entweder Rohr auseinanderzuziehen, ohne es zu drehen. Es gibt Kupplungen entlang der Leitung und Muffen in der Nähe von Ventilen, Sieben und anderem Material.

Kann eine Muffe anstelle einer Kupplung verwendet werden?

Es gibt Fälle, in denen man eine Muffe bewusst verwenden kann, damit sie manchmal verwendet werden kann, um sicherzustellen, dass jede Verbindung in langen Leitungen betriebsbereit bleibt. Es gibt zwei Punkte, die in Bezug auf Muffen zu beachten sind. Sie sind teurer und die zusätzlichen Verbindungen machen sie anfällig für Leckagen. Ein weiterer Punkt, der zu beachten ist, ist, dass eine Muffe ihren Zweck nur erfüllen würde, wenn es etwas Platz für ihre Verwendung gibt.

Welche ist stärker, eine Kupplung oder eine Muffe?

Eine geschweißte Kupplung ist langlebiger. Eine Stirn-Schweißkupplung, die den Standards von ASME B16.9 entspricht und auf ähnliche Weise wie das Kupplungsrohr verschweißt wird, wird eine Verbindung liefern, deren Festigkeit der des Rohrs entspricht. Dies ist der Grund, warum geschweißte Kupplungen für Anwendungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck und zyklischer Belastung empfohlen werden. Eine Muffe ist eine mechanische Verbindung, bei der zwei Enden über eine Mutter mit einem Gewinde verbunden werden. Eine geschmiedete Muffe, die nach ASME B16.11 hergestellt wird und der Klasse 3.000 oder 6.000 entspricht, wäre gut genug für die meisten Versorgungsanwendungen, aber sie hat den Nachteil, dass sie einen Sitz und eine Gewindeverbindung erfordert, während eine Schweißverbindung dies nicht tut. Wenn es keine Möglichkeit für Leckagen gibt, wäre die beste Lösung, die Verbindung zu schweißen.

Warum werden Muffen nur bis NPS 4 hergestellt?

Aufgrund der Größe des Flansches ist es eine viel bessere Lösung für das Trennen von Verbindungen. Eine Muffenmutter für eine Großrohrleitung wird groß sein, teuer in der Herstellung und schwierig, um gleichmäßig Drehmoment anzuwenden. Darüber hinaus wächst mit zunehmendem Durchmesser der Hebelarm, der für eine ordnungsgemäße Installation benötigt wird, anders als Flanschverbindungen, die die Bolzennlast über eine kreisförmige Oberfläche von Befestigungsmitteln verteilen. Der ASME B16.11 Standard regelt die Verwendung von Hauptmuffenverbindern, die von NPS 1/8 bis NPS 4 dimensioniert sind, und Flanschverbindern ab NPS 1/2, was den Übergangspunkt erklärt.

Referenzen

Fazit

Erkundigen Sie sich, ob die Verbindung zu irgendeinem Zeitpunkt getrennt werden muss, dann wird die Art der Verbindung deutlich. Kupplungen können lang oder kurz ausgeführt und mit verschiedenen Ausführungen wie Gewinde- oder Stirnschweißverbindungen montiert werden. Geschweißte Kupplungen können dem Druck standhalten, während Gewinde-Kupplungen eine leichtere Handhabung ermöglichen. Muffen sind spezielle Verbindungen, die es ermöglichen, Pumpen, Ventile, Siebe und Messgeräte ohne das Schneiden von Rohren zu demontieren. Sie rechtfertigen ihre Kosten bereits beim ersten Wartungsbedarf einer der Komponenten. Es muss lediglich die richtige Größe, Druckstufe und Sitzart gefunden werden, während die Verbindung offen gehalten wird.