Mặt bích là gì?

● Giới thiệu về mặt bích

Mặt bích đường ống kết nối đường ống và các thành phần trong hệ thống đường ống bằng cách sử dụng các kết nối bắt vít và miếng đệm. Các loại mặt bích được sử dụng phổ biến nhất là mặt bích cổ hàn, mặt bích trượt, mặt bích mù, mặt bích hàn ổ cắm, mặt bích ren và mặt bích khớp nối (RTJ Flange). Loại kết nối này trong một mặt bích ống cho phép dễ dàng tháo rời và tách rời để sửa chữa và bảo trì thường xuyên. Thông số kỹ thuật phổ biến nhất cho mặt bích thép cacbon và thép không gỉ là ANSI B16.5 / ASME B16.5.

Mặt bích kim loại thường được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp, thương mại và tổ chức. Mặt bích ống thép có nhiều kiểu dáng và lớp áp lực khác nhau. Mặt bích kim loại được phân loại từ 150 đến 2500 # đánh giá. Ngoài việc chỉ định loại áp suất, một số loại mặt bích như mặt bích cổ hàn & mặt bích hàn ổ cắm cũng yêu cầu chỉ định lịch trình đường ống. Điều này đảm bảo lỗ khoan ống sẽ khớp với lỗ khoan của mặt bích mối hàn cổ hoặc ổ cắm.

SSM cung cấp nhiều loại mặt bích ống bằng thép cacbon, thép không gỉ và hợp kim niken. Chúng tôi cũng có thể cung cấp các loại mặt bích đặc biệt như mặt bích cổ hàn dài, yêu cầu vật liệu đặc biệt và mặt bích ống năng suất cao.

Việc phân loại mặt bích được thực hiện theo một số cách thay thế như sau;

● Dựa trên phần đính kèm ống

Mặt bích có thể được phân loại dựa trên phương pháp gắn vào đường ống như dưới đây;

● Mặt bích cổ hàn

Mặt bích cổ hàn (còn được gọi là 'mặt bích cổ hàn') được công nhận tốt nhờ trung tâm thon dài, cung cấp độ bền cơ học (hữu ích để chống 'tháo lắp' và 'cúi đầu'). Mặt bích cổ hàn là mặt bích có tính toàn vẹn cao và có sẵn ở mọi kích cỡ, tất cả các loại mặt thông dụng (phẳng, nổi, RTJ) và tất cả các lớp. Do độ bền của trung tâm và tính toàn vẹn của mối hàn, loại mặt bích này rất thích hợp cho các ứng dụng nhiệt độ và áp suất cao.

● Mặt bích trượt

Mặt bích trượt, còn được gọi là 'mặt bích có hubbed', có một trục có cấu hình rất thấp. Loại mặt bích này thường được kết nối với đường ống bằng một hoặc hai mối hàn phi lê (một bên ngoài mặt bích và một bên trong mặt bích), tuy nhiên có thể chỉ sử dụng một mối hàn duy nhất. Mặt bích trượt được sản xuất với nhiều kích cỡ và được ưa chuộng cho các ứng dụng áp suất thấp hơn (lớp ASME Nhỏ hơn hoặc bằng 600). Kích thước lỗ khoan của mặt bích trượt (đường kính trong) lớn hơn kích thước của đường ống nối, cho phép nó trượt / trượt lên đường ống (trượt lên đường ống). Không có mối hàn xuyên thấu hoàn toàn giữa ống và mặt bích, do đó có những hạn chế trong việc sử dụng do tính toàn vẹn của mối hàn thấp hơn.

● Mặt bích hàn ổ cắm

Mặt bích mối hàn ổ cắm có một ổ cắm trong đó một đường ống được đưa vào; đường ống được giữ chặt bằng một mối hàn phi lê nằm ở bên ngoài của trung tâm mặt bích. Một nhược điểm đáng kể của loại mặt bích này là nó không được coi là mối nối có tính toàn vẹn cao vì mối hàn khó chứng minh; do đó mặt bích hàn ổ cắm chỉ thích hợp cho các cấp thấp đến trung bình (Nhỏ hơn hoặc bằng ASME 600). Do tính toàn vẹn thấp hơn và không thích hợp để sử dụng ở áp suất cao hơn, mặt bích hàn ổ cắm hầu như luôn có mặt phẳng hoặc mặt nhô lên. Mặt bích hàn ổ cắm được thiết kế cho các kích thước đường ống danh nghĩa nhỏ (Nhỏ hơn hoặc bằng 4 inch, Nhỏ hơn hoặc bằng 10 cm) và phổ biến cho các kích thước ống ½ đến 2- inch (kích thước ống từ 1,3 đến 5 cm). Độ bền cơ học của mặt bích hàn ổ cắm tương tự như mặt bích trượt, nhưng mặt bích trượt có thể sử dụng hai mối hàn.

● Mặt bích ren

Thiết kế mặt bích có ren (còn được gọi là 'mặt bích vặn vít') sử dụng ren vít để kết nối mặt bích với đường ống. Một sợi đực được cắt vào đầu ống trong khi sợi cái được cắt vào lỗ của mặt bích; ống ren đực sau đó được vặn vào mặt bích ren cái.

Mặc dù thiết kế mặt bích ren có nhiều kích cỡ và xếp hạng áp suất, nó chủ yếu được sử dụng cho các hệ thống đường ống có kích thước nhỏ, tức là Nhỏ hơn hoặc bằng 4 inch. Việc sử dụng nó cũng thường bị hạn chế đối với các hệ thống không độc hại, hệ thống áp suất thấp và hệ thống nhiệt độ thấp. Mặt bích ren có kích thước từ ½ inch đến {2}} inch phổ biến hơn nhiều so với kích thước từ 2 inch trở lên. Do các ứng dụng áp suất thấp hơn của chúng, mặt bích ren chỉ sử dụng các mặt phẳng và mặt nhô lên. Chúng không thích hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao vì hình dạng của ren sẽ bị biến dạng, thường dẫn đến rò rỉ.

● Mặt bích mù

Một mặt bích mù (còn được gọi là 'mặt bích tấm đóng') được lắp đặt ở cuối hệ thống đường ống để kết thúc đường ống. Nó không có lỗ trung tâm (lỗ khoan), vì vậy không có dòng chảy qua mặt bích. Một mặt bích mù có thể được sử dụng để cách ly đường ống, van hoặc bình áp lực. Loại mặt bích này có sẵn ở mọi kích cỡ và lớp, và có thể sử dụng mặt khớp phẳng, nâng hoặc kiểu vòng.

Mặt bích mù có thể thay thế nắp hàn đối đầu trong trường hợp cần mở rộng đường ống hoặc trong trường hợp cần kiểm tra đường ống (tháo mặt bích mù để tiếp cận bên trong ống). Loại mặt bích này cũng có thể được sử dụng làm điểm tiếp cận thanh trên hệ thống thoát nước. Tùy thuộc vào ứng dụng, một mặt bích mù có thể được khoan và sử dụng như một mặt bích trượt hoặc được khai thác và sử dụng như một mặt bích có ren.

● Mặt bích khớp nối (LJF)

Mặt bích khớp nối vòng (LJF) là một cụm gồm hai phần tử bao gồm một đầu sơ khai và một mặt bích vòng khớp vòng đệm (còn được gọi là 'mặt bích khớp nối'). Nói một cách chính xác về mặt kỹ thuật, phần cuối của cuống không phải là một phần của mặt bích khớp nối. Tuy nhiên, một mặt bích khớp nối luôn được sử dụng cùng với một đầu cuối, vì vậy cả hai bộ phận thường được gọi chung là 'mặt bích khớp nối lòng'. Do thiết kế của chúng, mặt bích khớp nối luôn có mặt phẳng với bề mặt nhẵn. Tuy nhiên, khi kết hợp với đầu cuống, mặt niêm phong kết quả sẽ được nâng lên. Điều này xảy ra do mặt bịt kín của đầu sơ khai nằm trên mặt phẳng bắt vít của mặt bích. Mặt bích khớp nối lọt lòng không có mặt đệm, chỉ có phần cuối của ống nối có mặt đệm. Mặt bịt kín của đầu sơ khai có thể trơn, có răng cưa hoặc có rãnh để cho phép khớp kiểu vòng.

Để lắp ráp mặt bích và đầu của vòng đệm có khớp nối vòng, đầu cuối phải trượt vào lỗ của vòng mặt bích và sau đó được hàn đối đầu với đường ống. Một mặt của đầu cuống tạo thành mặt niêm phong, trong khi mặt đối diện / mặt sau của đầu cuống ép vào vòng bích của khớp nối lòng (khi mặt bích được lắp ráp). Vòng mặt bích của khớp nối vòng có thể xoay tự do sau khi đầu ống được hàn vào đường ống, điều này là do nó không được liên kết vật lý với đầu ống. Khi khớp mặt bích đã được lắp ráp, vòng khớp nối không còn tự do quay.

Các loại mặt bích khác mà nhiều kỹ sư sẽ gặp phải là loại đực và cái, và loại lưỡi và rãnh. Các loại ít phổ biến hơn bao gồm các thiết kế mặt bích cổ hàn dài, ống giãn nở, ống giảm và lỗ hàn dài.

Các đầu mặt bích có thể được vặn, hàn hoặc gắn (tiếp xúc kim loại với kim loại) vào đường ống liên kết của chúng.

Tổng quan về các loại mặt bích

Một số thông tin quan trọng liên quan đến các loại mặt bích đã được tổng hợp trong bảng dưới đây. Mặc dù các tiêu chuẩn ASME được trích dẫn trong bảng, các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia thay thế vẫn có sẵn (DIN, EN, v.v.). Tuy nhiên, ASME là tổ chức tiêu chuẩn đường ống được chấp nhận rộng rãi nhất và vì lý do này mà các tiêu chuẩn của nó đã được trích dẫn.

Trong bảng dưới đây, cột 'Mặt' cho biết mặt bịt kín thông thường được chọn cho mỗi loại mặt bích. Tuy nhiên, có thể có ngoại lệ đối với quy tắc tùy thuộc vào loại mặt bích. Bảng này nên được coi như một bảng tổng quan chung, trong khi thông tin cụ thể cần được tìm kiếm trong các tiêu chuẩn liên quan.

● Dựa trên đối mặt

Có ba loại mặt bích phổ biến, khớp trơn / phẳng, nâng và kiểu vòng (RTJ). Các loại mặt bích khác cũng tồn tại, chủ yếu là các thiết kế Lưỡi và Rãnh (T&G), Khớp nối và Nam và Nữ (M&F), nhưng chúng ít phổ biến hơn. Các tiêu chuẩn về đường ống xác định chính xác hình học, kích thước, vật liệu và bề mặt hoàn thiện của mặt bích.

Các mặt bích cũng có thể được phân loại dựa trên các mặt như sau:

● Mặt bích nâng (RF)

Mặt bích mặt nâng (RF) có mặt bịt kín hình tròn nhô ra khỏi mặt phẳng vòng tròn bắt vít của mặt bích. Mặt bích nâng có sẵn ở tất cả các cấp áp suất, và do đó cho một loạt các xếp hạng áp suất và nhiệt độ. Mặt bích RF là loại mặt bích phổ biến nhất được sử dụng trong ngành Dầu khí và kỹ thuật hóa học.

Mặt bích RF sử dụng bề mặt làm kín hình răng cưa với các miếng đệm loại phi kim loại hoặc bán kim loại. Mặt niêm phong của mặt bích RF là từ đường kính trong của mặt bích đến đường kính ngoài của mặt nâng. Một miếng đệm điển hình cho mặt bích RF sẽ là miếng đệm thành phần thép graphite với định mức nhiệt độ lên đến 400⁰C (750⁰F) và định mức áp suất lên đến 250 bar (3.625 psi).

Chiều cao của mặt nâng lên trên mặt phẳng mặt bắt vít được quy định bởi loại mặt bích và tiêu chuẩn mà nó được lấy. Đối với tiêu chuẩn ASME B16.5, mặt bích thép ở các lớp 150 và 300 có chiều cao mặt nâng là 1/16 inch (1,6mm); mặt bích thép vượt quá lớp 300 sử dụng mặt nâng 1/4 inch (6,4mm). Trong một thế giới lý tưởng, chiều cao của một khuôn mặt được nâng lên sẽ tăng lên khi lớp học tăng lên, nhưng điều này không xảy ra trong hầu hết các tiêu chuẩn; tuy nhiên nó là một sự khái quát hợp lý.

●Mặt bích phẳng (FF)

Mặt bích phẳng (FF) sử dụng gioăng phi kim loại (gioăng mềm) và phải luôn có bề mặt làm kín có răng cưa. Loại mặt bích này rất phù hợp với các ứng dụng áp suất thấp và được sử dụng cho các cấp áp suất 125 và 250.

Vòng đệm được lắp trực tiếp trên mặt làm kín phía trước của mặt bích tức là trên cùng một mặt phẳng với mặt vòng tròn bắt vít. Khu vực làm kín gioăng từ đường kính mặt bích bên trong đến đường kính mặt bích bên ngoài. Vật liệu đệm mềm điển hình thường được đánh giá đến 100 ° C (212⁰F) và áp suất không quá 20 bar (290 psi). Bởi vì mặt bích phẳng sử dụng một diện tích niêm phong lớn như vậy, chúng được chế tạo để phù hợp. Các miếng đệm mặt bích phẳng không thể xoay sau khi được lắp đặt do lỗ bu lông xuyên qua miếng đệm. Do kích thước lớn của mặt làm kín, mặt bích phẳng có khả năng chống lại sự biến dạng cơ học (uốn cong, uốn cong, vv).

Mặt bích mặt phẳng không bao giờ được kết hợp với mặt bích mặt nhô lên, đặc biệt nếu mặt bích mặt nổi được sản xuất từ ​​vật liệu cứng hơn.

● Vòng loại khớp (RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1.382⁰F). Có thể sử dụng mặt bích RTJ trên tất cả các cấp áp suất, nhưng chúng thường được sử dụng cho cấp 900 trở lên.

Sự khác biệt giữa mặt bích RTJ và mặt bích mặt nhô lên là cách thu được một con dấu. Các miếng đệm kim loại (cứng) được sử dụng với mặt bích RTJ, trong khi các miếng đệm mặt nâng sử dụng miếng đệm mềm hoặc bán kim loại. Có ba nhóm khớp kiểu vòng chính, đó là R, RX và BX; chúng tôi sẽ tập trung vào khớp loại R vì nó là loại phổ biến nhất cho đến nay.

Vòng đệm RTJ loại R có dạng hình tròn với mặt cắt / thân hình bầu dục hoặc hình bát giác; hồ sơ hình bát giác có được con dấu hiệu quả nhất và là thiết kế hiện đại hơn. Một rãnh được gia công thành mặt bích RTJ và miếng đệm liên kết được lắp vào rãnh này. Khi mặt bích được lắp ráp, hai mặt giao phối nén miếng đệm cho đến khi nó biến dạng và một kim loại với kim loại được hình thành. Nếu mặt bích được lắp ráp chính xác, hai mặt bích RTJ giao phối không được tiếp xúc vật lý với nhau.

Vòng đệm RTJ thường được sản xuất từ ​​vật liệu mềm hơn một chút so với mặt bích. Bởi vì vật liệu của miếng đệm mềm hơn, nó biến dạng ở áp suất thấp hơn so với mặt bích, điều này đảm bảo rằng miếng đệm biến dạng để làm cho miếng đệm chứ không phải mặt bích biến dạng xung quanh miếng đệm.

● Lưỡi và rãnh (T / G)

Một mặt bích có một vòng nhô lên (Lưỡi) được gia công trên mặt bích trong khi mặt bích phối ghép có một chỗ lõm phù hợp (Rãnh) được gia công vào mặt của nó. Mặt Lưỡi và Mặt rãnh của mặt bích này phải khớp với nhau. Mặt lưỡi và rãnh được tiêu chuẩn hóa ở cả loại lớn và nhỏ. Chúng khác với nam và nữ ở chỗ đường kính bên trong của lưỡi và rãnh không kéo dài vào đế mặt bích, do đó giữ lại miếng đệm trên đường kính bên trong và bên ngoài của nó. Chúng thường được tìm thấy trên nắp máy bơm và Bonnets van. Các mối nối lưỡi và rãnh cũng có một ưu điểm là chúng có thể tự căn chỉnh và hoạt động như một ổ chứa chất kết dính. Mối nối vành khăn giữ cho trục tải thẳng hàng với mối nối và không yêu cầu một hoạt động gia công lớn.

● Nam và Nữ (M / F)

Với loại này, các mặt bích cũng phải phù hợp. Một mặt bích có diện tích vượt ra ngoài mặt bích bình thường (Nam). Mặt bích khác hoặc mặt bích giao phối có một chỗ lõm phù hợp (Nữ) được gia công vào mặt của nó. Mặt nữ sâu 3 / 16- inch, mặt nam cao 1 / 4- inch và cả hai đều hoàn thiện nhẵn. Đường kính ngoài của mặt nữ có tác dụng định vị và giữ lại miếng đệm. Các mặt nam và nữ tùy chỉnh thường được tìm thấy trên vỏ Bộ trao đổi nhiệt để tạo kênh và che các mặt bích. Mặt nữ và mặt nam đều hoàn thiện. Đường kính ngoài của mặt nữ có tác dụng định vị và giữ lại miếng đệm.

Tóm tắt mặt bích

Bảng dưới đây tóm tắt các đặc điểm của ba mặt bích phổ biến nhất.

● Dựa trên kết thúc khuôn mặt

Bề mặt mặt bích là khu vực lắp đặt bộ phận làm kín (gioăng). Các thiết kế bề mặt mặt bích phổ biến nhất là nhẵn và có răng cưa. Bề mặt bích mặt phẳng (FF) và mặt bích mặt nâng (RF) yêu cầu răng cưa nếu được chế tạo theo tiêu chuẩn công nghiệp.

● Hoàn thành cổ phiếu

Được sử dụng rộng rãi nhất trong bất kỳ lớp hoàn thiện bề mặt mặt bích nào, bởi vì trên thực tế, phù hợp với tất cả các điều kiện dịch vụ thông thường. Dưới sức nén, bề mặt mềm từ miếng đệm sẽ nhúng vào lớp hoàn thiện này, giúp tạo ra một lớp đệm, và mức độ ma sát cao được tạo ra giữa các bề mặt giao phối. Lớp hoàn thiện cho các mặt bích này được tạo ra bởi một công cụ mũi tròn bán kính 1,6 mm với tốc độ tiến dao là 0. 8 mm mỗi vòng lên đến 12 inch. Đối với các kích thước từ 14 inch trở lên, lớp hoàn thiện được thực hiện bằng công cụ mũi tròn 3,2 mm với bước tiến 1,2 mm mỗi vòng quay.

● Kết thúc nhẹ nhàng

Lớp hoàn thiện này không có dấu công cụ trực quan rõ ràng. Các lớp hoàn thiện này thường được sử dụng cho các miếng đệm có mặt ngoài bằng kim loại như áo khoác hai lớp, thép phẳng và kim loại sóng. Các bề mặt nhẵn kết hợp với nhau để tạo ra một con dấu và phụ thuộc vào độ phẳng của các mặt đối lập để tạo ra một con dấu. Điều này thường đạt được bằng cách bề mặt tiếp xúc của miếng đệm được tạo thành bởi một rãnh xoắn ốc liên tục (đôi khi được gọi là phonographic) được tạo ra bởi một {{0}} dụng cụ mũi tròn bán kính 8 mm với tốc độ tiến dao {{5} } .3 mm mỗi vòng quay với độ sâu 0,05 mm. Điều này sẽ dẫn đến độ nhám giữa Ra 3,2 và 6,3 micromet (125 - 250 micro inch).

● Kết thúc răng cưa

Đây cũng là một đường rãnh xoắn ốc liên tục hoặc dạng phonographic, nhưng nó khác với kiểu hoàn thiện cổ phiếu ở chỗ rãnh thường được tạo ra bằng cách sử dụng công cụ 90- deg để tạo ra hình dạng chữ "V" với răng cưa nghiêng 45 độ. Các răng cưa được cung cấp trên bề mặt có thể là đồng tâm hoặc xoắn ốc (phonographic). Các răng cưa đồng tâm được khẳng định để hoàn thiện bề mặt khi chất lỏng được vận chuyển có mật độ rất thấp và có thể tìm thấy đường rò rỉ qua khoang. Răng cưa được chỉ định bởi một số, đó là Chiều cao thô trung bình số học (AARH). Đây là giá trị trung bình số học của các giá trị tuyệt đối của độ lệch chiều cao biên dạng đo được lấy trong chiều dài lấy mẫu và được đo từ đường tâm đồ họa.

Các mặt bích hoàn thiện nhẵn được chỉ định khi quy định các miếng đệm kim loại và hoàn thiện răng cưa khi cung cấp một miếng đệm phi kim loại.

Giá trị độ nhám thích hợp

Tiêu chuẩn công nghiệp quy định các giá trị độ nhám phù hợp, giá trị sau được lấy từ tiêu chuẩn ASME B16.5:

● Dựa trên vật liệu xây dựng

Các mặt bích thường được rèn ngoại trừ một số rất ít trường hợp chúng được chế tạo từ các tấm. Khi các tấm được sử dụng để chế tạo, chúng phải có chất lượng hàn được. ASME B16.5 chỉ cho phép chế tạo mặt bích giảm và mặt bích mù được chế tạo từ tấm. Các vật liệu xây dựng thường được sử dụng như sau;

● Dựa trên xếp hạng áp suất-nhiệt độ

Các mặt bích cũng được phân loại theo xếp hạng nhiệt độ áp suất trong ASME B 16.5 như dưới đây;

150#

300#

400#

600#

900#

1500#

2500#

Biểu đồ đánh giá nhiệt độ áp suất, trong tiêu chuẩn ASME B 16.5, chỉ định áp suất đồng hồ đo làm việc không va chạm mà mặt bích có thể phải chịu ở một nhiệt độ cụ thể. Mặt bích có thể chịu được áp suất khác nhau ở các nhiệt độ khác nhau. Khi nhiệt độ tăng, định mức áp suất của mặt bích giảm. Cấp áp suất được chỉ định là 150 #, 300 #, v.v. là cấp độ cơ bản và mặt bích có thể chịu được áp suất cao hơn ở nhiệt độ thấp hơn. ASME B 16.5 chỉ ra áp suất cho phép đối với các vật liệu xây dựng khác nhau so với nhiệt độ. ASME B16.5 không khuyến nghị sử dụng mặt bích 150 # trên 400 độ F (200 độ). Cấp áp suất hoặc Xếp hạng cho mặt bích sẽ được tính bằng pound. Các tên khác nhau được sử dụng để chỉ một Lớp áp suất. Ví dụ: 150 Lb hoặc 150 Lbs hoặc 150 # hoặc Class 150, tất cả đều giống nhau.

● PHẦN KẾT LUẬN

Bạn có thể tạo ra từ các loại mặt bích, sản xuất và tính năng hoạt động khác nhau ở trên. Bạn có thể chọn mặt bích thép phù hợp được sản xuất từ ​​các vật liệu khác nhau như thép không gỉ, thép hợp kim thấp, thép cacbon, thép duplex, hoặc nhiều loại khác.

Lựa chọn mặt bích phù hợp với vật liệu phù hợp và biết các yếu tố mà nó phải đối mặt trong quá trình ứng dụng sử dụng phương pháp đường ống là rất quan trọng. Chúng tôi hy vọng rằng blog này sẽ giúp bạn xác định những điều quan trọng trước khi mua mặt bích.