คู่มือหน้าแปลนฉบับสมบูรณ์: ประเภท มาตรฐาน การให้คะแนน และการเลือก

หน้าแปลนท่อเป็นส่วนประกอบทางกลที่เชื่อมต่อท่อ วาล์ว ปั๊ม และอุปกรณ์เพื่อสร้างระบบท่อที่สมบูรณ์ หน้าแปลนให้การปิดผนึกที่ป้องกันการรั่ว-โดยการทำงานร่วมกันของปะเก็นและสลักเกลียว ขณะเดียวกันก็ช่วยให้ประกอบ ถอดแยกชิ้นส่วน และเข้าถึงการบำรุงรักษาได้ตลอดวงจรชีวิตของระบบ คู่มือที่ครอบคลุมนี้ครอบคลุมทุกแง่มุมของการเลือกหน้าแปลน ตั้งแต่ประเภทพื้นฐานและพิกัดแรงดันไปจนถึงมาตรฐานวัสดุและกระบวนการผลิต

หน้าแปลนท่อคืออะไร?

หน้าแปลนท่อคือข้อต่อ-คล้ายแผ่นดิสก์ที่สร้างการเชื่อมต่อที่ปลอดภัย-และป้องกันการรั่วระหว่างท่อสองส่วนหรือระหว่างท่อและอุปกรณ์ที่มีหน้าแปลนใดๆ ข้อต่อหน้าแปลนประกอบด้วยหน้าแปลนสองชิ้นที่มีปะเก็นอยู่ระหว่างหน้าแปลนทั้งสองชิ้น ซึ่งยึดติดกันด้วยสลักเกลียวหรือสตั๊ด เมื่อขันโบลต์ให้แน่น ปะเก็นจะบีบอัดและเติมเต็มความผิดปกติของพื้นผิวระดับจุลภาคบนใบหน้าของหน้าแปลน ทำให้เกิดแรงกด-การซีลที่แน่นหนา

หน้าแปลนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ กระบวนการทางเคมี การผลิตไฟฟ้า การบำบัดน้ำ การเดินเรือ และอุตสาหกรรมยา ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบระบบท่อที่สามารถประกอบ ตรวจสอบ ทำความสะอาด ดัดแปลง และรื้อถอนได้โดยไม่ต้องตัดหรือเชื่อมท่อ การบำรุงรักษานี้เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือการเชื่อมต่อแบบเชื่อมถาวร
 

ภาพรวมประเภทหน้าแปลนทั่วไป

มีหน้าแปลนหลักๆ แปดประเภท แต่ละประเภทได้รับการออกแบบสำหรับข้อกำหนดเฉพาะของท่อ ทางเลือกระหว่างสิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับแรงดันใช้งาน อุณหภูมิ ขนาดท่อ วิธีการต่อ และความถี่ในการบำรุงรักษา

หน้าแปลนคอเชื่อมเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับสภาวะการบริการที่รุนแรง เนื่องจากดุมแบบเรียวจะกระจายความเค้นเชิงกลจากท่อไปยังตัวหน้าแปลนได้อย่างราบรื่น สลิป-บนหน้าแปลนเสนอทางเลือก-ต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับระบบแรงดันต่ำที่ไม่-วิกฤต- หน้าแปลนตาบอดให้การปิดปลายที่แข็งแกร่งสำหรับการทดสอบแรงดันและจุดขยายในอนาคต หน้าแปลนเชื่อมแบบซ็อกเก็ตและแบบเกลียวรองรับท่อเจาะขนาดเล็ก-ซึ่งมีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่หรือความปลอดภัยในการเชื่อม

พิกัดแรงดันหน้าแปลน (คลาส 150-2500)

หน้าแปลนคือพื้นผิวซีลที่สัมผัสกับปะเก็น การเลือกหันหน้าไปทางที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการทำให้ข้อต่อ-ไม่มีรอยรั่ว ประเภทหันหน้าเข้าหามาตรฐานทั้งห้าประเภทแต่ละประเภทรองรับระบบปะเก็นและสภาวะแรงดันที่แตกต่างกัน

ใบหน้ายก (RF)เป็นการหันหน้าเข้าหากันโดยทั่วไป โดยมีพื้นผิวที่ยกขึ้นซึ่งเน้นการรับน้ำหนักของโบลต์ไปที่ปะเก็น ความสูงของหน้ายกโดยทั่วไปคือ 1/16 นิ้วสำหรับ Class 150-300 และ 1/4 นิ้วสำหรับ Class 400-2500หน้าแบน (FF)ขยายไปทั่วหน้าหน้าแปลนและใช้กับเหล็กหล่อหรืออุปกรณ์หน้าแบน- เพื่อป้องกันการแตกหักของหน้าแปลนจากความเค้นของสลักเกลียวข้อต่อแบบแหวน (RTJ)มีร่องเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ-ซึ่งรับปะเก็นวงแหวนโลหะได้ ซึ่งสร้างซีลจากโลหะ-ถึง-โลหะสำหรับบริการ-แรงดันสูงและอุณหภูมิสูง-ชาย & หญิง (M&F)และลิ้นและร่อง (T&G)ส่วนปิดผิวให้-การจัดตำแหน่งศูนย์กลางตัวเองและ-ป้องกันการระเบิดสำหรับบริการสารเคมีและของเหลวอันตราย
 

มาตรฐานวัสดุหน้าแปลน

การเลือกวัสดุถือเป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในข้อกำหนดเฉพาะของหน้าแปลน วัสดุจะต้องทนทานต่อแรงดันใช้งาน อุณหภูมิ และสภาพแวดล้อมทางเคมี ในขณะที่ยังคงความประหยัดและสามารถสร้างได้

มาตรฐาน ASTM A105เป็นวัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนมาตรฐานสำหรับหน้าแปลนอเนกประสงค์-ที่ทำงานระหว่าง -20 องศา F ถึง 1,000 องศา Fมาตรฐาน ASTM A182 F304/F316สเตนเลสออสเทนนิติกให้ความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับสภาพแวดล้อมทางเคมีและทางทะเลASTM A350 LF2เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนที่ผ่านการทดสอบการกระแทก-สำหรับบริการที่อุณหภูมิต่ำ-จนถึง -50 องศา Fมาตรฐาน ASTM A182 F11/F22/F91โครเมียม-โมลีอัลลอยด์รองรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง-ได้สูงถึง 1100 องศา F พร้อมความต้านทานการคืบที่ดีเยี่ยมมาตรฐาน ASTM A182 F51/F53เกรดดูเพล็กซ์และซูเปอร์ดูเพล็กซ์มีความแข็งแรงและทนต่อการกัดกร่อนสูงสำหรับการใช้งานทางทะเลและก๊าซเปรี้ยว

การผลิตหน้าแปลน

หน้าแปลนผลิตโดยกระบวนการหลักสามประการ ได้แก่ การตี การหล่อ และการตัดจากแผ่นการตีขึ้นรูปเป็นวิธีการทั่วไปสำหรับหน้าแปลน ASME B16.5 ซึ่งให้การไหลของเกรนที่เหนือกว่าซึ่งสอดคล้องกับรูปร่างของหน้าแปลนเพื่อความแข็งแรงสูงสุดและความต้านทานต่อความล้ากำลังหล่อประหยัดกว่าสำหรับรูปร่างที่ซับซ้อนและปริมาณการผลิตขนาดใหญ่ แต่ให้คุณสมบัติทางกลต่ำกว่าและมีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดรูพรุนภายในจานตัดหน้าแปลนถูกตัดเฉือนจากสต็อกแผ่นเหล็กรีดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เกินความสามารถในการปลอมมาตรฐาน

การอบชุบด้วยความร้อนจะขึ้นอยู่กับความต้องการของวัสดุ: การทำให้เป็นมาตรฐานจะช่วยลดความเครียดภายใน การหลอมจะทำให้วัสดุอ่อนตัวลงสำหรับการตัดเฉือน และการชุบแข็งและการอบคืนตัวจะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง การอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าหน้าแปลนมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดคุณสมบัติทางกลของข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุที่เกี่ยวข้อง

มาตรฐานหน้าแปลน

มาตรฐานสากลหลายมาตรฐานควบคุมขนาดหน้าแปลน พิกัดแรงดัน และวัสดุASME B16.5เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับหน้าแปลนตั้งแต่ NPS 1/2 ถึง 24 ซึ่งกำหนดขนาดเป็นนิ้ว-ด้วยระดับแรงดัน 150 ถึง 2500EN 1092-1เป็นมาตรฐานยุโรปที่ใช้ขนาดเมตริกและพิกัด PN (PN2.5 ถึง PN400)JIS B2220เป็นมาตรฐานของญี่ปุ่นที่ใช้คะแนน K- (5K ถึง 40K)กิกะไบต์/ที 9112เป็นมาตรฐานแห่งชาติของจีนสำหรับหน้าแปลนท่อเหล็ก การทำความเข้าใจมาตรฐานที่ใช้บังคับสำหรับที่ตั้งโครงการของคุณเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากหน้าแปลนจากมาตรฐานที่แตกต่างกันไม่สามารถใช้แทนกันได้โดยตรง

วิธีการเลือกหน้าแปลนที่ถูกต้อง

การเลือกหน้าแปลนที่มีประสิทธิภาพต้องเป็นไปตามกระบวนการที่เป็นระบบ ขั้นแรก ให้กำหนดความดันการออกแบบและอุณหภูมิจากสภาวะของกระบวนการเพื่อสร้างระดับความดันที่ต้องการ ประการที่สอง เลือกประเภทการหันหน้าตามระบบปะเก็นและข้อกำหนดการซีล ประการที่สาม เลือกวัสดุที่เข้ากันได้กับตัวกลางในกระบวนการ สภาพแวดล้อม และช่วงอุณหภูมิ ประการที่สี่ เลือกประเภทหน้าแปลนตามวิธีการต่อท่อ (แบบเชื่อม เกลียว หรือหลวม) และข้อกำหนดในการบำรุงรักษา สุดท้าย ตรวจสอบว่าชุดค่าผสมที่เลือกนั้นตรงตามข้อกำหนดของรหัสที่เกี่ยวข้องและมาตรฐานอุตสาหกรรมทั้งหมด

ประเด็นสำคัญคือการเลือกหน้าแปลนที่ถูกต้องจำเป็นต้องประเมินความดัน อุณหภูมิ ตัวกลาง และข้อกำหนดในการบำรุงรักษาร่วมกัน แทนที่จะแยกจากกัน หน้าแปลนที่เพียงพอสำหรับแรงดันเพียงอย่างเดียวอาจใช้งานไม่ได้หากวัสดุเข้ากันไม่ได้กับตัวกลางในกระบวนการผลิต หรือหากประเภทที่หันหน้าไม่เหมาะกับระบบปะเก็น
 

ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกหน้าแปลนสำหรับโครงการของคุณหรือไม่?

ติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญและราคาที่แข่งขันได้สำหรับหน้าแปลน วัสดุ และประเภททุกประเภท

ผลิตภัณฑ์หน้าแปลน

• หน้าแปลนสแตนเลส
• หน้าแปลนเหล็กคาร์บอน
• หน้าแปลนดูเพล็กซ์