Tổng cộng:
[tintuc]
Mặt Bích Là Gì? Khái Niệm, Công Dụng, Phân Loại
Mặt bích là gì
Mặt bích là gì – Là phương pháp nối thứ hai được sử dụng nhiều nhất sau hàn. Mặt bích được sử dụng khi khớp cần tháo dỡ. Nó cung cấp sự linh hoạt để bảo trì. Mặt bích kết nối ống với các thiết bị và van khác nhau.
- Mặt bích thép ( Loại này được gọi là phổ thông nhất và sử dụng nhiều nhất trên thị trường)
- Mặt bích inox ( Thường sử dụng cho những môi trường bị ăn mòn, có hóa chất, nhiệt độ cao,v.v...)
- Mặt bích nhựa ( Thường được sử dụng cho các môi trường nước sạch, cấp nước, một số trường hợp đặc biệt dùng cho hóa chất
- Mặt bích đồng
- Và một số loại mặt bích khác
Tại sao phải sử dụng mặt bích?
Mặt bích mang lại những lợi ích to lớn trong thiết kế đường ống:
- Dễ dàng trong việc lắp đặt, kiểm tra và sửa chữa.
- Đơn giản trong việc bảo trì và vận hành.
- Hiệu quả trong việc kiểm tra và điều chỉnh
- Những lĩnh vực thường sử dụng mặt bích: cấp thoát nước, công nghiệp dầu khí,…Nói chung, liên quan đến đường ống là phải sử dụng mặt bích.
Một khớp nối bích bao gồm ba thành phần riêng biệt và độc lập mặc dù là các thành phần tương quan; mặt bích, gioăng và bu lông; Mặt bích không được khuyến nghị sử dụng trong các đường ống ngầm.
Mặt bích mang lại những lợi ích to lớn trong thiết kế đường ống:
- Dễ dàng trong việc lắp đặt, kiểm tra và sửa chữa.
- Đơn giản trong việc bảo trì và vận hành.
- Hiệu quả trong việc kiểm tra và điều chỉnh
- Những lĩnh vực thường sử dụng mặt bích: cấp thoát nước, công nghiệp dầu khí,…Nói chung, liên quan đến đường ống là phải sử dụng mặt bích.
Phân loại mặt bích: các loại mặt bích thông dụng trong thiết kế đường ống
MẶT BÍCH REN – Threaded Flanges (TF)
- Mặt bích ren Threaded flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng mối ghép ren: mặt bích là ren trong còn ống là ren ngoài.
- Mối ghép ren khá yếu và dễ rò rỉ khi phải chịu áp lực cao. Mặt bích ren – Threaded flange là loại mặt bích được dùng trong các đường ống mà tại đó việc hàn nối không thể thực hiện được. Thường được sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ và các khu vực dễ cháy mà việc hàn là rất nguy hiểm.
- Khi sử dụng mặt bích ren cần lưu ý đến độ dày thành ống. Thành ống dày giúp dễ dàng gia công bước ren mà không làm mỏng ống gây đứt gãy vị trí nối ren với mặt bích.
- Mặt bích ren Threaded flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng mối ghép ren: mặt bích là ren trong còn ống là ren ngoài.
- Mối ghép ren khá yếu và dễ rò rỉ khi phải chịu áp lực cao. Mặt bích ren – Threaded flange là loại mặt bích được dùng trong các đường ống mà tại đó việc hàn nối không thể thực hiện được. Thường được sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ và các khu vực dễ cháy mà việc hàn là rất nguy hiểm.
- Khi sử dụng mặt bích ren cần lưu ý đến độ dày thành ống. Thành ống dày giúp dễ dàng gia công bước ren mà không làm mỏng ống gây đứt gãy vị trí nối ren với mặt bích.
Mặt bích hàn bọc đúc – Socket Weld Flange (SW)
- Mặt bích hàn bọc đúc – Socket Weld flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng duy nhất một mối ghép hàn ở một phía. Thường được sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ, áp lực và nhiệt độ thấp.
- Khác với mặt bích hàn cổ – Welding Neck flange, ống được đưa vào bên trong mặt bích Socket Weld cho đến khi đầu ống cách phần bọc đúc một khoảng vừa phải (khoảng cách này gọi là expansion gap) và mối hàn điền đầy (filled weld) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên ngoài của mặt bích và thân ống. Kinh nghiệm tạo khoảng cách expansion gap: ống được đưa vào mặt bích đến độ sâu tối đa, sau đó rút ra khoảng 1/16” (1.6mm).
- Chú ý: Mặt bích hàn bọc đúc là mặt bích không được dùng để hàn gắn kết trực tiếp với phụ kiện fitting.
- Mặt bích hàn bọc đúc – Socket Weld flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng duy nhất một mối ghép hàn ở một phía. Thường được sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ, áp lực và nhiệt độ thấp.
- Khác với mặt bích hàn cổ – Welding Neck flange, ống được đưa vào bên trong mặt bích Socket Weld cho đến khi đầu ống cách phần bọc đúc một khoảng vừa phải (khoảng cách này gọi là expansion gap) và mối hàn điền đầy (filled weld) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên ngoài của mặt bích và thân ống. Kinh nghiệm tạo khoảng cách expansion gap: ống được đưa vào mặt bích đến độ sâu tối đa, sau đó rút ra khoảng 1/16” (1.6mm).
- Chú ý: Mặt bích hàn bọc đúc là mặt bích không được dùng để hàn gắn kết trực tiếp với phụ kiện fitting.
Mặt bích hàn trượt – Slip-on Flange (SO)
- Không có phần bọc đúc như mặt bích Socket Weld flange. Mặt bích hàn trượt Slip-on flange có đường kính trong lớn hơn đường kính ống một chút để có thể trượt thoải mái trên đường ống.
- Mặt bích hàn trượt Slip-on flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng cách hàn cả mặt ngoài và mặt trong mặt bích. Mối hàn điền đầy mặt ngoài (filled weld outside) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên ngoài của mặt bích và thân ống tương tự như mối hàn của mặt bích socket weld. – Mối hàn điền đầy mặt trong (filled weld inside) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên trong của mặt bích và đầu ống. Khi đưa ống vào bên trong mặt bích cần chú ý: đầu ống không quá sát với bề mặt mặt bích (như hình bên) mà cần có một khoảng hở để không gây hư hỏng mặt bích, thông thường khoảng cách này bằng với độ dày thành ống cộng thêm 3mm.
- Chú ý: Mặt bích hàn trượt là mặt bích không được dùng để hàn gắn kết trực tiếp với phụ kiện fitting.
- Không có phần bọc đúc như mặt bích Socket Weld flange. Mặt bích hàn trượt Slip-on flange có đường kính trong lớn hơn đường kính ống một chút để có thể trượt thoải mái trên đường ống.
- Mặt bích hàn trượt Slip-on flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng cách hàn cả mặt ngoài và mặt trong mặt bích. Mối hàn điền đầy mặt ngoài (filled weld outside) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên ngoài của mặt bích và thân ống tương tự như mối hàn của mặt bích socket weld. – Mối hàn điền đầy mặt trong (filled weld inside) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên trong của mặt bích và đầu ống. Khi đưa ống vào bên trong mặt bích cần chú ý: đầu ống không quá sát với bề mặt mặt bích (như hình bên) mà cần có một khoảng hở để không gây hư hỏng mặt bích, thông thường khoảng cách này bằng với độ dày thành ống cộng thêm 3mm.
- Chú ý: Mặt bích hàn trượt là mặt bích không được dùng để hàn gắn kết trực tiếp với phụ kiện fitting.
Mặt bích lỏng – Lap Joint Flange (LJ)
- Mặt bích lỏng – Lap Joint flange thường được sử dùng đi kèm với một đoạn ống ngắn gọi là Stub End. Phụ kiện Stub End được hàn trực tiếp với ống và được giữ bởi mặt bích Lap Joint.
- Lap Joint flange được sử dụng trong đường ống ngắn áp lực thấp. Trong những ứng dụng không quan trọng, là một giải pháp sử dụng kết nối mặt bích rẻ tiền.
- Ưu điểm của mặt bích lỏng lap joint flange: – Lap Joint flange được thiết kế có thể trượt trên đường ống và xoay quanh Stub End, dễ dàng điều chỉnh hướng ống khi lắp đặt. – Lap Joint flange không tiếp xúc trực tiếp với chất lưu trong đường ống nên thường được chế tạo bằng thép carbon rẻ tiền và đi kèm với phụ kiện stub end chống ăn mòn. – Lap Joint flange có thể được tái sử dụng, có đầy đủ các kích thước như những mặt bích loại khác.
- Mặt bích lỏng – Lap Joint flange thường được sử dùng đi kèm với một đoạn ống ngắn gọi là Stub End. Phụ kiện Stub End được hàn trực tiếp với ống và được giữ bởi mặt bích Lap Joint.
- Lap Joint flange được sử dụng trong đường ống ngắn áp lực thấp. Trong những ứng dụng không quan trọng, là một giải pháp sử dụng kết nối mặt bích rẻ tiền.
- Ưu điểm của mặt bích lỏng lap joint flange: – Lap Joint flange được thiết kế có thể trượt trên đường ống và xoay quanh Stub End, dễ dàng điều chỉnh hướng ống khi lắp đặt. – Lap Joint flange không tiếp xúc trực tiếp với chất lưu trong đường ống nên thường được chế tạo bằng thép carbon rẻ tiền và đi kèm với phụ kiện stub end chống ăn mòn. – Lap Joint flange có thể được tái sử dụng, có đầy đủ các kích thước như những mặt bích loại khác.
Mặt bích hàn cổ – Welding Neck Flange (WN)
- Mặt bích hàn cổ là loại mặt bích có cổ và cổ được hàn với đầu ống hoặc phụ kiện fitting bằng phương pháp hàn vát mép (butt weld – hàn chữ V). Được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng quan trọng nơi mà mối hàn cần được kiểm tra chất lượng bằng phương pháp siêu âm, chụp chiếu.
- Mặt bích hàn cổ là lựa chọn phổ biến cho các hệ thống đường ống áp lực cao do sự chắc chắn của mối hàn butt weld và thiết kế mặt bích giúp giảm tránh việc tập trung áp suất.
- Mặt bích hàn cổ thường được chế tạo bằng phương pháp rèn. Mỏng hơn so với hầu hết các mặt bích khác cùng kích thước ống. Nhưng nó thật sự vững chắc, tin cậy và hiệu quả.
- Mặt bích hàn cổ là loại mặt bích có cổ và cổ được hàn với đầu ống hoặc phụ kiện fitting bằng phương pháp hàn vát mép (butt weld – hàn chữ V). Được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng quan trọng nơi mà mối hàn cần được kiểm tra chất lượng bằng phương pháp siêu âm, chụp chiếu.
- Mặt bích hàn cổ là lựa chọn phổ biến cho các hệ thống đường ống áp lực cao do sự chắc chắn của mối hàn butt weld và thiết kế mặt bích giúp giảm tránh việc tập trung áp suất.
- Mặt bích hàn cổ thường được chế tạo bằng phương pháp rèn. Mỏng hơn so với hầu hết các mặt bích khác cùng kích thước ống. Nhưng nó thật sự vững chắc, tin cậy và hiệu quả.
Mặt bích mù – Blind Flange (BF)
- Mặt bích mù Blind flange là loại mặt bích phổ biến. Không có lỗ ở giữa và thường được sử dụng để đóng kín các đầu ống chờ tạm thời mà có thể tháo lắp trở lại dễ dàng bất cứ lúc nào.
- Mặt bích mù được sử dụng làm kín các đường ống. Giúp cho quá trình thử áp hệ thống tiến hành một cách dễ dàng hơn.
- Mặt bích mù Blind flange là loại mặt bích phổ biến. Không có lỗ ở giữa và thường được sử dụng để đóng kín các đầu ống chờ tạm thời mà có thể tháo lắp trở lại dễ dàng bất cứ lúc nào.
- Mặt bích mù được sử dụng làm kín các đường ống. Giúp cho quá trình thử áp hệ thống tiến hành một cách dễ dàng hơn.
Phân loại mặt bích: Theo bề mặt
Dựa trên các loại mặt bích, nó có thể được phân loại như:
Mặt bích trơn được sử dụng với miếng đệm kim loại trong khi mặt răng cưa được sử dụng với miếng đệm phi kim loại. Vật liệu mềm của gioăng được đặt trong thanh răng cưa này và ngăn chặn chất lỏng hoặc khí thoát ra từ khớp nối bích. Serration có thể là các vòng xoắn ốc hoặc đồng tâm như bạn thấy trong slide. Loại vòng tròn đồng tâm hoàn thiện được sử dụng khi chất lỏng có mật độ rất thấp. Nếu bạn sử dụng kết thúc loại xoắn ốc với chất lỏng mật độ rất thấp, nó có thể tìm thấy đường dẫn rò rỉ qua khoang xoắn ốc.
Độ răng cưa của mặt bích được xác định trong RMS (Root Mean Square) hoặc AARH (Arithmetic Average Rough Height). Giá trị phổ biến nhất của khuôn mặt răng cưa là 120-250 AARH. Máy đo so sánh được sử dụng để kiểm tra độ thanh răng của mặt bích. Trong hình ảnh, bạn có thể thấy cách đo được sử dụng để xác minh giá trị của serration.
- Khuôn mặt phẳng (Flat Face – FF)
- Mặt lồi (Raised Face – RF)
- Nối vòng (Ring Joint – RTJ)
- Lưỡi và Rãnh (Tongue and Groove – T&G)
- Và kiểu Male và Female
Mặt bích phẳng – Flat Face
Như cái tên của nó, mặt bích phẳng có khuôn mặt phẳng. Mặt bích phẳng được sử dụng khi mặt bích truy cập là mặt phẳng. Tình trạng này xảy ra chủ yếu khi kết nối với thiết bị gang, van gang. Gioăng mặt đầy đủ (full face gasket) được sử dụng khi mặt bích phẳng được sử dụng.Mặt bích lồi – Raised Face
Mặt bích lồi có một phần nhỏ vòng quanh lỗ khoan được nhô lên khỏi bề mặt. Gioăng (Gasket) được đặt lên mặt lồi này. Độ cao của phần lồi lên tùy thuộc vào áp lực làm việc và nhiệt độ của mặt bích. Ví dụ: Đối với class 150# và 300# thì độ cao của mặt lồi là 1/6″ và trên 300# là 1/4#.Mặt bích nối vòng (Ring Joint – RTJ)
Mặt bích của loại khớp nối vòng có những rảnh được thiết kế đặc biệt trong đó có miếng đệm bằng kim loại. Loại mặt bích này được sử dụng trong những dịch vụ có áp suất và nhiệt độ cao.Đường răng cưa trên bề mặt mặt bích (Serration on the Flange Face)
Mặt bích có các rãnh nhỏ như bạn có thể thấy trong hình ảnh. Gia công này được gọi là serration. Mặt bích có thể là loại trơn hoặc răng cưa. Loại mặt nào sử dụng phụ thuộc vào loại đệm và dịch vụ của chất lỏng.Mặt bích trơn được sử dụng với miếng đệm kim loại trong khi mặt răng cưa được sử dụng với miếng đệm phi kim loại. Vật liệu mềm của gioăng được đặt trong thanh răng cưa này và ngăn chặn chất lỏng hoặc khí thoát ra từ khớp nối bích. Serration có thể là các vòng xoắn ốc hoặc đồng tâm như bạn thấy trong slide. Loại vòng tròn đồng tâm hoàn thiện được sử dụng khi chất lỏng có mật độ rất thấp. Nếu bạn sử dụng kết thúc loại xoắn ốc với chất lỏng mật độ rất thấp, nó có thể tìm thấy đường dẫn rò rỉ qua khoang xoắn ốc.Độ răng cưa của mặt bích được xác định trong RMS (Root Mean Square) hoặc AARH (Arithmetic Average Rough Height). Giá trị phổ biến nhất của khuôn mặt răng cưa là 120-250 AARH. Máy đo so sánh được sử dụng để kiểm tra độ thanh răng của mặt bích. Trong hình ảnh, bạn có thể thấy cách đo được sử dụng để xác minh giá trị của serration.Vật liệu mặt bích
Mặt bích được sản xuất từ:- Thép các bon (Carbon Steel): ASTM A105, ASTM A350 LF1/2, ASTM A181
- Thép hợp kim thấp (Low Alloy Steel): ASTM A182F1 /F2 /F5 /F7 /F9 /F11 /F12 /F22
- Thép không gỉ (Stainless Steel): ASTM A182F6 /F304 /F304L /F316 /F316L/ F321/F347/F348
- Vật liệu khác:
Kiểm tra mặt bích
- Outer & Inner Diameter of body
- Bolt Circle & Bolt hole Diameter
- Hub Diameter & thickness of weld end
- Length of the Hub
- Straightness and alignment of the bolt hole
Marking
Các thông tin sau đây sẽ được in lên thân của mặt bích:- Logo nhà sản xuất (Manufacturer logo)
- Mã vật liệu (ASTM/BS/JIS/DIN material code)
- Cấp độ vật liệu (Material Grade)
- Mức dịch vụ – Service rating (Pressure-temperature Class))
- Kích thước – Size
- Độ dày – Thickness (Schedule)
- Lô sản xuất – Heat No.
- Special marking if any QT (Quenched and tempered) or W (Repair by welding)
