ใบหน้าแปลน

ใบหน้าแปลนคืออะไร?

ใบหน้าหน้าแปลนประเภทต่างๆ ถูกใช้เป็นพื้นผิวสัมผัสเพื่อยึดวัสดุปะเก็นซีล ASME B16.5 และ B16.47 กำหนดหน้าหน้าแปลนประเภทต่างๆ รวมถึงหน้ายก หน้าหน้าตัวผู้และตัวเมียขนาดใหญ่ซึ่งมีขนาดเท่ากันเพื่อให้พื้นที่สัมผัสค่อนข้างใหญ่

หน้าหน้าแปลนอื่นๆ ที่ครอบคลุมโดยมาตรฐานเหล่านี้ ได้แก่ หน้าลิ้นและร่องขนาดใหญ่และเล็ก และข้อต่อแหวนที่หันหน้าโดยเฉพาะสำหรับปะเก็นโลหะประเภทข้อต่อแหวน

ใบหน้ายก (RF)

หน้าแปลน Raised Face เป็นประเภทที่ใช้กันทั่วไปในการใช้งานในโรงงาน และง่ายต่อการระบุ มันถูกเรียกว่าหน้ายกขึ้นเนื่องจากพื้นผิวปะเก็นถูกยกขึ้นเหนือหน้าวงกลมโบลต์ ประเภทของหน้าแบบนี้ทำให้สามารถออกแบบปะเก็นได้หลากหลาย รวมถึงประเภทแผ่นวงแหวนแบนและวัสดุผสมโลหะ เช่น แผลเป็นเกลียวและแบบมีแจ็คเก็ตสองชั้น

วัตถุประสงค์ของหน้าแปลน RF คือการมุ่งสร้างแรงกดมากขึ้นบนพื้นที่ปะเก็นที่มีขนาดเล็กลง และด้วยเหตุนี้จึงเป็นการเพิ่มความสามารถในการกักเก็บแรงดันของข้อต่อ เส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงอยู่ใน ASME B16.5 ที่กำหนดโดยระดับแรงดันและเส้นผ่านศูนย์กลาง ระดับแรงดันของหน้าแปลนจะกำหนดความสูงของหน้ายก

ผิวหน้าแปลนทั่วไปสำหรับหน้าแปลน ASME B16.5 RF คือ 125 ถึง 250 µin Ra (3 ถึง 6 µm Ra)

ยกใบหน้าให้สูงขึ้น

สำหรับการวัดความสูงของ H และ B ของขนาดหน้าแปลนที่อธิบายไว้ทั้งหมดบนเว็บไซต์นี้ ยกเว้นหน้าแปลน Lap Joint สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจและจดจำสิ่งต่อไปนี้:

ในความดันระดับ 150 และ 300 ความสูงของส่วนหน้าที่ยกจะอยู่ที่ประมาณ 1.6 มม. (1/16 นิ้ว) ในประเภทแรงดันทั้งสองนี้ ซัพพลายเออร์หน้าแปลนเกือบทั้งหมดจะแสดงในแค็ตตาล็อกหรือโบรชัวร์ ขนาด H และ B รวมถึงส่วนสูงของหน้าจานที่ยกขึ้นด้วย ((รูปที่ 1))

ในระดับแรงดัน 400, 600, 900, 1500 และ 2500 ความสูงของหน้ายกจะอยู่ที่ประมาณ 6.4 มม. (1/4 นิ้ว) ในประเภทแรงกดเหล่านี้ ซัพพลายเออร์ส่วนใหญ่จะแสดงขนาด H และ B ไม่รวมความสูงของหน้าไม้ที่ยกขึ้น (รูปที่ 2)

หน้าแบน (FF)

หน้าแปลน Flat Face มีพื้นผิวปะเก็นอยู่ในระนาบเดียวกับหน้าวงกลมโบลต์ การใช้งานที่ใช้หน้าแปลนหน้าเรียบมักเป็นการใช้งานที่หน้าแปลนผสมพันธุ์หรือข้อต่อหน้าแปลนทำจากการหล่อ

หน้าแปลนหน้าแบนไม่ควรถูกยึดเข้ากับหน้าแปลนหน้ายก ASME B31.1 กล่าวว่าเมื่อเชื่อมต่อหน้าแปลนเหล็กหล่อหน้าแบนกับหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน ต้องถอดส่วนที่ยกขึ้นบนหน้าแปลนเหล็กคาร์บอนออก และต้องใช้ปะเก็นแบบเต็มหน้า นี่เป็นการป้องกันไม่ให้หน้าแปลนเหล็กหล่อบางและเล็กกระเด็นเข้าไปในช่องว่างที่เกิดจากการยกหน้าของหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน

ข้อต่อแบบแหวน (RTJ)

โดยทั่วไปแล้วหน้าแปลนข้อต่อแบบวงแหวนจะใช้ในแรงดันสูง (คลาส 600 และพิกัดที่สูงกว่า) และ/หรือบริการที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 800°F (427°C) มีร่องตัดที่หน้าซึ่งมีปะเก็นวงแหวนเหล็ก ซีลหน้าแปลนเมื่อขันโบลท์แน่นแล้วบีบอัดปะเก็นระหว่างหน้าแปลนเข้าไปในร่อง ทำให้ปะเก็นเปลี่ยนรูป (หรือขด) เพื่อให้สัมผัสกันอย่างใกล้ชิดภายในร่อง ทำให้เกิดซีลระหว่างโลหะกับโลหะ

หน้าแปลน RTJ อาจมีหน้ายกขึ้นโดยมีร่องแหวนกลึงอยู่ ใบหน้าที่ยกขึ้นนี้ไม่ได้ใช้เป็นส่วนหนึ่งของวิธีการปิดผนึก สำหรับหน้าแปลน RTJ ที่ปิดผนึกด้วยปะเก็นแหวน ใบหน้าที่ยกขึ้นของหน้าแปลนที่เชื่อมต่อและขันให้แน่นอาจสัมผัสกัน ในกรณีนี้ ปะเก็นที่ถูกบีบอัดจะไม่รับน้ำหนักเพิ่มเติมเกินกว่าความตึงของสลักเกลียว การสั่นสะเทือน และการเคลื่อนไหว จะไม่สามารถบีบอัดปะเก็นได้อีก และลดความตึงในการเชื่อมต่อ

ปะเก็นข้อต่อชนิดแหวน

ปะเก็นข้อต่อชนิดวงแหวนเป็นวงแหวนซีลโลหะ เหมาะสำหรับงานที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง โดยจะนำไปใช้กับหน้าแปลนพิเศษที่ให้มาด้วยเสมอ ซึ่งรับประกันการปิดผนึกที่ดีและเชื่อถือได้ด้วยตัวเลือกโปรไฟล์และวัสดุที่ถูกต้อง

ปะเก็นข้อต่อชนิดแหวนได้รับการออกแบบมาเพื่อปิดผนึกโดย "การสัมผัสสายเริ่มต้น" หรือการดำเนินการลิ่มระหว่างหน้าแปลนผสมพันธุ์และปะเก็น ด้วยการใช้แรงกดบนส่วนต่อประสานของซีลด้วยแรงโบลต์ โลหะที่ "นิ่มกว่า" ของปะเก็นจะไหลเข้าสู่โครงสร้างไมโครไฟน์ของวัสดุหน้าแปลนที่แข็งกว่า และสร้างซีลที่แน่นหนาและมีประสิทธิภาพมาก

ประเภทที่ใช้มากที่สุดคือสไตล์Rแหวนที่ผลิตตามมาตรฐาน ASME B16.20 ที่ใช้กับหน้าแปลน ASME B16.5 คลาส 150 ถึง 2500 ข้อต่อประเภทแหวนสไตล์ 'R' ผลิตขึ้นทั้งในรูปแบบวงรีและแปดเหลี่ยม

ที่แปดเหลี่ยมแหวนมีประสิทธิภาพการปิดผนึกสูงกว่าวงรีและจะเป็นปะเก็นที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม สามารถใช้เฉพาะหน้าตัดวงรีในร่องก้นกลมแบบเก่าได้ การออกแบบร่องด้านล่างแบบแบนรุ่นใหม่จะยอมรับทั้งส่วนรูปวงรีหรือรูปตัดขวางรูปแปดเหลี่ยม

ข้อต่อประเภทวงแหวน Style R ได้รับการออกแบบมาเพื่อปิดผนึกแรงดันสูงถึง 6,250 psi ตามมาตรฐานแรงดัน ASME B16.5 และสูงถึง 5,000 psi

อาร์ โอวัล

R แปดเหลี่ยม

RX

BX

ที่RXชนิดเหมาะสำหรับแรงดันสูงสุด 700 บาร์ RTJ นี้สามารถปิดผนึกตัวเองได้ พื้นผิวการซีลด้านนอกทำให้เกิดการสัมผัสกับหน้าแปลนเป็นครั้งแรก แรงดันของระบบที่สูงขึ้นจะทำให้แรงดันพื้นผิวสูงขึ้น Type RX สามารถใช้แทนกันได้กับรุ่น R มาตรฐาน

ที่BXชนิดนี้เหมาะสำหรับแรงดันสูงมากถึง 1,500 บาร์ ข้อต่อแหวนนี้ไม่สามารถใช้แทนกันได้กับประเภทอื่น และเหมาะสำหรับหน้าแปลนและร่องประเภท API BX เท่านั้น

พื้นผิวการซีลบนร่องข้อต่อแหวนจะต้องได้รับการตกแต่งอย่างราบรื่นถึง 63 ไมโครนิ้ว และไม่มีสัน เครื่องมือ หรือรอยพูดคุยที่น่ารังเกียจ พวกมันผนึกโดยการสัมผัสแนวเริ่มต้นหรือการดำเนินการลิ่มเมื่อมีการใช้แรงอัด ความแข็งของแหวนควรน้อยกว่าความแข็งของหน้าแปลนเสมอ

การเลือกใช้วัสดุ

ตารางด้านล่างระบุวัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับข้อต่อแบบแหวน

ลิ้นและร่อง (T&G)

ใบหน้าลิ้นและร่องของหน้าแปลนนี้จะต้องตรงกัน ใบหน้าของหน้าแปลนด้านหนึ่งมีวงแหวนที่ยกขึ้น (ลิ้น) ซึ่งกลึงเข้ากับใบหน้าของหน้าแปลน ในขณะที่หน้าแปลนผสมพันธุ์นั้นมีร่องที่ตรงกัน (ร่อง) ที่ถูกกลึงเข้ากับใบหน้า

พื้นผิวแบบลิ้นและร่องได้รับการกำหนดมาตรฐานทั้งแบบขนาดใหญ่และขนาดเล็ก แตกต่างจากตัวผู้และตัวเมียตรงที่เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของลิ้นและร่องไม่ขยายเข้าไปในฐานหน้าแปลน จึงรักษาปะเก็นไว้ที่เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและด้านนอก สิ่งเหล่านี้มักพบบนฝาครอบปั๊มและฝากระโปรงวาล์ว

ข้อต่อแบบลิ้นและร่องยังมีข้อได้เปรียบตรงที่สามารถจัดแนวได้เองและทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บกาว ข้อต่อผ้าพันคอช่วยให้แกนของการโหลดอยู่ในแนวเดียวกันกับข้อต่อ และไม่จำเป็นต้องดำเนินการตัดเฉือนหลัก

ใบหน้าหน้าแปลนทั่วไป เช่น RTJ, TandG และ FandM จะต้องไม่ถูกยึดเข้าด้วยกัน เหตุผลก็คือพื้นผิวสัมผัสไม่ตรงกัน และไม่มีปะเก็นที่มีแบบด้านหนึ่งและอีกแบบอีกด้านหนึ่ง

ชาย-หญิง (M&F)

สำหรับประเภทนี้ หน้าแปลนจะต้องตรงกันด้วย หน้าหน้าแปลนด้านหนึ่งมีพื้นที่ที่ขยายเกินหน้าหน้าแปลนปกติ (ตัวผู้) หน้าแปลนอีกอันหรือหน้าแปลนผสมพันธุ์มีร่องที่เข้ากัน (ตัวเมีย) ซึ่งกลึงเข้าที่หน้ามัน

หน้าตัวเมียลึก 3/16 นิ้ว หน้าตัวผู้สูง 1/4 นิ้ว และทั้งสองหน้าก็เรียบเนียน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของหน้าตัวเมียทำหน้าที่ค้นหาและรักษาปะเก็น โดยหลักการแล้วจะมี 2 เวอร์ชัน ได้แก่ หน้าแปลน M&F ขนาดเล็ก และหน้าแปลน M&F ขนาดใหญ่ โดยทั่วไปจะพบการหันหน้าไปทางตัวผู้และตัวเมียแบบกำหนดเองบนเปลือกตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อใช้เป็นช่องและฝาปิดหน้าแปลน

ข้อดีและข้อเสียของหน้าแปลน T&G และ M&F

ข้อดี
คุณสมบัติการซีลที่ดีขึ้น ตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้น และการบีบอัดวัสดุการซีลที่แม่นยำ การใช้วัสดุการซีลอื่น ๆ ที่เหมาะสมกว่าและวัสดุการซีลแบบพิเศษ (โอริง)

ข้อเสีย
ความพร้อมใช้งานเชิงพาณิชย์และต้นทุน การหันหน้าแบบปกตินั้นพบได้ทั่วไปมากกว่าและพร้อมใช้งานทั้งเกี่ยวกับวาล์ว หน้าแปลน และวัสดุปิดผนึก ความซับซ้อนอีกประการหนึ่งคือต้องใช้กฎที่เข้มงวดบางประการกับการออกแบบท่อ คุณสั่งวาล์วให้เป็นปลายตัวเมียทั้งสองข้างหรือข้างเดียว ในกรณีนี้ คุณจะชี้ปลายตัวผู้ทั้งหมดไปในทิศทางการไหลหรืออะไร เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อข้อต่อแบบหน้าแปลน / ท่อใด ๆ แน่นอน