ประเภทหน้าแปลน

ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ประเภทหน้าแปลน ASME B16.5 ที่ใช้มากที่สุด ได้แก่: คอเชื่อม, สลิปออน, เชื่อมซ็อกเก็ต, ข้อต่อตัก, เกลียวและหน้าแปลนตาบอด ด้านล่างนี้คุณจะพบคำอธิบายโดยย่อและคำจำกัดความของแต่ละประเภทพร้อมรูปภาพโดยละเอียด

ประเภทหน้าแปลนที่พบบ่อยที่สุด

หน้าแปลนคอเชื่อม

หน้าแปลนคอเชื่อมจะสังเกตได้ง่ายที่ดุมเรียวยาว ซึ่งจะค่อยๆ ไปจนถึงความหนาของผนังจากท่อหรือข้อต่อ

ดุมเรียวยาวให้การเสริมแรงที่สำคัญสำหรับการใช้งานหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับแรงดันสูง อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ และ/หรืออุณหภูมิที่สูงขึ้น การเปลี่ยนจากความหนาของหน้าแปลนไปเป็นความหนาของท่อหรือผนังข้อต่อที่ราบรื่นซึ่งเป็นผลมาจากเทเปอร์นั้นมีประโยชน์อย่างมาก ภายใต้เงื่อนไขของการโค้งงอซ้ำๆ ซึ่งเกิดจากการขยายแนวท่อหรือแรงแปรผันอื่นๆ

หน้าแปลนเหล่านี้ถูกเจาะเพื่อให้ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อผสมพันธุ์หรือข้อต่อ ดังนั้นจึงไม่มีข้อจำกัดในการไหลของผลิตภัณฑ์ เพื่อป้องกันความปั่นป่วนที่ข้อต่อและลดการสึกกร่อน อีกทั้งยังมีการกระจายความเค้นที่ดีเยี่ยมผ่านดุมแบบเรียว และสามารถถ่ายภาพรังสีเพื่อการตรวจจับข้อบกพร่องได้อย่างง่ายดาย

หน้าแปลนชนิดนี้จะเชื่อมเข้ากับท่อหรือข้อต่อที่มีการเจาะเต็มเพียงครั้งเดียว การเชื่อมแบบ V (Buttweld)

สลิปออนหน้าแปลน

ความแข็งแรงที่คำนวณได้จากหน้าแปลน Slip On ภายใต้แรงดันภายในมีค่าเป็นลำดับสองในสามของหน้าแปลน Welding Neck และอายุการใช้งานภายใต้ความล้าอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามของอายุการใช้งานหลัง

การเชื่อมต่อกับท่อทำได้โดยใช้รอยเชื่อม 2 เส้น รวมถึงที่ด้านนอกและด้านในของหน้าแปลนด้วย

การวัด X บนรูปภาพมีค่าประมาณ:
ความหนาของผนังท่อ +3 มม.

จำเป็นต้องมีพื้นที่นี้เพื่อไม่ให้หน้าหน้าแปลนเสียหายในระหว่างกระบวนการเชื่อม

ข้อเสียของหน้าแปลนคือ หลักการดังกล่าวจะต้องเชื่อมท่อก่อนเสมอ จากนั้นจึงทำข้อต่อเท่านั้น การรวมกันของหน้าแปลนและข้อศอกหรือหน้าแปลนและทีเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากอุปกรณ์ที่ระบุชื่อนั้นไม่ได้ปลายตรง ซึ่งจะทำให้เลื่อนได้ทั้งหมดในหน้าแปลน Slip On

หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ต

หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ตได้รับการพัฒนาเริ่มแรกเพื่อใช้กับท่อแรงดันสูงขนาดเล็ก ความแข็งแรงคงที่เท่ากับหน้าแปลน Slip On แต่ความแข็งแรงเมื่อยล้ามากกว่าหน้าแปลน Slip On แบบเชื่อมสองชั้นถึง 50%

การเชื่อมต่อกับท่อทำได้ด้วยการเชื่อมเนื้อ 1 ชิ้นที่ด้านนอกของหน้าแปลน แต่ก่อนการเชื่อมจะต้องสร้างช่องว่างระหว่างหน้าแปลนหรือข้อต่อกับท่อ

ASME B31.1 1998 127.3 การเตรียมการเชื่อม (E) ชุดเชื่อมซ็อกเก็ต พูดว่า:
ในการประกอบข้อต่อก่อนทำการเชื่อม ให้สอดท่อหรือท่อเข้าไปในเต้ารับที่ระดับความลึกสูงสุด จากนั้นให้ถอยห่างจากการสัมผัสระหว่างปลายท่อกับไหล่ของเต้ารับประมาณ 1/16 นิ้ว (1.6 มม.)

วัตถุประสงค์ของระยะห่างจากจุดต่ำสุดในการเชื่อมแบบซ็อกเก็ตคือการลดความเค้นตกค้างที่รากของการเชื่อมที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการแข็งตัวของโลหะเชื่อม รูปภาพแสดงการวัด X สำหรับช่องว่างการขยาย

ข้อเสียของหน้าแปลนนี้คือตรงช่องว่างที่ต้องทำ เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และส่วนใหญ่อยู่ในระบบท่อสแตนเลส การแตกร้าวระหว่างท่อและหน้าแปลนอาจทำให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนได้ ในบางกระบวนการไม่อนุญาตให้ใช้หน้าแปลนนี้เช่นกัน ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญในเรื่องนี้ แต่บนอินเทอร์เน็ต คุณจะพบข้อมูลมากมายเกี่ยวกับรูปแบบของการกัดกร่อน

นอกจากนี้ สำหรับการนับหน้าแปลนนี้ หลักการดังกล่าวจะต้องเชื่อมท่อก่อนเสมอ จากนั้นจึงทำข้อต่อเท่านั้น

หน้าแปลนร่วมตัก

Lap Joint Flanges มีขนาดทั่วไปเหมือนกับหน้าแปลนอื่น ๆ ที่มีชื่ออยู่ในหน้านี้ แต่ไม่มีหน้ายกขึ้น โดยใช้ร่วมกับ "Lap Joint Stub End"

หน้าแปลนเหล่านี้เกือบจะเหมือนกันกับหน้าแปลน Slip On ยกเว้นรัศมีที่จุดตัดของหน้าหน้าแปลนและรูเพื่อรองรับส่วนหน้าแปลนของ Stub End

ความสามารถในการรับแรงกดนั้นดีกว่าหน้าแปลน Slip On เพียงเล็กน้อย (ถ้ามี) และอายุการใช้งานความล้าสำหรับการประกอบนั้นมีเพียง 1 ใน 10 ของหน้าแปลน Welding Neck เท่านั้น

อาจใช้ได้ทุกแรงกดดันและมีจำหน่ายในขนาดเต็ม หน้าแปลนเหล่านี้หลุดอยู่เหนือท่อ และไม่ได้เชื่อมหรือยึดเข้ากับท่อ แรงดันการโบลต์จะถูกส่งไปยังปะเก็นโดยแรงดันของหน้าแปลนที่อยู่ด้านหลังตักท่อ (Stub End)

หน้าแปลน Lap Joint มีข้อดีพิเศษบางประการ:

• อิสระในการหมุนรอบท่อช่วยให้การเรียงตัวของรูโบลต์หน้าแปลนที่อยู่ตรงข้ามกันสะดวกขึ้น
• การขาดการสัมผัสกับของเหลวในท่อมักจะทำให้สามารถใช้หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนราคาไม่แพงพร้อมท่อที่ทนต่อการกัดกร่อน
• ในระบบที่กัดกร่อนหรือสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว หน้าแปลนอาจได้รับการกู้คืนเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

ต้นขั้วสิ้นสุด

Stub End จะถูกใช้กับหน้าแปลน Lap Joint เสมอ เป็นหน้าแปลนสำรอง

การเชื่อมต่อหน้าแปลนนี้ใช้กับงานที่มีแรงดันต่ำและไม่สำคัญ และเป็นวิธีการจับเจ่าที่ราคาถูก
ตัวอย่างเช่น ในระบบท่อสแตนเลส สามารถใช้หน้าแปลนเหล็กคาร์บอนได้ เนื่องจากไม่ได้สัมผัสกับผลิตภัณฑ์ในท่อ

Stub Ends มีจำหน่ายในเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเกือบทุกขนาด ขนาดและความคลาดเคลื่อนของมิติถูกกำหนดไว้ในมาตรฐาน ASME B.16.9 Stub Ends (ฟิตติ้ง) ทนต่อการกัดกร่อนน้ำหนักเบาถูกกำหนดไว้ใน MSS SP43

หน้าแปลนเกลียว

หน้าแปลนเกลียวใช้สำหรับสถานการณ์พิเศษโดยมีข้อได้เปรียบหลักคือสามารถต่อเข้ากับท่อได้โดยไม่ต้องเชื่อม บางครั้งการเชื่อมแบบซีลก็ใช้ร่วมกับการเชื่อมต่อแบบเกลียวด้วย

แม้ว่าจะยังมีจำหน่ายในขนาดและพิกัดแรงดันส่วนใหญ่ แต่ข้อต่อแบบเกลียวในปัจจุบันมักใช้กับท่อขนาดเล็กเท่านั้น

หน้าแปลนหรือข้อต่อแบบเกลียวไม่เหมาะสำหรับระบบท่อที่มีความหนาของผนังบาง เนื่องจากไม่สามารถตัดเกลียวบนท่อได้ จึงต้องเลือกความหนาของผนังให้หนาขึ้น…อะไรหนากว่ากัน ?

คู่มือการวางท่อ ASME B31.3 พูดว่า:
ในกรณีที่มีเกลียวท่อเหล็กและใช้สำหรับบริการไอน้ำที่สูงกว่า 250 psi หรือสำหรับบริการน้ำที่สูงกว่า 100 psi ที่มีอุณหภูมิของน้ำสูงกว่า 220 ° F ท่อจะต้องไม่มีรอยต่อและมีความหนาอย่างน้อยเท่ากับตาราง 80 ของ ASME B36.10

หน้าแปลนตาบอด

หน้าแปลนบอดผลิตขึ้นโดยไม่มีรูเจาะและใช้เพื่อปิดปลายท่อ วาล์ว และช่องเปิดภาชนะรับความดัน

จากมุมมองของแรงดันภายในและการโหลดโบลต์ หน้าแปลนบอดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในขนาดที่ใหญ่กว่านั้นเป็นประเภทหน้าแปลนที่มีความเค้นสูงที่สุด

อย่างไรก็ตาม ความเค้นเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นประเภทการดัดงอใกล้กับศูนย์กลาง และเนื่องจากไม่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในมาตรฐาน หน้าแปลนเหล่านี้จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิความดันสูงขึ้น