Mặt bích

Mặt bích là một đĩa hoặc tấm được gắn vào một vật thể, chẳng hạn như ống, van hoặc bơm, để cung cấp một bề mặt phẳng có thể được sử dụng để kết nối vật thể với phần khác. Mặt bích thường được sử dụng trong các hệ thống đường ống để kết nối các phần của đường ống với nhau hoặc để kết nối các đường ống với các thiết bị khác. Chúng có thể được bảo đảm bằng bu lông, ốc vít hoặc hàn và thường được làm từ các vật liệu như thép, gang hoặc nhựa để phù hợp với vật liệu của đường ống hoặc thiết bị mà chúng đang kết nối. Mặt bích có nhiều kích cỡ và xếp hạng áp lực khác nhau, cho phép chúng được sử dụng trong một loạt các ứng dụng từ các hệ thống áp suất thấp đến các quy trình công nghiệp áp suất cao.

Kích thước chính,Kích thước của các mặt bích bao gồm các tham số quan trọng sau:

• Kích thước ống danh nghĩa (NPS): Đây là chỉ định kích thước tiêu chuẩn cho các mặt bích, có liên quan đến đường kính danh nghĩa (DN) trong các tiêu chuẩn quốc tế. Ví dụ, NPS 1/2 tương ứng với DN 15 và NPS 1 tương ứng với DN 25.
• Đường kính mặt bích: Đường kính ngoài (OD) và đường kính bên trong (ID) của mặt bích khác nhau dựa trên NPS và lớp áp lực.
• Đường kính vòng tròn bu lông: Đây là đường kính của vòng tròn được hình thành bởi các trung tâm của các lỗ bu lông. Số lượng và đường kính của các bu lông cũng phụ thuộc vào kích thước mặt bích và xếp hạng áp suất.
• Độ dày mặt bích: Độ dày của mặt bích tăng theo kích thước và lớp áp suất để đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc.

Các lớp áp lực:

Mặt bích có sẵn trong các lớp áp lực khác nhau, chẳng hạn như 150#, 300#, 600#, 900#, 1500#và 2500#. Số lớp càng cao, áp suất của mặt bích có thể chịu được càng lớn.

Kích thước mặt bích thường được tiêu chuẩn hóa bởi các tổ chức nhưAsme(Hiệp hội kỹ sư cơ khí Mỹ),MSS(Hiệp hội tiêu chuẩn hóa nhà sản xuất), vàAPI(Viện Dầu khí Mỹ). Tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất làASME B16.5, bao gồm các mặt bích của đường ống và các phụ kiện mặt bích từ NPS 1/2 đến NPS 24 trong các lớp áp lực khác nhau.En 1092-1, DIN 2501, 

ISO 7005, JIS B2220, được sử dụng rộng rãi.

Việc lựa chọn loại thép cho mặt bích phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của ứng dụng, chẳng hạn như áp suất, nhiệt độ và khả năng chống ăn mòn. Dưới đây là một số loại thép thường được sử dụng trong mặt bích:
Thép carbon:

• ASTM A105: Đây là một loại thép carbon được sử dụng rộng rãi cho các mặt bích do sức mạnh và độ bền tốt của nó. Nó phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp nói chung.
• BS en 1092-1: Tiêu chuẩn này bao gồm các mặt bích bằng thép carbon với xếp hạng áp suất khác nhau (PN 6 đến PN 100) và kích thước (DN 10 đến DN 2000).

Thép hợp kim:

• ASTM A182 F11 và F22: Đây là các loại thép hợp kim thấp được biết đến với sức mạnh tăng cường và khả năng chịu được áp suất và nhiệt độ cao hơn.
• DIN 17175: Tiêu chuẩn Đức này bao gồm các mặt bích bằng thép hợp kim được sử dụng trong các ứng dụng áp suất cao và nhiệt độ cao.

Thép không gỉ:

• ASTM A182 F304 và F316: Các loại này phổ biến cho khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của chúng, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng trong các ngành chế biến hóa học và thực phẩm.
• JIS G4303: Tiêu chuẩn Nhật Bản này bao gồm các mặt bích bằng thép không gỉ với các lớp như SUS 304 và SUS 316, được sử dụng trong môi trường ăn mòn cao.

Mặt bích cổ hàn: Được biết đến với cường độ cao, được sử dụng trong các hệ thống áp suất cao. Nó có một cổ dài được hàn vào đường ống.

Mặt bích trượt: Dễ dàng hơn để cài đặt khi nó trượt qua đường ống và được hàn tại chỗ. Thích hợp cho các ứng dụng áp suất thấp.

Mặt bích mù: Được sử dụng để đóng các đầu của hệ thống đường ống hoặc lỗ áp lực.

Mặt bích chủ đề: Được thiết kế để vặn vào một đường ống mà không cần hàn, phù hợp cho các hệ thống áp suất thấp.

Mặt bích hàn: Cho phép đường ống được chèn vào ổ cắm và hàn tại chỗ, được sử dụng cho các đường ống áp suất cao.

Lap khớp mặt bích: Bao gồm một đầu cuống và mặt bích lưng, cho phép liên kết và lắp ráp dễ dàng.

Foring là một quá trình sản xuất trong đó kim loại được định hình bằng cách áp dụng lực nén. Có hai loại quy trình rèn chính được sử dụng cho mặt bích:

Mở chết rèn: Phương pháp này có hiệu quả thấp và đòi hỏi khối lượng công việc nặng nề, nhưng nó linh hoạt và phù hợp cho các mảnh hình đơn giản và sản xuất lớp nhỏ.

Đóng cửa rèn (ấn tượng chết rèn): Quá trình này có hiệu quả cao, dễ vận hành và có thể được cơ giới hóa hoặc tự động. Nó dẫn đến độ chính xác chiều cao và phân phối cấu trúc hạt hợp lý hơn, có thể cải thiện tuổi thọ dịch vụ của các bộ phận mặt bích.

Bốn phương pháp sản xuất chính cho mặt bích là rèn, đúc, cắt và lăn:

Đúc: Liên quan đến việc đổ kim loại nóng chảy vào khoang đúc phù hợp với hình dạng của một mặt bích. Phương pháp này có thể dẫn đến các khiếm khuyết như lỗ chân lông và vết nứt.

Rèn: Nói chung dẫn đến hàm lượng carbon thấp hơn và phòng ngừa rỉ sét tốt hơn, với cấu trúc nhỏ gọn hơn và khả năng cơ học cao hơn so với mặt bích đúc.

Cắt: Liên quan đến việc cắt đường kính bên trong và bên ngoài và độ dày trực tiếp ra trên tấm thép, sau đó xử lý lỗ bu lông và đường nước.

Lăn: Được thực hiện bằng cách cắt tấm giữa thành các dải, sau đó lăn nó thành các mối hàn tròn và làm phẳng nó.

Mặt bích được sử dụng trên các ngành công nghiệp khác nhau, mỗi ngành có các yêu cầu cụ thể:

Ngành dầu khí: Mặt bích rất quan trọng để kết nối các đường ống, van và các thiết bị khác, đảm bảo vận chuyển chất lỏng và khí an toàn.

Cây hóa học: Các ứng dụng áp suất cao và nhiệt độ cao như mặt bích cổ hàn là phổ biến.

Nhà máy xử lý nước: Các ứng dụng áp suất thấp như mặt bích trượt được sử dụng do dễ cài đặt và hiệu quả chi phí.

Hệ thống thủy lực: Mặt bích hàn ổ cắm được sử dụng cho các khớp an toàn của chúng trong các đường ống áp suất cao.

Ống nước: Mặt bích có ren là lý tưởng cho các hệ thống áp suất thấp, nhiệt độ thấp trong đó không thể hàn.

Mỗi loại quy trình mặt bích và sản xuất cung cấp các tính năng và lợi ích độc đáo, phục vụ cho các ứng dụng khác nhau. Hiểu được sự khác biệt này là rất quan trọng đối với các kỹ sư lựa chọn các bộ phận cho các hệ thống đường ống, đảm bảo khả năng tương thích với các điều kiện vận hành và duy trì tính toàn vẹn của hệ thống.