08.11.2021

ประเภทหน้าแปลน


หน้าแปลนเป็นวิธีการเชื่อมต่อท่อ วาล์ว ปั๊ม และอุปกรณ์อื่นๆ เพื่อสร้างระบบท่อ วิธีการเชื่อมต่อนี้ช่วยให้เข้าถึงการทำความสะอาด ตรวจสอบ หรือดัดแปลงได้ง่าย ครีบมักจะเกลียวหรือรอย การเชื่อมต่อหน้าแปลนประกอบด้วยสองครีบจับยึดด้วยสลักเกลียวและปะเก็นระหว่างกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีความรัดกุม

หน้าแปลนท่อทำจากวัสดุต่างๆ ครีบเป็นผิวกลึง เหล็กหล่อ และเหล็กกลม แต่วัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดคือเหล็กกล้าคาร์บอนหลอม

ครีบที่ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมน้ำมันและเคมี:

  • พร้อมคอเชื่อม
  • ผ่านหน้าแปลน
  • เชื่อมด้วยช่องสำหรับเชื่อม
  • รอยทับซ้อนกัน (หมุนฟรี)
  • หน้าแปลนเกลียว
  • ปลั๊กแปลน


หน้าแปลนทุกประเภท ยกเว้นฟรี มีพื้นผิวเสริมความแข็งแรง

ครีบพิเศษ
ยกเว้นครีบที่กล่าวถึงข้างต้น มีครีบพิเศษจำนวนหนึ่ง เช่น:

  • หน้าแปลนไดอะแฟรม
  • หน้าแปลนคอเชื่อมยาว
  • หน้าแปลนขยาย
  • หน้าแปลนอะแดปเตอร์
  • ปลั๊กแหวน (ส่วนหนึ่งของการเชื่อมต่อหน้าแปลน)
  • ปลั๊กดิสก์และวงแหวนกลาง (ส่วนหนึ่งของการเชื่อมต่อหน้าแปลน)
วัสดุหน้าแปลน
วัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับหน้าแปลน ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส เหล็กหล่อ อลูมิเนียม ทองเหลือง บรอนซ์ พลาสติก ฯลฯ นอกจากนี้ หน้าแปลน เช่น อุปกรณ์และท่อสำหรับการใช้งานพิเศษ บางครั้งมีการเคลือบภายในในรูปแบบของชั้นของวัสดุที่มีคุณภาพแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงจากหน้าแปลนเอง เหล่านี้เป็นครีบเรียงราย วัสดุของครีบมักถูกตั้งค่าเมื่อเลือกท่อ ตามกฎแล้วหน้าแปลนทำจากวัสดุเดียวกันกับตัวท่อ

ตัวอย่างหน้าแปลนเชื่อมคอ 6" - 150#-S40
หน้าแปลน ASME B16.5 แต่ละตัวมีขนาดมาตรฐานหลายขนาด หากนักออกแบบในญี่ปุ่น หรือผู้ที่เตรียมโครงการสำหรับการเริ่มต้นในแคนาดา หรือผู้ติดตั้งท่อในออสเตรเลีย พูดถึงหน้าแปลนเชื่อมขนาด 6"-150#-S40 ตาม ASME B16.5 เขาหมายถึง หน้าแปลนซึ่งแสดงอยู่ด้านล่าง

กรณีสั่งหน้าแปลน ซัพพลายเออร์ต้องการทราบคุณภาพของวัสดุ ตัวอย่างเช่น ASTM A105 เป็นหน้าแปลนเหล็กคาร์บอนอัดในขณะที่ A182 เป็นหน้าแปลนเหล็กโลหะผสมอัด ดังนั้น ตามข้อบังคับ ซัพพลายเออร์จะต้องระบุมาตรฐานทั้งสอง: หน้าแปลนเชื่อม 6"-150#-S40-ASME B16.5/ASTM A105

ระดับความดัน

ระดับความดันหรือพิกัดสำหรับครีบจะอยู่ในหน่วยปอนด์ ใช้ชื่อต่างๆ เพื่อระบุระดับความดัน ตัวอย่างเช่น 150 Lb หรือ 150Lbs หรือ 150# หรือ Class 150 หมายถึงสิ่งเดียวกัน
หน้าแปลนเหล็กหลอมมี 7 ประเภทหลัก:
150 ปอนด์ - 300 ปอนด์ - 400 ปอนด์ - 600 ปอนด์ - 900 ปอนด์ - 1500 ปอนด์ - 2500 ปอนด์

แนวคิดของการจำแนกประเภทหน้าแปลนมีความชัดเจนและชัดเจน หน้าแปลน Class 300 สามารถรับแรงกดได้สูงกว่าหน้าแปลน Class 150 เนื่องจากหน้าแปลน Class 300 มีโลหะมากกว่าและทนต่อแรงกดได้สูงกว่า อย่างไรก็ตาม มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลต่อขีดจำกัดแรงดันหน้าแปลน

ตัวอย่าง
ครีบสามารถทนต่อแรงกดต่างๆ ที่อุณหภูมิต่างกัน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ระดับความดันของหน้าแปลนจะลดลง ตัวอย่างเช่น หน้าแปลนคลาส 150 ได้รับการจัดอันดับที่ประมาณ 270 PSIG ที่สภาพแวดล้อม, 180 PSIG ที่ 200°C, 150 PSIG ที่ 315°C และ 75 PSIG ที่ 426°C

ปัจจัยเพิ่มเติมคือ หน้าแปลนสามารถทำจากวัสดุต่างๆ เช่น โลหะผสมเหล็ก เหล็กหล่อ และเหล็กดัด เป็นต้น วัสดุแต่ละชนิดมีระดับแรงดันต่างกัน

พารามิเตอร์ "ความดัน-อุณหภูมิ"
ระดับความดัน-อุณหภูมิกำหนดการทำงาน แรงดันเกินที่อนุญาตสูงสุดในแถบที่อุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียส สำหรับอุณหภูมิระดับกลาง อนุญาตให้มีการสอดแทรกเชิงเส้น ไม่อนุญาตให้มีการสอดแทรกระหว่างคลาสสัญกรณ์

การจำแนกอุณหภูมิ-ความดัน
ระดับอุณหภูมิ-ความดันใช้ได้กับข้อต่อแบบหน้าแปลนที่เป็นไปตามข้อจำกัดของข้อต่อแบบเกลียวและปะเก็นที่ทำขึ้นตามหลักปฏิบัติที่ดีสำหรับการประกอบและการจัดตำแหน่ง การใช้คลาสเหล่านี้สำหรับการเชื่อมต่อหน้าแปลนที่ไม่ตรงตามข้อจำกัดเหล่านี้เป็นความรับผิดชอบของผู้ใช้

อุณหภูมิที่แสดงสำหรับระดับความดันที่สอดคล้องกันคืออุณหภูมิของเปลือกด้านในของชิ้นส่วน โดยทั่วไป อุณหภูมินี้จะเท่ากับอุณหภูมิของของเหลวที่บรรจุอยู่ ตามข้อกำหนดของรหัสและข้อบังคับปัจจุบัน เมื่อใช้ระดับความดันที่สอดคล้องกับอุณหภูมิที่แตกต่างจากของเหลวที่ไหล ความรับผิดชอบทั้งหมดตกอยู่ที่ลูกค้า สำหรับอุณหภูมิใดๆ ที่ต่ำกว่า -29°C การให้คะแนนต้องไม่สูงกว่าเมื่อใช้ที่อุณหภูมิ -29°C

ตัวอย่างเช่น ด้านล่าง คุณจะพบตารางสองตารางที่มีกลุ่มวัสดุตามมาตรฐาน ASTM และตารางอื่นๆ อีก 2 ตารางที่มีระดับความดันอุณหภูมิสำหรับวัสดุเหล่านี้ตาม ASME B16.5

วัสดุ กลุ่ม ASTM 2-1.1
การกำหนดนาม
ปั๊ม
การคัดเลือกนักแสดง
จาน
ซีซิ เอ105(1) A216 Gr.WCB(1)
A515 Gr.70(1)
C-Mn-Si A350 Gr.LF2(1) - A516 Gr.70(1),(2)
C-Mn-Si-V A350 Gr.LF6 Cl 1(3) - A537 Cl.1(4)
3½ นิ
A350 Gr.LF3
- -
หมายเหตุ:
  • (1) เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่า 425 องศาเซลเซียสเป็นเวลานาน เฟสคาร์ไบด์ของเหล็กอาจถูกแปลงเป็นกราไฟต์ อนุญาต แต่ไม่แนะนำให้ใช้เป็นเวลานานกว่า 425 องศาเซลเซียส
  • (2) ห้ามใช้อุณหภูมิสูงกว่า 455 องศาเซลเซียส
  • (3) ห้ามใช้เกิน 260 ° C
  • (4) ห้ามใช้อุณหภูมิสูงกว่า 370 องศาเซลเซียส
ระดับอุณหภูมิ-ความดันสำหรับวัสดุ ASTM Group 2-1.1
แรงดันใช้งานแยกตามคลาส
อุณหภูมิ °C 150 300
400
600
900
1500
2500
จาก 29 ถึง 38
19.6 51.1 68.1 102.1 153.2 255.3 425.5
50 19.2 50.1 66.8 100.2 150.4 250.6 417.7
100 17.7 46.6 62.1 93.2 139.8 233 388.3
150 15.8 45.1 60.1 90.2 135.2 225.4 375.6
200 13.8 43.8 58.4 87.6 131.4 219 365
250 12.1 41.9 55.9 83.9 125.8 209.7 349.5
300 10.2 39.8 53.1 79.6 119.5 199.1 331.8
325 9.3 38.7 51.6 77.4 116.1 193.6 322.6
350 8.4 37.6 50.1 75.1 112.7 187.8 313
375 7.4 36.4 48.5 72.7 109.1 181.8 303.1
400 6.5 34.7 46.3 69.4 104.2 173.6 289.3
425 5.5 28.8 38.4 57.5 86.3 143.8 239.7
450 4.6 23 30.7 46 69 115 191.7
475 3.7 17.4 23.2 34.9 52.3 87.2 145.3
500 2.8 11.8 15.7 23.5 35.3 58.8 97.9
538 1.4 5.9 7.9 11.8 17.7 29.5 49.2
ระดับอุณหภูมิ-ความดันสำหรับวัสดุ ASTM Group 2-2.3
แรงดันใช้งานแยกตามคลาส
อุณหภูมิ °C 150 300
400
600
900
1500
2500
จาก 29 ถึง 38
15.9
41.4
55.2
82.7
124.1
206.8
344.7
50 15.3
40
53.4
80
120.1
200.1
333.5
100 13.3
34.8
46.4
69.6
104.4
173.9
289.9
150 12
31.4
41.9
62.8
94.2
157
261.6
200 11.2
29.2
38.9
58.3
87.5
145.8
243
250 10.5
27.5
36.6
54.9
82.4
137.3
228.9
300 10
26.1
34.8
52.1
78.2
130.3
217.2
325 9.3
25.5
34
51
76.4
127.4
212.3
350 8.4
25.1
33.4
50.1
75.2
125.4
208.9
375 7.4
24.8
33
49.5
74.3
123.8
206.3
400 6.5
24.3
32.4
48.6
72.9
121.5
202.5
425 5.5
23.9
31.8
47.7
71.6
119.3
198.8
450 4.6
23.4
31.2
46.8
70.2 117.1
195.1

พื้นผิวหน้าแปลน

รูปร่างและการออกแบบของพื้นผิวหน้าแปลนจะเป็นตัวกำหนดตำแหน่งของแหวนซีลหรือปะเก็น

ประเภทที่ใช้มากที่สุด:

  • พื้นผิวยก (RF)
  • พื้นผิวเรียบ (FF)
  • ร่องโอริง (RTJ)
  • ด้วยด้ายตัวผู้และตัวเมีย (M&F)
  • ลิ้นและร่อง (T&G)
คุณสมบัติ (ใบหน้ายก RF)

ใบหน้าที่ยกขึ้น หน้าแปลนชนิดที่เหมาะสมที่สุด ง่ายต่อการระบุ ประเภทนี้เรียกว่าเพราะพื้นผิวของปะเก็นยื่นออกมาเหนือพื้นผิวของข้อต่อแบบเกลียว

เส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงถูกกำหนดตาม ASME B16.5 โดยใช้ระดับความดันและเส้นผ่านศูนย์กลาง ในระดับแรงดันสูงสุด 300 ปอนด์ ความสูงประมาณ 1.6 มม. และระดับแรงดันตั้งแต่ 400 ถึง 2500 ปอนด์ ความสูงประมาณ 6.4 มม. ระดับความดันของหน้าแปลนกำหนดความสูงของใบหน้าที่ยกขึ้น จุดประสงค์ของหน้าแปลน (RF) คือการเพิ่มแรงกดบนพื้นที่ปะเก็นที่มีขนาดเล็กลง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มขีดจำกัดแรงดันของข้อต่อ

สำหรับพารามิเตอร์ความสูงของครีบทั้งหมดที่อธิบายในบทความนี้ ใช้มิติข้อมูล H และ B ยกเว้นหน้าแปลนข้อต่อตัก ต้องเข้าใจและจดจำดังนี้:

ในชั้นความดัน 150 และ 300 ปอนด์ ความสูงของส่วนที่ยื่นออกมาจะอยู่ที่ประมาณ 1.6 มม. (1/16 นิ้ว) ซัพพลายเออร์เกือบทั้งหมดของครีบทั้งสองประเภทนี้ระบุขนาด H และ B ไว้ในโบรชัวร์หรือแค็ตตาล็อก รวมทั้งหน้า (ดูรูปที่ 1 ด้านล่าง)

ในชั้นความดัน 400, 600, 900, 1500 และ 2500 ปอนด์ ความสูงส่วนที่ยื่นออกมาคือ 1/4 นิ้ว (6.4 มม.) ในชั้นเรียนเหล่านี้ ซัพพลายเออร์หลายรายระบุขนาด H และ B ไม่รวมความสูงที่ยื่นออกมา (ดูรูปที่ 2 ด้านบน)

ในบทความนี้ คุณจะพบสองขนาด ขนาดแถวบนสุดไม่รวมความสูงของส่วนที่ยื่นออกมา และขนาดในแถวล่างสุดจะรวมความสูงของส่วนที่ยื่นออกมา

พื้นผิวเรียบ (FF - หน้าแบน)
สำหรับหน้าแปลนแบบหน้าเรียบ (เต็มหน้า) ปะเก็นจะอยู่ในระนาบเดียวกันกับข้อต่อแบบเกลียว ส่วนใหญ่มักใช้ครีบหน้าแบนเมื่อมีการหล่อหน้าแปลนผสมพันธุ์หรือข้อต่อ

หน้าแปลนแบนไม่เคยเชื่อมต่อกับหน้าแปลนที่ยกขึ้น ตาม ASME B31.1 เมื่อเชื่อมต่อหน้าแปลนเหล็กแบนกับหน้าแปลนเหล็กคาร์บอน ส่วนที่ยื่นออกมาบนหน้าแปลนเหล็กจะต้องถูกลบออก และพื้นผิวทั้งหมดจะต้องปิดผนึกด้วยปะเก็น สิ่งนี้ทำเพื่อป้องกันไม่ให้หน้าแปลนเหล็กหล่อบางและเปราะแตกเนื่องจากการยื่นออกมาของหน้าแปลนเหล็ก

หน้าแปลนพร้อมรูทสำหรับซีลโอริง (RTJ - ข้อต่อแบบวงแหวน)
หน้าแปลน RTJ มีร่องที่ตัดไปที่พื้นผิว โดยจะใส่โอริงเหล็กเข้าไป หน้าแปลนถูกปิดผนึกเนื่องจากการขันน็อตให้แน่น ปะเก็นระหว่างครีบจะถูกกดเข้าไปในร่อง ทำให้เสียรูป ทำให้เกิดการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะอย่างใกล้ชิด

หน้าแปลน RTJ อาจมีปากที่มีร่องวงแหวนอยู่ภายใน ส่วนที่ยื่นออกมานี้ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นตราประทับใดๆ สำหรับหน้าแปลน RTJ ที่ปิดผนึกด้วยโอริง ใบหน้าที่ยกขึ้นของหน้าแปลนที่จับคู่และรัดให้แน่นอาจสัมผัสกัน ในกรณีนี้ ปะเก็นที่ถูกบีบอัดจะไม่รับน้ำหนักเพิ่มเติมอีกต่อไป การขันน็อตให้แน่น การสั่นสะเทือน และการเคลื่อนที่จะไม่ทำให้ปะเก็นเสียหายและลดแรงขันให้แน่นอีกต่อไป
โอริงโลหะเหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิและความดันสูง โดยเลือกใช้วัสดุและโปรไฟล์ที่เหมาะสม และมักใช้ในหน้าแปลนที่เหมาะสม ให้การซีลที่ดีและเชื่อถือได้

โอริงได้รับการออกแบบเพื่อให้เกิดการปิดผนึกโดยใช้ "แนวสัมผัสชั้นนำ" หรือการยึดระหว่างหน้าแปลนการผสมพันธุ์กับปะเก็น โดยการใช้แรงกดบนซีลผ่านการขันน๊อต โลหะที่นิ่มกว่าของปะเก็นจะแทรกซึมโครงสร้างที่ละเอียดของวัสดุหน้าแปลนที่แข็งกว่า และสร้างการซีลที่แน่นและมีประสิทธิภาพมาก

แหวนที่ใช้มากที่สุด:

พิมพ์ R-Oval ตาม ASME B16.20
เหมาะสำหรับ ASME B16.5 ระดับแรงดันครีบ 150 ถึง 2500

พิมพ์ R-เหลี่ยมตาม ASME 16.20
การออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่า R-Oval รุ่นดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ได้กับหน้าแปลนแบนที่มีร่องเท่านั้น เหมาะสำหรับ ASME B16.5 ระดับแรงดันครีบ 15 ถึง 2500

หน้าแปลนพร้อมซีลและพื้นผิวประเภท LUG-VESSEL (LMF - ใบหน้าชายขนาดใหญ่ LFF - ใบหน้าขนาดใหญ่ของเพศหญิง)


ครีบประเภทนี้จะต้องตรงกัน หน้าหน้าแปลนหนึ่งหน้ามีพื้นที่ที่ขยายเกินขอบเขตหน้าหน้าแปลนปกติ ( พ่อ). หน้าแปลนหรือหน้าแปลนเคาน์เตอร์อื่นๆ มีช่องสอด ( แม่) ทำในพื้นผิวของมัน

การวางกึ่งหลวม

  • ความลึกของรอยบาก (บาก) มักจะเท่ากับหรือน้อยกว่าความสูงของส่วนที่ยื่นออกมา เพื่อป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะเมื่อปะเก็นถูกบีบอัด
  • ความลึกของรอยบากมักจะไม่เกิน 1/16 "มากกว่าความสูงของริมฝีปาก

หน้าแปลนพร้อมพื้นผิวซีล
(ยื่นออกมา - หน้าลิ้น - TF; อาการซึมเศร้า - หน้าร่อง - GF)


ครีบประเภทนี้จะต้องตรงกันด้วย หน้าแปลนหนึ่งมีวงแหวนที่มีส่วนยื่นออกมา (หนาม) ที่ทำขึ้นบนพื้นผิวของหน้าแปลนนี้ ในขณะที่ร่องถูกกลึงบนพื้นผิวของหน้าแปลนคู่ พื้นผิวดังกล่าวมักพบบนฝาครอบปั๊มและฝาครอบวาล์ว

ปะเก็นคงที่

  • ขนาดของปะเก็นเท่ากับหรือน้อยกว่าความสูงของร่อง
  • ปะเก็นกว้างกว่าร่องไม่เกิน 1/16"
  • ขนาดของปะเก็นจะตรงกับขนาดของร่อง
  • เมื่อถอดประกอบจะต้องถอดการเชื่อมต่อแยกต่างหาก
พื้นผิวหน้าแปลนพื้นฐาน เช่น: RTJ, T&G และ F&M จะไม่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

พื้นผิวเรียบและร่อง


ปะเก็นคงที่

  • พื้นผิวด้านหนึ่งเรียบ อีกด้านหนึ่งเป็นรอยบาก
  • สำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมการบีบอัดปะเก็นที่แม่นยำ
  • แนะนำให้ใช้ปะเก็นแบบยืดหยุ่นเท่านั้น - ปะเก็นแบบเกลียว, วงแหวนกลวง, แบบกดด้วยแรงดัน และปะเก็นปลอกโลหะ

การตกแต่งพื้นผิวหน้าแปลน
ASME B16.5 กำหนดให้พื้นผิวของหน้าแปลน (หน้ายกและหน้าเรียบ) มีความขรุขระบางอย่างเพื่อให้พื้นผิวนี้เมื่ออยู่ในแนวเดียวกับปะเก็น ให้การซีลที่ดี

ร่องสุดท้าย ทั้งแบบศูนย์กลางและแบบเกลียว ต้องใช้ 30 ถึง 55 ร่องต่อนิ้ว ส่งผลให้เกิดความหยาบระหว่าง 125 ถึง 500 ไมโครนิ้ว ซึ่งจะช่วยให้ผู้ผลิตหน้าแปลนสามารถประมวลผลปะเก็นหน้าแปลนโลหะทุกระดับได้

สำหรับท่อส่งสารของกลุ่ม A และ B ของสิ่งอำนวยความสะดวกทางเทคโนโลยีประเภทการระเบิด I ไม่อนุญาตให้ใช้ข้อต่อแบบหน้าแปลนที่มีพื้นผิวการปิดผนึกเรียบ ยกเว้นกรณีที่ใช้ปะเก็นบาดแผลแบบเกลียว

พื้นผิวที่ใช้มากที่สุด

หยาบ

ใช้บ่อยที่สุดในการตัดเฉือนของหน้าแปลนใด ๆ เนื่องจากเหมาะสำหรับสภาพการทำงานทั่วไปเกือบทั้งหมด เมื่อบีบอัด พื้นผิวที่อ่อนนุ่มของปะเก็นจะยึดกับพื้นผิวที่กลึง ซึ่งจะช่วยสร้างการซีล และจะมีแรงเสียดทานระดับสูงระหว่างชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ การเก็บผิวละเอียดสำหรับครีบเหล่านี้ใช้หัวกัดรัศมี 1.6 มม. ที่อัตราป้อน 0.88 มม. ต่อรอบสำหรับ 12 นิ้ว สำหรับ 14 นิ้วและใหญ่กว่า การตัดเฉือนด้วยหัวกัดรัศมี 3.2 มม. ที่อัตราป้อน 1.2 มม. ในทางกลับกัน

ร่องเกลียว
ร่องนี้สามารถเป็นร่องเกลียวต่อเนื่องหรือแบบแผ่นเสียง แต่แตกต่างจากการกัดหยาบตรงที่ได้ร่องโดยใช้หัวกัด 90 องศาที่สร้างโปรไฟล์ V ที่มีมุมร่อง 45°

รอยบากศูนย์กลาง
ตามชื่อที่บ่งบอก การตัดเฉือนประกอบด้วยร่องศูนย์กลาง ใช้หัวกัด 90° และวงแหวนจะกระจายไปทั่วพื้นผิวทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน

พื้นผิวเรียบ.
การประมวลผลดังกล่าวไม่ทิ้งร่องรอยของเครื่องมือไว้ด้วยสายตา พื้นผิวดังกล่าวมักใช้สำหรับประเก็นหน้าโลหะ เช่น ปลอกสองชั้น เหล็กแบน หรือโลหะลูกฟูก พื้นผิวเรียบช่วยสร้างตราประทับและขึ้นอยู่กับความเรียบของพื้นผิวตรงข้าม โดยทั่วไป ทำได้โดยพื้นผิวสัมผัสของปะเก็นที่เกิดจากร่องเกลียวแบบต่อเนื่อง (บางครั้งเรียกว่า phonographic) ที่ทำด้วยหัวกัดรัศมี 0.8 มม. ที่อัตราป้อน 0.3 มม. ต่อรอบ ลึก 0.05 มม. ซึ่งจะส่งผลให้เกิดความหยาบระหว่าง Ra 3.2 ถึง 6.3 ไมโครเมตร (125-250 ไมโครนิ้ว)

ปะเก็น
ในการต่อหน้าแปลนอย่างแน่นหนา จำเป็นต้องใช้ปะเก็น

ปะเก็นเป็นแผ่นอัดหรือวงแหวนที่ใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อกันน้ำระหว่างสองพื้นผิว ปะเก็นผลิตขึ้นเพื่อให้ทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันที่รุนแรง และมีจำหน่ายในวัสดุที่เป็นโลหะ กึ่งโลหะ และอโลหะ
ตัวอย่างเช่น หลักการปิดผนึกอาจเป็นการอัดปะเก็นระหว่างสองครีบ ปะเก็นจะเติมช่องว่างด้วยกล้องจุลทรรศน์และพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอของครีบ แล้วสร้างตราประทับที่ป้องกันไม่ให้ของเหลวและก๊าซรั่วไหล จำเป็นต้องติดตั้งปะเก็นอย่างเหมาะสมและระมัดระวังเพื่อป้องกันการรั่วซึมของข้อต่อหน้าแปลน

บทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับปะเก็นที่เป็นไปตาม ASME B16.20 (ปะเก็นหน้าแปลนท่อโลหะและกึ่งโลหะ) และ ASME B16.21 (ปะเก็นที่ไม่ใช่โลหะ, ปะเก็นท่อแบน)

โบลท์
ต้องใช้สลักเกลียวเพื่อเชื่อมต่อสองครีบเข้าด้วยกัน จำนวนจะถูกกำหนดโดยจำนวนรูในหน้าแปลน และเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของสลักเกลียวจะขึ้นอยู่กับประเภทของหน้าแปลนและระดับแรงดัน สลักเกลียวที่ใช้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมน้ำมันและเคมีสำหรับครีบ ASME B16.5 คือกระดุม แกนประกอบด้วยแกนเกลียวและน็อตสองตัว โบลท์อีกประเภทหนึ่งที่มีจำหน่ายคือ น็อตหกเหลี่ยมธรรมดาที่มีน็อตตัวเดียว

ขนาด ความคลาดเคลื่อนของมิติ ฯลฯ กำหนดไว้ใน ASME B16.5 และ ASME B18.2.2 วัสดุในมาตรฐาน ASTM ต่างๆ

แรงบิด

เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่แน่นหนา ปะเก็นต้องได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง สลักเกลียวต้องมีแรงบิดในการขันที่ถูกต้อง และต้องกระจายความเค้นในการขันให้เท่ากันทั่วทั้งหน้าแปลน

การยืดกล้ามเนื้อที่จำเป็นจะดำเนินการเนื่องจากแรงบิดในการขัน (ใช้พรีโหลดกับสปริงโดยหมุนน็อต)

แรงบิดที่ถูกต้องของโบลต์ช่วยให้สามารถใช้คุณสมบัติยืดหยุ่นได้ดีที่สุด เพื่อให้ทำงานได้ดี โบลต์ต้องทำงานเหมือนสปริง ในระหว่างการดำเนินการ กระบวนการขันให้แน่นจะวางโบลต์ตามแนวแกนและโหลดล่วงหน้าบนโบลต์ แน่นอนว่าแรงดึงนี้เท่ากับแรงอัดของฝ่ายตรงข้ามที่ใช้กับส่วนประกอบการประกอบ อาจเรียกว่ากำลังขันหรือแรงดึง

ประแจวัดแรงบิด
ประแจแรงบิดเป็นชื่อสามัญสำหรับเครื่องมือช่างที่ใช้กับแรงบิดที่แม่นยำกับข้อต่อ ไม่ว่าจะเป็นโบลต์หรือน็อต ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถวัดแรงหมุน (แรงบิด) ที่ใช้กับโบลต์ ซึ่งต้องตรงกับข้อกำหนด

การเลือกเทคนิคการขันน๊อตหน้าแปลนให้เหมาะสมต้องอาศัยประสบการณ์ การประยุกต์ใช้เทคนิคใด ๆ อย่างถูกต้องยังต้องมีคุณสมบัติของทั้งเครื่องมือที่จะใช้และผู้เชี่ยวชาญที่จะทำงาน ด้านล่างนี้คือวิธีการขันน็อตที่ใช้บ่อยที่สุด:

  • กระชับด้วยมือ
  • ประแจลม
  • ประแจแรงบิดไฮดรอลิก
  • ประแจแรงบิดแบบแมนนวลพร้อมโยกหรือเกียร์
  • ตัวปรับความตึงน๊อตไฮดรอลิก
การสูญเสียแรงบิด
การสูญเสียแรงบิดมีอยู่ในการเชื่อมต่อแบบเกลียวใดๆ ผลรวมของการคลายสลักเกลียว (ประมาณ 10% ในช่วง 24 ชั่วโมงแรกหลังการติดตั้ง) การคืบของปะเก็น การสั่นสะเทือนในระบบ การขยายตัวจากความร้อน และปฏิกิริยายืดหยุ่นระหว่างการขันน็อตให้แน่นทำให้เกิดการสูญเสียแรงบิด เมื่อการสูญเสียแรงบิดถึงระดับวิกฤต ความดันภายในจะเกินแรงอัดที่ยึดปะเก็นเข้าที่ ซึ่งในกรณีนี้อาจเกิดการรั่วไหลหรือระเบิดได้

กุญแจสำคัญในการลดผลกระทบเหล่านี้คือการจัดวางปะเก็นที่เหมาะสม เมื่อทำการติดตั้งปะเก็น จำเป็นต้องนำหน้าแปลนมารวมกันอย่างราบรื่นและขนานกัน ด้วยแรงบิดที่ขันน้อยที่สุด ขันน็อต 4 ตัวให้แน่นตามลำดับการขันที่ถูกต้อง ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและปรับปรุงความปลอดภัย

ความหนาที่ถูกต้องของปะเก็นก็มีความสำคัญเช่นกัน ยิ่งประเก็นหนาขึ้นเท่าไรก็ยิ่งคืบคลานมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งในทางกลับกันก็อาจทำให้สูญเสียแรงบิดในการขันให้แน่นได้ มาตรฐาน ASME สำหรับครีบฟันปลามักแนะนำให้ใช้ปะเก็นขนาด 1.6 มม. วัสดุทินเนอร์สามารถทำงานได้ที่โหลดปะเก็นที่สูงขึ้น ดังนั้นจึงมีแรงดันภายในที่สูงขึ้น

การหล่อลื่นช่วยลดแรงเสียดทาน
การหล่อลื่นช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างการขันให้แน่น ลดการหลุดของสลักเกลียวระหว่างการติดตั้ง และเพิ่มอายุการใช้งาน การเปลี่ยนแปลงค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจะส่งผลต่อปริมาณพรีโหลดที่บรรลุตามแรงบิดกระชับที่กำหนด ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่มากขึ้นส่งผลให้มีการแปลงแรงบิดเป็นพรีโหลดน้อยลง ต้องทราบค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจากผู้ผลิตน้ำมันหล่อลื่นเพื่อตั้งค่าแรงบิดที่ต้องการได้อย่างถูกต้อง

ต้องใช้จาระบีหรือสารป้องกันการจับยึดกับพื้นผิวของน็อตแบริ่งและเกลียวตัวผู้

ลำดับการกระชับ
ผ่านครั้งแรกขันโบลต์แรกให้แน่นเล็กน้อยจากนั้นอันถัดไปตรงข้ามจากนั้นหนึ่งในสี่หมุนเป็นวงกลม (หรือ 90 องศา) เพื่อขันโบลต์ที่สามให้แน่นและตรงข้ามกับอันที่สี่ ทำต่อตามลำดับนี้จนกว่าสลักเกลียวทั้งหมดจะแน่น เมื่อขันหน้าแปลนสี่สลักเกลียวให้แน่น ให้ใช้รูปแบบกากบาท

การเตรียมการยึดหน้าแปลน
เพื่อให้ได้ความรัดกุมในการเชื่อมต่อหน้าแปลน ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องแม่นยำ

ก่อนเริ่มกระบวนการเชื่อมต่อ ต้องดำเนินการตามขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในอนาคต:

  • ทำความสะอาดพื้นผิวหน้าแปลนและตรวจหารอยขีดข่วน พื้นผิวต้องสะอาดและปราศจากตำหนิใดๆ (กระแทก หลุม รอยบุบ ฯลฯ)
  • ตรวจสอบสลักเกลียวและน็อตทั้งหมดว่ามีความเสียหายหรือการกัดกร่อนของเกลียวหรือไม่ เปลี่ยนหรือซ่อมแซมสลักเกลียวหรือน็อตตามความจำเป็น
  • ลบครีบออกจากเธรดทั้งหมด
  • หล่อลื่นเกลียวของสลักเกลียวหรือกระดุมและพื้นผิวของน็อตที่อยู่ติดกับหน้าแปลนหรือแหวนรอง ในการใช้งานส่วนใหญ่ ขอแนะนำให้ใช้แหวนรองชุบแข็ง
  • ติดตั้งปะเก็นใหม่และตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ตรงกลาง อย่าใช้ปะเก็นเก่าหรือใช้ปะเก็นหลายอัน
  • ตรวจสอบการจัดตำแหน่งหน้าแปลนตามมาตรฐานท่อกระบวนการ ASME B31.3
  • ปรับตำแหน่งของน็อตเพื่อให้แน่ใจว่าด้าย 2-3 เกลียวอยู่เหนือส่วนบนของเกลียว
ไม่ว่าจะใช้วิธีการขันแบบใด ต้องตรวจสอบและเตรียมการทั้งหมดก่อน