มิติของหน้าแปลนคืออะไร?

I. บทนำ

 

หน้าแปลนเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบท่อทำหน้าที่เป็นขอบที่ยื่นออกมาขอบซี่โครงหรือปลอกคอที่ใช้เพื่อเสริมสร้างวัตถุติดกับวัตถุอื่นหรือจัดเตรียมสถานที่ของสิ่งที่แนบมา ในบริบทของระบบท่อหน้าแปลนนั้นขาดไม่ได้สำหรับการเชื่อมต่อท่อวาล์วปั๊มและอุปกรณ์อื่น ๆ

 

ขนาดของหน้าแปลน เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่กำหนดขนาดรูปร่างและความเข้ากันได้กับส่วนประกอบอื่น ๆ มิติเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการรับรองความเหมาะสมการจัดตำแหน่งและการปิดผนึกในระบบและโครงสร้างเชิงกลต่างๆ ขนาดหน้าแปลนที่แม่นยำมีส่วนสำคัญต่อความสมบูรณ์โดยรวมความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการประกอบเครื่องจักรกลในอุตสาหกรรมในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลก

 

การทำความเข้าใจขนาดหน้าแปลนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิศวกรนักออกแบบและช่างเทคนิคที่ทำงานกับระบบท่อ ความรู้ที่เหมาะสมเกี่ยวกับมิติเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าหน้าแปลนที่เหมาะสมจะถูกเลือกสำหรับแต่ละแอปพลิเคชันซึ่งนำไปสู่การดำเนินงานที่เชื่อถือได้และปลอดภัยในการตั้งค่าอุตสาหกรรมที่หลากหลาย

 

ii. มาตรฐานหน้าแปลนและการรับรอง

 

ขนาดของหน้าแปลนได้มาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสอดคล้องและความสามารถในการใช้แทนกันในผู้ผลิตและแอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกัน มาตรฐานหลักสองประการควบคุมมิติหน้าแปลน:

 

A. ANSI (สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน) การรับรอง:

หน้าแปลนที่ได้รับการรับรองจาก ANSI นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาและให้ความแข็งแรงเพิ่มเข้ากับระบบกลไกโครงสร้างและชุดประกอบ มาตรฐาน ANSI B16.5 ระบุขนาดสำหรับหน้าแปลนที่ใช้ในระบบท่อ มาตรฐานนี้ครอบคลุมการจัดอันดับอุณหภูมิความดันวัสดุขนาดความคลาดเคลื่อนการทำเครื่องหมายการทดสอบและวิธีการกำหนดช่องเปิดสำหรับหน้าแปลนท่อและอุปกรณ์หน้าแปลน

 

B. DIN EN1092 มาตรฐาน:

มาตรฐานยุโรปนี้ยังใช้กันทั่วไปและให้ข้อมูลจำเพาะสำหรับขนาดหน้าแปลนในหน่วยเมตริก มันครอบคลุมหน้าแปลนวงกลมสำหรับท่อ, วาล์ว, อุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมที่กำหนดโดย PN (ความดันเล็กน้อย) มาตรฐานรวมถึงหน้าแปลนที่ทำจากวัสดุต่าง ๆ เช่นเหล็กเหล็กหล่อโลหะผสมทองแดงและโลหะผสมอลูมิเนียม

 

มาตรฐานเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าหน้าแปลนที่ผลิตโดย บริษัท ต่าง ๆ นั้นเข้ากันได้และใช้แทนกันได้ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมท่อทั่วโลก

 

iii. ประเภทของหน้าแปลน

 

มีหลาย ประเภทของหน้าแปลน แต่ละอันมีลักษณะเฉพาะมิติของตัวเอง:

 

A. ANSI คลาสหน้าแปลน:

หน้าแปลนเหล่านี้แบ่งตามคลาสความดัน (เช่นคลาส 150, 300, 600, 900, 1500, 2500) และมีขนาดที่แตกต่างกันไปตามระดับคลาสและขนาดท่อเล็กน้อย หน้าแปลนคลาส ANSI มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซสารเคมีและปิโตรเคมี

 

B. หน้าแปลนตาบอด:

หน้าแปลนรูปดิสก์ที่เป็นของแข็งใช้ในการปิดปลายระบบท่อ ขนาดของหน้าแปลนตาบอดรวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกความหนาและรูปแบบรูโบลต์ พวกเขาใช้เพื่อปิดผนึกปลายระบบท่อหรือสำหรับการทดสอบความดัน

 

C. หน้าแปลนลื่น:

หน้าแปลนประเภทนี้สไลด์เหนือท่อและเชื่อมเข้าที่ ขนาดหน้าแปลนลื่นรวมถึงเจาะ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและขนาดฮับ พวกเขาจัดเรียงง่ายและมักใช้ในการใช้งานแรงดันต่ำ

 

D. หน้าแปลนกรอง:

หรือที่รู้จักกันในชื่อหน้าแปลนเกลียวประเภทนี้มีเธรดภายในที่อนุญาตให้ขันเข้ากับท่อเกลียวโดยตรง ขนาดของหน้าแปลนที่มีเกล็ดรวมถึงขนาดของด้ายเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนา โดยทั่วไปแล้วจะใช้ในเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กระบบความดันต่ำกว่า

 

iv. ขนาดหน้าแปลนคีย์

 

ขนาดหลักของหน้าแปลนรวมถึง:

 

A. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (O):

เส้นผ่านศูนย์กลางโดยรวมของหน้าแปลน มิตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างความมั่นใจว่าเหมาะสมภายในพื้นที่ว่างในระบบท่อ

 

B. เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมสลักเกลียว (W):

เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมที่ศูนย์กลางของรูโบลต์อยู่ มิตินี้มีความสำคัญสำหรับการจัดตำแหน่งที่เหมาะสมของหน้าแปลนผสมพันธุ์

 

C. ความหนาของหน้าแปลน (TF):

ความหนาของหน้าแปลนที่จุดที่หนาที่สุด มิตินี้มีผลต่อความแข็งแรงและความสามารถของหน้าแปลนในการทนต่อแรงกดดัน

 

D. เส้นผ่านศูนย์กลางรูโบลต์ (D):

เส้นผ่านศูนย์กลางของแต่ละรูสลักเกลียว มิตินี้ต้องตรงกับขนาดของสลักเกลียวที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อ

 

E. จำนวนรูโบลต์:

จำนวนหลุมทั้งหมดสำหรับสลักเกลียวรอบหน้าแปลน สิ่งนี้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดหน้าแปลนและระดับความดัน

 

นี่คือตารางตัวอย่างที่แสดงมิติสำคัญเหล่านี้สำหรับหน้าแปลน ANSI Class 150:

 

NPS	เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (O)	เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมสลักเกลียว (W)	ความหนาของหน้าแปลน (TF)	เส้นผ่านศูนย์กลางรูโบลต์ (D)	จำนวนรูโบลต์
1/2 '	90.00 มม. (3.54 ')	60.30 มม. (2.37 ')	9.60 มม. (0.38 ')	15.88 มม. (5/8 ')	4
1 '	110.00 มม. (4.33 ')	79.40 มม. (3.13 ')	12.70 มม. (0.50 ')	15.88 มม. (5/8 ')	4
2 '	150.00 มม. (5.91 ')	120.70 มม. (4.75 ')	17.50 มม. (0.69 ')	19.05 มม. (3/4 ')	4
4 '	230.00 มม. (9.06 ')	190.50 มม. (7.50 ')	22.30 มม. (0.88 ')	19.05 มม. (3/4 ')	8
8 '	345.00 มม. (13.58 ')	298.50 มม. (11.75 ')	27.00 มม. (1.06 ')	22.23 มม. (7/8 ')	8

 

V. ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดหน้าแปลน

 

มีหลายปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของหน้าแปลน:

 

A. ขนาดท่อเล็กน้อย (NPS):

การกำหนดขนาดมาตรฐานของท่อที่หน้าแปลนได้รับการออกแบบให้พอดี เมื่อ NPS เพิ่มขึ้นขนาดของหน้าแปลนมักจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

 

B. ระดับความดัน:

การจัดอันดับความดันที่สูงขึ้นโดยทั่วไปต้องใช้หน้าแปลนที่ใหญ่ขึ้นและหนาขึ้นเพื่อทนต่อแรงที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นหน้าแปลนคลาส 600 จะมีขนาดที่ใหญ่กว่าหน้าแปลนคลาส 150 สำหรับ NPs เดียวกัน

 

C. วัสดุ:

ประเภทของวัสดุที่ใช้อาจส่งผลต่อความหนาที่ต้องการและขนาดโดยรวมของหน้าแปลน ตัวอย่างเช่นหน้าแปลนที่ทำจากวัสดุที่แข็งแรงเช่นสแตนเลสอาจบางกว่าหน้าแปลนเทียบเท่าที่ทำจากวัสดุที่นุ่มกว่าเช่นเหล็กหล่อ

 

VI. ขนาดหน้าแปลน ANSI

 

ขนาดหน้าแปลน ANSI แตกต่างกันไปตามระดับความดันและขนาดท่อเล็กน้อย นี่คือภาพรวมโดยละเอียดเพิ่มเติมของช่วงมิติสำหรับชั้นเรียนที่แตกต่างกัน:

 

A. Class 150:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีตั้งแต่ 90 มม. (3.54 ') สำหรับ 1/2 ' NPS ถึง 915 มม. (36.02 ') สำหรับ 24 ' NPS

 

B. ชั้น 300:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีตั้งแต่ 95 มม. (3.74 ') สำหรับ 1/2 ' NPS ถึง 915 มม. (36.02 ') สำหรับ 24 ' NPS

 

C. Class 400:

คล้ายกับคลาส 300 ที่มีหน้าแปลนหนาขึ้นเล็กน้อยเพื่อรองรับแรงกดดันที่สูงขึ้น

 

D. Class 600:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีตั้งแต่ 95 มม. (3.74 ') สำหรับ 1/2 ' NPS ถึง 940 มม. (37.01 ') สำหรับ 24 ' NPS

 

E. Class 900:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีตั้งแต่ 120 มม. (4.72 ') สำหรับ 1/2 ' NPS ถึง 1,040 มม. (40.94 ') สำหรับ 24 ' NPS

 

F. Class 1500:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีตั้งแต่ 120 มม. (4.72 ') สำหรับ 1/2 ' NPS ถึง 1,170 มม. (46.06 ') สำหรับ 24 ' NPS

 

G. Class 2,500:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีตั้งแต่ 135 มม. (5.31 ') สำหรับ 1/2 ' NPS ถึง 760 มม. (29.92 ') สำหรับ 12 ' NPS

 

นี่คือตารางเปรียบเทียบสำหรับหน้าแปลน Class 150 และ Class 600 สำหรับขนาด NP ที่เลือก:

 

NPS	คลาส 150 OD	ความหนาระดับ 150	คลาส 600 OD	ความหนาระดับ 600
1/2 '	90 มม. (3.54 ')	9.6 มม. (0.38 ')	95 มม. (3.74 ')	14.3 มม. (0.56 ')
2 '	150 มม. (5.91 ')	17.5 มม. (0.69 ')	165 มม. (6.50 ')	25.4 มม. (1.00 ')
4 '	230 มม. (9.06 ')	22.3 มม. (0.88 ')	275 มม. (10.83 ')	38.1 มม. (1.50 ')
8 '	345 มม. (13.58 ')	27.0 มม. (1.06 ')	420 มม. (16.54 ')	55.6 มม. (2.19 ')

 

vii. ขนาดหน้าแปลนดิน

 

มีการระบุขนาดหน้าแปลน DIN ในหน่วยเมตริก ในขณะที่เอกสารที่ให้ไว้ไม่ได้ให้ข้อมูลที่ครอบคลุมเกี่ยวกับหน้าแปลน DIN แต่ก็น่าสังเกตว่ามาตรฐาน DIN มักใช้การจัดอันดับความดันที่แสดงเป็น PN (ความดันเล็กน้อย) แทนชั้นเรียน

 

ตัวอย่างเช่นการจัดอันดับความดัน DIN ทั่วไป ได้แก่ PN10, PN16, PN25, PN40 และอื่น ๆ ขนาดของหน้าแปลนเหล่านี้จะเป็นไปตามรูปแบบที่คล้ายกับหน้าแปลน ANSI ที่มีหน้าแปลนที่ใหญ่และหนาขึ้นสำหรับการจัดอันดับความดันที่สูงขึ้น

 

VIII ความสำคัญของขนาดหน้าแปลนที่แม่นยำ

 

ขนาดหน้าแปลนที่แม่นยำมีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ:

 

A. สร้างความมั่นใจว่าเหมาะสมและจัดตำแหน่งที่เหมาะสมในระบบท่อ:

ขนาดที่แม่นยำทำให้มั่นใจได้ว่าหน้าแปลนผสมผสานกันอย่างถูกต้องและกับส่วนประกอบอื่น ๆ ในระบบท่อ การจัดตำแหน่งที่เหมาะสมนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยและปราศจากการรั่วไหล

 

B. การรักษาความสมบูรณ์ของระบบและป้องกันการรั่วไหล:

ขนาดหน้าแปลนที่ถูกต้องโดยเฉพาะพื้นที่หน้าแปลนหน้าแปลนและปะเก็นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างซีลที่มีประสิทธิภาพ ขนาดที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่การเยื้องศูนย์ช่องว่างหรือการบีบอัดปะเก็นไม่เพียงพอส่งผลให้เกิดการรั่วไหล

 

C. สร้างความมั่นใจในการดำเนินงานที่ปลอดภัยภายใต้เงื่อนไขความดันและอุณหภูมิที่ระบุ:

ขนาดของหน้าแปลนคำนวณเพื่อทนต่อความดันและอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง ขนาดที่แม่นยำตรวจสอบให้แน่ใจว่าหน้าแปลนสามารถมีสื่ออย่างปลอดภัยภายในระบบท่อภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้

 

ทรงเครื่อง การอ่านและการตีความตารางมิติหน้าแปลน

 

โดยทั่วไปตารางมิติหน้าแปลนให้:

 

A. การวัดในทั้งตัวชี้วัด (MM) และหน่วยอิมพีเรียล (นิ้ว):

สัญกรณ์คู่นี้ช่วยให้การอ้างอิงได้ง่ายโดยไม่คำนึงถึงระบบการวัดที่ต้องการ

 

B. ขนาดที่สำคัญเช่นเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมสลักเกลียวความหนาของหน้าแปลนและเส้นผ่านศูนย์กลางรูโบลต์:

นี่คือการวัดที่สำคัญที่จำเป็นสำหรับการเลือกหน้าแปลนที่เหมาะสมและการติดตั้ง

 

C. ข้อมูลที่จัดโดยขนาดท่อและระดับความดัน:

องค์กรนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถค้นหาขนาดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะได้อย่างรวดเร็ว

 

นี่คือตัวอย่างของวิธีการอ่านตารางมิติหน้าแปลน:

 

NPS	OD (มม./นิ้ว)	BCD (มม./นิ้ว)	ความหนา (มม./นิ้ว)	Bolt Hole Dia (มม./นิ้ว)	จำนวนหลุม
2 '	150.00 / 5.91	120.70 / 4.75	17.50 / 0.69	19.05 / 0.75	4

 

ในตัวอย่างนี้สำหรับหน้าแปลน 2 'NPS:

- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) คือ 150.00 มม. หรือ 5.91 นิ้ว

- เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมสลักเกลียว (BCD) คือ 120.70 มม. หรือ 4.75 นิ้ว

- ความหนาของหน้าแปลนคือ 17.50 มม. หรือ 0.69 นิ้ว

- เส้นผ่านศูนย์กลางรูโบลต์คือ 19.05 มม. หรือ 0.75 นิ้ว

- มีรูโบลต์ 4 รู

 

X. การเลือกหน้าแปลนด้านขวา

 

เมื่อเลือกหน้าแปลนให้พิจารณา:

 

A. ข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะรวมถึงการจัดอันดับความดันและอุณหภูมิ:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคลาสหน้าแปลนมีความเหมาะสมสำหรับความดันสูงสุดและอุณหภูมิของระบบ

 

B. ความเข้ากันได้กับระบบท่อที่เชื่อมต่อ:

หน้าแปลนต้องตรงกับขนาดของท่อและประเภท (เช่นกำหนดการ) ที่ใช้ในระบบ

 

C. ความเหมาะสมของวัสดุสำหรับสภาพแวดล้อมการดำเนินงาน:

พิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นความต้านทานการกัดกร่อนความสุดขั้วอุณหภูมิและความเข้ากันได้ทางเคมี

 

xi. บทสรุป

 

การทำความเข้าใจขนาดหน้าแปลนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบติดตั้งและรักษาระบบท่อที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย มาตรฐานประเภทและชั้นเรียนที่หลากหลายมีตัวเลือกที่หลากหลายเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรม

 

ในขณะที่ระบบกลไกยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องการยึดมั่นในขนาดหน้าแปลนมาตรฐานทำให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้และความน่าเชื่อถือในการใช้งานและอุตสาหกรรมต่างๆ วิศวกรและช่างเทคนิคจะต้องรับทราบเกี่ยวกับมาตรฐานและมิติเหล่านี้เพื่อทำการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดในโครงการของพวกเขา

 

การเลือกและการใช้หน้าแปลนที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับข้อมูลมิติที่ถูกต้องมีส่วนสำคัญต่อความปลอดภัยประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของระบบท่อในการใช้งานอุตสาหกรรมนับไม่ถ้วนทั่วโลก