KHÁI NIỆM, CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI
Khái niệm mặt bích là gì? What is a flange?
Mặt bích là một sản phẩm cơ khí, là khối hình tròn hoặc vuông được chế tạo phổ biến từ phôi thép carbon hoặc phôi thép không rỉ (ngày nay mặt bích còn được chế tạo từ vật liệu đồng và vật liệu nhựa). Mặt bích là phụ kiện kết nối ống, máy bơm, van, và các phụ kiện đường ống khác với nhau thông qua mối liên kết bu lông trên thân để tạo thành một hệ thống đường ống dẫn công nghiệp.
Tại sao phải sử dụng mặt bích?
Mặt bích mang lại những lợi ích to lớn trong thiết kế đường ống:
- Dễ dàng trong việc lắp đặt, kiểm tra và sửa chữa
- Đơn giản trong việc bảo trì và vận hành
- Hiệu quả trong việc kiểm tra và điều chỉnh
Những lĩnh vực thường sử dụng mặt bích: cấp thoát nước, công nghiệp dầu khí,… Nói chung, liên quan đến đường ống là phải sử dụng mặt bích.
Phân loại mặt bích: các loại mặt bích thông dụng trong thiết kế đường ống
Mặt bích hàn cổ - Welding Neck flange (WN)
- Mặt bích hàn cổ Welding Neck flange là loại mặt bích có cổ và cổ được hàn với đầu ống hoặc phụ kiện fitting bằng phương pháp hàn vát mép (butt weld – hàn chữ V). Được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng quan trọng nơi mà mối hàn cần được kiểm tra chất lượng bằng phương pháp siêu âm, chụp chiếu.
- Welding Neck flange là lựa chọn phổ biến cho các hệ thống đường ống áp lực cao do sự chắc chắn của mối hàn butt weld và thiết kế mặt bích giúp giảm tránh việc tập trung áp suất.
- Welding Neck flange thường được chế tạo bằng phương pháp rèn, mỏng hơn so với hầu hết các mặt bích khác cùng kích thước ống nhưng nó thật sự vững chắc, tin cậy và hiệu quả.
1. Weld Neck flange
2. Butt Weld
3. Pipe or Fitting
Mặt bích hàn bọc đúc - Socket Weld Flange (SW)
- Mặt bích hàn bọc đúc Socket Weld flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng duy nhất một mối ghép hàn ở một phía, thường được sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ áp lực cao.
- Khác với mặt bích hàn cổ Welding Neck flange, ống được đưa vào bên trong mặt bích socket weld cho đến khi đầu ống cách phần bọc đúc một khoảng vừa phải (khoảng cách này gọi là expansion gap) và mối hàn điền đầy (filled weld) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên ngoài của mặt bích và thân ống. Kinh nghiệm tạo khoảng cách expansion gap: ống được đưa vào mặt bích đến độ sâu tối đa, sau đó rút ra khoảng 1/16” (1.6mm)
- Chú ý: Mặt bích hàn bọc đúc là mặt bích không được dùng để hàn gắn kết trực tiếp với phụ kiện fitting.
1. Socket Weld flange
2. Filled weld
3. Pipe
X = Expansion gap
Mặt bích hàn trượt - Slip-on Flange (SO)
- Không có phần bọc đúc như mặt bích Socket Weld flange, mặt bích hàn trượt Slip-on flange có đường kính trong lớn hơn đường kính ống một chút để có thể trượt thoải mái trên đường ống.
- Mặt bích hàn trượt Slip-on flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng cách hàn cả mặt ngoài và mặt trong mặt bích.
+ Mối hàn điền đầy mặt ngoài (filled weld outside) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên ngoài của mặt bích và thân ống tương tự như mối hàn của mặt bích socket weld.
+ Mối hàn điền đầy mặt trong (filled weld inside) được thực hiện ở phần tiếp xúc bên trong của mặt bích và đầu ống. Khi đưa ống vào bên trong mặt bích cần chú ý: đầu ống không quá sát với bề mặt mặt bích (như hình bên) mà cần có một khoảng hở để không gây hư hỏng mặt bích, thông thường khoảng cách này bằng với độ dày thành ống cộng thêm 3mm.
- Chú ý: Mặt bích hàn trượt là mặt bích không được dùng để hàn gắn kết trực tiếp với phụ kiện fitting.
1. Slip On flange
2. Filled weld outside
3. Filled weld inside
4. Pipe
Mặt bích ren – Threaded Flange (TF)
- Mặt bích ren Threaded flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống bằng mối ghép ren: mặt bích là ren trong còn ống là ren ngoài.
- Mối ghép ren khá yếu và dễ rò rỉ khi phải chịu áp lực cao nhưng mặt bích ren Threaded flange là loại mặt bích được dùng trong các đường ống mà tại đó việc hàn nối không thể thực hiện được, thường được sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ và các khu vực dễ cháy mà việc hàn là rất nguy hiểm
- Khi sử dụng mặt bích ren thì lưu ý đến độ dày thành ống: thành ống dày giúp dễ dàng gia công bước ren mà không làm mỏng ống gây đứt gãy vị trí nối ren với mặt bích.
1. Threaded flange
2. Thread
3. Pipe
Mặt bích mù - Blind Flange (BF)
- Mặt bích mù Blind flange là loại mặt bích phổ biến, không có lỗ ở giữa và thường được sử dụng để đóng kín các đầu ống chờ tạm thời mà có thể tháo lắp trở lại dễ dàng bất cứ lúc nào.
- Mặt bích mù được sử dụng làm kín các đường ống, giúp cho quá trình thử áp hệ thống tiến hành một cách dễ dàng hơn
1. Blind flange
2. Stud Bolt
3. Gasket
4. Other flange
Mặt bích lỏng - Lap Joint Flange (LJ)
- Mặt bích lỏng Lap Joint flange thường được sử dùng đi kèm với một đoạn ống ngắn gọi là Stub End. Phụ kiện Stub End được hàn trực tiếp với ống và được giữ bởi mặt bích Lap Joint.
- Lap Joint flange được sử dụng trong đường ống ngắn áp lực thấp, trong những ứng dụng không quan trọng, là một giải pháp sử dụng kết nối mặt bích rẻ tiền.
- Ưu điểm của mặt bích lỏng lap joint flange:
+ Lap Joint flange được thiết kế có thể trượt trên đường ống và xoay quanh Stub End, dễ dàng điều chỉnh hướng ống khi lắp đặt.
+ Lap Joint flange không tiếp xúc trực tiếp với chất lưu trong đường ống nên thường được chế tạo bằng thép carbon rẻ tiền và đi kèm với phụ kiện stub end chống ăn mòn.
+ Lap Joint flange có thể được tái sử dụng, có đầy đủ các kích thước như những mặt bích loại khác.
1. Lap Joint flange
2. Stub End
3. Butt weld
4. Pipe or Fitting
