Mặt bích hay còn gọi là tấm mặt bích hay mặt bích là bộ phận dùng để kết nối các đường ống với nhau. Nó được gắn vào đầu ống. Mặt bích có lỗ để bu lông xuyên qua, nối chặt hai mặt bích. Một miếng đệm được sử dụng để bịt kín giữa các mặt bích.
Các kết nối giữa các thành phần vùng chứa có thể không-tháo rời được (hàn) hoặc có thể tháo rời. Do yêu cầu của quá trình sản xuất và để dễ sản xuất, vận chuyển, lắp đặt và bảo trì, các kết nối mặt bích có thể tháo rời thường được sử dụng giữa các xi lanh, xi lanh và đầu, ống và ống dẫn, ống và van.
Mặc dù các cấu trúc có thể tháo rời bao gồm kết nối mặt bích, kết nối ren và kết nối ổ cắm, kết nối mặt bích được sử dụng rộng rãi nhất trong các thiết bị và đường ống hóa học và dược phẩm do những ưu điểm độc đáo của chúng như khả năng bịt kín đáng tin cậy, độ bền cao và khả năng ứng dụng rộng rãi.
Cấu trúc kết nối mặt bích và cơ chế niêm phong
Cơ chế hoạt động: Bằng cách-siết chặt các bu lông trước, miếng đệm giữa các bề mặt bịt kín mặt bích được nén và nén chặt, lấp đầy các khoảng trống không bằng phẳng trên bề mặt bịt kín mặt bích, ngăn chặn sự rò rỉ thẩm thấu của môi trường qua các lỗ mao dẫn bên trong miếng đệm và rò rỉ bề mặt giữa miếng đệm và bề mặt bịt kín. Điều này đạt được sự-niêm phong trước.
Các điều kiện để đảm bảo kết nối mặt bích chống rò rỉ- là: trong quá trình-siết trước, áp suất-siết trước tác động lên miếng đệm không thấp hơn áp suất bịt kín-siết trước; trong quá trình vận hành, áp suất dư tác dụng lên miếng đệm không được thấp hơn áp suất bịt kín làm việc.
Các loại mặt bích
Phân loại dựa trên mức độ tích hợp giữa mặt bích và thiết bị hoặc đường ống:
1. Mặt bích tích hợp
Mặt bích-trượt: Được sử dụng trong các ứng dụng có nhiệt độ và áp suất tương đối thấp. (Các giá trị nhiệt độ và áp suất cụ thể được cung cấp trong tiêu chuẩn.)
Mặt bích hàn giáp mép: Thích hợp cho các ứng dụng quan trọng có áp suất và nhiệt độ cao hơn cũng như các vật liệu độc hại, dễ cháy và nổ. Chi phí cao hơn.
Sự khác biệt giữa mặt bích hàn-trên và mặt bích{1}}hàn đối đầu:
1. Các loại mối hàn khác nhau: Các mối hàn-trượt trên không thể được kiểm tra bằng tia X, trong khi các mối hàn giáp mép-có thể; mối hàn-trượt bao gồm hai mối hàn vòng góc, trong khi mối hàn giáp mép-bao gồm một mối hàn vòng giáp mép duy nhất.
2. Áp suất danh nghĩa khác nhau: Áp suất danh nghĩa của vết trượt{1}}trên mặt bích là 0,6-4,0 MPa, trong khi áp suất danh nghĩa của mặt bích cổ mối hàn là 1-25 MPa. Rõ ràng, mặt bích trượt phù hợp với mức áp suất thấp hơn.
3. Các phương thức kết nối khác nhau: Mặt bích-trượt thường chỉ có thể được kết nối với đường ống chứ không thể kết nối trực tiếp với phụ kiện cổ; Mặt bích cổ hàn thường có thể được kết nối trực tiếp với tất cả các phụ kiện cổ hàn (bao gồm cả khuỷu tay, chữ T, bộ giảm tốc, v.v.), bao gồm cả đường ống.
2. Mặt bích lỏng lẻo
Đặc điểm: Mặt bích không được nối với đường ống hoặc thùng chứa. Nó phù hợp cho các ứng dụng áp suất-thấp và không tạo thêm ứng suất uốn trên kim loại màu-kim loại màu, thiết bị và vỏ ống bằng thép không gỉ. Khi được làm bằng thép carbon, nó có thể tiết kiệm việc tiêu thụ kim loại quý. Tuy nhiên, mặt bích lỏng lẻo có độ cứng kém.
Phương pháp kết nối mặt bích với thùng chứa hoặc đường ống:
Hình ảnh
Tay áo trên một mặt bích
Hình ảnh
Bọc trên một vòng hàn
Hình ảnh
Tay áo trên một chiếc nhẫn
3. Mặt bích có ren
Được sử dụng rộng rãi trên các đường ống có đường kính -nhỏ, áp suất cao{1}}, mặt bích tạo thêm ứng suất tương đối thấp lên thành ống.
Hình ảnh
Hình dạng mặt bích
Nói chung, mặt bích có sẵn ở dạng đĩa hoặc hình dạng cổ đĩa và một số có hình vuông hoặc hình bầu dục (hình thắt lưng).
Hình ảnh
Mặt bích vuông
Hình ảnh
Mặt bích tròn
Hình ảnh
Mặt bích hình bầu dục
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc niêm phong mặt bích
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến việc bịt kín mặt bích bao gồm: tải trước bu lông, loại bề mặt bịt kín, hiệu suất của miếng đệm, độ cứng của mặt bích và điều kiện vận hành.
Các loại bề mặt niêm phong:
Hình ảnh
Loại mặt phẳng: Cấu trúc đơn giản, dễ gia công, thuận tiện cho việc chống ăn mòn hoặc lót. Tuy nhiên, miếng đệm dễ bị ép đùn và khó siết chặt, phù hợp với các ứng dụng-áp suất thấp, kích thước{2}}nhỏ, không-độc hại với yêu cầu bịt kín thấp.
Hình ảnh
Loại mặt nâng: Định tâm tốt, hiệu suất bịt kín tốt, phù hợp với các ứng dụng-áp suất trung bình và nhiệt độ{1}}cao.
Hình ảnh
Loại lưỡi và rãnh: Định tâm tốt, độ kín đáng tin cậy, chiều rộng miếng đệm nhỏ và yêu cầu lực kẹp thấp, thích hợp cho các ứng dụng dễ cháy, nổ, độc hại và{0}}áp suất cao. Gia công và bảo trì tương đối khó khăn.
Nguyên tắc lựa chọn bề mặt kẹp là: đảm bảo độ kín đáng tin cậy, cố gắng dễ gia công, lắp ráp thuận tiện và chi phí thấp.
Hiệu suất đệm
Trong các kết nối mặt bích, hiệu quả bịt kín phần lớn phụ thuộc vào hiệu suất bịt kín của miếng đệm.
1. Yêu cầu về vật liệu: Chống ăn mòn, không làm nhiễm bẩn sản phẩm, có độ đàn hồi nhất định, độ bền và độ linh hoạt cơ học phù hợp, không dễ bị hư hỏng, cứng hoặc mềm khi thay đổi nhiệt độ.
2. Phân loại:
Hình ảnh
Tiêu chuẩn cho mặt bích bình áp lực và mặt bích ống
Mặt bích tàu chỉ được sử dụng để kết nối giữa các vỏ tàu, chẳng hạn như kết nối giữa các phần hoặc giữa các phần và đầu. Mặt bích ống chỉ được sử dụng để kết nối giữa các đường ống.
Lưu ý đặc biệt: Cả hai không thể thay thế cho nhau!!!
Mặt bích bình áp lực: JB/T4700~4707 "Mặt bích bình áp lực"
Mặt bích ống:
HG20592~20635 "Mặt bích, miếng đệm và chốt ống thép"
GB/T9112~9125 "Mặt bích ống thép"
JB/T74~90 "Mặt bích, vòng đệm và chốt ống thép"
Ba thông số quan trọng trong tiêu chuẩn mặt bích
1. Đường kính danh nghĩa DN:
Đường kính danh nghĩa của mặt bích đề cập đến đường kính danh nghĩa của thùng chứa hoặc đường ống mà nó kết nối. Đường kính danh nghĩa của thùng chứa là đường kính trong của nó (trừ thùng chứa có ống làm thân hình trụ). Đường kính danh nghĩa của ống dùng để chỉ đường kính danh nghĩa của nó, là giá trị giữa đường kính trong và ngoài của ống, với hầu hết các giá trị gần với đường kính trong. Các ống thép có cùng đường kính danh nghĩa có cùng đường kính ngoài, nhưng do độ dày khác nhau nên đường kính trong cũng thay đổi. Xem Bảng 14-1.
2. Áp suất danh định PN:
Áp suất danh nghĩa là mức áp suất được sử dụng để thiết lập các tiêu chuẩn. Xem Bảng 14-2.
3. Áp suất làm việc tối đa cho phép:
Áp suất danh nghĩa trong tiêu chuẩn mặt bích bình chịu áp lực được xác định dựa trên vật liệu mặt bích 16Mn (hoặc 16MnR) và nhiệt độ thiết kế là 200 độ. Khi vật liệu mặt bích và nhiệt độ thay đổi, áp suất làm việc tối đa cho phép của mặt bích sẽ tăng hoặc giảm. Ví dụ, áp suất làm việc tối đa cho phép của mặt bích hàn cổ dài trong Bảng 14-3.
Cách chọn mặt bích bình chịu áp lực
Chọn mặt bích cho vỏ hoặc đầu bình có đường kính trong Di, áp suất thiết kế p và nhiệt độ thiết kế t.
1. Dựa trên đường kính danh nghĩa DN và áp suất thiết kế p của bình, hãy tham khảo Bảng 1 của JB/T4700 để xác định ban đầu loại kết cấu của mặt bích (Mặt bích hàn mặt phẳng-loại A, mặt bích hàn mặt phẳng-loại B hoặc mặt bích hàn cổ dài).
2. Dựa trên áp suất thiết kế p của bình, nhiệt độ thiết kế t và vật liệu mặt bích được sử dụng, xác định PN của mặt bích đã chọn theo Bảng 6 hoặc Bảng 7 của JB/T4700 (Bảng áp suất làm việc tối đa cho phép).
3. Dựa trên PN và DN, hãy tham khảo Bảng 1 của JB/T4700 để xác minh xem loại mặt bích được xác định ban đầu có đáp ứng các yêu cầu hay không. Nếu không, loại mặt bích hoặc vật liệu cần phải được thay đổi và PN cần được xác định lại.
4. Xác định kích thước mặt bích theo JB/T4701 (Loại A), 4702 (Loại B) hoặc 4703 (hàn cổ dài).
