Mặt bích là một loại khớp nối ống phẳng có các lỗ tròn hoặc vuông để lắp các loại ốc vít (bu lông, đinh tán, v.v.). Các bộ phận này được sử dụng để tạo ra một mối nối có độ bền cao và kín nước trên một đoạn đường ống dài.
Mối nối mặt bích cho ống thép là một phương pháp rất phổ biến. Chúng có các lỗ được bố trí đều nhau để bắt bu lông và đinh tán.
Các mối nối mặt bích không phổ biến lắm trong các hệ thống dân dụng. Loại công nghệ này được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp. Nếu cần lắp đặt một bộ phận mặt bích bằng thép, cần đặc biệt chú ý đến tất cả các ký hiệu theo các tiêu chuẩn liên quan.
Các khớp nối mặt bích đã trở thành loại đầu nối thép tháo rời phổ biến nhất trong các ngành hóa chất, công nghiệp, nhà ở và tiện ích. Điều này là do thiết kế kín nước, cấu tạo đơn giản, dễ sản xuất và lắp đặt.
Mặt bích là gì và nó hoạt động như thế nào?
Thuật ngữ "mặt bích" không chỉ bao gồm một phụ kiện đường ống mà còn là một phương pháp cố định đường ống, được sử dụng trong thực tế ở tất cả các ngành công nghiệp. Các mối nối mặt bích của ống thép được đặc trưng bởi độ kín và độ bền cao.
Hơn nữa, mối nối có thể tháo rời. Điều này có nghĩa là sau khi tháo ra, tất cả các sửa chữa cần thiết có thể được thực hiện và đoạn đường ống có thể được tái sử dụng. Các mối nối mặt bích cho ống thép được lựa chọn dựa trên mục đích sử dụng của mạng lưới, và nhiều loại mặt bích khác nhau được làm từ các vật liệu khác nhau được sử dụng.
Với nhiều lựa chọn về thép, người ta phân biệt các loại kết cấu chính sau:
- Các tùy chọn truyền dẫn trực tiếp. Chúng được sử dụng thành công để kéo dài chiều dài đường ống.
- Mặt bích trơn. Đây là phiên bản không có tính khả thi của các bộ phận này.
Thực tế cho thấy, mặt bích là các bộ phận kết nối được lắp đặt trong các mạng lưới dài hạn và trong các đường ống có áp suất bên trong cao, nhưng các mối nối liền khối bằng phương pháp hàn lại được ưu tiên hơn.
Việc lưu thông chất lỏng trong đường ống được tạm dừng trước khi lắp đặt và chỉ được khởi động lại sau khi tất cả công việc đã hoàn tất. Cần đặc biệt chú ý đến áp suất; nên tăng dần tải trọng lên bộ phận này.
Các lĩnh vực ứng dụng của các bộ phận kết nối
Khi thảo luận về chi tiết này, điều quan trọng là phải làm rõ rằng nó không phải là một bộ phận dùng để cố định. Mục đích chính của thiết bị này là tạo ra cấu trúc hỗ trợ cho các bu lông cố định đồng thời đảm bảo độ kín khít.
Là một bộ phận đóng ngắt hoặc kết nối, chúng được sử dụng trong mạng lưới tiện ích thuộc lĩnh vực nhà ở và dịch vụ công cộng cũng như trong ngành sản xuất dầu khí. Chúng cũng được lắp đặt rộng rãi trong ngành công nghiệp nhiên liệu và khí đốt. Trong các ngành công nghiệp này, các mối nối mặt bích cực kỳ bền và lâu dài được sử dụng để lắp đặt các thiết bị đo lường vào mạng lưới.
Các công nghệ sản xuất và loại vật liệu khác nhau cho các bộ phận này cho phép vận hành hiệu quả các mạng lưới vận chuyển các chất ăn mòn dưới áp suất cao.
Khi lắp đặt hệ thống đường ống thép, người ta thường sử dụng các đĩa làm từ vật liệu tương tự. Điều này tạo ra áp lực tải trọng đồng đều và giúp bảo vệ các bộ phận khỏi hư hỏng do biến động nhiệt độ.
Hư hỏng như vậy thường thấy ở các mối nối trên các vật liệu có độ dẫn nhiệt khác nhau. Mặt bích bằng gang, nhôm, đồng thau và đồng được sử dụng trên ống thép. Tuy nhiên, các sản phẩm thép carbon vẫn là lựa chọn hàng đầu không thể phủ nhận cho loại công việc này. Có một số lý do cho điều này:
- Không tốn kém lắm.
- Tính thực tiễn.
- Dễ xử lý.
Các mối nối mặt bích được tìm thấy trong mọi ngành công nghiệp. Sự đa dạng về vật liệu được sử dụng để chế tạo các thiết bị này cho phép sử dụng hiệu quả bất kỳ đường ống nào.
Một số loại hệ thống yêu cầu rãnh đặc biệt dành cho gioăng. Các mối nối mặt bích trong mạng lưới truyền dẫn khí cần được kiểm tra đặc biệt cẩn thận. Chúng đòi hỏi các mặt bích đã trải qua quá trình kiểm tra chất lượng chi tiết.
Tính năng và thông số kỹ thuật
Đặc điểm chính của các loại ốc vít mặt bích là các đặc tính thiết kế của chúng. Tại Nga và các nước CIS, các tiêu chuẩn phổ biến nhất là:
- Tiêu chuẩn GOST 12820-80 quy định các đặc điểm thiết kế của mặt bích hàn dạng phẳng.
- Tiêu chuẩn GOST 12821-80 quy định các đặc tính thiết kế của mặt bích hàn đối đầu.
- Tiêu chuẩn GOST 12822-80. Tài liệu này định nghĩa các đặc tính thiết kế của mặt bích thép được lắp trên đĩa hàn.
Các thiết bị thuộc ba nhóm chính này được thiết kế để kết nối trực tiếp giữa mạng và thiết bị. Điều kiện lắp đặt cho mỗi cơ chế được trình bày ở trên là khác nhau.
Các bộ phận thép hàn phẳngTrong quá trình lắp đặt, chi tiết này được "trượt" vào ống, sau đó được hàn xung quanh bằng một vài mối hàn.
Cơ cấu thép hàn nốiViệc lắp đặt chi tiết thép này, so với phương án đầu tiên, chỉ cần một mối hàn duy nhất - mối nối.
Quá trình này nối liền đầu ống và "vòng cổ" của cơ cấu khớp nối. Điều này giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình lắp ráp và giảm thời gian lắp đặt.
Kết cấu thép độc lập trên một vòng hàn.Nó bao gồm một phần chính và một vòng, và cả hai phần này phải có cùng thể tích và áp suất danh nghĩa.
Nếu so sánh với các phương án đã đề cập trước đó, thì cơ chế này có độ dễ lắp đặt cao hơn vì đĩa được hàn trực tiếp vào đường ống, còn mặt bích được để ở vị trí tự do.
Điều này cho phép kết nối các lỗ bu lông trên các bộ phận độc lập và các cơ cấu tương tự trên các phụ kiện một cách dễ dàng, ngay cả ở những khu vực khó tiếp cận. Việc xoay ống cũng không cần thiết cho kết nối này.
Ưu điểm của việc sử dụng chúng bao gồm việc khi chọn ống thép không gỉ, bạn có thể lắp đặt vòng thép không gỉ và cấu trúc mặt bích làm bằng thép carbon.
Ngoài ra, các hệ thống phân loại khác cũng được sử dụng trên toàn thế giới, ví dụ:
- DIN là các tiêu chuẩn của Đức, có giá trị tại các quốc gia châu Âu;
- ANSI/ASME là các tiêu chuẩn của Mỹ và được sử dụng tại Nhật Bản, Hoa Kỳ và Úc.
Các tiêu chuẩn này được chuyển đổi thành các bảng đặc biệt, trong đó có chỉ dẫn rõ ràng về tiêu chuẩn nào xác định các đặc tính của một sản phẩm cụ thể.
Thiết kế bề mặt làm kín mặt bích
Như đã đề cập trước đó, các phụ kiện đường ống thép này được sản xuất theo tiêu chuẩn GOST. Các phụ kiện này được sản xuất với bề mặt làm kín theo các thiết kế sau:
- Máy bay này được ký hiệu là A.
- Trầm cảm. Ký hiệu là F.
- Rãnh. Ký hiệu của nó là D và M.
- Dành cho gioăng ống kính. Tùy chọn này được ký hiệu là K.
- Phần nhô ra để kết nối. Được ký hiệu là B.
- Một phần nhô ra. Nó được ký hiệu là E.
- Gai. Loại này được ký hiệu bằng chữ C và
- Dùng cho gioăng tiết diện hình bầu dục. Loại này được ký hiệu là J.
Mặt bích van phải được sản xuất với bề mặt làm kín thuộc các loại A, B, D, F, J, K, M. Các tùy chọn khác về bề mặt làm kín của mặt bích van chỉ được phép theo yêu cầu của khách hàng.
Các mặt bích có bề mặt làm kín A, B, C, D, E, F được sử dụng với các mối nối được làm kín bằng các loại gioăng sau:
- lởm chởm;
- kim loại;
- than chì;
- than chì kim loại.
Các mặt bích được sản xuất theo các yêu cầu đảm bảo duy trì kích thước hình học và đặc tính cơ học.
Ví dụ, mặt bích phẳng có thể được tạo ra bằng phương pháp hàn, với điều kiện là các yêu cầu hàn được đáp ứng trong quá trình vận hành. Điều này phải được thực hiện dọc theo toàn bộ chiều dài mặt cắt ngang của thiết bị. Kiểm tra siêu âm được khuyến nghị để đánh giá chất lượng của các mối hàn như vậy.
Theo nguyên tắc, phương pháp sản xuất do nhà sản xuất quyết định, trừ khi khách hàng đã thảo luận thêm về vấn đề này khi đặt hàng.
Các loại hình tròn và hình vuông
Theo loại hình xây dựng, dữ liệu mô tả như sau:
- Đường kính lỗ danh nghĩa được đo bằng milimét và được ký hiệu là DU.
- Độ lớn của áp suất danh nghĩa. Được đo bằng kgf/cm2.
- Vật liệu được sử dụng làm nguyên liệu thô.
- Thi công trực tiếp. Trong trường hợp này, các số từ một đến chín được sử dụng; chúng chỉ ra loại bề mặt cần được lắp đặt bên dưới gioăng.
Các đặc tính công nghệ của mối nối mặt bích thép trên đường ống có liên quan trực tiếp đến các quy trình công nghệ và các chi tiết gia công được sử dụng.
Mặt bích có hình tròn và hình vuông, tùy thuộc vào phương pháp sản xuất. Hiện nay, số lượng phụ kiện cho đường ống yêu cầu hình vuông còn hạn chế. Tuy nhiên, bất chấp điều đó, các phụ kiện này vẫn rất cần thiết.
Vì những lý do này, đối với các giá trị áp suất không vượt quá 40 kgf/cm2 theo tiêu chuẩn GOST 12815-80, không chỉ có các cơ cấu hình tròn mà còn có cả các loại hình vuông.
Áp lực mà họ có thể chịu đựng được
Đây là một chỉ số rất quan trọng về hiệu suất của cơ cấu. Giá trị của các thông số này phụ thuộc vào kích thước hình học của sản phẩm. Loại bề mặt làm kín cũng ảnh hưởng đến điều này.
Các sản phẩm thép tấm hàn (GOST 12820-80) và các bộ phận thép độc lập trên đĩa hàn (GOST 12822-80) có thể chịu được tải trọng lên đến 25 kgf/cm². Các phiên bản hàn đối đầu (GOST 12821-80) có thể chịu được tải trọng lên đến 200 kgf/cm².
Trong những trường hợp như vậy, số lượng được thể hiện bằng nhiều cách khác nhau, đó là:
- Bố;
- MPa;
- ATM;
- kgf/cm2 và các đơn vị khác.
Tuy nhiên, khi xuất xưởng các sản phẩm thuộc dây chuyền này, thông số đo chính là kgf/cm2.
Tính năng cài đặt
Điều quan trọng nhất khi lắp đặt bu lông có mặt bích là siết chặt các mối nối. Để đạt được độ siết chặt tối đa trong kết cấu thép, chỉ nên sử dụng các bộ phận có mối nối độ chính xác cao.
Các bước tiếp theo của công việc như sau:
- Bề mặt của cấu trúc được làm sạch và tẩy dầu mỡ.
- Tiếp theo, các bộ phận được kiểm tra xem có bị ăn mòn, móp méo và nứt nhỏ hay không. Bu lông và đai ốc cũng cần được kiểm tra kỹ lưỡng. Các gờ thừa được loại bỏ khỏi phần ren. Nên bôi trơn phần ren của bu lông và đai ốc.
- Tiếp theo, chuẩn bị gioăng. Gioăng cần được lắp chính xác vào giữa và phải kiểm tra vị trí chính xác. Không nên sử dụng gioăng cũ cho công việc này.
- Điều quan trọng là phải siết chặt tất cả các bu lông theo đúng trình tự. Đầu tiên, siết nhẹ bu lông đầu tiên. Sau đó siết chặt bu lông ở phía đối diện. Siết chặt bu lông thứ ba nhẹ hơn một chút so với bu lông đầu tiên. Tiếp tục siết chặt bu lông thứ tư ở phía đối diện. Duy trì trình tự này cho đến khi tất cả các bu lông được siết chặt. Nếu bạn đang làm việc với các bộ phận gồm bốn bu lông, hãy sử dụng kiểu siết chéo.
Việc siết chặt bu lông đòi hỏi sự chú ý đặc biệt, nếu không sẽ không đạt được mối nối chắc chắn. Mô-men xoắn siết chặt phải được phân bố đều trên toàn bộ chi tiết. Trong quá trình siết chặt, bu lông chịu lực kéo. Bất kỳ lực quá mạnh nào cũng có thể làm hỏng ren hoặc bu lông.
Để điều chỉnh lực siết của mối nối mặt bích, người ta sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau:
- Cơ cấu căng thủy lực;
- Cờ lê lực thủy lực;
- cờ lê khí nén;
- Cờ lê lực cầm tay.
Đôi khi, người ta sử dụng tay để siết chặt cơ cấu mặt bích, nhưng điều này chỉ khả thi đối với một số người nhất định. Sau khi siết chặt mặt bích (trong vòng 24 giờ đầu), lực siết có thể giảm khoảng 10%. Nên siết chặt thêm sau 48 giờ kể từ khi lắp đặt cơ cấu mặt bích.
Việc lắp mặt bích cho ống thép là một khâu quan trọng. Mặt bích được lựa chọn dựa trên tất cả các đặc điểm đã nêu ở trên. Tài liệu kỹ thuật có thể cung cấp thông tin về loại mặt bích nào phù hợp nhất cho từng ứng dụng cụ thể.
Video: Cách hàn mặt bích vào ống
Tóm lại, việc sửa chữa đường ống rất tốn kém, đặc biệt nếu một sự cố nhỏ dẫn đến phản ứng dây chuyền có thể gây ra tình huống khẩn cấp nghiêm trọng. Để tránh điều này, việc lựa chọn cơ cấu mặt bích phù hợp với các quy định và tài liệu kỹ thuật là điều cần thiết.
