การจัดหมวดของเหล็กตามวิธีการเชื่อม

หน้าแปลนเหล็กสามารถจำแนกได้เป็นประเภทต่างๆ ตาม ​​วิธีการเชื่อมต่อ​​ ซึ่งเป็นตัวกำหนดวิธีการเชื่อมต่อกับท่อ วาล์ว หรืออุปกรณ์ การจำแนกประเภทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีอิทธิพลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการซีล ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง และความเหมาะสมสำหรับสภาวะการทำงานเฉพาะ (เช่น ความดัน อุณหภูมิ และตัวกลาง) ด้านล่างนี้คือรายละเอียดการแบ่งประเภทหน้าแปลนเป็นภาษาอังกฤษโดยจำแนกตามวิธีการเชื่อมต่อ:

1. ​​หน้าแปลนคอเชื่อม (WN)​​

​​ลักษณะโครงสร้าง​​:
หน้าแปลนคอเชื่อมมีคอยาวเรียวที่เชื่อมติดกับท่อ คอมีความหนาที่ออกแบบมาให้ตรงกันหรือค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นความหนาของวงแหวนหน้าแปลน ลดความเข้มข้นของความเครียดที่รอยต่อเชื่อม เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของหน้าแปลนโดยทั่วไปจะสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) ของท่อเพื่อให้การไหลราบรื่น ไม่มี "ขอบ" หรือขอบยก (ซึ่งแตกต่างจากประเภทอื่นๆ)

​​หน้าสัมผัสการซีล​​:
ตัวเลือกทั่วไป ได้แก่ Raised Face (RF), Ring Joint (RTJ) และ Flat Face (FF) ขึ้นอยู่กับความดันและความต้องการในการซีล RF เป็นมาตรฐานที่สุดสำหรับแรงดันปานกลางถึงสูง

​​การใช้งาน​​:
เหมาะสำหรับ ​​แรงดันสูง (PN100–PN1600)​​ และ ​​อุณหภูมิสูง (≥400°C)​​ การใช้งาน เช่น การกลั่นน้ำมัน การแปรรูปสารเคมี และระบบพลังงานนิวเคลียร์ การออกแบบคอที่แข็งแกร่งของพวกเขาทนต่อการเสียรูปจากการขยายตัวทางความร้อนของท่อหรือความเครียดทางกล ทำให้เหมาะสำหรับบริการที่สำคัญที่มีของเหลวที่เป็นพิษ ไวไฟ หรือมีความบริสุทธิ์สูง (เช่น ท่อส่งไฮโดรคาร์บอน ท่อไอน้ำ)

​​มาตรฐาน​​:
ASME B16.5 (ASME B16.47 สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่), EN 1092-1, GB/T 9113 (จีน)

2. ​​หน้าแปลนสวม (SO)​​

​​ลักษณะโครงสร้าง​​:
หน้าแปลนสวมเป็นการออกแบบที่เรียบง่ายและคุ้มค่า โดยที่หน้าแปลนจะถูก "สวม" เหนือปลายท่อและเชื่อม (โดยทั่วไปสองด้าน) เพื่อยึดให้แน่น รูของหน้าแปลนมีขนาดใหญ่กว่า ID ของท่อเล็กน้อยเพื่อให้ติดตั้งได้ง่าย ซึ่งแตกต่างจากหน้าแปลนคอเชื่อม ไม่มีคอเรียว—แต่หน้าแปลนจะเชื่อมโดยตรงกับพื้นผิวด้านนอกของท่อ

​​หน้าสัมผัสการซีล​​:
RF, FF หรือ Groove & Tongue (GT) เป็นเรื่องปกติ โดย RF เป็นที่แพร่หลายที่สุดสำหรับแรงดันต่ำถึงปานกลาง

​​การใช้งาน​​:
ใช้ใน ​​แรงดันต่ำ (PN10–PN40)​​ และ ​​อุณหภูมิแวดล้อมถึงปานกลาง (≤300°C)​​ ระบบ เช่น การจ่ายน้ำ อัดอากาศ และท่อไอน้ำที่มีความเสี่ยงต่ำ ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูงหรือมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดใหญ่เนื่องจากการเชื่อมที่แข็งแกร่งและโครงสร้างหน้าแปลนที่บาง (มีแนวโน้มที่จะเกิดความล้า)

​​หมายเหตุ​​: การเชื่อมสองด้านช่วยให้ข้อต่อแข็งแรงกว่าการเชื่อมด้านเดียว ลดความเสี่ยงของการรั่วไหลที่รากเชื่อม

​​มาตรฐาน​​:
ASME B16.5, EN 1092-1, GB/T 9119 (จีน)

3. ​​หน้าแปลนหลวมพร้อมคอ (LJ/SE)​​

​​ลักษณะโครงสร้าง​​:
หน้าแปลนหลวมเป็นการรวมกันของคอที่เชื่อมได้ (เพื่อยึดกับท่อ) พร้อมกับวงแหวนหน้าแปลนที่ถอดออกได้ (ยึดด้วยสลักกับคอ) คอเชื่อมติดกับท่อ ในขณะที่วงแหวนหน้าแปลน (ที่มีรูสลัก) จะถูกยึดด้วยสลักกับคอ ทำให้สามารถ "คลาย" เพื่อการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนโดยไม่ต้องถอดท่อ

​​หน้าสัมผัสการซีล​​:
RF, RTJ หรือ FF ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านแรงดัน

​​การใช้งาน​​:
เหมาะสำหรับ ​​ท่อขนาดใหญ่ (DN ≥ 500 มม.)​​ หรือระบบที่ต้องถอดประกอบบ่อยครั้ง (เช่น แผ่นท่อแลกเปลี่ยนความร้อน การเชื่อมต่อวาล์ว) นอกจากนี้ยังใช้เมื่อวัสดุท่อ (เช่น สแตนเลส) และวัสดุหน้าแปลน (เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน) แตกต่างกัน หลีกเลี่ยงการกัดกร่อนจากแกลแวนิกจากการเชื่อมโดยตรง

​​รูปแบบ​​:

• หน้าแปลนหลวมคอเชื่อม (WNL): คอเชื่อมติดกับท่อ วงแหวนหน้าแปลนยึดด้วยสลักกับคอ
• หน้าแปลนหลวมเชื่อมซ็อกเก็ต (PJK): คอใส่เข้าไปในท่อและเชื่อมซ็อกเก็ต

​​มาตรฐาน​​:
ASME B16.5 (สำหรับบางรูปแบบ), EN 1092-1, ข้อมูลจำเพาะที่กำหนดเองสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

4. ​​หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ต (SW)​​

​​ลักษณะโครงสร้าง​​:
หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ตมี "ซ็อกเก็ต" (รูภายใน) ที่เว้าลงไปซึ่งตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ ท่อจะถูกใส่เข้าไปในซ็อกเก็ต และใช้การเชื่อมแบบฟิลเล็ตที่ส่วนต่อประสานท่อ-หน้าแปลน (โดยทั่วไปที่ด้านนอกของซ็อกเก็ต) มองไม่เห็นรอยเชื่อมภายนอก ทำให้เกิดพื้นผิวที่เรียบ

​​หน้าสัมผัสการซีล​​:
ส่วนใหญ่ RF แม้ว่า FF จะพบน้อยกว่า

​​การใช้งาน​​:
ใช้สำหรับ ​​ท่อขนาดเล็ก (DN ≤ 100 มม.)​​ และ ​​แรงดันปานกลาง (PN10–PN40)​​ เช่น ระบบไฮดรอลิก หลอดเครื่องมือ และท่อกระบวนการขนาดเล็ก การออกแบบที่กะทัดรัดของพวกเขาทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดีกว่าหน้าแปลนสวม แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดความเข้มข้นของความเครียดที่รากเชื่อม (หลีกเลี่ยงในระบบที่มีภาระการหมุนเวียนสูง)

​​หมายเหตุ​​: ต้องมีการจัดตำแหน่งท่อกับหน้าแปลนอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเจาะเชื่อมที่เหมาะสม

​​มาตรฐาน​​:
ASME B16.5 (สำหรับขนาดเล็ก), EN 1092-1, GB/T 17185 (จีน)

5. ​​หน้าแปลนเกลียว (Th)​​

​​ลักษณะโครงสร้าง​​:
หน้าแปลนเกลียวมีเกลียวภายใน (เช่น NPT, G หรือ BSPP) ที่กลึงเข้าไปในรู ทำให้สามารถขันเข้ากับปลายท่อที่มีเกลียวได้โดยไม่ต้องเชื่อม โดยทั่วไปเกลียวจะเรียว (เช่น NPT) เพื่อสร้างซีลที่แน่นหนาผ่านการเสียรูปของเกลียว

​​หน้าสัมผัสการซีล​​:
RF หรือ FF โดย RF เป็นเรื่องปกติสำหรับแรงดันที่สูงกว่า

​​การใช้งาน​​:
เหมาะสำหรับ ​​แรงดันต่ำ (PN10–PN25)​​, ​​ขนาดเล็ก (DN ≤ 100 มม.)​​ ระบบใน ​​สภาพแวดล้อมที่ป้องกันการระเบิดหรือไม่สามารถเชื่อมได้​​ (เช่น ถังเก็บน้ำมัน โรงงานเคมีที่มีก๊าซไวไฟ หรือห้องปฏิบัติการที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งห้ามการเชื่อม) หลีกเลี่ยงการบิดเบือนความร้อน แต่ต้องใช้ส่วนท่อที่มีเกลียว (มีแนวโน้มที่จะเกิดการยึดติดในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน)

​​หมายเหตุ​​: สารผนึกเกลียว (เช่น เทป PTFE, ยาแก้ท่อ) จำเป็นเพื่อป้องกันการรั่วไหล

​​มาตรฐาน​​:
ASME B16.5 (สำหรับเกลียว NPT), EN 1092-1 (สำหรับเกลียวเมตริก), GB/T 9114 (จีน)

6. ​​หน้าแปลนปิด (BL)​​

​​ลักษณะโครงสร้าง​​:
หน้าแปลนปิดเป็นหน้าแปลนแข็งที่ไม่มีรูตรงกลาง ใช้เพื่อปิดปลายท่อหรือหัวฉีดอุปกรณ์ ยึดด้วยสลักกับหน้าแปลนที่เข้าชุดกัน (เช่น คอเชื่อมหรือสวม) เพื่อปิดกั้นการไหล ความหนาของหน้าแปลนปิดและรูปแบบรูสลักตรงกับหน้าแปลนที่เชื่อมต่อเพื่อให้แน่ใจว่ามีการซีลที่เหมาะสม

​​หน้าสัมผัสการซีล​​:
ตรงกับหน้าแปลนที่เชื่อมต่อ (RF, FF, RTJ ฯลฯ)

​​การใช้งาน​​:
ใช้สำหรับ ​​การปิดกั้นท่ออย่างถาวรหรือชั่วคราว​​ (เช่น ระหว่างการบำรุงรักษา การทดสอบ หรือเป็นจุดสิ้นสุดของระบบ) มีความสำคัญในระบบแรงดันสูงที่ต้องการซีลแข็ง (เช่น ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ ทางออกหม้อไอน้ำ)

​​รูปแบบ​​:

• Spectacle Blind: การรวมกันของหน้าแปลนปิดและตัวเว้นระยะวงแหวน ทำให้สามารถเปลี่ยนเส้นทางการไหลได้อย่างรวดเร็ว

​​มาตรฐาน​​:
ASME B16.5, EN 1092-1, GB/T 9113 (จีน)

ประเด็นสำคัญ

แต่ละวิธีเชื่อมต่อมีข้อดีเฉพาะ:

• ​​หน้าแปลนคอเชื่อม​​ ให้ความสำคัญกับความแข็งแรงและความสมบูรณ์ของการซีลในระบบแรงดันสูง/อุณหภูมิสูง
• ​​หน้าแปลนสวม​​ ให้ความเรียบง่ายและคุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่มีความเสี่ยงต่ำและแรงดันต่ำ
• ​​หน้าแปลนหลวม​​ ช่วยให้บำรุงรักษาง่ายในระบบขนาดใหญ่หรือระบบที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
• ​​หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ต​​ สมดุลระหว่างความกะทัดรัดและความสมบูรณ์ของการเชื่อมสำหรับท่อขนาดเล็ก
• ​​หน้าแปลนเกลียว​​ ขจัดรอยเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่ระเบิดได้หรือไม่สามารถเชื่อมได้
• ​​หน้าแปลนปิด​​ ให้การซีลที่เชื่อถือได้สำหรับจุดสิ้นสุดของท่อหรือการบำรุงรักษา

การเลือกขึ้นอยู่กับแรงดัน อุณหภูมิ คุณสมบัติของตัวกลาง ความต้องการในการติดตั้ง/บำรุงรักษา และมาตรฐานอุตสาหกรรม (เช่น ASME, EN, GB)