Slip-On Flange คืออะไร: ประเภท ข้อมูลจำเพาะ และการใช้งาน

หน้าแปลนแบบสวมเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบท่อ ซึ่งได้รับการยกย่องในเรื่องความเรียบง่าย ความหลากหลาย และต้นทุนที่คุ้มค่า ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมต่อ ท่อเหล็ก หรือการสร้างความมั่นใจในการปิดผนึกอย่างแน่นหนาด้วย หน้ายกขึ้น หรือ หน้าแบนหน้าแปลนสวมง่ายให้โซลูชันที่ใช้งานได้จริงสำหรับความต้องการอุตสาหกรรมต่างๆ 

ในคู่มือนี้ เราจะสำรวจการออกแบบ ประเภท ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค และการใช้งาน ซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าใจว่าเหตุใดจึงยังคงเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้ในหลายอุตสาหกรรม อ่านต่อไปเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม!

1. Slip-On Flange คืออะไร?

เอ หน้าแปลนสวม เป็นส่วนประกอบการเชื่อมต่อท่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมท่อ ได้รับการออกแบบให้สวมทับปลายท่อเหล็กได้ และยึดเข้าที่ด้วยการเชื่อมแบบร่องทั้งที่ขอบด้านนอกและด้านใน หน้าแปลนแบบสวมเข้าที่นี้ขึ้นชื่อในเรื่องความง่ายในการติดตั้ง ความคุ้มทุน และความหลากหลาย โดยเป็นส่วนประกอบหลักในระบบท่อหลายๆ ระบบ โดยเฉพาะระบบที่ทำงานภายใต้แรงดันต่ำถึงปานกลาง

ส่วนประกอบและคุณสมบัติการออกแบบ

หน้าแปลนแบบสวมประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญหลายส่วน:

• หน้าหน้าแปลน:พื้นผิวที่เชื่อมกับปะเก็นเพื่อให้ปิดผนึกได้อย่างแน่นหนา ประเภทต่างๆ ได้แก่ แบบหน้าเรียบ (FF) และแบบหน้ายก (RF)
• รูเจาะด้านใน:ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องเปิด ที่ออกแบบให้พอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ
• ฮับ:หน้าแปลนแบบสวมบางตัวจะมีดุมเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและกระจายความเครียดอย่างเท่าเทียมกัน
• รูโบลต์:เจาะรูล่วงหน้าเพื่อจัดตำแหน่งด้วยสลักเกลียวที่ตรงกันสำหรับการยึดกับหน้าแปลนหรืออุปกรณ์อื่นๆ

เหตุใดจึงนิยมใช้หน้าแปลนแบบสวม

หน้าแปลนสวมเป็นที่นิยมเนื่องจากความเรียบง่ายและความยืดหยุ่น ต่างจากหน้าแปลนประเภทอื่น หน้าแปลนสวมไม่จำเป็นต้องตัดท่อหรือเอียงอย่างแม่นยำ ทำให้ปรับตำแหน่งระหว่างการติดตั้งได้ง่ายขึ้น คุณสมบัตินี้เมื่อรวมกับราคาที่เอื้อมถึง ทำให้หน้าแปลนสวมสแตนเลสและหน้าแปลนประเภทเดียวกันเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับอุตสาหกรรมทั่วไปและการใช้งานแรงดันต่ำ

หน้ายกเทียบกับหน้าแบน หน้าแปลนแบบสวม

• หน้าแปลนสวมแบบยกหน้า:รวมถึงพื้นที่ยกสูงรอบรูเจาะเพื่อปรับปรุงการบีบอัดและการปิดผนึกของปะเก็น เหมาะสำหรับระบบแรงดันสูง
• หน้าแปลนสวมแบบหน้าแบน:หน้าจะเรียบไม่มีพื้นผิวยกขึ้น มักใช้ในระบบที่หน้าแปลนต้องติดกับพื้นผิวเรียบหรือปะเก็นอ่อน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานแรงดันต่ำ

2. ข้อมูลทางเทคนิค

ลักษณะมิติ

การออกแบบและขนาดของหน้าแปลนท่อสวมได้รับการกำหนดมาตรฐานเพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้และประสิทธิภาพในการใช้งานต่างๆ:

• ข้อมูลจำเพาะเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก:เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมีความสำคัญในการจัดตำแหน่งหน้าแปลนให้ตรงกับชิ้นส่วนที่จับคู่กัน โดยจะแตกต่างกันไปตามขนาดหน้าแปลนและระดับแรงดัน โดยทั่วไปจะยึดตามมาตรฐาน ASME/ANSI
• ข้อกำหนดการเจาะภายใน:ขนาดรูเจาะจะใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อเล็กน้อย ช่วยให้หน้าแปลนสวมทับท่อได้ก่อนทำการเชื่อม
• ขนาดดุมล้อ:สำหรับหน้าแปลนที่มีดุมล้อ จะมีการคำนวณขนาดเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งโดยไม่เพิ่มความหนาที่ไม่จำเป็น
• ประเภทใบหน้า:ตัวเลือกต่างๆ ได้แก่ แบบหน้าแบนและแบบหน้ายก โดยมีข้อกำหนดการปิดผนึกและการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละปริมาณการให้บริการ

ระดับแรงดัน

ความสามารถในการจัดการแรงดันของหน้าแปลนเชื่อมแบบสวมถูกแบ่งออกเป็นคลาสที่แตกต่างกัน เช่น 150, 300 และ 600 ตามที่กำหนดโดยมาตรฐาน ANSI/ASME:

• ชั้น 150:เหมาะสำหรับการใช้งานแรงดันต่ำพร้อมการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย
• ชั้น 300:รองรับแรงดันและอุณหภูมิปานกลาง โดยทั่วไปใช้ในระบบงานปานกลาง

ข้อจำกัดการดำเนินงาน

ในขณะที่มีความอเนกประสงค์ หน้าแปลนสวม มีข้อจำกัดบางประการ:

• ไม่เหมาะสำหรับระบบแรงดันสูงซึ่งการป้องกันการรั่วไหลเป็นสิ่งสำคัญ
• ประสิทธิภาพที่จำกัดในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงเมื่อเทียบกับหน้าแปลนคอเชื่อม
• เกรดของวัสดุ เช่น สแตนเลส ส่งผลอย่างมากต่อความทนทานของหน้าแปลน ความต้านทานการกัดกร่อน และการทนต่ออุณหภูมิ

3. การบูรณาการระบบท่อ

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบระบบ

การรวมหน้าแปลนแบบสวมเข้าในระบบท่อต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:

• ความสามารถในการรับน้ำหนักหน้าแปลนจะต้องรองรับน้ำหนักทางกลที่ระบบกำหนด เช่น น้ำหนักท่อ และการขยายตัวเนื่องจากความร้อน
• การกักเก็บแรงดัน:หน้าแปลนแบบสวมเหมาะสำหรับระบบที่ต้องการแรงดันปานกลาง หน้าแปลนเหล่านี้ใช้การเชื่อมแบบรอยต่อเพื่อปิดผนึก ซึ่งอาจจำกัดความต้านทานแรงดันเมื่อเทียบกับทางเลือกอื่น
• ผลกระทบของอุณหภูมิอุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจส่งผลต่อวัสดุหน้าแปลนและปะเก็น ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการรั่วไหลได้
• การกระจายความเครียด:การเชื่อมอย่างถูกต้องช่วยให้การกระจายความเค้นสม่ำเสมอ ป้องกันความล้มเหลวที่จุดที่มีความเครียดสูง

ด้านล่างนี้เป็นตารางแสดงรายละเอียดค่าแรงดันและอุณหภูมิสูงสุดสำหรับหน้าแปลนท่อเหล็ก:

แอปพลิเคชั่น

หน้าแปลนแบบสวมเหมาะเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานหลากหลายเนื่องจากสามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์ต่างๆ ได้:

• ระบบแรงดันต่ำ:มักใช้ในการบำบัดน้ำ ระบบ HVAC และกระบวนการอุตสาหกรรมเบาที่มีความต้องการแรงดันน้อยที่สุด
• ข้อจำกัดแรงดันสูง:แม้ว่าจะสามารถรับมือกับแรงดันปานกลางได้ แต่การออกแบบทำให้ไม่เหมาะกับระบบที่ต้องใช้การควบคุมแรงดันอย่างเข้มงวด
• ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิ:เหมาะที่สุดสำหรับช่วงอุณหภูมิปานกลาง หน้าแปลนสวมสแตนเลสช่วยเพิ่มความทนทานต่อความเครียดจากความร้อนและสารเคมี
• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม:วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น สแตนเลสทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในทะเล สารเคมี และสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนอื่น ๆ

4. ข้อดีของหน้าแปลนแบบสวม

• ความสะดวกในการติดตั้ง:ไม่จำเป็นต้องเตรียมปลายท่ออย่างแม่นยำ
• ความคุ้มค่า:ต้นทุนวัสดุและแรงงานต่ำกว่าเมื่อเทียบกับหน้าแปลนประเภทอื่น
• ความอเนกประสงค์:สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับระบบและวัสดุหลากหลาย

5. ข้อเสีย

• ความต้องการด้านการเชื่อม:ต้องมีการเชื่อมรอยเชื่อมสองจุด ซึ่งเพิ่มแรงงานเมื่อเทียบกับหน้าแปลนบางประเภท
• การจำกัดแรงดัน:มีความแข็งแรงน้อยกว่าหน้าแปลนคอเชื่อมสำหรับการใช้งานแรงดันสูง

คำถามที่พบบ่อย

หน้าแปลนแบบสวมเหมาะกับระบบบำบัดน้ำเสียใต้ดินหรือไม่?

ไม่แนะนำให้ใช้หน้าแปลนแบบสวมกับระบบบำบัดน้ำเสียใต้ดิน เนื่องจากต้องเชื่อมในบริบทดังกล่าว ผู้เชี่ยวชาญแนะนำว่าควรใช้ตัวแปลงหน้าแปลนจะดีกว่า การมองหาหน้าแปลนอื่นที่เหมาะสมกว่าก็อาจได้ผลเช่นกัน

จำเป็นต้องเตรียมพื้นผิวเฉพาะใดๆ ก่อนเชื่อมหน้าแปลนสลิปออนหรือไม่?

หากต้องการผลลัพธ์ที่ดีขึ้น คุณควรทำความสะอาดพื้นผิวหน้าแปลนแบบสวมให้ทั่วถึง วิธีนี้จะช่วยให้มั่นใจว่าหน้าแปลนไม่มีเศษวัสดุหรือสิ่งปนเปื้อนก่อนเชื่อม

หน้าแปลนแบบสวมเหมาะกับระบบไอน้ำหรือไม่?

คุณอาจใช้หน้าแปลนแบบสวมสำหรับระบบท่อไอน้ำได้ อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าความเหมาะสมของหน้าแปลนยังขึ้นอยู่กับสภาวะความดันและอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง ก่อนที่จะซื้อหน้าแปลนแบบสวมสำหรับระบบไอน้ำ ควรตรวจสอบข้อกำหนดการใช้งานก่อน การปรึกษาหารือกับมาตรฐานที่เกี่ยวข้องอาจช่วยได้เช่นกัน

หน้าแปลนแบบสวมช่วยให้เชื่อมต่อได้ป้องกันการรั่วไหลได้หรือไม่?

เมื่อติดตั้งและเชื่อมอย่างถูกต้อง หน้าแปลนแบบสวมจะช่วยให้เชื่อมต่อได้อย่างปลอดภัย ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหล

อ้างอิง

การทดสอบประสิทธิภาพการปิดผนึกของการเชื่อมต่อหน้าแปลนท่อชนิดสวมลื่นภายใต้แรงดันภายในและโมเมนต์ดัด- Satoshi Nagata, Takashi Kobayashi, Hirokazu Tsuji และ Toshiyuki Sawa; 2010 (https://www.researchgate.net/publication/267611972)

ผลการวิจัยบางส่วนเกี่ยวกับความแน่นและความแข็งแรงของข้อต่อหน้าแปลน โดย Georgeta Roman และ mIon Durbaca; 2018 (https://www.researchgate.net/publication/368328335)