Hướng dẫn về mặt bích ANSI: Kích thước, Xếp hạng áp suất

Mặt bích ANSI rất quan trọng để đảm bảo kết nối an toàn, chống rò rỉ trong hệ thống đường ống ở nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Hướng dẫn này sẽ đi sâu vào thông số kỹ thuật, kích thước, định mức áp suất của mặt bích ANSI và cách chọn mặt bích phù hợp cho ứng dụng của bạn. 

Chúng tôi cũng sẽ nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hợp tác với các nhà sản xuất mặt bích có uy tín để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy. Hãy đọc tiếp để tìm hiểu mọi thứ bạn cần biết về mặt bích ANSI.

1. Mặt bích ANSI là gì?

Mặt bích ANSI là loại mặt bích được thiết kế theo tiêu chuẩn do Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) thiết lập. 

Được thành lập vào năm 1918, ANSI đóng vai trò quan trọng trong việc điều phối và giám sát việc phát triển các tiêu chuẩn quốc gia cho các sản phẩm, quy trình và dịch vụ công nghiệp tại Hoa Kỳ. Tổ chức này hợp tác với các cơ quan chính phủ và tổ chức quốc tế để đảm bảo tính phù hợp và nhất quán trên toàn cầu của các tiêu chuẩn này.

Mục đích và tầm quan trọng

Mặt bích ANSI là một phần không thể thiếu của hệ thống đường ống công nghiệp, đảm bảo kết nối an toàn, chống rò rỉ. Bằng cách tuân thủ các tiêu chuẩn ANSI, mặt bích từ các nhà sản xuất khác nhau được thiết kế để tương thích, khiến chúng trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng khác nhau, từ dầu khí đến xử lý nước. 

Khi lựa chọn mặt bích ANSI, hãy hợp tác với nhà sản xuất có uy tín đáp ứng các thông số kỹ thuật ANSI là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy và chất lượng trên tất cả các thành phần. Cho dù bạn đang làm việc trong lĩnh vực dầu khí, hóa chất hay chế biến thực phẩm, mặt bích chất lượng giúp ngăn ngừa sự cố vận hành và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Bối cảnh lịch sử

Trước khi ANSI được thành lập, các tổ chức như ASME và ASTM đã độc lập phát triển các tiêu chuẩn cho thiết bị công nghiệp. ANSI đã thống nhất các hoạt động này bằng cách tạo ra các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như ANSI B16.5 cho mặt bích ống thép và ANSI B16.1 cho phụ kiện gang. Cuối cùng, chúng trở nên quan trọng để đảm bảo khả năng tương thích và an toàn trong các ngành công nghiệp khác nhau. 

Việc chuẩn hóa đã tác động đáng kể đến các hoạt động kỹ thuật toàn cầu, cho phép tích hợp liền mạch các thành phần trên nhiều lĩnh vực khác nhau.

2. Thông số kỹ thuật chi tiết của mặt bích ANSI

Thông số kỹ thuật mặt bích ANSI

Mặt bích ANSI phải đáp ứng các tiêu chí cụ thể về kích thước, vật liệu, mức áp suất và thử nghiệm:

• Xếp hạng áp suất-nhiệt độ: Những điều này xác định giới hạn hoạt động tối đa của mặt bích dựa trên cấp áp suất và vật liệu của chúng.
• Nguyên vật liệu:Thông thường, mặt bích ANSI được làm từ thép cacbon, thép không gỉ hoặc hợp kim. Mỗi loại được thiết kế riêng cho các điều kiện môi trường và nhu cầu áp suất khác nhau.
• Kích thước: Bao gồm các phép đo quan trọng như đường kính trong và ngoài, khoảng cách lỗ bu lông và độ dày của mặt bích. Tính năng này rất cần thiết để đảm bảo khả năng tương thích.
• Kiểm tra và Đánh dấu:Mặt bích ANSI được kiểm tra nghiêm ngặt về tính toàn vẹn, với các dấu hiệu chi tiết để xác định loại mặt bích, vật liệu và nhà sản xuất.

ANSI B16.5 Xếp hạng áp suất và nhiệt độ tối đa

Tiêu chuẩn ANSI B16.5 và B16.1

• ANSI B16.5 quy định kích thước, vật liệu, dung sai và định mức áp suất-nhiệt độ cho mặt bích và phụ kiện ống thép. Phạm vi từ NPS 1/2 đến NPS 24 trên các lớp áp suất từ 150 đến 2500.
• ANSI B16.1 tập trung vào mặt bích gang. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống áp suất thấp như HVAC và phân phối nước.

Kích thước mặt bích ANSI

Kích thước mặt bích bao gồm các phép đo quan trọng đảm bảo khả năng tương thích với đường ống và các thành phần khác:

• Đường kính bên trong (NHẬN DẠNG): Phù hợp với khả năng lưu lượng của đường ống và giảm thiểu sự sụt áp và nhiễu loạn trong hệ thống.
• Đường kính ngoài (ĐẠI HỌC.): Xác định kích thước mặt bích và đảm bảo nó vừa khít với không gian của các thành phần được kết nối.
• Khoảng cách giữa các lỗ bu lông: Xác định cách mặt bích kết nối với các mặt bích liền kề, đảm bảo phân bổ tải đồng đều.

3. Các lớp áp suất và tầm quan trọng của chúng

Mặt bích được phân loại thành nhiều cấp áp suất khác nhau, chẳng hạn như ANSI 150, ANSI 300 và ANSI 600, mỗi cấp được thiết kế để chịu được các mức áp suất cụ thể. 

Ví dụ, mặt bích ANSI 150 thường được sử dụng cho các hệ thống áp suất thấp đến trung bình, trong khi mặt bích ANSI 300 được sử dụng cho các ứng dụng áp suất cao hơn trong các ngành công nghiệp như dầu khí và chế biến hóa chất. 

Khi lựa chọn Mặt bích tuân thủ ANSI, điều quan trọng là phải xem xét các yêu cầu về áp suất và nhiệt độ của ứng dụng. Bằng cách đó, bạn đảm bảo rằng lớp mặt bích đã chọn có thể xử lý an toàn các điều kiện vận hành.

4. Chọn đúng mặt bích ANSI

Các yếu tố cần xem xét

Khi chọn mặt bích ANSI, có một số yếu tố quyết định lựa chọn tốt nhất cho một ứng dụng cụ thể:

1. Lựa chọn vật liệu:

• Thép Cacbon: Thích hợp cho các ứng dụng tiêu chuẩn do có độ bền, giá cả phải chăng và khả năng chịu được áp lực vừa phải.
• Thép không gỉ: Khả năng chống ăn mòn cao, phù hợp với những môi trường khắc nghiệt như nhà máy hóa chất và cơ sở xử lý nước thải.

2. Loại mặt bích:

• Mặt bích trượt: Những cái này mặt bích dễ lắp đặt và lý tưởng cho các hệ thống áp suất thấp.
• Mặt bích cổ hàn: Mặt bích loại này cung cấp kết nối mạnh mẽ hơn cho các hệ thống áp suất cao và thường được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng.
• Mặt bích mù: Các mặt bích mù được sử dụng để bịt kín các đầu đường ống và ngăn chặn sự xâm nhập của mảnh vụn hoặc để đóng các phần của hệ thống đường ống.

3. Hợp tác với các nhà sản xuất có uy tín:

Điều cần thiết là phải làm việc với các nhà sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn ANSI. Điều này sẽ đảm bảo chất lượng, độ an toàn và độ tin cậy của mặt bích. Các nhà sản xuất có uy tín tuân thủ các quy trình thử nghiệm nghiêm ngặt và sử dụng vật liệu chất lượng cao để tạo ra các mặt bích ANSI hoạt động tốt trong các điều kiện áp suất và nhiệt độ khác nhau.

So sánh: Mặt bích ANSI so với PN16

Mặt bích ANSI và PN16 đều được sử dụng để kết nối đường ống, nhưng chúng tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế khác nhau:

• Mặt bích ANSI:Được quản lý bởi Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) và bao gồm các cấp áp suất như 150, 300 và 600.
• Mặt bích PN16: Một phần của tiêu chuẩn Châu Âu, trong đó “PN” biểu thị áp suất danh nghĩa. Mặt bích PN16 có định mức áp suất là 16 bar và thường được sử dụng trong các ứng dụng áp suất thấp hơn.

5. Vai trò của mặt bích ANSI trong các ngành công nghiệp

Ứng dụng chính

Mặt bích ANSI được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau do tính linh hoạt, độ tin cậy và khả năng chịu được các điều kiện áp suất khác nhau. Một số ứng dụng chính bao gồm:

• Dầu, Khí và Hóa chất: Mặt bích cung cấp kết nối an toàn cho đường ống vận chuyển dầu, khí và hóa chất. Chúng rất cần thiết để duy trì tính toàn vẹn và an toàn của hệ thống trong môi trường vận hành khắc nghiệt.
• Nhà máy nước:Mặt bích ANSI được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cấp nước đô thị, đảm bảo kết nối an toàn cho các đường ống vận chuyển nước đã xử lý đến khu dân cư và công nghiệp.
• Chế biến thực phẩm:Trong ngành thực phẩm và đồ uống, mặt bích ANSI được ưa chuộng vì độ tin cậy và khả năng duy trì các tiêu chuẩn vệ sinh, đặc biệt là trong các ứng dụng như chế biến sữa và sản xuất đồ uống.
• Sản xuất điện:Mặt bích trong các nhà máy điện, đặc biệt là những mặt bích được sử dụng trong các hệ thống áp suất cao, giúp quản lý dòng hơi nước và nước, góp phần tạo ra điện hiệu quả.

Lợi thế trong các ngành công nghiệp

Khả năng tuân thủ các tiêu chuẩn ANSI mang lại lợi ích đáng kể cho nhiều ngành:

• Sự an toàn:Mặt bích đạt tiêu chuẩn ANSI được thử nghiệm nghiêm ngặt để ngăn ngừa rò rỉ và các mối nguy hiểm khác, đảm bảo hệ thống công nghiệp hoạt động an toàn.
• Khả năng hoán đổi:Mặt bích ANSI được chuẩn hóa, giúp dễ dàng thay thế hoặc sửa chữa các thành phần từ nhiều nhà sản xuất khác nhau mà không có nguy cơ không khớp.

6. Ứng dụng thực tế và cân nhắc

Mẹo lắp đặt cho mặt bích ANSI

Việc lắp đặt đúng bích ANSI là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống đường ống không bị rò rỉ, an toàn và hiệu quả. Sau đây là một số mẹo quan trọng giúp đạt được kết nối bích an toàn và bền bỉ:

1. Làm sạch bề mặt bích.

Trước khi lắp đặt mặt bích ANSI, hãy đảm bảo rằng cả hai mặt bích (bề mặt gioăng) đều sạch và không có mảnh vụn nào.

2. Đảm bảo căn chỉnh chính xác

Việc căn chỉnh chính xác các lỗ mặt bích là điều cần thiết để có được lớp đệm kín đều và chặt.

3. Sử dụng miếng đệm phù hợp.

Vật liệu gioăng đóng vai trò quan trọng trong việc bịt kín kết nối mặt bích. Đảm bảo gioăng tương thích với môi trường được vận chuyển (dầu, khí, nước, hóa chất, v.v.).

4. Thông số kỹ thuật bu lông và mô-men xoắn chính xác

Sử dụng bu lông đáp ứng các thông số kỹ thuật của mặt bích. Bu lông phải có kích thước, vật liệu và cấp chính xác cho ứng dụng

Những thách thức chung

• Lựa chọn miếng đệm không đúng cách: Đảm bảo miếng đệm được làm từ vật liệu tương thích với cả mặt bích và chất lỏng được vận chuyển để tránh rò rỉ.
• Sự không thẳng hàng: Việc căn chỉnh đúng các mặt bích và lỗ bu lông là điều cần thiết để tránh gây áp lực không đáng có lên hệ thống.
• Siết chặt quá mức: Mô-men xoắn vượt quá mức khuyến nghị có thể làm hỏng mặt bích hoặc miếng đệm, dẫn đến hỏng hóc.

7. Nghiên cứu tình huống: Mặt bích ANSI 150

Mặt bích ANSI 150 là một trong những mặt bích được sử dụng phổ biến nhất, đặc biệt đối với các hệ thống hoạt động ở áp suất vừa phải:

1. Đặc trưng:

• Tính linh hoạt: Tương thích với nhiều loại vật liệu như thép, đồng và nhựa.
• Độ bền: Chống ăn mòn và mài mòn, lý tưởng cho môi trường ngoài trời và khắc nghiệt.
• Chống rò rỉ:Thiết kế mặt phẳng kết hợp với gioăng đảm bảo độ kín an toàn và chống rò rỉ.

2. Tại sao mặt bích ANSI 150 lại phổ biến

• Hiệu quả về chi phí:Mặt bích ANSI 150 cung cấp giải pháp giá cả phải chăng cho nhiều ngành công nghiệp, mang lại độ bền và độ tin cậy với chi phí thấp hơn.
• Khả dụng: Chúng có nhiều kích cỡ và chất liệu khác nhau.
• Độ tin cậy đã được chứng minh:Các kỹ sư tin tưởng vào mặt bích ANSI 150 vì chúng có lịch sử ứng dụng thành công lâu dài trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Thẩm quyền giải quyết

ĐÁNH GIÁ CÁC BU LÔNG VÀ MẶT BÍCH CỦA CÁC MỐI NỐI MẶT BÍCH ANSI B16.5 — QUY TẮC THIẾT KẾ VÀ PHẦN ASME; E. C: Rodabaugh và SE Moore (https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/08/307/8307002.pdf)

Thiết kế mặt bích mặt nâng áp suất cao cỡ lớn để đáp ứng tiêu chuẩn ASME/ANSI B16.5; LI Ezekoye và TJ Matty; 2006 (https://www.researchgate.net/publication/267610446)