Các loại mặt bích: Hướng dẫn đầy đủ về RF, FF, RTJ, M&F và T&G

Mặt bích là một phần của mặt bích mà không ai nhìn thấy trên bản vẽ, nhưng đó là lý do khiến mối nối có thể tồn tại suốt mười năm hoặc bị rò rỉ trong lần thử thủy lực đầu tiên.ASME B16.5xác định sáu hình học khuôn mặt và chúng không thể thay thế cho nhau. Việc ghép mặt bích RF với mặt bích RTJ hoặc mặt nam với mặt phẳng sẽ không tạo ra lớp bịt biên - nó không tạo ra lớp bịt nào cả vì miếng đệm không thể tiếp xúc đúng cách với cả hai bề mặt. Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn từng loại bề mặt, nó trông như thế nào, miếng đệm nào gắn trên đó, áp suất và phạm vi bảo trì mà nó bao phủ cũng như những lỗi gây ra lỗi trang web.

Tại sao hình học khuôn mặt lại quan trọng

Mối nối mặt bích bịt kín do tải trọng bu lông nén một miếng đệm giữa hai bề mặt kim loại song song và vật liệu miếng đệm chảy vào độ nhám cực nhỏ của các bề mặt đó. Hình dạng của khu vực chỗ ngồi - nâng lên, phẳng, có rãnh, lưỡi-và-rãnh - quyết định cách phân bổ tải trọng bu lông, diện tích miếng đệm hoạt động và mức độ giữ miếng đệm tốt như thế nào.

Mặt nâng lên tập trung tải trọng của miếng đệm vào một đường kính nhỏ hơn, mang lại ứng suất đơn vị cao hơn và bịt kín dễ dàng hơn ở áp suất vừa phải. Rãnh vòng buộc miếng đệm vào một rãnh xác định, chứa miếng đệm chống lại áp suất bên trong.

Một mặt phẳng sẽ phân bổ tải trọng lên toàn bộ mặt bích, điều này cần thiết khi mặt bích của thiết bị kết nối là gang và sẽ bị nứt nếu chịu tải như mặt bích thép. Kiểu khuôn mặt không phải là một lựa chọn thẩm mỹ; đó là cơ chế niêm phong.

Mặt nâng lên (RF): Mặc định

Mặt nâng là mặt mặt bích phổ biến nhất trong đường ống công nghiệp, có thể chiếm tới 80% tổng số mặt bích đang sử dụng. Đó là một vòng nhỏ nổi lên trên mặt bích, bên ngoài vòng tròn bu lông, được gia công mịn.

Chiều cao của mặt nâng lên phụ thuộc vào loại áp lực: Loại 150 và 300 sử dụng chiều cao nâng lên 1,5 mm, trong khi Loại 600 trở lên sử dụng chiều cao nâng lên 6,4 mm. Miếng đệm nằm trên vòng nâng này và tải bu lông nén nó vào giữa hai vòng nâng đối diện nhau.

Mặt bích RF chấp nhận nhiều loại miếng đệm: miếng đệm dạng tấm (không-amiăng, PTFE, than chì), miếng đệm vết thương-xoắn ốc với các vòng trong và ngoài và miếng đệm kammprofile. Chúng hoạt động trên toàn bộ phạm vi Lớp 150 đến Lớp 2500, đó là lý do tại sao chúng rất phổ biến. Sự đánh đổi-là miếng đệm không được chứa - trên mối nối áp suất cao-, áp suất bên trong có thể thổi miếng đệm sang một bên trừ khi miếng đệm có kích thước và được bắt vít phù hợp.

Mặt bích RF là tiêu chuẩn trong ngành dầu khí, hóa dầu, xử lý hóa chất và dịch vụ nước. Độ hoàn thiện bề mặt thường là 125 đến 250 AARH (3,2 đến 6,3 micromet) đối với miếng đệm mềm và 250 đến 500 AARH đối với miếng đệm-có dạng xoắn ốc.

Mặt phẳng (FF): Dành cho mặt bích thiết bị giòn

Mặt bích mặt phẳng hoàn toàn không có vòng nhô lên - toàn bộ mặt là một mặt phẳng. Nó tồn tại vì một lý do kỹ thuật: khi bạn bắt vít mặt bích thép vào mặt bích thiết bị bằng gang, đồng hoặc FRP, vật liệu giòn không thể chịu được nồng độ tải điểm của mặt nâng lên.

Nếu bạn cố đặt mặt bích RF vào mặt bích bằng gang, vòng nâng lên sẽ xuyên qua vật liệu giòn và làm nứt nó. Mặt phẳng trải tải trọng bu lông lên toàn bộ diện tích mặt và miếng đệm là một miếng đệm toàn mặt- bao phủ toàn bộ mặt bích, các lỗ và tất cả.

Mặt bích FF được sử dụng trên van gang, máy bơm và mặt bích thiết bị, thường ở -áp suất thấp hơn (Loại 125 đến Loại 300). Chúng không phổ biến trên đường ống xử lý trong đó cả hai mặt bích đều là thép, vì chúng yêu cầu mô-men xoắn bu-lông cao hơn nhiều để đạt được cùng ứng suất đơn vị như mặt bích RF.

Quy tắc thực tế: nếu một mặt bích trong cặp là gang hoặc phi kim loại, hãy sử dụng FF trên cả hai mặt với miếng đệm toàn mặt. Việc trộn FF ở một bên và RF ở bên kia không có tác dụng - mặt nâng lên sẽ làm nát mặt bích giòn.

Khớp kiểu vòng (RTJ): Áp suất cao, nhiệt độ cao

Mặt bích RTJ có một rãnh tròn được gia công (hoặc hai nửa{0}}rãnh đồng tâm) cắt vào mặt mặt bích, trong đó có một vòng đệm kim loại nguyên khối. Vòng có mặt cắt ngang hình bầu dục hoặc hình bát giác-và dưới tải trọng của bu-lông, nó biến dạng dẻo vào rãnh, tạo ra một vòng đệm kim loại-với-kim loại không dựa vào miếng đệm mềm.

Đây là loại mặt dành cho Loại 600 trở lên, dịch vụ nhiệt độ-cao (trên khoảng 400 C) và dịch vụ đầu giếng dầu khí/cây Giáng sinh trong đó một miếng đệm mềm sẽ đùn ra hoặc nổ tung.

Bản thân vòng đệm là bộ phận bịt kín: nó mềm hơn mặt bích (thường là sắt mềm, thép-cacbon thấp, không gỉ 304/316, Inconel hoặc Monel tùy theo dịch vụ) và nó biến dạng để phù hợp với rãnh. Bản thân mặt bích không tiếp xúc - con dấu nằm hoàn toàn giữa vòng và hai bề mặt rãnh.

Mặt bích RTJ được sử dụng trên các đầu giếng dưới biển, ống góp áp suất-cao, dịch vụ hơi nước trên 40 bar và dịch vụ chua nơi các miếng đệm than chì sẽ bị hydro tấn công. Hạn chế là chi phí: rãnh đắt tiền khi gia công, vòng là bộ phận chính xác và mặt bích RTJ yêu cầu xử lý cẩn thận - rãnh bị trầy xước sẽ làm hỏng phốt. Một khi chiếc nhẫn đã được nén lại, nó sẽ không thể được sử dụng lại; một vòng mới được lắp vào mỗi lần tháo rời.

Nam và Nữ (M&F): Định vị chính xác

Cặp mặt bích đực và cái sử dụng các bề mặt nhô lên và lõm xuống phù hợp: một mặt bích có mặt đực nhô lên (cao khoảng 6,4 mm), mặt kia có mặt lõm tương ứng (sâu khoảng 4,8 mm). Con đực vừa với con cái và miếng đệm nằm trên bề mặt hình khuyên hẹp giữa chúng.

Mặt cái định vị và giữ lại miếng đệm, giúp nó không bị thổi bay bởi áp suất bên trong - đây là lợi thế so với RF. Mặt bích M&F thường được sử dụng trên các máy bơm, van và kênh trao đổi nhiệt, trong đó miếng đệm phải nằm ở giữa trong quá trình lắp ráp và mặt bích của thiết bị đã là mặt bích cái.

Miếng đệm trên mặt bích M&F được giới hạn trong hốc cái nên nó không thể nhô ra sang một bên. Điều này làm cho M&F phù hợp với áp suất cao hơn RF không có vòng quấn-xoắn ốc và dễ dàng căn chỉnh hơn trong quá trình lắp ráp vì trục dẫn hướng nam ở giữa hai mặt bích. Sự đánh đổi-là mặt nam rất dễ bị hỏng nếu mặt bích bị rơi hoặc va vào - một vết khía trên cạnh nam làm hỏng con dấu.

Mặt bích M&F cũng không thể thay thế được với mặt bích RF và bạn không thể kết hợp mặt bích nam với mặt phẳng. Chúng được bao phủ bởi ASME B16.5 và được sử dụng trong phạm vi Lớp lên đến khoảng Lớp 900.

Lưỡi và Rãnh (T&G): Miếng đệm được chứa đầy đủ

Rãnh-và-là hình dạng bề mặt được bao bọc nhiều nhất: một mặt bích có lưỡi hình khuyên nhô lên, mặt kia có rãnh hình khuyên phù hợp và miếng đệm nằm hoàn toàn bên trong rãnh. Không giống như M&F, lưỡi hẹp hơn và rãnh sâu hơn nên miếng đệm được bao bọc hoàn toàn ở cả hai bên và mép lưỡi bên ngoài bảo vệ nó khỏi khí quyển.

Mặt bích T&G được sử dụng trên các vật liệu đệm nhạy cảm với quá trình oxy hóa hoặc đùn - chất thay thế amiăng, PTFE, vết thương-xoắn ốc trong dịch vụ quan trọng - và trên các mối nối không được tháo rời thường xuyên.

Ưu điểm là khả năng hạn chế gioăng tối đa và khả năng bịt kín tuyệt vời đối với dịch vụ dễ bay hơi hoặc nguy hiểm. Nhược điểm là bảo trì: lưỡi dễ vỡ, rãnh khó làm sạch và không thể kiểm tra miếng đệm nếu không tháo rời hoàn toàn.

Mặt bích T&G có nhiều biến thể lớn và nhỏ (T&G lớn cho bộ trao đổi nhiệt, T&G nhỏ cho kết nối máy bơm). Chúng ít phổ biến hơn trong đường ống nói chung so với RF, nhưng là tiêu chuẩn trên mặt bích của thiết bị quan trọng. Giống như M&F, chúng không thể thay thế được với bất kỳ loại khuôn mặt nào khác.

So sánh chéo-Tóm lược

Quy tắc-không thể thay thế cho nhau

Nguyên tắc quan trọng nhất: hai mặt bích có kiểu mặt khác nhau sẽ không khớp với nhau. Bạn không thể bắt vít mặt bích RF vào mặt bích RTJ hoặc mặt bích M&F vào mặt bích FF và mong đợi một con dấu. Miếng đệm sẽ không thể tiếp xúc với cả hai bề mặt trên toàn bộ chiều rộng của nó.

Khi bạn đặt hàng một mặt bích, hãy chỉ định rõ ràng loại mặt trong yêu cầu và xác nhận rằng thiết bị giao phối (van, máy bơm, máy nén) có cùng một mặt. Một lỗi phổ biến tại cơ sở là đặt hàng mặt bích dự phòng có RF và phát hiện ra máy bơm là RTJ - mặt bích dự phòng không vừa và phải được tái sản xuất. Luôn khớp loại mặt với bảng tên thiết bị.

Độ nhám của khuôn mặt là một phần của thông số kỹ thuật

Ngay cả trên cùng một loại khuôn mặt, độ hoàn thiện bề mặt (độ nhám) cũng rất quan trọng. Một miếng đệm cần có độ nhám phù hợp để cắn vào - quá mịn và nó trượt, quá thô và miếng đệm không thể bịt kín các đỉnh. ASME B16.5 chỉ định độ hoàn thiện điển hình: 125 đến 250 AARH cho miếng đệm dạng tấm mềm, 250 đến 500 AARH cho miếng đệm-có dạng xoắn ốc. Độ hoàn thiện được đo bằng mẫu gia công trên mặt - đường xoắn ốc liên tục hoặc răng cưa đồng tâm được tạo ra bởi dụng cụ mài mặt bích. Bề mặt bị hư hỏng do cờ lê rơi hoặc bị thủng do tháo miếng đệm không tốt phải được làm lại trước khi lắp lại. Đây là một hoạt động riêng biệt với việc chọn loại khuôn mặt và đó là nơi bắt nguồn của nhiều rò rỉ trang web.

Những lỗi thường gặp trong lĩnh vực

• Sử dụng miếng đệm RF trên mặt bích RTJ vì nó "trông gần" - miếng đệm sẽ không bịt kín trong rãnh.
• Trộn mặt bích FF và RF trên van gang, làm nứt mặt bích gang khi chịu tải.
• Tái sử dụng miếng đệm vòng RTJ sau khi tháo rời - vòng đệm đã được cố định vĩnh viễn và sẽ không- bịt kín lại.
• Siết chặt mặt bích FF đến giá trị bu lông RF, làm nứt mặt bích thiết bị giòn.
• Không làm sạch hốc cái M&F trước khi lắp ráp, để lại vật liệu gioăng cũ khiến mặt nam không thể ngồi vào.
• Bỏ qua lớp hoàn thiện bề mặt và sử dụng miếng đệm mềm trên bề mặt nhẵn-được gia công không có răng cưa.

Cách chọn

Bắt đầu từ dịch vụ: nếu áp suất từ ​​Loại 600 trở lên hoặc nhiệt độ cao, hãy mặc định là RTJ. Nếu bạn đang bắt vít vào thiết bị gang hoặc FRP, hãy sử dụng FF.

Nếu mối nối nằm trên máy bơm, van hoặc bộ trao đổi nhiệt có chỉ định M&F, hãy khớp nó. Đối với đường ống quy trình chung dưới Loại 600, hãy sử dụng RF có vòng đệm-hình xoắn ốc hoặc tấm đệm -, đó là mặc định vì lý do chính đáng.

T&G được dành riêng cho dịch vụ quan trọng trong đó ưu tiên hàng đầu là ngăn chặn miếng đệm. Khi nghi ngờ, hãy kiểm tra bảng tên thiết bị và loại mặt phù hợp; mặt bích không phải là nơi để ứng biến.

Liên hệ ngay