หน้าแปลนหลักเจ็ดประเภทใช้ตอบสนองความต้องการของระบบท่อที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เคมี ไฟฟ้า และบำบัดน้ำ หน้าแปลนแต่ละประเภทมีข้อดีที่แตกต่างกันในด้านการติดตั้ง ต้นทุน และประสิทธิภาพ การเลือกขึ้นอยู่กับแรงดันใช้งาน อุณหภูมิ ขนาดท่อ และความต้องการในการบำรุงรักษา คู่มือนี้ให้การเปรียบเทียบที่ครอบคลุมของหน้าแปลนทุกประเภทเพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจออกแบบระบบท่ออย่างมีข้อมูล
ภาพรวมของประเภทหน้าแปลน
ประเภทของหน้าแปลนกำหนดวิธีการที่หน้าแปลนเชื่อมต่อกับท่อ วิธีการกระจายความเค้นเชิงกล และประสิทธิภาพภายใต้สภาวะการทำงานต่างๆ หน้าแปลนบางประเภทเชื่อมกับท่อ บางประเภทเป็นเกลียว และบางประเภทใช้การออกแบบแหวนหลวม ตัวเลือกที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งานของคุณ รวมถึงระดับความดัน อุณหภูมิ ความสามารถในการกัดกร่อนของตัวกลาง และความถี่ในการถอดประกอบข้อต่อ
| ประเภทหน้าแปลน | วิธีการเชื่อมต่อ | ช่วงขนาดทั่วไป | คลาสทั่วไป | ต้นทุนสัมพัทธ์ |
|---|---|---|---|---|
| เชื่อมคอ (Weld Neck) | เชื่อมชน | NPS 1/2 - 24 | 150 - 2500 | สูง |
| สลิปออน (Slip-On) | เชื่อมเนื้อ (2 ครั้ง) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 600 | ปานกลาง |
| บลายด์ (Blind) | ยึดด้วยสลักเกลียว (ไม่มีท่อ) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 2500 | ปานกลาง |
| ซ็อกเก็ตเวลด์ (Socket Weld) | เชื่อมเนื้อ (1 ครั้ง) | NPS 1/2 - 2 | 150 - 2500 | ปานกลาง |
| เกลียว (Threaded) | เกลียว NPT | NPS 1/2 - 4 | 150 - 300 | ต่ำ |
| แลปจอยต์ (Lap Joint) | เชื่อมชน (ปลายเดือย) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 600 | ปานกลาง |
| รีดิวซิ่ง (Reducing) | เชื่อมชนหรือเชื่อมเนื้อ | NPS 1 - 24 | 150 - 600 | สูง |
| ออริฟิส (Orifice) | เชื่อมชน | NPS 1 - 24 | 300 - 2500 | สูง |
หน้าแปลนเชื่อมคอ (Weld Neck Flange)
หน้าแปลนเชื่อมคอมีฮับเรียวยาวที่ให้การกระจายความเค้นอย่างราบรื่นจากท่อเข้าสู่ตัวหน้าแปลน มันเชื่อมต่อกับท่อด้วยการเชื่อมชนแบบทะลุเต็ม ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบด้วยรังสีและให้ความแข็งแรงของรอยต่อเทียบเท่ากับตัวท่อ หน้าแปลนเชื่อมคอมีให้เลือกในทุกระดับความดันตั้งแต่ 150 ถึง 2500 และเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูง อุณหภูมิสูง และสภาวะโหลดแบบวัฏจักรรุนแรง อย่างไรก็ตาม ต้องใช้ช่างเชื่อมที่มีทักษะและการทดสอบแบบไม่ทำลาย ซึ่งทำให้การติดตั้งมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าหน้าแปลนประเภทที่ง่ายกว่า
หน้าแปลนสลิปออน (Slip-On Flange)
หน้าแปลนสลิปออนสวมทับบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อและเชื่อมยึดด้วยการเชื่อมเนื้อสองจุด: หนึ่งจุดภายในรูและอีกจุดหนึ่งบนพื้นผิวด้านนอก มันง่ายต่อการจัดตำแหน่งและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าหน้าแปลนเชื่อมคอ ทำให้เป็นที่นิยมสำหรับการใช้งานแรงดันต่ำ หน้าแปลนสลิปออนมักจำกัดอยู่ที่ Class 150 ถึง 600 และพบได้ทั่วไปในงานน้ำแรงดันต่ำ อากาศ และระบบสาธารณูปโภค การไม่มีฮับเรียวหมายถึงความเข้มข้นของความเค้นน้อยกว่าหน้าแปลนเชื่อมคอ แต่ยังลดอายุความล้าภายใต้สภาวะโหลดแบบวัฏจักร
หน้าแปลนบลายด์ (Blind Flange)
หน้าแปลนบลายด์คือแผ่นจานตันที่ไม่มีรูตรงกลาง ใช้ปิดปลายท่อ ช่องเปิดวาล์ว และหัวฉีดของถังความดัน เนื่องจากไม่มีรู หน้าแปลนบลายด์จึงสามารถทนต่อแรงดันสูงสุดได้ทุกประเภทหน้าแปลน หน้าแปลนบลายด์จำเป็นสำหรับการทดสอบแรงดันของส่วนท่อที่ประกอบแล้ว ให้จุดเชื่อมต่อในอนาคตสำหรับการขยายโรงงาน และแยกอุปกรณ์ที่ปลดประจำการ มีให้เลือกทุกขนาดตั้งแต่ NPS 1/2 ถึง 24 และทุกประเภทหน้าสัมผัส รวมถึงหน้าเรียบ (raised face) หน้าแบน (flat face) และรอยต่อแบบริง (ring joint)
หน้าแปลนซ็อกเก็ตเวลด์ (Socket Weld Flange)
หน้าแปลนซ็อกเก็ตเวลด์มีเบ้ารีเซสที่รับท่อด้วยการเชื่อมเนื้อจุดเดียวที่ด้านนอก ไหล่ภายในป้องกันไม่ให้ท่อทะลุผ่าน และช่องว่างสำหรับการขยายตัวเล็กน้อย (ประมาณ 1/16 นิ้ว) ที่ก้นเบ้ารองรับการขยายตัวเนื่องจากความร้อน หน้าแปลนซ็อกเก็ตเวลด์ใช้สำหรับท่อขนาดเล็กตั้งแต่ NPS 1/2 ถึง 2 และเหมาะสำหรับการใช้งานแรงดันสูงที่มีพื้นที่จำกัด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสายฉีดสารเคมี การเชื่อมต่อเครื่องมือวัด และระบบไฮดรอลิก
หน้าแปลนเกลียว (Threaded Flange)
หน้าแปลนเกลียวมีเกลียวภายในที่ขันเข้ากับท่อที่มีเกลียวภายนอกโดยใช้เกลียวท่อมาตรฐาน NPT หรือ BSP แบบเรียว ไม่ต้องใช้การเชื่อม ทำให้หน้าแปลนเกลียวเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายซึ่งห้ามทำงานที่มีเปลวไฟ จำกัดเฉพาะระดับความดันต่ำ (โดยทั่วไป Class 150 และ 300) และขนาดเล็ก หน้าแปลนเกลียวให้การติดตั้งและถอดออกเพื่อการบำรุงรักษาที่รวดเร็ว แต่มีความแข็งแรงของรอยต่อต่ำกว่าการเชื่อม และอาจรั่วไหลเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
หน้าแปลนแลปจอยต์ (Lap Joint Flange)
หน้าแปลนแลปจอยต์ประกอบด้วยสองส่วนแยกกัน: แหวนหลวมที่เลื่อนผ่านท่อและปลายเดือย (stub end) ที่เชื่อมกับท่อแยกต่างหาก แหวนหมุนได้อย่างอิสระ ซึ่งช่วยลดปัญหาในการจัดตำแหน่งรูโบลต์ระหว่างการประกอบ หน้าแปลนแลปจอยต์เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องถอดประกอบและตรวจสอบบ่อยครั้ง เช่น ระบบน้ำหล่อเย็นและบริการสาธารณูปโภค นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดต้นทุนเมื่อใช้วัสดุท่อราคาแพง เนื่องจากแหวนสามารถทำจากวัสดุที่ถูกกว่าปลายเดือย
หน้าแปลนรีดิวซิ่ง (Reducing Flange)
หน้าแปลนรีดิวซิ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูที่แตกต่างกันสองขนาดในตัวหน้าแปลนเดียว ทำให้สามารถเชื่อมต่อท่อที่มีขนาดต่างกันได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ลดขนาดแยกต่างหาก การออกแบบแบบเยื้องศูนย์ช่วยให้ด้านบนของรูทั้งสองอยู่ในแนวเดียวกันเพื่อป้องกันการสะสมของอากาศหรือไอน้ำ หน้าแปลนรีดิวซิ่งมักใช้ที่หัวดูดและจ่ายของปั๊ม การเชื่อมต่ออุปกรณ์ และการเปลี่ยนขนาดเส้นท่อในพื้นที่จำกัด ช่วยประหยัดพื้นที่และลดจำนวนจุดที่อาจรั่วไหลเมื่อเทียบกับการใช้หน้าแปลนร่วมกับอุปกรณ์ลดขนาด
หน้าแปลนออริฟิส (Orifice Flange)
หน้าแปลนออริฟิสเป็นหน้าแปลนเฉพาะทางที่ออกแบบมาสำหรับการวัดการไหลโดยใช้ความดันแตกต่าง ประกอบด้วยรูเจาะสำหรับวัดความดันทั้งสองด้านของหน้าแปลนและสกรูสำหรับถอดแผ่นออริฟิสได้ง่าย หน้าแปลนออริฟิสอยู่ภายใต้มาตรฐาน ASME B16.36 แทนที่จะเป็น B16.5 และมีให้เลือกใน Class 300 ถึง 2500 ต้องใช้ท่อตรงทั้งต้นทางและปลายทางเพื่อการวัดการไหลที่แม่นยำ และมักใช้ในงานวัดปริมาณเพื่อการถ่ายโอนความเป็นเจ้าของและการควบคุมกระบวนการ
วิธีเลือกประเภทหน้าแปลนที่เหมาะสม
เริ่มต้นด้วยการประเมินแรงดันใช้งานและอุณหภูมิเพื่อกำหนดระดับความดันที่ต้องการ จากนั้นพิจารณาวิธีการเชื่อมต่อท่อ: การเชื่อมให้ความสมบูรณ์สูงสุด เกลียวหลีกเลี่ยงงานที่มีเปลวไฟ และการออกแบบแหวนหลวมช่วยให้ถอดประกอบบ่อยครั้ง พิจารณาความถี่ในการบำรุงรักษาและความจำเป็นในการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย สุดท้าย ทบทวนต้นทุนตลอดอายุการใช้งานมากกว่าราคาซื้อเริ่มต้น เนื่องจากหน้าแปลนบางประเภทที่มีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่าอาจให้ต้นทุนรวมต่ำกว่าในช่วงอายุระบบผ่านการบำรุงรักษาที่ลดลงและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกประเภทหน้าแปลนที่เหมาะสมหรือไม่?
ติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อขอความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญในการเลือกหน้าแปลนสำหรับโครงการถัดไปของคุณ
