Kết nối mặt bích là gì? Các loại kết nối mặt bích. Kết nối mặt bích trong ngành công nghiệp

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Kết nối mặt bích thường được sử dụng trong công nghiệp. Chúng phải đảm bảo độ kín và độ bền của các kết cấu lắp ghép. Vai trò của kết nối chất lượng cao là rất quan trọng, bởi vì mối liên kết không ổn định có thể dẫn đến tổn thất lớn và đe dọa nguy hiểm cho nhân viên bảo trì. Yếu tố kết nối chính là mặt bích. Phần này là một đĩa kim loại và cung cấp một kết nối chắc chắn và chặt chẽ có thể tháo rời. Mặt bích đã được tìm thấy ứng dụng của nó trong ngành vận tải đường ống, tiện ích công cộng. Nhờ việc sử dụng các vật liệu khác nhau để sản xuất, nó trở thành một yếu tố gần như phổ biến của các cấu trúc đường ống.

Các loại mặt bích

Đối với đường ống công nghệ, một số lượng lớn các thiết kế của bộ phận này đã được phát triển. Tất cả các kết nối mặt bích bao gồm các yếu tố sau - mặt bích, miếng đệm, dây buộc. Nhiệm vụ chính được giao cho nút này là kết hợp các bộ phận của đường ống hoặc kết nối với đường ốngthiết bị bổ sung. Mặt bích được chia thành nhiều loại tùy thuộc vào nhiều thông số khác nhau. Theo thiết kế, chúng được chia thành:

• toàn bộ;
• miễn phí.

Sự khác biệt nằm ở thực tế là các mặt bích một mảnh cùng với phần thân chịu tải tương ứng. Chúng được làm cùng với các phụ kiện trong quá trình đúc hoặc dập, và việc căn chỉnh cũng có thể được thực hiện bằng cách hàn. Đối với những cái miễn phí, chúng là một đĩa được gắn vào mặt bích hàn hoặc mép bích của đường ống. Cả hai loại đều có cả nhược điểm và ưu điểm. Mặt bích rời rất dễ lắp ráp, thiết kế của chúng giúp dễ dàng căn chỉnh các lỗ cho các đinh tán. Nhược điểm là độ bền và độ cứng kém hơn so với mặt bích đặc.

Tách mặt bích theo mục đích:

• Đối với phụ kiện và đường ống. Kết nối mặt bích của đường ống loại này được sử dụng cho tất cả các loại và nhánh của đường ống, giao thông và nhà ở và dịch vụ cộng đồng.
• Đối với tàu và thiết bị, các kết nối như vậy được sử dụng để chưng cất dầu, thiết bị cho hệ thống cung cấp nhiệt, cũng như các bồn chứa để đặt trước.

Tiêu chuẩn

Tất cả các mặt bích được chia thành nhiều loại tùy thuộc vào GOST và cách thực hiện:

1. Mặt bích đúc được làm thành một khối duy nhất với phần thân. Chúng có thể được đúc từ thép hoặc gang.
2. Mặt bích bằng thép có ren trên cổ. Loại này có ứng dụng khá hạn chế và chủ yếu được sử dụngcho đường ống áp suất thấp.
3. Mặt bích cổ áo. Chúng là một sản phẩm được làm bằng thép, được tạo ra bằng cách hàn đối đầu. Mục đích của mặt bích cổ là để kết nối các đường ống với áp suất cao và trung bình. Loại này có ưu điểm là dễ lắp đặt và tiết kiệm. So với mặt bích hàn phẳng mà chúng ta sẽ xem xét trong đoạn tiếp theo, chúng giảm trung bình 20% cường độ lao động sản xuất và khối lượng công việc hàn xuống một nửa.
4. Mặt bích hàn phẳng. Chúng được làm bằng thép và các kết nối mặt bích như vậy được sử dụng cho các đường ống dẫn quy trình.
5. Mặt bích rời. Loài này có những đặc điểm riêng và được chia thành ba phân loài:

• có cổ áo, chúng được sử dụng cho các đường ống có môi trường khắc nghiệt, từ đó cổ áo bảo vệ chính mặt bích;
• trên một đường ống có mặt bích;
• trên một vòng hàn, chúng được sử dụng cho đường ống làm bằng kim loại màu - đồng và hợp kim của nó, nhôm và thép không gỉ;

Tùy chọn lựa chọn kết nối

1. Hình dạng kết nối mặt bích. Mặt bích có thể là: tròn, bầu dục hoặc hình chữ nhật.
2. Pass có điều kiện. Kích thước của nó tương ứng với phần bên trong của mặt bích mà môi chất sẽ chảy qua.
3. Thiết kế. Thông số này quy định các kết nối mặt bích, GOST 12815-80 bao gồm 9 loại hiệu suất khác nhau.
4. Áp lực. Các kết nối có thể chịu được áp suất danh nghĩa tối đa, nó phụ thuộcvề thiết kế và kích thước hình học của mặt bích. Thông số này cũng được cung cấp bởi văn bản quy định chính.
5. Chất liệu. Để sản xuất gang, cacbon, hợp kim, thép không gỉ. Vật liệu được chọn tùy theo phương tiện ứng dụng được sử dụng. Các kim loại có giá trị cao cũng có thể được sử dụng.

Mối nối cách điện

Nối bích cách điện có một số điểm khác biệt so với các loại khác là có nhiệm vụ ngăn dòng điện đi qua, cũng như bảo vệ chống ăn mòn điện hóa. Hầu hết các đường ống được đặt dưới lòng đất, nơi có khả năng xảy ra dòng chảy lạc. Nhìn chung, chúng không gây nguy hiểm cho toàn bộ đường ống ở đầu vào, nhưng lại rất nguy hiểm ở điểm thoát. Một tác động như vậy có thể dẫn đến sự phá hủy kim loại, hình thành các vết nứt và rò rỉ chất lỏng hoặc khí được vận chuyển, kết nối mặt bích cách điện mang lại sự an toàn cần thiết. Nó bao gồm mặt bích, miếng đệm cách nhiệt đặc biệt, ống lót và dây buộc. Kết nối như vậy được sử dụng trong các trường hợp sau:

• ở biên giới của đường ống và quá trình chuyển đổi từ nhà cung cấp sang người tiêu dùng;
• khi ống được gấp mép để phù hợp với các vật liệu khác nhau mà chúng được làm từ;
• trên các đường ống được đặt trong khu vực có nguồn dòng điện đi lạc;
• tại đầu ra của mạng lưới đường ống cách nhiệt kết nối với đường ống không cách nhiệt;
• trên mặt đất các phần phân phối khínhà ga.

Các loại kết nối mặt bích khác

• Đo kết nối mặt bích. Họ cung cấp kết nối mạng lưới đường ống với thiết bị bổ sung và thiết bị đo lường.
• Kết nối áp suất cao. Các nút như vậy phải chịu tải trọng thay đổi từ các cơ cấu vận hành. Vì vậy, để đảm bảo mật độ và sức mạnh, cũng như độ bền, một số sắc thái công nghệ cần được quan sát trong quá trình lắp đặt. Việc xoắn các đinh tán được thực hiện dần dần theo hình tròn và theo một trình tự nhất định. Kết nối mặt bích có thể được làm chắc chắn hơn bằng cách sử dụng miếng đệm loại thấu kính. Để sử dụng loại gioăng này, trước tiên cần mài trực tiếp bề mặt của cả gioăng và đường ống. Kết nối mặt bích có ren là lựa chọn tốt nhất cho loại này. Cũng có thể được sử dụng cùng với miếng đệm thấu kính, kim loại phẳng. Độ kín mặt bích tối đa được đảm bảo bằng cách sử dụng vật liệu miếng đệm phẳng như đồng hoặc nhôm.

Khóa gấp mép. Sự kết nối này theo thiết kế hoàn toàn phù hợp với mặt bích, sự khác biệt nằm ở chỗ thay vì các loại ốc vít thông thường - bu lông và đinh tán, một thiết kế đặc biệt được sử dụng dưới dạng dải nén các mặt bích và siết chặt bằng bu lông. Trong các kết nối như vậy, không có lỗ dọc theo đường kính của mặt bích. Loại này đã được chứng minh trong các nút yêu cầu kết nối ngắt kết nối nhanh chóng và định kỳ. Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng mặt bích hàn phẳng hoặc hàn giáp mép

Chốt mặt bích

Để lắp đặt các kết nối mặt bích, cần phải có vít chặt. Để buộc chặt các đường ống, các dây buộc sau được sử dụng: bu lông, đai ốc, đinh tán và vòng đệm. Vì kết nối mặt bích của đường ống là một thiết kế khá có trách nhiệm, các yêu cầu được đặt ra đối với ốc vít phù hợp với các thông số sau:

1. Thứ Tư. Cô ấy có thể hung hăng hoặc không. Dựa trên cài đặt môi trường này, dây buộc được chọn. Đối với môi trường xâm thực, ưu tiên được ưu tiên cho thép có đặc tính chống ăn mòn. Cũng có thể sử dụng các lớp phủ đặc biệt chống ăn mòn.
2. Nhiệt độ. Nhiệt độ của chất lỏng hoặc khí sẽ được vận chuyển qua đường ống này, cũng như chế độ nhiệt độ của môi trường, đóng một vai trò ở đây. Mỗi vật liệu có một phạm vi nhiệt độ làm việc, theo đó sản phẩm được chọn. Nếu môi trường không vượt quá -30 ºС, có thể sử dụng các loại thép thông thường, đối với các loại thép chịu lạnh ở nhiệt độ thấp hơn được sử dụng.
3. Áp lực. Áp suất làm việc càng cao, các thông số phải có vật liệu được sử dụng càng cao, từ đó các đinh tán cho kết nối mặt bích được tạo ra.
4. Các chỉ số của ốc vít: loại chỉ, mũi chỉ, chiều dài.
5. Chất liệu. Thép được sử dụng để sản xuất ốc vít cho các mối nối mặt bích có thể được phân thành bốn loại:

• thép cacbon đa năng, nhiệt độ làm việc không được vượt quá 200ºC và đường kính tối đa là 48mm;
• thép cacbon, được sử dụng cho các sản phẩm có độ chính xác cao, nhiệt độ hoạt động không được cao hơn 300 ºС;
• thép cacbon với chất lượng cao, ốc vít làm bằng vật liệu này có thể hoạt động ở nhiệt độ trên 450 ºС;
• thép hợp kim có đặc tính chịu nhiệt và chống ăn mòn.

Chốt hạn sử dụng

Việc lựa chọn ốc vít được xác định bởi các thông số trên, nhưng có một số hạn chế:

1. Chốt hoạt động ở áp suất làm việc lên đến 25 kgf / cm không bị giới hạn bởi sự lựa chọn của loại sản phẩm. Đối với áp suất vượt quá con số này, chỉ có thể sử dụng đinh tán cho kết nối mặt bích, việc sử dụng bu lông bị cấm.
2. Mác thép cho cặp đai ốc có thể được chọn giống nhau hoặc khác nhau. Nếu sử dụng một vật liệu, độ bền của đai ốc phải nhỏ hơn sức bền của đinh tán 20 đơn vị.

Có một chốt GOST đặc biệt cho các kết nối mặt bích, theo đó kích thước danh nghĩa của dây buộc được chọn. Việc lựa chọn kích cỡ phụ thuộc vào áp suất làm việc mà đinh tán sẽ phải chịu.

Miếng

Phần này được bao gồm trong kết nối mặt bích cách nhiệt để tạo độ kín cần thiết giữa các mặt bích. Gioăng được chia thành nhiều loại khác nhau theo các thông số nhất định. Tùy thuộc vàovật liệu mà chúng được tạo ra, có các loại:

• kim loại;
• phi kim loại;
• kết hợp.

Phân phối gioăng theo độ đàn hồi:

• thun;
• khó.

Thuộc tính này xác định trước vật liệu làm các miếng đệm cho các kết nối mặt bích. Đàn hồi có được từ các loại kết hợp và phi kim loại. Các miếng đệm cứng chủ yếu là kim loại, nhưng cũng có thể là phi kim loại, thu được từ các vật liệu như sợi, cao su cứng, paronit, v.v.

Đặc điểm thiết kế của gioăng

Trên cơ sở này, các miếng đệm cho kết nối mặt bích được chia thành:

• Phẳng (có thể là cả kim loại, phi kim loại và kết hợp), chúng được sử dụng trong các kết nối với các bề mặt phẳng. Đường kính bên trong của miếng đệm phẳng phải lớn hơn 1-3 mm so với đường kính ống.
• Vòng đệm ống kính được làm từ thép carbon và hợp kim, có thể cứng hoặc dẻo.
• Oval cung cấp một con dấu tốt với tải trọng bu lông vừa phải. Sự tiếp xúc của sản phẩm miếng đệm xảy ra dọc theo chu vi bên ngoài và bên trong với mặt bích. Vật liệu cho các miếng đệm này là thép cacbon hoặc thép không gỉ.
• Vòng đệm tôn có thể là kim loại hoặc phi kim loại. Chúng được làm bằng một tấm đồng mỏng, thép nhẹ, bìa cứng amiăng được sử dụng làm vật liệu phi kim loại hoặcgiấy. Đường kính trong tương ứng với đường kính mặt bích và đường kính ngoài được điều chỉnh theo vị trí của bu lông.
• Xoắn ốc dùng để chỉ các miếng đệm đàn hồi. Một miếng đệm như vậy bao gồm ba phần tử - một phần xoắn ốc và hai vòng hạn chế.
• Vòng đệm có răng, vật liệu cho các vòng đệm này là thép nhẹ hoặc thép hợp kim. Kết nối mặt bích cách nhiệt với loại miếng đệm này có thể hoạt động ở nhiệt độ không quá 480 ºС.

Tính toán kết nối mặt bích

Sau khi xác định loại mặt bích, tùy thuộc vào mục đích của nó, loại sản phẩm gioăng, cũng như vật liệu tạo ra sản phẩm, các nhà thiết kế sẽ chọn kích thước yêu cầu của bộ phận theo các bảng đặc biệt. Chúng được trình bày trong các GOST có liên quan. Mặc dù mặt bích là các bộ phận tiêu chuẩn, nó rất thường cần thiết để thiết kế một sản phẩm tùy chỉnh. Hệ thống tính toán bao gồm các mục sau:

1. Tính toán độ biến dạng dẻo ở đáy ống lót, điều này áp dụng cho các mối nối hoạt động ở nhiệt độ và áp suất thấp.
2. Tính mômen uốn bên ngoài phát sinh do tải trọng lên bu lông. Tham số này xác định các đặc tính độ bền của mặt bích.
3. Tính toán ứng suất xuất hiện, đặc biệt đối với các sản phẩm thu được bằng cách hàn.
4. Việc lựa chọn bước đệm bu lông, xác định không chính xác thông số này có thể gây ra sự lệch các vòng mặt bích giữa các bu lông.

Tính toán kết nối mặt bích phải tính đến loại tải. Có hai lựa chọn -trong trường hợp đầu tiên, tải trọng từ bu lông được truyền đến miếng đệm, trong trường hợp thứ hai, tải trọng được phân bổ đều giữa miếng đệm và vòng đỡ.