Tiêu chuẩn mặt bích JIS là gì

Mặt bích là một trong những phụ kiện đường ống quan trọng, có giá trị cao. Chúng được làm từ các vật liệu khác nhau, chế tạo theo các tiêu chuẩn và sử dụng phù hợp cho các hệ thống có áp suất. Trong số các tiêu chuẩn mặt bích, bao gồm tiêu chuẩn mặt bích DIN, BS, ANSI, ASTM và JIS… thì loại mặt bích sản xuất theo tiêu chuẩn Nhật Bản được sử dụng khá phổ biến. Hãy tham khảo bài viết dưới đây, để hiểu hơn về Tiêu chuẩn mặt bích JIS là gì

1 Các tiêu chuẩn mặt bích 

Trong bài viết “kích thước ống thép“, chúng tôi đã chia sẻ về các tiêu chuẩn công nghiệp khác nhau trên thế giới được sử dụng tại Việt Nam chúng ta. Trong số nhiều tiêu chuẩn đó, có một số tiêu chuẩn được áp dụng để quy định và chế tạo đường ống và các phụ kiện đường ống. Và với mặt bích các tiêu chuẩn phổ biến nhất là: Tiêu chuẩn mặt bích DIN, Tiêu chuẩn mặt bích JIS, Tiêu chuẩn mặt bích BS, Tiêu chuẩn mặt bích ANSI, Tiêu chuẩn mặt bích ASTM, Tiêu chuẩn mặt bích ASME… Hoặc các tiêu chuẩn khác theo các lĩnh vực đặc biệt khác

Mỗi tiêu chuẩn khác nhau, thường được áp dụng cho các hệ thống ống áp dụng tiêu chuẩn đó, hoặc sử dụng linh hoạt với hệ thống có tiêu chuẩn khác nhưng mặt bích có tính lắp lẫn.

2 JIS là gì – Tiêu chuẩn mặt bích jis là gì

Tiêu chuẩn mặt bích JIS cho đến hiện nay đang dùng là ” JIS B 2220: 2012 “, tiêu chuẩn này được chỉnh sửa vào ngày 2012/2/20 từ bản tiêu chuẩn gốc ” JIS B 2220: 2004 ” của nhóm biên soạn thuộc hiệp hội phụ kiện kim loại Nhật Bản.

❶ JIS và lịch sử hình thành

Tiêu chuẩn JIS được hình thành với bề dày lịch sử, chúng ta có thể tìm hiểu sâu hơn với các nguồn tài liệu khác nhau, tuy nhiên có thể được sơ lược vào các mốc thời gian dễ nhớ

Thời kỳ 1921

Đó là thời kỳ MEJI ( Thiên Hoàng Minh Trị), mặc dù chính phủ Nhật cũng có các tiêu chuẩn kỹ thuật riêng để phục vụ cho việc mua sắm vũ khí. Tuy nhiên các doanh nghiệp tư nhân được giao trách nhiệm làm các tiêu chuẩn kỹ thuật Nhật Bản và chúng được tổng kết thành bộ tiêu chuẩn kỹ thuật Nhật Bản chính thức với tên tiếng anh là ” Japanese Engineering Standard ” viết tắt là JES

Những năm 1945

Thời kỳ 1939 ~ 1945, chiến tranh thế giới thứ 2 đang xảy ra, với mục đích giảm yêu cầu chất lượng để sử dụng hiệu quả nguyên vật liệu, đồng thời đơn giản hóa thủ tục để đẩy nhanh việc ban hàng tiêu chuẩn. Khi đó tiêu chuẩn này được gọi là tiêu chuẩn tạm thời, với tên tiếng Nhật là 臨時日本標準規格 – được viết tắt là 臨JES, hay còn được gọi với tên khác là tiêu chuẩn thời chiến với tên tiếng Nhật là 戦時規格

Sau 1945

Sau khi bại trận trong thế chiến thứ 2, Ủy Ban Tiêu Chuẩn Công Nghiệp Nhật Bản được  hình thành và ban hành các tiêu chuẩn mới vào năm 1946. Tới năm 2004, Nhật Bản bắt đầu thi hành luật tiêu chuẩn hóa công nghiệp và cấp dấu chứng nhận sản phẩm của Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Nhật Bản với tên viết tắt là JIS ” Japan Industrial Standards “, kể từ đó tiêu chuẩn này có thay đổi và sử dụng chứng nhận mới.

Trên là sơ bộ về Tiêu chuẩn JIS là gì

❷ Phân loại, đánh số trong JIS – Mặt bích JIS thuộc loại ký hiệu nào

Theo tiêu chuẩn JIS, các chữ cái đầu đầu tiên ( đứng sau chữ JIS)  đại diện cho các ngành nghề khác nhau. Ví dụ: A:Xây dựng dân dụng và kiến trúc – B: Cơ khí – C: Điện- điện tử – D: Ô tô – E: Đường sắt – F: Đóng tàu – G: Hợp kim Ferrous và luyện kim – H: Hợp kim không Ferrous và luyện kim – K: Hóa chất….Bốn chữ số tiếp theo thể hiện lĩnh vực (hoặc năm chữ số đối với một số tiêu chuẩn tương ứng với tiêu chuẩn ISO) và bốn chữ số cuối cùng thể hiện năm.

Theo cách ký hiệu và đánh số đó, tiêu chuẩn mặt bích sẽ được đánh số là JIS B2220 – JIS: Tiêu chuẩn kỹ thuật Nhật Bản, B: Cơ khí, 2220: Mặt bích ống kim loại

3 Quy định phạm vi sử dụng của tiêu chuẩn mặt bích JIS

Trong tiêu chuẩn mặt bích JIS, quy định cụ thể phạm vi sử dụng của mặt bích JIS là gì. Theo đó, phụ kiện này được sử dụng trong các đường ống thép và ống thép không gỉ, của các hệ thống lưu dẫn hơi nóng, khí gas, nước hoặc dầu….Các phụ kiện được sử dụng để kết nối các đường ống, van công nghiệp ( Ví dụ: Van bướm, van bi mặt bích, van cổng, …)  hay thiết bị đo có áp lực 5K, 10K, 16K, 20K, 30K, 40K và 63K, với các đường ống có đường kính định danh từ 10A đến 1500A

4 Vật liệu chế tạo của mặt bích JIS

JIS B220 quy định cụ thể vật liệu chế tạo mặt bích tiêu chuẩn JIS là gì. Theo đó, chúng ta sẽ có các loại vật liệu chế tạo, cùng với tiêu chuẩn của vật liệu đó

♦ Vật liệu thép các bon:, hay còn gọi là mặt bích thép: SS400 – JIS G 3101 ; S20C – JIS G 4051 S25C – JIS G 405

♦ Vật liệu thép không gỉ, hay còn gọi là mặt bích inox: SUS304 – JIS G 4304 JIS G 4305 ; SUS316  – JIS G 4304 JIS G 4305 ; SUS304L – JIS G 4304 JIS G 4305 ; SUS316L – JIS G 4304 JIS G 4305

♦ Vật liệu rèn: SF390A ; SFVC ; hoặc SFVAF1 …

♦ Vật liệu đúc: SC410 ; SCPH1 ; SCS13A ; SCS14A …

5 Chủng loại mặt bích JIS

Theo JIS B220, có rất nhiều chủng loại mặt bích khác nhau, chúng được phân loại theo hình dạng cấu tạo của mặt bích. Với mỗi chủng loại, sẽ được ứng dụng trong các hệ thống có áp lực khác nhau

MẶT BÍCH		GASKET
Áp lực	Chủng loại	FF	RF	MF	TG
5K	SOP     SOH     SW     TR     BL	○	－	－	－
	WN     IT	○	○	－	－
10K	SOP     SOH     SW     TR     BL	○	－	○	○
	WN         IT	○	○	○	○
10K Loại mỏng	SOP     SOH	○	－	－	－
16K	SOH     SW     TR     BL	○	－	○	○
	WN         IT	○	○	○	○
20K	SOH     SW     TR     WN     IT     BL	－	○	○	○
30K	SOH     WN     IT     BL	－	○	○	○
40K	WN     BL	－	○	○	○
63K	WN     BL	－	○	○	○

❶ Phân loại theo phương pháp kết nối – Kiểu hàn, khớp nối và có ren

Theo cách phân loại này, tiêu chuẩn mặt bích JIS chia làm các kiểu: Mặt bích hàn, mặt bích kiểu khớp nối, mặt bích có ren. Tuy nhiên, chủng loại mặt bích hàn JIS được dùng phổ biến, trong chủng loại này dựa vào phương pháp hàn và cách ghép 2 mặt với nhau mà người ta chia ra làm nhiều loại khác như ảnh phía dưới

❷ Phân loại theo phương pháp kết nối – Kiểu IT, mặt bích mù và bích 20K 30K

Trong các chủng loại mặt bích này, với các mặt bích 5K 10K, loại bích mù được dùng tương đối phổ biến. Riêng với mặt bích 20K và 30K, đây là phụ kiện dùng trong các hệ thống có áp lực cao, vì vậy có cấu tạo và hình dáng dày – tạo độ kín lưu chất tốt

❸ Phân loại theo hình dạng mặt bích

Tiêu chuẩn mặt bích JIS, phân chia theo cách này phù hợp với cách lựa chọn gioăng và gioăng cũng được phân biệt các chủng loại khác nhau theo kiểu phân chia này. Chi tiết hơn sẽ được trình bày ở mục tiếp theo ” Mục 6 ” của bài viết này.

❹ Các loại mặt bích thường dùng hiện nay

Với nhiều cách phân loại khác nhau như ở trên. Tuy nhiên, các chủng loại phổ biến được sử dụng nhiều ở các công trình công nghiệp, cũng như trong các hệ thống ống khác nhau thì giới hạn ở vài chủng loại chính. Bởi tính đơn giản và thông dụng của phụ kiện.

SOP ：スリップオン溶接式フランジ（板フランジ）Mặt bích hàn dạng tấm phẳng

SOH：スリップオン溶接式フランジ（ハブフランジ）Mặt bích hàn, có mặt gờ

SW：ソケット溶接式フランジ Mặt bích hàn dạng socket

6 Gioăng – Gasket mặt bích JIS

Một trong những phụ kiện không thể thiếu, luôn đi kèm với mặt bích, đó là Gasket ( thông thường hay gọi là Gioăng hoặc gát két ). Ứng với từng yêu cầu của hệ thống, cũng như đặc tính của dòng lưu chất, các chủng loại gasket được sử dụng khác nhau.

❶ Các chủng loại

Không chỉ riêng với Tiêu Chuẩn Mặt Bích JIS, đối với các tiêu chuẩn mặt bích khác cũng ứng dụng phổ biến 3 loại gasket cơ bản. Vậy chủng loại gasket của tiêu chuẩn mặt bích là gì? Theo JIS B2220, chúng ta có bảng chủng loại gasket dưới đây

Bảng 9 ( Theo JIS B2220 ) – Gasket mặt bích      Đơn vị：μm

LOẠI GASKET	CHIỀU DÀY	ẢNH MINH HỌA
全面座 – Gasket phủ đầy – Flat Face (FF)	3.2 ～ 6.3
平面座 – Gasket nửa mặt – Rised Face （RF）	3.2 ～ 6.3
はめ込み形（メール座及びフィメール座） Gasket dùng cho mặt kiểu trong ngoài – Male Female Face ( MF )	～3.2
薄形（TG）（タング座及びグルーブ座） Gasket dạng mỏng áp dụng cho loại mặt bích có gờ và rãnh – Tongue and Groove ( TG)	～3.2

❷ Ứng dụng các loại gioăng

Tiêu chuẩn lựa chọn chủng loại gioăng và ứng dụng chúng khi kết nối với mặt bích tiêu chuẩn JIS là gì? Tương tự như các loại mặt bích khác, việc lựa chọn và sử dụng các loại gasket phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó những yếu tố chính:

∇ Khả năng làm kín, không cho môi chất lọt ra vị trí mối nối

∇ Độ bền với môi chất theo thời gian

∇ Khả năng biến dạng bù cho độ nhám giữa 2 bề mặt lắp ghép

∇ Chịu nhiệt độ của hệ thống mà không bị mất hoặc suy giảm tính chất cơ lý hóa

∇ Có tính đàn hồi và không bị giảm chiều dày khi có lực tác dụng lâu dài

∇ Chịu được lực tác dụng lâu dài, đặc biệt khi bị rung lắc

∇ Không nhiễm bẩn và chống ăn mòn

7 Phân loại mặt bích theo áp lực – Bảng tra mặt bích

Trong tiêu chuẩn mặt bích JIS có rất nhiều các chủng loại sản phẩm khác nhau theo từng áp lực khác nhau, trong bài viết này chúng tôi chỉ chia sẻ bảng chia của 3 loại mặt bích phổ biến thường dùng.

❶ Mặt bích JIS 5K

Mặt bích JIS 5K, dùng phổ biến trong các hệ thống nước vô cấp, nước thải thông thường, các hệ thống cấp nước,  hoặc hệ thống dẫn dầu có áp lực nước hạn chế. Đây là dạng tiêu chuẩn mặt bích JIS 5K được sử dụng phổ biến trong các loại vật liệu như nhựa. nhôm hay đồng.

Tiếp tục bảng kích thước mặt bích JIS 5K

❷ Mặt bích JIS 10K

Dùng nhiều trong các hệ thống dẫn nước cấp, dẫn dầu, khí nén hoạc hơi nóng có áp lực tới 10K. Bích JIS 10K được đánh giá là loại mặt bích rất phổ biến, với tần suất sử dụng rất nhiều

Tiếp tục bảng kích thước mặt bích 10K

Với chủng loại SOP và SOH kích thước mặt bích JIS 10K

❸ Mặt bích JIS 16K

Loại mặt bích Jis 16K ít được sử dụng hơn, chủ yếu sử dụng trong 1 số trường hợp đặc biệt như trên các hệ thống của tàu biển, các hệ thống dẫn hơi nóng đặc biệt. Loại này cùng áp lực với dạng mặt bích BS4504 PN16

Tiếp tục bảng 7 mặt bích JIS 16K

❹ Mặt bích JIS 20K

Mặt bích JIS 20K được đánh giá là áp lực tương đối cao, sử dụng trong các hệ thống phun rửa bằng nước áp lực, các hệ thống hơi nóng của lò hơi với áp suất cao, cũng như khí gas và khí nén áp lực lớn.

Các chủng loại khác của mặt bích JIS 20K

❺ Mặt bích JIS 30K

Chủ yếu dùng cho hệ thống áp lực lớn như dầu áp lực, các hệ thống trong phun rửa, hệ thống nâng hạ bằng khí nén hoặc dầu áp lực

 

Các chủng loại khác của mặt bích JIS 30K

Xem thêm: Tiêu chuẩn mặt bích pn16