Tiêu chuẩn mặt bích ANSI là gì. Tại sao cần áp dụng tiêu chuẩn bích Ansi và theo tiêu chuẩn này có những loại mặt bích nào, kích thước chuẩn của từng loại ra sao. Đây là điều nhiều người còn chưa rõ khi lần đầu tiếp xúc với tiêu chuẩn này
Nội dung chính
1 Tiêu chuẩn mặt bích ANSI là gì
Tiêu chuẩn mặt bích Ansi là một loại tiêu chuẩn mặt bích, theo đó mặt bích được sản xuất theo tiêu chuẩn này phải đáp ứng tất cả các yêu cầu mà tiêu chuẩn này qui định cả về vật liệu, áp lực và kích thước theo từng kích cỡ khác nhau.
ANSI là tên viết tắt của American National Standard Institute, còn có tên gọi khác là tiêu chuẩn ASME. Đây là tiêu chuẩn cung cấp cho các nhà sản xuất mặt bích kiểm tra mặt bích trước khi bán trên thị trường cho một lĩnh vực cụ thể. Được kiểm tra và chứng nhận đáp ứng các thông số kỹ thuật của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ, mặt bích ASME mang dấu chấp thuận của tổ chức cho những công việc khó khăn nhất.
2 Lịch sử phát triển tiêu chuẩn ANSI
Về cơ bản, tiêu chuẩn ASME được thành lập lần đầu vào năm 1918, Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ có trụ sở chính tại Washington DC và được công nhận rộng rãi là tổ chức của Hoa Kỳ chịu trách nhiệm giám sát hệ thống đánh giá sự phù hợp và tiêu chuẩn quốc gia cho các sản phẩm, dịch vụ, quy trình, hệ thống và nhân sự.
ANSI làm việc trong nước với các cơ quan và tổ chức của chính phủ Hoa Kỳ, cũng như với các tổ chức quốc tế, để làm cho các tiêu chuẩn ASME trở nên hữu ích trên toàn thế giới.
1920 | Ủy ban Tiêu chuẩn Kỹ thuật Hoa Kỳ đã thành lập Ủy ban thống nhất và phát triển hơn nữa các tiêu chuẩn cho mặt bích ống và phụ kiện. | 1960 | Xếp hạng cho niken, carbon thấp, Monel, Inconel, Hastelloy B, Hastelloy C, hợp kim nhôm và đồng nhôm. |
1923 | Tiểu ban 3 được thành lập để phát triển các tiêu chuẩn mặt bích cho áp suất trong phạm vi 250 psi đến 3200 psi và nâng cao nhiệt độ. | 1961-1968 | Sửa đổi các tiểu chuẩn để làm rõ ý định hoặc để thực hiện các yêu cầu dễ dàng hơn |
1927 | Sau khi được ba tổ chức tài trợ xem xét một cách thuận lợi, Tiêu chuẩn đã được phê duyệt là Tiêu chuẩn Dự bị Hoa Kỳ | 1977 |
|
1932 |
| 1981 | ANSI B16.5 được xuất bản với việc bổ sung niken và hợp kim niken |
1939 |
| 1988 | ANSI được mở rộng đến nhiệt độ cao hơn; và xóa các kích thước lỗ bu lông hệ mét |
1949 |
| 1996 | Cho phép các mặt bích được đánh dấu bằng nhiều hơn một loại vật liệu hoặc đặc điểm kỹ thuật, các yêu cầu hoàn thiện mặt bích được sửa đổi, xếp hạng áp suất-nhiệt độ được sửa đổi cho một số nhóm vật liệu, bổ sung phụ lục hệ thống chất lượng không bắt buộc và bao gồm một số sửa đổi khác. |
1953 | Được xuất bản với
| 2003 |
|
1957 |
| 2009 | ASME B16.5 được xuất bản với các giải thích rõ ràng và một số cập nhật cho xếp hạng áp suất ‐ nhiệt độ. |
3 Tiêu chuẩn mặt bích ANSI về chủng loại và vật liệu
Tương tự như các tiêu chuẩn mặt bích khác, để phù hợp với từng môi trường làm việc và áp suất khác nhau của dòng lưu chất tiêu chuẩn mặt bích Ansi qui định cụ thể về các chủng loại và vật liệu chế tạo. Theo đó
Vật liệu chế tạo gồm có 2 dòng chính với các mác thép cụ thể
- Thép
- Inox
Các loại mặt bích sẽ gồm đầy đủ các loại phổ thông
- Slip-on – được thiết kế theo cả kiểu vòng và kiểu trung tâm để vừa với đường ống.
- Weld neck – được gia công để phù hợp với đường kính bên trong của ống và được gắn qua hàn.
- Blind – để bịt đầu hoặc mở của hệ thống đường ống hoặc tàu.
- Lap joint – để ghép nối với các phụ kiện cuối sơ khai cho các ứng dụng yêu cầu tháo dỡ.
- Threaded – để lắp các đường ống có ren ngoài mà không cần hàn.
- Socket-weld – để cung cấp dòng chảy bên trong lý tưởng với việc sử dụng khớp nối ổ cắm và mối hàn trên.
4 Tiêu chuẩn bích Ansi về áp lực
Tiêu chuẩn mặt bích ANSI tiêu biểu nhất có thể kể đến là tiêu chuẩn ASME B16.5 – Giành cho ống và mặt bích, với áp lực định danh là 150, 300, 400, 600, 900, 1500 và 2500. Sử dụng cho các ống có kích thước NPS 1/2″ đến NPS 24″. Với nhiệt độ và áp suất theo nhóm vật liệu thuộc tiêu chuẩn ASME B16.5, theo đó áp suất và nhiệt độ của các lớp ( Class ) áp lực định danh sẽ phụ thuộc vào nhóm vật liệu và nhiệt độ giới hạn của môi trường làm việc
4.1 Bảng áp suất và nhiệt độ dành cho nhóm vật liệu 1.1
Theo bảng 2-1.1 thì áp suất theo đơn vị là bar, sẽ được qui định cụ thể theo từng mức áp suất định danh với các mác vật liệu tương ứng thuộc các nhóm vật liệu là thép rèn, thép đúc hoặc thép tấm. Và theo tiêu chuẩn này thì áp suất chịu được của bích sẽ giảm dần khi nhiệt độ tăng dần
4.2 Bảng áp suất và nhiệt độ dành cho nhóm vật liệu 1.2
Cũng theo bảng 2-1.2 sẽ qui định về áp suất giới hạn thực tế của bích với theo từng loại vật liệu và nhiệt độ cụ thể
5 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.5
Kích thước bích Ansi phụ thuộc vào lớp áp lực và chủng loại mặt bích. Theo đó chúng ta có kích thước của mặt bích theo các class dưới đây
5.1 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 150
Với áp lực Class 150, tương đương với khoảng 10Bar, đây cũng là dòng tiêu chuẩn mặt bích ANSI có áp lực bé nhất trong dải sản phẩm theo tiêu chuẩn Ansi B16.5 và là mức áp lực rất phổ biến trong các hệ thống dẫn nước, khí hoặc dầu
5.2 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 300
Với áp lực Class 300, thường tương đương với khoảng 40Bar, dòng mặt bích áp lực tương đối cao áp dụng với các hệ thống khí – hơi nóng và nước áp lực cao
5.3 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 400
Dòng áp lực lớn này được dùng trong hệ thống dầu thủy lực, trong các hệ thống nâng hạ, trong hệ thống hơi – khí nén áp lực. Theo bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI này thì chúng ta biết được các kích thước quan trong như số bulong, đường kính lỗ bulong và đường kính đường tâm lỗ bulong
5.4 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 600
Tương tự như tiêu chuẩn bích ANSI Class 400, dòng áp lực lớn Class 600 – được dùng trong hệ thống dầu thủy lực, trong các hệ thống nâng hạ, trong hệ thống hơi – khí nén áp lực
5.5 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 900
Loại áp lực Class 900, rất ít được sử dụng. Chủ yếu sử dụng trong các hệ thống nâng hạ bằng dầu thủy lực và khí nén, trong các hệ thống liên quan đến dầu khí và khai thác mỏ
- Class 900 từ 3″(DN75) ~ 5″ (DN125): 8 lỗ bu lông
- Class 900 từ 6″(DN150) ~ 8″ (DN200): 12 lỗ bu lông
- Class 900 từ 10″(DN250) : 16 lỗ bu lông
- Class 900 từ 12″(DN300) ~ 24″ (DN600): 20 lỗ bu lông
5.6 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 1500
Loại áp lực Class 1500, rất ít được sử dụng. Theo tìm hiểu, chúng tôi được biết sản phẩm được sử dụng trong các hệ thống dầu khí, khai thác mỏ – trong hệ thống khoan và tìm kiếm dầu khí
5.7 Bảng kích thước tiêu chuẩn bích ANSI class 2500
Dù làm việc lâu trong lĩnh vực ống và mặt bích. Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp – chưa biết dòng mặt bích này sử dụng ở trong lĩnh vực nào, trong các hệ thống nào sẽ sử dụng lớp Class 2500 này.
6 Kích thước theo tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series A
Series A của tiêu chuẩn mặt bích Ansi được chế tạo với 2 loại cơ bản là Weld Neck – Hàn cổ và kiểu Blind – Mặt bích mù, được chế tạo gồm các lớp mặt bích #150, #300, #400, #600 và #900. Khác với loại bích ANSI B16.15, dòng sản phẩm này không có #1500 và #2500
6.1 Bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series A class 150
Khác với dòng mặt bích Class 150 của B16.5, Series A có số lỗ bu lông nhiều hơn áp dụng cho điểm kết nối mặt bích là đoạn cuối ống hoặc đoạn ống nhánh, với việc kết nối mặt bích mù và mặt bích hàn cổ. Với số lỗ bu lông từ 24 đến 52 lỗ – với các ống có kích thước danh nghĩa từ NPS 26 ~ NPS 60
6.2 Bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series A class 300
Với dòng Series A của class 300, số lỗ bu lông nhiều hơn từ 28 lỗ đến 32 lỗ và dùng để lắp cho các ống từ NPS 26 ~ NPS 60
6.3 Bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series A class 400
Series A của class 400 có số lỗ bu lông nhiều hơn từ 28 lỗ và 32 lỗ và dùng để lắp cho các ống từ NPS 26 ~ NPS 60
6.4 Bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series A class 600
Tương tự như với class #150, #300 và #400, dòng #600 thường dùng cho đường ống NPS26 ~ NPS60 với số lỗ bu lông là 28 và 32 lỗ
6.5 Bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series A class 900
Dùng với số lượng bu lông ít hơn ( 20 và 24 lỗ ) tương ứng với từng kích cỡ ống – đường kính lỗ bu lông khác nhau.
7 Kích thước theo tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B
Cũng giống dòng Series A, dòng mặt bích Ansi series B được sản xuất để lắp đặt đồng bộ giữa mặt bích rỗng với mặt bích mù cùng Series
7.1 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B class 75
Khác với Series A, mặt bích Series B có chủng loại áp lực thấp hơn Class 70. Sử dụng số luộng lỗ bu lông từ 36 đến 44 lỗ với các ống có đường kính từ NPS26 ~ NPS60
7.2 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B class 150
Với áp lực Class 150, dòng Series B sử dụng số lỗ bu long từ 36, 40, 44, 48, 52, 56, và 60 lỗ với các ống có kích thước danh nghĩa từ NPS26 ~ NPS60
7.3 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B class 300
Các mặt bích theo tiêu chuẩn bích Ansi thuộc Series B Class 300, cũng tương tự sử dụng dòng mặt bích hàn cổ và mặt bích mù
7.4 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B class 400
Các mặt bích theo tiêu chuẩn Ansi, Series B Class 400, cũng tương tự sử dụng dòng mặt bích hàn cổ và mặt bích mù.
7.5 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B class 600
Bộ sản phẩm mặt bích rỗng và mặt bích mù Ansi B16.47 Flange Series B áp lực cao này, chủ yếu sử dụng kết nối điểm cuối của các đường ống áp lực cao, đường ống trong hệ thống dầu mỏ, khoan trắc địa lý, nâng hạ thủy lực
7.6 Bảng kích thước tiêu chuẩn mặt bích ANSI B16.47 Series B class 900
Áp lực cao nhất Ansi B16.47 Flange Series B là #900, sử dụng trong các hệ thống đặc biệt
8 Kích thước theo tiêu chuẩn mặt bích kính Ansi
Spacer & Blank chính là 2 loại mặt bích rỗng và mặt bích đặc, còn được gọi là mặt bích kính, được sử dụng trong các hệ thống có tính chất đặc thù (hệ thống cấp hóa chất, hệ thống cấp dầu, chất đốt khác…), mặt bích kính này thường được sử dụng cùng với các loại van công nghiệp, với mục đích tránh đóng mở nhầm hệ thống
8.1 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích kính ANSI
Trên mặt bích này không có lỗ bu lông, quy trình đóng mở đơn giản hơn so với các loại mặt bích rỗng thông thường, dưới đây là bản vẽ cho 2 bộ phận mặt bích rỗng và mặt bích mù, cùng với trọng lượng tiêu chuẩn của từng kích cỡ khác nhau
Mặt bích được chế tạo sử dụng cho các dòng áp lực #150, #300, #600 và #900
8.2 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích kính ANSI #150 và #300
Đây là loại mặt bích kính – Spectacle Blind Flange, sử dụng trong các hệ thống phổ biến của hệ tiêu chuẩn ANSI
8.3 Kích thước tiêu chuẩn mặt bích kính ANSI #600 và #900
Đây là loại mặt bích kính – Spectacle Blind Flange, sử dụng trong các hệ thống áp lực của hệ tiêu chuẩn ANSI