Tiêu chuẩn mặt bích ANSI class 300

Tiêu chuẩn mặt bích ANSI class 300 được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống công nghiệp chịu áp và chịu nhiệt cao. Với hơn hai mươi năm làm việc trực tiếp với ống, van và các tiêu chuẩn ANSI, chúng tôi nhận ra rằng phần lớn sự cố mối nối đều xuất phát từ việc không nắm chắc tiêu chuẩn bích ANSI 300 ngay từ khâu thiết kế và chọn vật tư.

1. Tiêu chuẩn mặt bích ANSI 300 áp dụng cho dải kích thước nào?

Trước khi tra bất kỳ thông số nào, bạn cần xác định mình đang làm việc với kích thước ống nào. Đây là bước đầu tiên nhưng lại bị bỏ qua nhiều nhất. Tiêu chuẩn bích ANSI 300 không nằm trong một tài liệu duy nhất, tiêu chuẩn này được quản lý bởi hai tiêu chuẩn khác nhau tùy theo đường kính danh định (NPS).

• NPS 1/2 đến NPS 24: Áp dụng ASME B16.5-2003.
• NPS 26 đến NPS 60: Áp dụng ASME B16.47-2011, chia làm hai dòng:
  • Series A: Dựa trên MSS SP-44, kích thước lớn hơn, dùng cho ứng dụng chung.
  • Series B: Dựa trên API 605, thiết kế nhỏ gọn hơn, đường kính vòng bu lông nhỏ hơn.

Xác định đúng tiêu chuẩn mặt bích ANSI áp dụng ngay từ đầu giúp bạn tra kích thước chính xác, tránh đặt hàng sai và mất thời gian đổi trả.

2. Lỗ bulong theo tiêu chuẩn bích ANSI 300

Số lỗ bu lông và đường kính đường tâm lỗ bu lông là yếu tố quan trọng bậc nhất vì quyết định trực tiếp đến tính lắp đăt mặt bích ANSI, cũng như tính lắp lẫn giữa các tiêu chuẩn mặt bích khác nhau

Lưu ý:

• Số lượng lỗ luôn là bội số của 4, ví dụ:
  • NPS 1/2 ~ 1 1/2″: 4 lỗ
  • NPS 2 ~ 5″: 8 lỗ
  • NPS 6 ~ 8″: 12 lỗ
  • NPS 10 ~ 12″: 16 lỗ
  • NPS 14 ~ 16″: 20 lỗ
  • NPS 18 ~ 24″: 24 lỗ
• Số lỗ bu lông theo series A và sereis B sẽ khác với bảng trên

3. Bảng tra chủng loại và kích thước tiêu chuẩn bích ANSI 300

Để tra cứu được các thông số kích thước của mặt bích ANSI 300, đòi hỏi chúng ta phải xác định được chủng loại mặt bích và theo chủng loại đó mà kích thước sẽ khác nhau

3.1 Chủng loại mặt bích tiêu chuẩn ANSI 300

Với các mặt bích ANSI 300 có kích cỡ từ 24″ trở xuống thì sẽ bao gồm nhiều chủng loại mặt bích khác nhau như:

• Mặt bích mù
• Mặt bích cổ hàn
• Mặt bích hàn bọc
• Mặt bích ren

Cần lưu ý: Chủng loại sẽ hạn chế khi kích cỡ lớn từ 26″ trở lên, theo

• Tiêu chuẩn mặt bích Ansi Series A class 300
• Tiêu chuẩn mặt bích Ansi Series B class 300

3.2 Các kích thước quan trọng của mặt bích ANSI 300

Sau khi xác định được chủng loại mặt bích ANSI 300 cần tra cứu kích thước, chúng ta sẽ lựa chọn các thông số có trong bảng dưới đây theo đúng chủng loại đã xác định

4. Định mức áp suất và nhiệt độ theo tiêu chuẩn mặt bích ANSI class 300

Đây là thông số cốt lõi quyết định mặt bích ANSI 300 có phù hợp với hệ thống của bạn hay không. Chúng tôi thấy nhiều kỹ sư trẻ chỉ nhìn vào con số class mà không kiểm tra định mức theo nhiệt độ thực tế – đó là sai lầm dẫn đến rủi ro vận hành.

• Ở điều kiện nhiệt độ thường (từ -29°C đến 38°C), áp suất tối đa của tiêu chuẩn bích ANSI 300 dao động từ 51,1 bar đến 51,7 bar (tương đương 740–750 psi), tùy nhóm vật liệu.
• Định mức áp suất giảm dần khi nhiệt độ tăng. Ví dụ cụ thể với nhóm thép carbon 1.1: tại 400°C, áp suất cho phép chỉ còn 34,7 bar.
• Nhiệt độ tối đa mà class 300 còn giữ được định mức là 538°C (1000°F).
• Chỉ số cấp áp suất (Pr) cho class 300 được lấy chính xác bằng 300 trong phương trình tính toán định mức.

5. Chọn bu lông và gioăng theo tiêu chuẩn bích ANSI 300

Mặt bích chỉ là một phần của mối nối. Bu lông và gioăng không phù hợp dẫn đến rò rỉ, hỏng mối nối và nguy cơ mất an toàn cho toàn hệ thống.

5.1 Chọn Bu lông cho mặt bích ANSI 300

• Class 300 cho phép dùng cả ba loại: cường độ cao, trung bình và thấp.
• Nếu dùng bu lông thép carbon thấp (cường độ thấp): giới hạn nhiệt độ vận hành từ -29°C đến 200°C.

5.2 Chọn gioăng cho bích tiêu chuẩn ANSI 300

• Chọn gioăng phải phù hợp với tải trọng bu lông của mối nối – không thể chọn ngẫu nhiên.
• Gioăng khớp nối vòng (Ring Joint) phải tuân theo ASME B16.20.

5.3 Kết nối với mặt bích gang class 250

• Khi lắp bích thép class 300 với bích gang class 250, dùng gioăng phẳng và bu lông cường độ thấp.
• Lý do: Gang có độ dẻo thấp, bu lông cường độ cao siết quá mức dẫn đến nứt vỡ mặt bích gang ngay tại công trình.

6. Vật liệu chế tạo theo tiêu chuẩn bích ANSI 300

Tiêu chuẩn quy định rõ vật liệu nào được phép dùng – và điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu áp, chịu nhiệt và tuổi thọ của sản phẩm.

• Mặt bích được chế tạo từ vật liệu đúc hoặc rèn. Vật liệu tấm (plate) chỉ được phép dùng cho bích mù.
• Nhóm vật liệu bao gồm:
  • Thép carbon – mặt bích thép
  • Thép hợp kim thấp
  • Thép không gỉ – mặt bích inox
• ASME B16.5-2003 cho phép thêm các hợp kim gốc niken – đây là điểm ASME B16.47-2011 loại trừ.