July 25, 2025
Mặt bích có thể được phân loại một cách có hệ thống theo cấp áp suất, xác định áp suất làm việc tối đa (MAWP) mà chúng có thể chịu được trong các điều kiện nhiệt độ và môi trường quy định. Việc phân loại này rất quan trọng để đảm bảo an toàn, ngăn ngừa rò rỉ và duy trì tính toàn vẹn của hệ thống trong mạng lưới đường ống. Dưới đây là phân tích chi tiết bằng tiếng Anh về các cấp áp suất mặt bích, phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế chính (ví dụ: ASME, EN, GB):
Cấp áp suất được xác định theo các mã (ví dụ: ASME B16.5, EN 1092-1) và thể hiện MAWP trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (thường là 20°C/68°F). Đối với nhiệt độ cao, áp suất cho phép giảm do giảm độ bền vật liệu. Các thông số chính bao gồm:
ASME B16.5 là tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất cho mặt bích và phụ kiện mặt bích trong ngành dầu khí và hóa chất. Nó xác định 7 cấp áp suất chính (Cấp 150 đến Cấp 2500), với các cấp trung gian (ví dụ: Cấp 900, Cấp 1500) cho các ứng dụng chuyên biệt.
| Cấp | Phạm vi áp suất thiết kế | Tính năng chính & Ứng dụng |
|---|---|---|
| Cấp 150 | Lên đến ~2.0 MPa (290 psi) ở 20°C | - Cấp nhẹ nhất; độ dày mặt bích mỏng, đường kính vòng bu lông (BCD) nhỏ, ít bu lông hơn (4–8 bu lông). - Phổ biến trong các hệ thống áp suất thấp: nước, không khí, hơi nước (≤150°C) và chất lỏng không ăn mòn. - Vật liệu: Thép carbon (ví dụ: ASTM A105), thép không gỉ (ví dụ: ASTM A182 F304). |
| Cấp 300 | Lên đến ~5.0 MPa (725 psi) ở 20°C | - Mặt bích dày hơn, BCD lớn hơn, nhiều bu lông hơn (8–12 bu lông) so với Cấp 150. - Thích hợp cho áp suất vừa phải: đường ống dầu/khí, gia nhiệt quá trình và làm lạnh. - Vật liệu: Thép carbon (A105), thép hợp kim (A350 LF2 cho nhiệt độ thấp). |
| Cấp 600 | Lên đến ~10.0 MPa (1.450 psi) ở 20°C | - Kết cấu nặng hơn; độ dày mặt bích tăng đáng kể. - Được sử dụng trong các hệ thống áp suất cao: đường ống thủy lực, khí nén và xử lý hóa chất (≤427°C). - Vật liệu: Thép carbon (A350 LF2), thép không gỉ (A182 F316). |
| Cấp 900 | Lên đến ~15.0 MPa (2.175 psi) ở 20°C | - Được thiết kế cho áp suất rất cao; kết nối mặt bích với đường ống chắc chắn (hàn cổ hoặc hàn lồng). - Ứng dụng: Hơi nước áp suất cao, truyền khí và xử lý hydrocarbon (≤427°C). - Vật liệu: Thép hợp kim (A354 BC, A182 F51 cho dịch vụ chua). |
| Cấp 1500 | Lên đến ~25.0 MPa (3.625 psi) ở 20°C | - Khả năng chịu áp suất cực cao; giới hạn cho các ứng dụng chuyên biệt. - Yêu cầu đường ống thành dày (lịch trình 160 trở lên) và mặt bích phù hợp. - Vật liệu: Thép hợp kim cường độ cao (A387 Gr. 22 CL.2). |
| Cấp 2500 | Lên đến ~42.0 MPa (6.090 psi) ở 20°C | - Cấp tiêu chuẩn cao nhất; được sử dụng trong các hệ thống áp suất cao quan trọng (ví dụ: đường ống dầu khí, lò phản ứng hạt nhân). - Mặt bích cồng kềnh, với kiểu bu lông lớn và gioăng chịu tải nặng (ví dụ: quấn xoắn ốc với vỏ kim loại). - Vật liệu: Siêu hợp kim (ví dụ: Inconel 625 để chống ăn mòn). |
EN 1092-1 (Tiêu chuẩn Châu Âu) sử dụng đánh giá PN (Áp suất danh nghĩa), trong đó "PN" theo sau là một giá trị số (ví dụ: PN10, PN16) đại diện cho MAWP tính bằng bar (1 bar = 100 kPa ≈ 14,5 psi). Các cấp chính bao gồm:
| Xếp hạng PN | Áp suất thiết kế | Tính năng chính & Ứng dụng |
|---|---|---|
| PN 2.5 | 2,5 bar (~36 psi) | - Áp suất cực thấp; mặt bích nhẹ với bu lông nông. - Được sử dụng trong hệ thống chân không, cấp nước và thoát nước. |
| PN 6 | 6 bar (~87 psi) | - Áp suất thấp; phổ biến trong HVAC, tưới tiêu và hệ thống ống nước rủi ro thấp. - Vật liệu: Thép mạ kẽm (để chống ăn mòn). |
| PN 10 | 10 bar (~145 psi) | - Áp suất từ thấp đến vừa phải; được sử dụng rộng rãi trong phân phối nước/khí, khí nén và đường ống xử lý (≤120°C). - Vật liệu: Thép carbon (S235JR), gang dẻo (EN-GJS-400-15). |
| PN 16 | 16 bar (~232 psi) | - Áp suất vừa phải; tiêu chuẩn cho đường ống công nghiệp (ví dụ: nhà máy hóa chất, chế biến thực phẩm). - Mặt bích có bu lông sâu hơn và thành dày hơn PN10. - Vật liệu: Thép không gỉ (1.4301), gang (EN-GJS-500-7). |
| PN 25 | 25 bar (~362 psi) | - Áp suất cao; được sử dụng trong đường ống hơi nước, hệ thống thủy lực và mạng lưới thu gom dầu/khí (≤200°C). - Yêu cầu kết nối hàn cổ hoặc hàn lồng. |
| PN 40 | 40 bar (~580 psi) | - Áp suất rất cao; giới hạn cho các hệ thống công nghiệp chuyên biệt (ví dụ: bình ngưng nhà máy điện, bơm áp suất cao). - Mặt bích thường được kết hợp với gioăng vòng (RTJ) để bịt kín. |
| PN 63/PN 100/PN 160 | 63–160 bar (~914–2.320 psi) | - Áp suất cực cao; hiếm trong ngành công nghiệp nói chung nhưng được sử dụng trong máy ép thủy lực, máy nén khí và nền tảng ngoài khơi. - Thiết kế tùy chỉnh với vòng mặt bích gia cố. |
Loạt GB/T 9112 của Trung Quốc phù hợp với cả tiêu chuẩn ASME và EN, sử dụng PN cho các xếp hạng theo hệ mét và tham chiếu Cấp ASME để tương thích quốc tế. Các cấp phổ biến bao gồm:
Cấp áp suất mặt bích (Cấp hoặc PN) là nền tảng cho thiết kế hệ thống đường ống, quy định độ bền vật liệu, kích thước kết cấu và yêu cầu về phớt. Việc chọn đúng cấp đảm bảo an toàn, tuân thủ các quy tắc của ngành và hiệu suất tối ưu trong các điều kiện nhiệt độ và vận hành. Luôn tham khảo tiêu chuẩn liên quan (ASME B16.5, EN 1092-1 hoặc GB/T 9112) và bảng P-T để biết các ứng dụng chính xác.
