Tên tiếng anh thường dùng: WNRF Flange ASTM A105 Class 1500, Welding neck raised face flange ASTM A105 ANSI 1500#, WNRF flange Carbon steel Class 1500.
1. Mặt bích hàn cổ cao (Welding neck flange) là gì?
Mặt bích hàn cổ cao (Welding Neck Flange, hoặc Weld Neck Flange) là loại mặt bích được thiết kế với phần cổ cao hình trụ, giúp tạo kết nối bền vững giữa đường ống và mặt bích. Cổ dài của mặt bích được hàn trực tiếp với đường ống, tạo liên kết liền mạch, đảm bảo chịu được áp suất và nhiệt độ cao.
Loại mặt bích này thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu cao về an toàn và hiệu suất, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, và năng lượng.
Phân loại mặt bích hàn cổ cao
Mặt bích hàn cổ cao được phân loại dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm:
1.1 Theo vật liệu chế tạo
Inox (Thép không gỉ): Các loại inox phổ biến gồm 304, 304L, 316, 316L. Loại này được sử dụng cho các môi trường ăn mòn hoặc yêu cầu vệ sinh cao (như ngành thực phẩm, dược phẩm).
Thép carbon: Được dùng trong các môi trường không ăn mòn và có yêu cầu chịu áp lực cao.
Thép hợp kim: Phù hợp với môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ cao hoặc áp suất lớn.
1.2 Theo tiêu chuẩn áp suất (Pressure Class)
Mặt bích hàn cổ cao được sản xuất theo các tiêu chuẩn áp suất quốc tế, như:
- Class 150, 300, 600, 900, 1500, 2500 theo ANSI/ASME B16.5.
- PN10, PN16, PN25, PN40 theo tiêu chuẩn DIN hoặc EN.
1.3 Theo mặt bích
- Raised Face (RF): Mặt bích có phần nhô lên tại khu vực tiếp xúc với gioăng, tăng khả năng làm kín.
- Flat Face (FF): Bề mặt phẳng hoàn toàn, thường sử dụng trong các hệ thống áp suất thấp.
- Ring Type Joint (RTJ): Sử dụng vòng đệm kim loại để làm kín, phù hợp với hệ thống áp suất và nhiệt độ cao.
2. Mặt bích thép hàn cổ Class 1500
Mặt bích thép hàn cổ cao WNRF (Welding Neck Raised Face) A105 Class 1500 là loại mặt bích hàn cổ cao, chế tạo từ thép carbon A105 đạt tiêu chuẩn ASTM. Với thiết kế đặc biệt, bề mặt nâng (Raised Face), sản phẩm này mang lại khả năng chịu áp suất, nhiệt độ cao và đảm bảo độ kín khít tuyệt đối cho các hệ thống đường ống.
Class 1500 đại diện cho khả năng chịu áp suất vượt trội, đáp ứng tiêu chuẩn ASME B16.5, là giải pháp hoàn hảo cho các hệ thống cần độ bền cơ học và độ kín cao.
Điều kiện sử dụng mặt bích thép hàn cổ cao WNRF A105 Class 900:
- Áp suất làm việc: Hoạt động ổn định ở áp suất tối đa 255 bar (3708 psi) tại nhiệt độ 20°C..
- Nhiệt độ làm việc: Phù hợp với môi trường nhiệt độ từ -29°C đến 427°C, đặc biệt lý tưởng cho các hệ thống nhiệt độ cao.
- Môi trường làm việc: Áp dụng cho khí nén, dầu, hơi nước, và các chất lỏng không có tính ăn mòn cao. Không khuyến nghị sử dụng trong môi trường axit mạnh hoặc điều kiện ăn mòn nghiêm trọng mà không có lớp phủ bảo vệ.
3. Bảng thành phần hóa học và chất liệu của Thép carbon A105
Thép cacbon là một loại hợp kim chứa hai thành phần chính là sắt (Fe) và cacbon (C), ngoài ra, thép cacbon còn chứa các chất phụ trợ khác như Mangan, Silic, Đồng …. Hàm lượng cacbon trong thép tỉ lệ nghịch với khả năng uốn dẻo và tỉ lệ thuận với độ cứng, độ bền. Nghĩa là hàm lượng cacbon càng cao thì thép càng cứng và càng khó uốn cong, hàm lượng cacbon càng thấp thì thép càng dẻo, càng bền. Đồng thời, khi tăng hàm lượng cacbon trong thép cacbon thì nhiệt độ nóng chảy càng thấp.
| Thành Phần Hóa Học (%) | A105 |
| Carbon (C) | ≤ 0.35 |
| Manganese (Mn) | 0.60 – 1.05 |
| Phosphorus (P) | ≤ 0.035 |
| Sulfur (S) | ≤ 0.040 |
| Silicon (Si) | 0.10 – 0.35 |
| Copper (Cu) | ≤ 0.40 |
| Chromium (Cr) | ≤ 0.30 |
| Molybdenum (Mo) | ≤ 0.12 |
| Nickel (Ni) | ≤ 0.40 |
| Vanadium (V) | ≤ 0.08 |
4. Bảng kích thước Mặt bích thép hàn cổ Class 1500
| DN | O | C | X | A | K | Y | R F | R | B | ØFO R I H OL ES | N. FORI HOLES | Kg. APPROX |
| 1/2 | 120.6 | 22.3 | 38.1 | 21.3 | 82.5 | 60.4 | 6.3 | 35.0 | 22.3 | 4 | 1.9 | |
| 3/4 | 130.0 | 25.4 | 44.4 | 26.6 | 88.9 | 69.8 | 6.3 | 42.9 | 22.3 | 4 | 2.6 | |
| 1″ | 149.3 | 28.4 | 52.3 | 33.5 | 101.6 | 73.1 | 6.3 | 50.8 | 25.4 | 4 | 3.8 | |
| 1″1/4 | 158.7 | 28.4 | 63.5 | 42.1 | 111.2 | 73.1 | 6.3 | 63.5 | 25.4 | 4 | 4.4 | |
| 1″1/2 | 177.8 | 31.7 | 69.8 | 48.2 | 123.9 | 82.5 | 6.3 | 73.1 | 28.4 | 4 | 6.1 | |
| 2″ | 215.9 | 38.1 | 104.6 | 60.4 | 165.1 | 101.6 | 6.3 | 91.9 | 25.4 | 8 | 11.1 | |
| 2″1/2 | 244.3 | 41.1 | 123.9 | 73.1 | 190.5 | 104.6 | 6.3 | 104.6 | 28.4 | 8 | 15.5 | |
| 3″ | 266.7 | 47.7 | 133.3 | 88.9 | 203.2 | 117.3 | 6.3 | 127.0 | 31.7 | 8 | 20.4 | |
| 4” | 311.1 | 53.8 | 162.0 | 114.3 | 241.3 | 123.9 | 6.3 | 157.2 | 35.0 | 8 | 30.5 | |
| 5″ | 374.6 | 73.1 | 196.8 | 141.2 | 292.1 | 155.4 | 6.3 | 185.6 | 41.1 | 8 | 58.0 | |
| 6″ | 393.7 | 82.5 | 228.6 | 168.4 | 317.5 | 171.4 | 6.3 | 215.9 | 38.1 | 12 | 70.0 | |
| 8″ | 482.6 | 91.9 | 292.1 | 219.2 | 393.7 | 212.8 | 6.3 | 269.7 | 44.4 | 12 | 125.0 | |
| 10″ | 584.2 | 107.9 | 368.3 | 273.0 | 482.6 | 254.0 | 6.3 | 323.8 | 50.8 | 12 | 204.0 | |
| 12″ | 673.1 | 123.9 | 450.8 | 323.8 | 571.5 | 282.4 | 6.3 | 381.0 | 53.8 | 16 | 303.0 | |
| 14″ | 749.3 | 133.3 | 495.3 | 355.6 | 635.0 | 298.4 | 6.3 | 412.7 | 60.4 | 16 | 427.0 | |
| 16″ | 825.5 | 146.0 | 552.4 | 406.4 | 704.8 | 311.1 | 6.3 | 469.9 | 66.5 | 16 | 570.0 | |
| 18″ | 914.4 | 162.0 | 596.9 | 457.2 | 774.7 | 327.1 | 6.3 | 533.4 | 73.1 | 16 | 740.0 | |
| 20″ | 984.2 | 177.8 | 641.3 | 508.0 | 831.8 | 355.6 | 6.3 | 584.2 | 79.2 | 16 | 935.0 | |
| 24″ | 1168.4 | 203.2 | 762.0 | 609.6 | 990.6 | 406.4 | 6.3 | 692.1 | 91.9 | 16 | 1515.0 |
5. Ứng dụng, ưu điểm và hạn chế của Mặt bích thép hàn cổ Class 1500
5.1. Ứng dụng:
Mặt bích thép hàn cổ cao ASTM A105 Class 1500 được sử dụng rộng rãi trong:
- Ngành dầu khí: Sử dụng trong hệ thống vận chuyển khí đốt, dầu thô và các chất lỏng áp suất cao.
- Ngành hóa dầu: Đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe trong nhà máy lọc dầu, hóa chất và khí hóa lỏng.
- Ngành năng lượng: Thích hợp cho hệ thống hơi nước, nhà máy nhiệt điện và hệ thống làm mát.
- Ngành công nghiệp nặng: Dùng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp yêu cầu chịu áp lực và nhiệt độ cao.
5.2. Ưu điểm :
- Chịu áp suất cao: Được thiết kế để chịu áp suất cực lớn, lý tưởng cho các hệ thống công nghiệp nặng.
- Thiết kế bền vững: Hàn cổ cao giúp giảm ứng suất tại mối hàn và tăng tuổi thọ cho hệ thống đường ống.
- Độ kín tuyệt đối: Bề mặt nhô (Raised Face) đảm bảo khả năng làm kín vượt trội, giảm thiểu rò rỉ.
- Đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế: Sản phẩm đạt tiêu chuẩn ASME B16.5, đảm bảo chất lượng và độ an toàn.
5.3. Hạn chế:
- Khả năng chống ăn mòn hạn chế: Không thích hợp cho môi trường axit mạnh hoặc có tính ăn mòn cao nếu không có lớp phủ bảo vệ.
- Trọng lượng lớn: Trọng lượng nặng hơn so với các loại mặt bích khác, đòi hỏi thiết bị chuyên dụng khi lắp đặt.
- Giá thành cao: Chi phí sản xuất và lắp đặt cao hơn so với các loại mặt bích áp suất thấp.
