หน้าแปลน (Flange)
หน้าแปลน เป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญสำหรับงานท่อ ใช้สำหรับเชื่อมต่อกับระหว่าง 2 อุปกรณ์ เช่น วาล์ว ปั๊ม ถัง ฯลฯ ซึ่งมีมาตรฐานกำหนดเอาไว้ เพื่อให้ง่ายต่อการนำมาใช้งาน
ในบทความนี้ Besttectrading จะพาคุณไปทำความรู้จักกับหน้าแปลนให้มากขึ้นว่า หน้าแปลน คืออะไร มีกี่ชนิด ทำหน้าที่อะไร ใช้งานแบบไหน มีกี่ขนาด และมีมาตรฐานหน้าแปลนอย่างไร ?
หน้าแปลน คืออะไร ?
หน้าแปลน คือ ส่วนประกอบที่สำคัญในงานระบบท่อภายในโรงงานอุตสาหกรรม ทำหน้าเป็นตัวกลางเชื่อมต่อระหว่างปลายท่อกับปลายท่อ หรือระหว่างเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ 2 ชนิด
ซึ่งการเชื่อมหน้าแปลนแบบถอดได้ จะมีปะเก็นและสลักเชื่อมต่อกันเป็นโครงสร้าง ทำหน้าที่ในการยึดติดกันระหว่างปลายท่อ
หน้าแปลน มีกี่ชนิด ?
ชนิดหน้าแปลนที่นิยมใช้งานในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 8 ชนิด ดังนี้ครับ
1. หน้าแปลนเหล็ก (Steel Flange)
หน้าแปลนเหล็ก เป็นแผ่นโลหะที่ช่องวงกลมอยู่ตรงกลาง มีพื้นผิวในการปิดผนึกหน้าแปลนที่เรียบเนียน มีคุณสมบัติหลากหลาย มีขนาดแตกต่างกันออกไปตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เหมาะสำหรับใช้ในระบบท่อที่มีแรงดันต่ำ
2. หน้าแปลนคอเชื่อม (Weld Neck Flange)
หน้าแปลนคอเชื่อม บริเวณต่อกลาง (Bore) จะมีคอยื่นออกมาคล้ายกับกรวย เมื่อเชื่อมเข้ากับปลายท่อ แรงดันที่มากขึ้นจะกระทบกับหน้าแปลน คอเชื่อมจะเกิดการถ่ายโอนแรงดันไปที่บริเวณเส้นท่อทันที
ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับหน้าแปลนที่ใช้งานได้ดีมากๆ หน้าแปลนแบบคอเชื่อมจึงมักนำไปใช้งานกับระบบท่อที่มีขนาดใหญ่ เช่น อุตสาหกรรมก๊าซและน้ำมัน
3. หน้าแปลนเกลียวใน (Threaded Flange)
หน้าแปลนเกลียว ช่องบริเวณตรงกลางแผ่น จะมีลักษณะเป็นเกลียวใน ที่สามารถหมุนประกอบเข้ากับปลายท่อที่เป็นเกลียวนอกได้ง่าย ๆ แบบไม่ต้องเชื่อมไฟฟ้า
มีคุณสมบัติในการต้านทานแรงดึง ทนทานต่อก๊าซและน้ำมัน และยังสามารถติดตั้งในบริเวณที่มีเชื้อเพลิงได้อย่างปลอดภัย หน้าแปลนเกลียวในจึงมักนิยมใช้งานกับท่อที่มีขนาดเล็ก ที่มีแรงดันและอุณหภูมิต่ำ เช่น ระบบท่อประปา ระบบท่ออากาศ
4. หน้าแปลนสี่เหลี่ยม (Square Flange)
หน้าแปลนสี่เหลี่ยม เป็นแผ่นโลหะสี่เหลี่ยมที่มีช่องวงกลมตรงกลาง รอบ ๆ แผ่นถูกเจาะ 4 รู เพื่อให้นำโบลท์และน็อตยึดติดกับหน้าแปลนทั้งสองด้าน ให้เข้ากันอย่างแน่นหนา
จึงเป็นหน้าแปลนที่มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อน อุณหภูมิสูง และสารเคมีได้ดีมาก ๆ ทำให้หน้าแปลนแบบสี่เหลี่ยมเหมาะกับงานระบบท่อไฮดรอลิกที่มีแรงดันระดับกลาง-ระดับสูง เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมปิโตรเคมี
5. หน้าแปลนสลิปออน (Slip On Flange)
หน้าแปลนสลิปออน เป็นแผ่นโลหะทรงกลมที่มีรูอยู่ตรงกลาง มีส่วนคอยื่นออกมาเล็กน้อย บริเวณด้านในช่องหน้าแปลนเป็นแบบเรียบ
เมื่อติดตั้งหน้าแปลนชนิดนี้จะเป็นต้องเชื่อมในแนวฉาก ทั้งภายในและภายนอกให้แน่นหนา หน้าแปลนชนิดนี้จึงเหมาะกับระบบท่อแรงดันต่ำและมีอุณหภูมิปานกลางครับ
6. หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ต (Socket Weld Flange)
หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ต หรือ หน้าแปลนสวมเชื่อม จะมีลักษณะคล้ายกับหน้าแปลนสลิปออน แต่บริเวณด้านในจะมีบ่ายื่นออกมา เมื่อติดตั้งจะต้องเชื่อมในแนวฉาก เฉพาะภายนอกเท่านั้น ใช้เวลาในการติดตั้งไม่นาน มีคุณสมบัติช่วยล็อกหน้าแปลนให้เชื่อมกับปลายท่อได้ดี เหมาะกับระบบท่อขนาดเล็กที่มีแรงดันสูง
7. หน้าแปลนแลปจอยท์ (Lap Joint Flange)
หน้าแปลนแลปจอยท์ จะใช้อุปกรณ์ 2 ชิ้นร่วมกัน คือ แผ่นหน้าแปลนและสตับเอ็นด์ โดยจะใช้สตับเอ็นด์เชื่อมเข้ากับปลายท่อและเป็นส่วนที่สวมเข้ากับแผ่นหน้าแปลน ทำให้สามารถขยับหรือหมุนได้ตามต้องการ ทั้งยังช่วยยึดโบลท์และน็อตหน้าแปลน ที่เชื่อมเข้ากับระบบท่อได้สะดวกมากขึ้น
8. หน้าแปลนบอด (Blind Flange)
หน้าแปลนบอด มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะทรงกลมที่ไม่มีช่องตรงกลางเหมือนหน้าแปลนชนิดอื่น มีคุณสมบัติช่วยปิดกั้นของเหลวและสารต่างๆ ที่อยู่ภายในไม่ให้รั่วไหลออกมาได้เป็นอย่างดี หน้าแปลนบอดจึงเหมาะกับงานระบบท่อขนส่งและถังความดันต่างๆ
หน้าแปลน ทำหน้าที่อะไร ? ใช้ในงานแบบไหน ?
หน้าแปลน ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อกันระหว่างปลายท่อกับปลายท่อ หรือเชื่อมต่อกันระหว่างอุปกรณ์ 2 ชนิด เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับท่อที่เชื่อมแบบ
หน้าแปลนมีลักษณะการเชื่อมที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับหน้าที่ วัสดุที่เลือก ความเหมาะสม และความสะดวกในการนำไปใช้งาน ซึ่งส่วนใหญ่หน้าแปลนจะใช้ในระบบท่อภายในโรงงานอุตสาหกรรม
หน้าแปลนที่นิยมใช้งาน มีทั้งหมดกี่ขนาด ?
ขนาดของหน้าแปลน จะอิงตามมาตรฐานการวัดครับ ซึ่งเกณฑ์การวัดแต่ละแบบ จะมีขนาดหรือหน่วยหน้าแปลนที่แตกต่างกัน ดังนี้
- หน้าแปลนมาตรฐาน ANSI
มีขนาด 125P, 150P, 300P, 400P, 600P, 1500P และ 2500P
- หน้าแปลนมาตรฐาน DIN
มีขนาด PN6, PN10, Pn16, PN25, PN40, PN64, PN100
- หน้าแปลนมาตรฐาน JIS
มีขนาด 2K, 5K, 10K, 20K, 30K, 40K and 63K
มาตรฐานหน้าแปลน ใช้เกณฑ์วัดอย่างไร ?
เกณฑ์การวัดมาตรฐานของหน้าแปลน สามารถใช้เกณฑ์มาตรฐานจากประเทศต่าง ๆ ได้ดังนี้
- ANSI (American National Standard Institute) – อเมริกา
ANSI คือ มาตรฐานที่กำหนดขึ้นโดยสถาบันมาตรฐานอเมริกาครับ ส่วนใหญ่จะกำหนดด้วยตัวเลข บ่งบอกถึงความสามารถในการทนแรงดันที่แตกต่างกัน ซึ่ง ANSI ใช้หน่วย PSI ในการควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ
- DIN (Deutsches Institut für Normung) – เยอรมัน, ยุโรป
DIN ถูกกำหนดขึ้นโดยสถาบันมาตรฐานเยอรมัน มีลักษณะเหมือนกับ ANSI ถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรป โดยมาตรฐานถูกกำหนดให้ใช้ในส่วนอุตสาหกรรมต่าง ๆ ใช้หน่วยบาร์ (Bar) เป็นหลัก
- JIS (Japanese Industrial Standard) – ญี่ปุ่น, เอเชีย
JIS ถูกกำหนดขึ้นโดยสถาบันมาตรฐานญี่ปุ่น เป็นมาตรฐานที่ใช้กันแพร่หลายในประเทศไทย มีหน่วยความสามารถในการทนแรงดันเป็น kgf/cm2 แต่โดยทั่วไปแล้วสามารถเทียบเป็น Bar ได้เลย
สรุปเรื่องการใช้งานหน้าแปลน
หน้าแปลน เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรม ที่มีการเดินท่อหรือเครื่องจักรที่ต้องต่อกับท่อไม่น้อยครับ อีกทั้งการติดตั้งหน้าแปลน ก็ยังทำให้สามารถเข้าไปทำความสะอาด ตรวจสอบภายใน หรือปรับปรุงแก้ไขงานได้ง่ายขึ้น ดังนั้นการเลือกหน้าแปลนที่เหมาะสมกับการใช้งานจึงมีความจำเป็นมาก ๆ สำหรับการใช้งานในระบบอุตสาหกรรมครับ
