รูปหน้าของหน้าแปลน (Flange facing)

รูปแบบหน้า Facing ของหน้าแปลน

หน้าแปลน เป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบท่ออุตสาหกรรม โดยหนึ่งในปัจจัยที่มีผลต่อความแข็งแรง ความแนบสนิท และความปลอดภัยของข้อต่อคือ “ผิวหน้าของหน้าแปลน (Flange Facing)” ซึ่งถูกออกแบบมาให้เหมาะกับลักษณะการใช้งานและแรงดันที่แตกต่างกัน

บทความนี้จะอธิบายผิวหน้าของหน้าแปลนแต่ละประเภทที่ใช้กันทั่วไป พร้อมข้อดี ข้อจำกัด และแนวทางการเลือกใช้งานที่เหมาะสม

1. หน้าแปลนชนิดผิวหน้ายก (Raised Face – RF)

หน้าแปลนชนิดนี้ถูกเรียกว่า “หน้าแปลนผิวหน้ายก” เนื่องจากพื้นผิวสำหรับรับปะเก็นถูกยกขึ้นเหนือรูสลักเกลียว หน้าแปลนชนิดนี้สามารถใช้งานกับปะเก็นหลายแบบร่วมกัน รวมถึงแบบ flat ring sheet และแบบที่มีส่วนประกอบเป็นโลหะ เช่น ปะเก็นวงแหวน ปะเก็นแบบ double jacketed

จุดประสงค์ของหน้าแปลนชนิดผิวหน้ายกคือเพื่อรวมแรงดันบนบริเวณรับประเก็นที่มีขนาดเล็กกว่า ซึ่งทำให้ข้อต่อสามารถรับแรงดันได้มากขึ้น ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงตามมาตรฐาน ASME B16.5 ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันและเส้นผ่าศูนย์กลาง ระดับแรงดันของหน้าแปลนกำหนดความสูงของผิวหน้าที่ยกขึ้น

ผิวหน้าของหน้าแปลนโดยทั่วไปตามมาตรฐาน ASME B16.5 คือ 125 – 250 μin Ra (3 to 6 μm Ra)

ความสูงของผิวหน้ายก

คำอธิบายต่อไปนี้ใช้ได้กับผิวหน้าของหน้าแปลนเกือบทุกชนิด ยกเว้นแบบแลปจอยท์ (Lap joint flange):
ในชั้นแรงดันระดับ 150 และ 300 ความสูงของผิวหน้ายกจะอยู่ที่ประมาณ 1.66 มม.
ในชั้นแรงดันระดับ 400, 600, 900, 1500 และ 2000 ความสูงของผิวหน้ายกจะอยู่ที่ประมาณ 6.4 มม.

2. ผิวหน้าแบนหรือผิวหน้าเรียบ (Flat Face – FF)

ผิวหน้าของแปลนบริเวณที่รับปะเก็นจะเรียบเสมอเป็นผิวเดียวตลอดหน้าจาน เรียกกันทั่วไปว่า “หน้าเรียบ” หรือ “หน้าแบน” หน้าแปลนเหล็กหล่อ Class 125 หรือหน้าแปลนที่ทำจากวัสดุอื่นๆที่มีความเปราะ ผิวหน้าของหน้าแปลนจะเป็นแบบ Flat Face ซึ่งควรใช้ปะเก็นขนาดเต็มหน้าจาน เพื่อป้องกันการเกิดแรงบิดและการแตกร้าวขณะกวดน็อตให้แน่น และต้องไม่ใช้กับผิวหน้าแปลนชนิดยก

3. ผิวหน้าแบบลิ้นและร่อง (Tongue and Groove – TG)

ผิวหน้าชนิดลิ้นและร่องต้องเข้ากันได้ บนหน้าแปลนอันหนึ่งจะมีแหวนที่ยกขึ้น (raised ring หรือ tongue) ขณะที่หน้าแปลนคู่กันมีส่วนที่เป็นร่อง (groove) อยู่บนผิวหน้า

หน้าแปลนลิ้นและร่องมีทั้งแบบใหญ่และแบบเล็ก ต่างกับผิวหน้าชนิดตัวผู้และตัวเมียตรงที่เส้นผ่าศูนย์กลางภายในของชนิดลิ้นกับร่องไม่ถูกยืดต่อกับฐานหน้าแปลน ดังนั้นจึงยึดปะเก็นทั้งภายในและภายนอกเส้นผ่าศูนย์กลาง หน้าแปลนที่มีชนิดผิวหน้าแบบลิ้นและร่องนี้มักใช้กับตัวครอบปั๊ม (pump cover) และวาล์วบอนเนต (valve bonnet)

ข้อต่อที่ใช้หน้าแปลนชนิดลิ้นและร่องนี้มีข้อดีตรงที่มีการจัดระเบียบได้เองและทำให้ต่อได้แนบสนิท ข้อต่อที่ทำเป็นแบบบังใบนี้รักษาองศาการอุ้มรับได้ดี และไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อระดับใหญ่ๆ แต่อย่างใด

ผิวหน้าของหน้าแปลนทั่วไป เช่น RTJ, T&G และ F&M ไม่ควรนำมาใช้เชื่อมต่อร่วมกัน เนื่องจากผิวหน้าสำหรับเชื่อมต่อของหน้าแปลนนั้นไม่เข้ากัน และไม่มีปะเก็นชนิดใดที่ช่วยเชื่อมได้

4. ผิวหน้าแปลนแบบตัวผู้และตัวเมีย (Male-and-Female – M&F)

ผิวหน้าแปลนตัวผู้จะมีบริเวณที่ถูกยืดขึ้นกว่าหน้าแปลนธรรมดา ส่วนผิวหน้าแปลนตัวเมียจะมีร่องลึกลงไปสำหรับต่อเข้าคู่กัน

ผิวหน้าแปลนตัวเมียจะมีความลึก 3/16 นิ้ว ส่วนตัวผู้จะสูง 1/4 โดยทั้งคู่จะมีพื้นผิวที่เรียบเสมอ เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของผิวหน้าตัวเมียจะทำหน้าที่รองรับและยึดปะเก็น

ข้อดีและข้อเสียของผิวหน้าแปลนชนิด T&G และ M&F

ข้อดี: มีคุณสมบัติในการเชื่อมต่อให้แนบสนิทได้ดี มีการวางตำแหน่งและการกดติด (compression) สำหรับวัสดุที่ใช้สำหรับยึดติดที่แม่นยำมากขึ้น
ข้อเสีย: ราคาค่อนข้างแพง และไม่ได้หาซื้อได้สะดวกทั่วไป ผิวหน้ายกหาซื้อได้ง่ายกว่า มีความยากกว่าในการหาประเก็นเนื่องจากประเก็นส่วนใหญ่เป็นประเก็นสำหรับแบบหน้ายกและหน้าเรียบ

บริษัท เอส. เค. ฟิตติ้ง วาล์ว มีบริการดัดแปลงหน้าของหน้าแปลน จากแบบผิวหน้ายก (RF) เป็นแบบผิวหน้าเรียบ(FF) และจาก แบบผิวหน้าเรียบ (FF) เป็นแบบผิวหน้ายก (RF)

Related Reference

หน้าแปลน 5K vs 10K vs 20K ต่างกันอย่างไร – บริษัท เอส.เค. ฟิตติ้ง วาล์ว S.K. Fitting Valve

หน้าแปลน 5K, 10K และ 20K ต่างกันอย่างไร หน้าแปลนที่มีขนาดท่อเท่ากันไม่ได้หมายความว่าจะใช้งานแทนกันได้เสมอ เพราะแต่ละรุ่นอาจมีระดับแรงดัน ความหนา จำนวนรู Bolt ระยะ PCD และมาตรฐานที่แตกต่างกัน หากเลือกไม่ตรงกับระบบเดิมอาจติดตั้งไม่ได้หรือเกิดปัญหารั่วซึมในภายหลัง หน้าแปลน 5K, 10K และ 20K เป็นระดับแรงดันตามมาตรฐาน JIS ที่ใช้กันแพร่หลายในงานระบบท่อ โดยแต่ละระดับเหมาะกับเงื่อนไขการใช้งานต่างกัน การเข้าใจความแตกต่างตั้งแต่ต้นจะช่วยลดความผิดพลาดในการจัดซื้อและติดตั้งได้มากขึ้น ค่า K บนหน้าแปลนต้องดูจากอะไรบ้าง ค่า K บนหน้าแปลนเป็นระดับการออกแบบด้านแรงดันตามมาตรฐาน JIS ซึ่งส่งผลต่อขนาด ความหนา จำนวนรู Bolt และการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์อื่นในระบบ โดยทั่วไปตัวเลขที่สูงขึ้นจะสัมพันธ์กับงานที่ต้องการระดับแรงดันสูงขึ้น และมักมีรายละเอียดด้านการติดตั้งแตกต่างกันตามมาตรฐานที่กำหนด อย่างไรก็ตาม ค่า K ไม่ใช่ตัวเลขแรงดันใช้งานแบบตายตัว และไม่ควรใช้เป็นเกณฑ์เดียวในการเลือกอุปกรณ์ ความเหมาะสมในการใช้งานจริงยังขึ้นอยู่กับวัสดุ อุณหภูมิ Pressure-Temperature Rating รวมถึงการเลือก Gasket และ Bolt ที

ท่อเหล็กดำ vs ท่อเหล็กชุบสังกะสี ต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหน – บริษัท เอส.เค. ฟิตติ้ง วาล์ว S.K. Fitting Valve

ท่อเหล็กดำ vs ท่อเหล็กชุบสังกะสี ต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหน สำหรับหลายโครงการ ไม่ว่าจะเป็นอาคาร โรงงาน งานระบบน้ำ หรืองานโครงสร้าง การเลือกท่อมักเริ่มจากขนาด ราคา หรือคำเรียกที่คุ้นเคยในหน้างาน แต่ในความเป็นจริงแล้ว การเลือกวัสดุโดยไม่พิจารณาสภาพแวดล้อม พื้นที่ติดตั้ง ความชื้น การใช้งานกลางแจ้ง หรือการสัมผัสน้ำ อาจทำให้เกิดสนิมเร็วกว่าที่คาด ต้องตรวจสอบหรือซ่อมบำรุงบ่อยขึ้น แม้ท่อทั้งสองประเภทจะมีลักษณะการใช้งานใกล้เคียงกันในหลายงาน แต่ความแตกต่างสำคัญอยู่ที่การป้องกันผิวและความเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม ไม่ใช่เพียงเรื่องสีผิวหรือราคาเท่านั้น การเข้าใจข้อแตกต่างเหล่านี้จะช่วยให้เลือกวัสดุได้เหมาะกับงานมากขึ้น และวางแผนการดูแลรักษาได้สอดคล้องกับสภาพใช้งานจริง ท่อเหล็กดำและท่อเหล็กชุบสังกะสีต่างกันอย่างไร ท่อเหล็กดำและท่อเหล็กชุบสังกะสีต่างกันหลัก ๆ ที่การป้องกันผิววัสดุ โดยท่อเหล็กดำไม่มีชั้นเคลือบสังกะสี เหมาะกับงานภายในหรือพื้นที่ที่ควบคุมความชื้นได้ และสามารถตัดเชื่อมได้สะดวก ส่วนท่อเหล็กชุบสังกะสีมีการเคลือบสังกะสีเพื่อช่วยลดโอกาสเกิดสนิมและทนต่อความชื้นได้ดีกว่า จึงมักเหมาะกับงานภายนอก

ท่อมีตะเข็บ vs ท่อไร้ตะเข็บ ใช้งานต่างกันอย่างไร – บริษัท เอส.เค. ฟิตติ้ง วาล์ว S.K. Fitting Valve

ท่อมีตะเข็บ vs ท่อไร้ตะเข็บ ใช้งานต่างกันอย่างไร หลายโครงการมักเลือกท่อจากราคา ขนาด หรือเลือกใช้แบบเดิมที่เคยสั่งอยู่แล้ว โดยยังไม่ได้พิจารณาให้สอดคล้องกับการใช้งานจริง เช่น แรงดัน อุณหภูมิ ชนิดของน้ำหรือของเหลวที่ลำเลียงผ่าน ผลคือบางงานใช้สเปกสูงเกินความจำเป็นจนต้นทุนสูงเกินจำเป็น ขณะที่บางงานกลับเลือกสเปกต่ำเกินไป ทำให้เพิ่มความเสี่ยงในการใช้งานและมีค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงตามมา ดังนั้น การเลือกใช้ท่อมีตะเข็บหรือท่อไร้ตะเข็บควรดูจากเงื่อนไขการใช้งานของระบบเป็นหลัก มากกว่าตัดสินจากชื่อสินค้า ราคา หรือความเชื่อว่าท่อประเภทใดประเภทหนึ่งดีกว่าเสมอไป ท่อมีตะเข็บและท่อไร้ตะเข็บต่างกันอย่างไร ความแตกต่างของท่อทั้งสองประเภทอยู่ที่กระบวนการผลิต โดยท่อมีตะเข็บ คือ กลุ่ม Welded Pipe ซึ่งตัวอย่างที่พบได้บ่อยคือ ERW (Electric Resistance Welded) ผลิตจากแผ่นเหล็กที่ขึ้นรูปเป็นทรงกระบอกแล้วเชื่อมรอยต่อ จึงมีแนวเชื่อมตลอดความยาวท่อ ส่วนท่อไร้ตะเข็บ (Seamless Pipe) จะผลิตจากเหล็กที่ขึ้นรูปเป็นท่อโดยไม่มีรอยเชื่อมตลอดแนว ทำให้เนื้อโลหะมีความต่อเนื่องทั้งเส้น แต่ท่อชนิดนี้ไม่ได้เหมาะกับทุกงานเสมอ

Safety Valve คืออะไร? หลักการทำงาน ประเภท และต่างจาก Relief Valve อย่างไร

เซฟตี้วาล์ว (Safety Valve) คือวาล์วนิรภัยที่ใช้ระบายแรงดันเกินออกจาก ระบบโดยอัตโนมัติ เมื่อแรงดันภายในระบบสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้ หรือ Set Pressure วาล์วจะเปิดเพื่อระบายออก และเมื่อแรงดันลดลงถึงระดับที่กำหนด วาล์วจะปิดกลับเพื่อให้ระบบทำงานต่อได้ตามปกติ โดยทั่วไป Safety Valve มักใช้กับของไหลที่บีบอัดได้ (compressible fluid) เช่น ไอน้ำ ก๊าซ ซึ่งเป็นระบบที่ต้องการการระบายแรงดันอย่างรวดเร็วเมื่อแรงดันสูงเกินค่าที่กำหนด วาล์วชนิดนี้จึงเป็นอุปกรณ์หลักด้านความปลอดภัยในระบบ Boiler, Pressure Vessel, ถังลม, ระบบไอน้ำ, ระบบก๊าซ และอุปกรณ์แรงดันอื่น ๆ หากเลือก Safety Valve ผิดขนาด ตั้งค่าไม่เหมาะสม หรือเลือกวัสดุไม่ตรงกับของไหลและอุณหภูมิใช้งาน วาล์วอาจเปิดผิดจังหวะ ระบายแรงดันไม่ทัน หรือปิดกลับไม่สนิท ซึ่งส่งผลต่อทั้งประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบ Safety Valve ทำงานอย่างไร หลักการทำงานของ Safety Valve อยู่บนความสมดุลระหว่างแรงดันในระบบกับแรงต้านของสปริง เมื่อแรงดันยังต่ำกว่าค่า Set Pressure สปริงจะกด Disc ให้แนบกับ Seat เพื่อปิดทางระบายไว้ แต่เมื่อแรงดันสูงเกินค่าที่ตั้งไว