หน้าแปลนคืออะไร มีมาตรฐานการเลือกอย่างไรบ้าง

หน้าแปลน (flange)

     หน้าแปลน (flange) จัดว่าเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของงานระบบท่อภายในโรงงานอุตสาหกรรม ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อระหว่างปลายท่อกับปลายท่อ หรือระหว่างท่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ

มาตรฐานหน้าแปลน

         มาตรฐานของหน้าแปลนนั้นถือเป็นสิ่งสำคัญอีกสิ่งหนึ่งที่ไม่ควรมองข้ามในการใช้งาน เพราะว่าหน้าแปลนแต่ละมาตรฐานมีข้อแตกต่างกัน เช่น ขนาดและความสามารถในการรับแรงดันที่ไม่เท่ากัน ในส่วนของการประกอบนั้น หน้าแปลนที่มาตรฐานไม่ตรงกันก็จะไม่สามารถประกอบเข้าด้วยกันได้

มาตรฐานของหน้าแปลนมีทั้งหมด 3 ชนิดดังนี้

  1.ANSI (American National Standard Institute) – อเมริกา
   2.DIN (Deutsches Institut für Normung) – เยอรมัน, ยุโรป
   3.JIS (Japanese Industrial Standard) – ญี่ปุ่น, เอเชีย

1. มาตรฐาน ANSI จะแบ่งช่วงความดันในหน่วย PSI

  ● ANSI 150 คือ หน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดันได้ 150 psi
  ● ANSI 300 คือ หน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดันได้ 300 psi

2. มาตรฐาน DIN แบ่งช่วงความดันในหน่วย bar

   ● PN 6 คือ หน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดันได้ 6 bar
   ● PN 10 คือ หน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดันได้ 10 bar
   ● PN 16 คือ หน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดันได้ 16 bar

3. มาตรฐาน JIS แบ่งช่วงความดันในหน่วย kgf/cm² 

   ● JIS 5K คือหน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดัน 5 kgf/cm² (หรือ 5 bar)
   ● JIS 10K คือหน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดัน 10 kgf/cm² (หรือ 10 bar)
   ● JIS 16K คือหน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดัน 16 kgf/cm² (หรือ 16 bar)
   ● JIS 20K คือหน้าแปลนที่สามารถทนต่อแรงดัน 20 kgf/cm² (หรือ 20 bar)

ประเภทของหน้าแปลน

1. หน้าแปลนคอเชื่อม (weld neck flange)

จะมีลักษณะเด่นบริเวณช่องตรงกลาง (bore) จะมีคอท่อยื่นออกมาคล้ายกรวยทำให้เวลาเชื่อมเข้ากับปลายท่อเมื่อมีแรงดันมากระทบหน้าแปลน คอเชื่อมจะเกิดการถ่ายโอนแรงดันไปที่เส้นท่อได้ทันที ซึ่งเป็นคุณสมบัติพิเศษที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับหน้าแปลนเชื่อมที่ใช้งานกับระบบท่อแรงดันสูงได้ดี ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมใช้กับงานระบบท่อที่มีขนาดใหญ่ เช่น อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เป็นต้น

2. หน้าแปลนสลิปออน (slip on flange)

    มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะทรงกลมที่มีรูตรงกลาง (bore) และมีส่วนคอท่อยื่นขึ้นมาเล็กน้อย ด้านในช่องของหน้าแปลนชนิดนี้จะเป็นแบบเรียบ ทำให้เวลาติดตั้งจำเป็นต้องทำการเชื่อมในแนวฉาก (fillet weld) ทั้งภายนอกและภายในให้แน่นหนา จึงเหมาะสำหรับใช้กับระบบท่อแรงดันต่ำและมีอุณหภูมิปานกลาง

3. หน้าแปลนเกลียว (threaded flange)

    หน้าแปลนชนิดนี้ช่องตรงกลางแผ่น (bore) มีลักษณะเป็นเกลียวในทำให้การประกอบหมุนเข้ากับปลายท่อที่เป็นเกลียวนอก สามารถทำได้ง่ายโดยไม่ต้องมีการเชื่อมไฟฟ้า มีคุณสมบัติต้านทานแรงดึง ทนทานต่อน้ำมันและก๊าซ อีกทั้งยังสามารถติดตั้งในบริเวณที่มีเชื้อเพลิงได้อย่างปลอดภัย จึงเป็นที่นิยมใช้กับท่อขนาดเล็กสำหรับแรงดันและอุณหภูมิต่ำ เช่น ระบบท่อประปาหรือระบบท่ออากาศ เป็นต้น

4.หน้าแปลนบอด (blind flange)

เป็นลักษณะหน้าแปลนแผ่นโลหะทรงกลม ไม่มีช่องตรงกลาง (bore) ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ช่วยปิดกั้นหรือหยุดของเหลวและสารต่างๆ ที่อยู่ภายในไม่ให้รั่วไหลออกมาได้เป็นอย่างดี จึงเหมาะสำหรับใช้เชื่อมปิดให้กับงานระบบท่อขนส่งและถังความดันต่างๆ เพื่อให้สามารถทำการทดสอบแรงดันหรือซ่อมบำรุงท่อได้ง่ายขึ้น

5. หน้าแปลนเชื่อมซ็อกเก็ต (socket weld flange)

มีลักษณะคล้ายกับหน้าแปลนสลิปออนแต่จะมีส่วนแตกต่างกันตรงที่ด้านในช่อง (bore) สำหรับใส่ท่อจะมีบ่ายื่นออกมา ทำให้สามารถติดตั้งได้โดยการเชื่อมในแนวฉาก (fillet weld) เฉพาะภายนอกเท่านั้น ซึ่งเป็นคุณสมบัติพิเศษที่ช่วยล็อกหน้าแปลนเชื่อมกับปลายท่อได้ดี ประหยัดเวลาในการติดตั้ง และช่วยให้การไหลของเหลวหรือก๊าซเป็นไปอย่างราบรื่น จึงเหมาะสำหรับใช้กับท่อขนาดเล็กที่มีแรงดันสูง

6.หน้าแปลนแลปจอยท์ (lap joint flange)

เป็นหน้าแปลนที่มีอุปกรณ์ 2 ชิ้นใช้งานร่วมกัน ได้แก่ แผ่นหน้าแปลนและสตับเอ็นด์ (stub end) ซึ่งสตับเอ็นด์จะมีลักษณะเป็นคอท่อสั้นและใช้เชื่อมเข้ากับปลายท่อและเป็นส่วนที่ใช้สวมเข้ากับแผ่นหน้าแปลน ทำให้หน้าแปลนสามารถขยับหรือหมุนได้ตามต้องการ และช่วยให้การติดตั้งขันยึดโบลท์และน็อตของหน้าแปลนเชื่อมเข้ากับระบบท่อต่างๆ ได้สะดวกยิ่งขึ้น จึงเหมาะสำหรับใช้กับงานระบบท่อที่มีการถอดเข้า-ออกบ่อยครั้งเพื่อทำการตรวจสอบ

7. หน้าแปลนสี่เหลี่ยม (square flange)

หน้าแปลนสี่เหลี่ยม (square flange) มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะรูปทรงสี่เหลี่ยมที่มีช่องวงกลมตรงกลาง (bore) และรอบแผ่นถูกเจาะรูจำนวน 4 รู สำหรับนำโบลท์และน็อตยึดหน้าแปลนสองหน้าเข้ากันได้อย่างแน่นหนา มีคุณสมบัติทนทานต่อการกัดกร่อน ทนต่ออุณหภูมิสูง และสารเคมีได้ดี จึงเหมาะสำหรับใช้กับงานระบบท่อไฮดรอลิกที่มีแรงดันปานกลาง-แรงดันสูง เช่น อุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ งานก่อสร้าง เป็นต้น

จบกันไปแล้วนะครับสำหรับความรู้เกี่ยวกับหน้าแปลน (flange) แต่ละชนิด รวมไปถึง มาตรฐานหน้าแปลน ที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม สุดท้ายนี้เรามีคำศัพท์ที่น่าสนใจมาฝากกันเหมือนเดิมครับ 

คำศัพท์ที่น่าสนใจ