- Tầm quan trọng của chiều dài bu-lông trong mối nối mặt bích
- Các yếu tố cần xem xét khi chọn chiều dài bu-lông mặt bích
- Công thức tiêu chuẩn để chọn chiều dài bu-lông
- Tham chiếu đến ASME B16.5 và B16.47
- Mẹo chọn chiều dài bu-lông cho các ứng dụng đặc biệt
- Các sai lầm phổ biến khi chọn chiều dài bu-lông
- Hướng dẫn chiều dài bu-lông theo kích thước ống (Tham chiếu ASME B16.5)
- Kết luận
Việc lựa chọn chiều dài bu-lông phù hợp cho mối nối mặt bích là yếu tố quan trọng để đảm bảo khả năng kín, độ bền cơ học và độ tin cậy lâu dài của hệ thống đường ống. Bu-lông quá ngắn có thể không tạo đủ lực siết, trong khi bu-lông quá dài có thể gây cản trở thiết bị xung quanh hoặc dẫn đến phân bố ứng suất không đều.
Bài viết này từ Sunjin Metals Vina (SJM Vina) sẽ giải thích cách chọn chiều dài bu-lông cho mặt bích một cách chính xác, dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp, độ dày gioăng, việc sử dụng vòng đệm và các dung sai lắp đặt.
Sunjin Metals Vina, là nhà cung cấp uy tín các loại ống thép, mặt bích và phụ kiện đường ống có xuất xứ từ Hàn Quốc và nhiều quốc gia khác, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế.
Tầm quan trọng của chiều dài bu-lông trong mối nối mặt bích
Các mối nối mặt bích sử dụng bu-lông được sử dụng rộng rãi trong các ngành như dầu khí, hóa dầu, xử lý nước và sản xuất điện. Chiều dài bu-lông ảnh hưởng trực tiếp đến:
-
Độ nén của gioăng.
-
Phân bố tải trọng.
-
Ngăn ngừa rò rỉ.
-
Dễ dàng lắp đặt.
-
Tuân thủ các tiêu chuẩn ASME hoặc EN.
Chiều dài bu-lông không đúng có thể dẫn đến hỏng mối nối, biến dạng mặt bích hoặc rung động quá mức.
Các yếu tố cần xem xét khi chọn chiều dài bu-lông mặt bích
Để chọn đúng chiều dài bu-lông, cần xem xét các yếu tố sau:
1. Loại mặt bích và độ dày
Các tiêu chuẩn mặt bích khác nhau (ASME, EN, JIS, DIN) có kích thước khác nhau. Ví dụ, ASME B16.5 quy định độ dày mặt bích cụ thể dựa trên lớp áp suất và kích thước. Các loại mặt bích như cổ hàn, trượt, mù hoặc mối nối vòng có đặc điểm kích thước khác nhau.
2. Độ dày gioăng
Gioăng làm tăng độ dày tổng thể của mặt bích và cần được nén trong quá trình lắp đặt. Độ dày gioăng phổ biến bao gồm:
-
1.5 mm đến 3 mm cho gioăng mềm.
-
3 mm đến 5 mm cho gioăng kim loại xoắn.
Luôn tính đến độ dày gioăng khi tính chiều dài bu-lông.
3. Sử dụng vòng đệm
Vòng đệm thường được sử dụng ở cả hai phía (đầu bu-lông và đai ốc) để:
-
Ngăn ngừa hiện tượng kẹt ren.
-
Phân bố tải trọng đều.
-
Hỗ trợ kiểm soát lực siết.
Mỗi vòng đệm thường tăng thêm từ 2 mm đến 3 mm vào tổng chiều dài, tùy thuộc vào vật liệu và độ dày.
4. Độ ăn khớp của đai ốc
Để đảm bảo độ ăn khớp đầy đủ, bu-lông cần nhô ra khỏi đai ốc ít nhất một vòng ren hoàn chỉnh sau khi siết chặt. Điều này đảm bảo độ bền cơ học và cho phép siết lại nếu cần.
5. Phần ren và phần thân không ren
Một số bu-lông có phần thân chỉ ren một phần. Trong trường hợp này, cần đảm bảo phần ren kéo dài vượt quá độ dày mặt bích để đai ốc có thể ăn khớp hoàn toàn.
Công thức tiêu chuẩn để chọn chiều dài bu-lông
Công thức phổ biến để ước tính chiều dài bu-lông:
Chiều dài bu-lông = 2 × Độ dày mặt bích + Độ dày gioăng + 2 × Độ dày vòng đệm + Chiều cao đai ốc + Dung sai bổ sung (5–10 mm)
Ví dụ:
-
Độ dày mặt bích = 24 mm
-
Độ dày gioăng = 3 mm
-
Độ dày vòng đệm = 2.5 mm (mỗi bên)
-
Chiều cao đai ốc = 16 mm
-
Dung sai bổ sung cho phần ren nhô ra = 5 mm
Tổng = 2×24 + 3 + 2×2.5 + 16 + 5 = 77 mm
→ Trong trường hợp này, nên chọn bu-lông M16 × 80 mm.
Tham chiếu đến ASME B16.5 và B16.47
Các tiêu chuẩn ASME thường quy định đường kính và số lượng bu-lông, nhưng không nêu rõ chiều dài. Do đó, kỹ sư cần tính toán dựa trên cụm mặt bích thực tế. Chiều dài bu-lông thường được chuẩn hóa theo bước tăng 5 mm (hệ mét) hoặc 1/4 inch (hệ inch). Nếu giá trị tính toán nằm giữa các kích thước, hãy làm tròn lên đến chiều dài có sẵn tiếp theo.
Mẹo chọn chiều dài bu-lông cho các ứng dụng đặc biệt
Đối với mặt bích cách điện
Nếu sử dụng bộ cách điện mặt bích (ống lót và vòng đệm), cần tăng chiều dài bu-lông để phù hợp với vật liệu bổ sung.
Đối với hệ thống áp suất cao
Tránh độ ăn khớp ren quá mức. Sử dụng bu-lông có phần ren ngắn hơn hoặc thiết kế thân tùy chỉnh để cải thiện phân bố ứng suất.
Đối với môi trường ăn mòn
Bu-lông thép không gỉ hoặc bu-lông phủ có thể có kích thước hơi khác do xử lý bề mặt. Luôn kiểm tra thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Các sai lầm phổ biến khi chọn chiều dài bu-lông
-
Bỏ qua độ dày gioăng và vòng đệm.
-
Quên tính phần ren nhô ra cần thiết.
-
Sử dụng bu-lông chỉ ren một phần với chiều dài ren không đủ.
-
Giả định tất cả các mặt bích cùng kích thước danh định có độ dày giống nhau.
-
Chọn bu-lông quá dài, gây cản trở hoặc siết không đúng.
Hướng dẫn chiều dài bu-lông theo kích thước ống (Tham chiếu ASME B16.5)
Kích thước danh định (inch) |
Kích thước bu-lông |
Chiều dài bu-lông điển hình (inch) |
---|---|---|
1″ |
5/8″–11 |
2.5 đến 3.0 |
2″ |
5/8″–11 |
3.0 đến 3.5 |
4″ |
3/4″–10 |
3.5 đến 4.5 |
6″ |
3/4″–10 |
4.5 đến 5.0 |
10″ |
1″–8 |
5.5 đến 6.5 |
12″ |
1″–8 |
6.5 đến 7.5 |
Những giá trị này là gần đúng và cần được xác minh dựa trên kích thước thực tế của mặt bích và các thành phần khác.
Kết luận
Việc chọn đúng chiều dài bu-lông cho mối nối mặt bích là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất, an toàn và tuân thủ tiêu chuẩn. Bằng cách xem xét độ dày mặt bích, kích thước gioăng và vòng đệm, độ ăn khớp của đai ốc và phần ren nhô ra, kỹ sư có thể tự tin lựa chọn kích thước bu-lông phù hợp. Tránh các sai lầm phổ biến bằng cách sử dụng phương pháp tính toán rõ ràng và tham khảo ý kiến từ nhà cung cấp mặt bích uy tín.
Cần hỗ trợ chọn chiều dài bu-lông cho dự án của bạn? Liên hệ Sunjin Metals Vina qua hotline +84 33 4233 127 hoặc email sjmvina@sunjinmetal.com. Truy cập www.sjmvina.com.vn để nhận hỗ trợ chuyên nghiệp và các giải pháp bu-lông tùy chỉnh đáng tin cậy!
Số lần xem: 23