ทำความเข้าใจมาตรฐานหน้าแปลน (Flange Standards): ANSI, DIN, และ JIS
หน้าแปลน (Flange) คือส่วนประกอบสำคัญทางวิศวกรรมที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ในระบบท่ออุตสาหกรรม เช่น ปั๊มน้ำ, วาล์ว, และท่อเข้าด้วยกัน การเลือกใช้หน้าแปลนให้ถูกต้องตามมาตรฐานเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์สามารถขันน็อตประกอบเข้ากันได้สนิท ป้องกันการรั่วซึม และสามารถทนต่อแรงดันในระบบได้อย่างปลอดภัย โดยมาตรฐานหลักที่ใช้งานกันทั่วโลกแบ่งออกเป็น 3 ค่ายใหญ่ ได้แก่ ANSI, DIN, และ JIS
1. มาตรฐานหน้าแปลนยอดนิยม 3 ประเภท
มาตรฐาน ANSI (อเมริกา)
ANSI (American National Standards Institute) เป็นมาตรฐานจากสหรัฐอเมริกา นิยมใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมัน ปิโตรเคมี และก๊าซ มาตรฐานนี้จะระบุความสามารถในการทนแรงดันและอุณหภูมิเป็น "Class" หรือที่เรียกติดปากว่า ปอนด์ (#) เช่น ANSI 150 หรือ Class 150 หมายถึงหน้าแปลนสามารถทนแรงดันได้สูงสุดประมาณ 285 PSI (ที่อุณหภูมิปกติ) การเรียกขนาดท่อมักใช้หน่วยเป็น "นิ้ว" (Inch)
มาตรฐาน DIN / EN (ยุโรป)
DIN (Deutsches Institut für Normung) หรือมาตรฐานยุโรป (EN 1092) เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้แพร่หลายทั่วโลก โดยเฉพาะในงานระบบอาคารขนาดใหญ่และอุตสาหกรรมทั่วไป มาตรฐานนี้จะระบุพิกัดแรงดันเป็น PN (Pressure Nominal) ซึ่งมีหน่วยเป็น บาร์ (Bar) เช่น PN 10 หมายถึงหน้าแปลนที่สามารถทนแรงดันระบบสูงสุดได้ 10 Bar การเรียกขนาดท่อจะใช้หน่วย DN (Diamètre Nominal) เป็นมิลลิเมตร เช่น DN50
มาตรฐาน JIS (ญี่ปุ่น)
JIS (Japanese Industrial Standards) เป็นมาตรฐานจากประเทศญี่ปุ่นที่นิยมใช้อย่างมากในแถบเอเชีย รวมถึงประเทศไทย มาตรฐานนี้จะระบุความทนทานต่อแรงดันเป็น K ซึ่งย่อมาจากหน่วย kgf/cm² เช่น JIS 10K หมายถึงทนแรงดันได้สูงสุด 10 kgf/cm² (หรือเทียบเท่าประมาณ 9.8 Bar)
Engineering Insights: ไขข้อข้องใจเรื่องหน้าแปลน
A: ในด้าน "ความทนทานต่อแรงดัน" ทั้ง JIS 10K และ PN10 สามารถทนแรงดันได้ใกล้เคียงกันคือประมาณ 10 Bar
แต่จุดที่ต่างกันคือ "ระยะรูเจาะน็อต (PCD - Pitch Circle Diameter)"
ตัวอย่างเช่น ท่อขนาด 2 นิ้ว (DN50) หน้าแปลนมาตรฐาน PN10 จะมีระยะรูเจาะน็อต 125 มม. ในขณะที่มาตรฐาน JIS 10K จะมีระยะรูเจาะน็อตเพียง 120 มม. ส่งผลให้ "ไม่สามารถนำหน้าแปลน 10K มาขันน็อตประกอบตรงๆ กับหน้าแปลน PN10 ได้" เพราะรูน็อตจะไม่ตรงกัน หากต้องการเชื่อมต่อกัน จะต้องใช้อุปกรณ์แปลง (Flange Adaptor) หรือทำการเจาะรูดัดแปลงหน้าแปลนใหม่เท่านั้น
A: ตามหลักการแปลงหน่วยทางวิศวกรรม 1 Bar จะเท่ากับ 14.5038 PSI ดังนั้น หน้าแปลนมาตรฐาน PN10 (10 Bar) จะเท่ากับ 145 PSI ส่วนมาตรฐาน PN16 จะเท่ากับประมาณ 232 PSI
ตารางเปรียบเทียบระยะรูเจาะน็อต (PCD) ของหน้าแปลน
ตารางด้านล่างนี้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของระยะห่างกึ่งกลางรูน็อต (PCD) ระหว่างมาตรฐาน JIS, DIN (PN) และ ANSI ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญที่วิศวกรต้องตรวจสอบก่อนทำการสั่งซื้อปั๊มน้ำหรือวาล์ว
👈 เลื่อนซ้าย-ขวา 👉 เพื่อดูข้อมูลตาราง| ขนาดท่อ (ND) | JIS 10K (มม.) | PN 10 / PN 16 (มม.) | ANSI 150 (มม.) |
|---|---|---|---|
| 1.5" (DN40) | 105 | 110 | 98.5 |
| 2" (DN50) | 120 | 125 | 120.5 |
| 2.5" (DN65) | 140 | 145 | 139.5 |
| 3" (DN80) | 150 | 160 | 152.5 |
| 4" (DN100) | 175 | 180 | 190.5 |