Mặt bích JIS là mặt bích theo tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản, phần thép do JIS B2220 quy định và phân cấp áp suất bằng ký hiệu K: 5K, 10K, 16K, 20K, 30K, 40K và 63K. Để nắm cấu tạo mặt bích và các kiểu bích trước khi tra bảng, bạn có thể đọc bài tổng quan rồi quay lại đây.
Cấp 10K là cấp gặp nhiều nhất ở van, bơm và thiết bị xuất xứ Nhật. Nhiều tài liệu ghi “10K ≈ 1 MPa”, nhưng con số này chỉ đúng ở 300 °C: với bích thép dùng nước ở nhiệt độ thường, JIS 10K cho phép tới 1,4 MPa. Bài này có ảnh bảng tra kích thước từng cấp K kèm PDF tải về, cách đọc ký hiệu A và B, bảng áp suất theo nhiệt độ, kích thước JIS 10K so với PN10/PN16 và những lỗi hay gặp khi đặt mua.
Bảng tra thông số tiêu chuẩn mặt bích JIS
JIS 5K
5K là cấp thấp nhất trong bộ bảng, ứng với 5 kgf/cm² danh nghĩa, khoảng 0,5–0,7 MPa tùy nhiệt độ và vật liệu (tham khảo). Cấp này hay gặp ở đường nước, thoát nước, tưới tiêu và các tuyến ống áp thấp.
Bích 5K mỏng hơn 10K ở cùng cỡ nên dễ biến dạng nếu siết quá tay hoặc siết lệch; hãy siết đều theo hình sao.
JIS 10K
10K ứng với 10 kgf/cm² danh nghĩa. Với bích thép, JIS 10K cho phép 1,4 MPa đến 120 °C, 1,2 MPa ở 220 °C và 1,0 MPa ở 300 °C. Đây là cấp phổ biến nhất của JIS, dùng cho nước, HVAC, khí và chất lỏng công nghiệp thông thường, có đủ cỡ từ nhỏ đến lớn. Nếu thiết bị Nhật ghi “JIS 10K” mà không nói gì thêm, hầu hết là cấp này.
JIS 16K
16K ứng với 16 kgf/cm² danh nghĩa, dành cho áp suất trung bình: thép cho phép khoảng 2,7 MPa đến 120 °C và 2,3 MPa ở 300 °C. Cách ghi cỡ và cách đọc bảng giống 5K và 10K.
JIS 20K
20K ứng với 20 kgf/cm² danh nghĩa, thép cho phép khoảng 3,4 MPa đến 120 °C và 2,9 MPa ở 300 °C. Cấp này gặp ở hơi, hóa chất và nhiệt điện. So với 10K, mặt bích dày hơn rõ, bu lông lớn hơn và vòng bu lông rộng hơn.
JIS 30K
30K ứng với 30 kgf/cm² danh nghĩa; theo bảng áp suất – nhiệt độ của thép carbon khoảng 5,1 MPa đến 120 °C. Cấp này ít gặp ngoài các tuyến áp suất cao đặt theo bản vẽ.
JIS 40K
40K ứng với 40 kgf/cm² danh nghĩa, khoảng 6,8 MPa đến 120 °C với thép carbon. Cấp này chỉ dùng cho hệ áp rất cao, thường chọn bích cổ hàn.
JIS 63K
63K là cấp cao nhất trong bộ bảng, ứng với 63 kgf/cm² danh nghĩa. Con số 6,2 MPa quy đổi trực tiếp từ số K chỉ là giá trị danh nghĩa; áp suất cho phép của thép carbon theo bảng áp suất – nhiệt độ là khoảng 10,7 MPa đến 120 °C, giảm còn khoảng 9,0 MPa ở 300 °C.
Download Bảng tra tiêu chuẩn mặt bích JIS
Cách đọc bảng tra mặt bích JIS
Mỗi ảnh ứng với một cấp K, mỗi dòng là một cỡ. Bảng tra mặt bích JIS thường gồm các nhóm thông tin dưới đây; tên cột và đơn vị cụ thể hãy xem ở tiêu đề từng ảnh:
- Cấp K: số K gắn với đơn vị kgf/cm². Người dùng thường gọi “JIS 10K”, còn trên bản vẽ có thể ghi đầy đủ kèm JIS B2220.
- Cỡ danh nghĩa: JIS ghi theo mm với chữ A, kèm cỡ inch với chữ B. Ví dụ 50A (2B) là cỡ ứng với ống DN50, 2 inch.
- Đường kính ngoài, vòng tâm lỗ bu lông, số lỗ và đường kính lỗ: các thông số quyết định mặt bích có ghép được với thiết bị đối ứng hay không.
- Độ dày mặt bích: tăng theo cấp K.
Trên thực tế, dòng khắc hoặc nhãn thường chỉ có dạng như ký hiệu 10K, 100A khắc trên mặt bích, kèm vật liệu như SS400 hoặc SUS304. Đọc ra là cấp 10K, cỡ 100A (DN100, 4 inch).
Ký hiệu A, B và quy đổi sang DN
Cỡ A tính theo mm và về giá trị bằng DN, còn B là cỡ inch tương ứng: 100A = 4B = DN100. Cỡ A là cỡ danh nghĩa, không phải đường kính ngoài của ống; ví dụ ống thép carbon 50A có đường kính ngoài khoảng 60,5 mm. Cách đổi chi tiết nằm ở bài quy đổi cỡ A, B sang DN.
| Cỡ A | Cỡ B (inch) | DN tương ứng |
|---|---|---|
| 15A | 1/2B | DN15 |
| 20A | 3/4B | DN20 |
| 25A | 1B | DN25 |
| 40A | 1 1/2B | DN40 |
| 50A | 2B | DN50 |
| 65A | 2 1/2B | DN65 |
| 80A | 3B | DN80 |
| 100A | 4B | DN100 |
| 150A | 6B | DN150 |
| 200A | 8B | DN200 |
| 300A | 12B | DN300 |
Quy đổi K sang MPa và áp suất theo nhiệt độ
Số K chỉ là cách gọi danh nghĩa. Áp suất làm việc phụ thuộc vật liệu và nhiệt độ theo bảng áp suất – nhiệt độ của JIS B2220. Bảng dưới đặt giá trị quy đổi trực tiếp (1 kgf/cm² = 0,0981 MPa) cạnh áp suất cho phép của thép carbon ở ba mốc nhiệt độ, để thấy vì sao “10K ≈ 1 MPa” chỉ đúng ở 300 °C:
| Cấp | kgf/cm² | MPa quy đổi | Thép đến 120 °C (MPa) | Thép 220 °C (MPa) | Thép 300 °C (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5K | 5 | 0,49 | khoảng 0,5–0,7 (tham khảo) | ||
| 10K | 10 | 0,98 | 1,4 | 1,2 | 1,0 |
| 16K | 16 | 1,57 | 2,7 | 2,5 | 2,3 |
| 20K | 20 | 1,96 | 3,4 | 3,1 | 2,9 |
| 30K | 30 | 2,94 | 5,1 | 4,6 | 4,3 |
| 40K | 40 | 3,92 | 6,8 | 6,2 | 5,7 |
| 63K | 63 | 6,18 | 10,7 | 9,7 | 9,0 |
Lý do là số K gắn với áp suất ở đầu nhiệt độ cao của dải: 300 °C với 10K, khoảng 425 °C với 16K–63K (ví dụ thép 16K còn 1,6 MPa ở 425 °C). Thép khỏe hơn ở nhiệt độ thấp nên cho phép áp suất cao hơn con số danh nghĩa. Giá trị trong bảng là tham khảo cho thép carbon; khi thiết kế phải lấy đúng nhóm vật liệu trong JIS B2220 hoặc catalogue nhà sản xuất.
JIS 10K: cấp mặt bích JIS phổ biến nhất ở Việt Nam
JIS 10K là cấp phổ biến nhất ở Việt Nam vì nhiều van bướm, van cổng, lọc Y và bơm nước cho hệ nước, HVAC và công nghiệp nhẹ, nhất là thiết bị xuất xứ Nhật và các nước dùng chung chuẩn JIS, được làm theo cấp này. Áp suất 1,0–1,4 MPa đủ cho đa số tuyến cấp thoát nước, nước lạnh tòa nhà và khí nén thông thường.
Vật liệu bích JIS 10K
- SS400 (JIS G3101): thép kết cấu, chọn cho hệ nước, khí nén ở nhiệt độ thường. Không dùng cho nhiệt độ cao hoặc áp cao vì thép kết cấu không được bảo đảm tính chất cơ học ở nhiệt độ cao như thép áp lực.
- S20C, S25C, SFVC2A: S20C, S25C là thép carbon kết cấu máy (JIS G4051), SFVC2A là thép rèn cho bình áp lực (JIS G3202). Thành phần và cơ tính được kiểm soát chặt hơn SS400 nên hợp với tuyến hơi và nhiệt độ cao hơn.
- SUS304, SUS316: bích inox cho thực phẩm, dược, hóa chất. 316 chịu clorua tốt hơn 304 nhờ 2–3 % molypden.
Kích thước một số cỡ JIS 10K so với PN10/PN16
Bảng dưới trích kích thước mặt bích JIS 10K và EN 1092-1 PN10/PN16 ở cùng cỡ, để thấy hai hệ gần nhau nhưng không giống:
| Cỡ | JIS 10K: D / vòng tâm lỗ / lỗ | PN10/16: D / k / lỗ |
|---|---|---|
| 50A / DN50 | 155 / 120 / 4 × 19 | 165 / 125 / 4 × 18 |
| 80A / DN80 | 185 / 150 / 8 × 19 | 200 / 160 / 8 × 18 |
| 100A / DN100 | 210 / 175 / 8 × 19 | 220 / 180 / 8 × 18 |
| 150A / DN150 | 280 / 240 / 8 × 23 | 285 / 240 / 8 × 22 |
| 200A / DN200 | 330 / 290 / 12 × 23 | PN10: 340 / 295 / 8 × 22; PN16: 340 / 295 / 12 × 22 |
Đơn vị mm. Vòng tâm lỗ lệch 5 mm ở 50A, 100A, 200A và 10 mm ở 80A. Lệch 5 mm nghĩa là mỗi lỗ lệch tâm 2,5 mm theo bán kính; phần chồng nhau của lỗ 18 và lỗ 19 chỉ còn khoảng 16 mm, vừa bằng thân M16, nên phải ép hoặc doa lỗ, bích lệch tâm. Lệch 10 mm thì không xuyên được. Riêng 150A trùng vòng tâm lỗ 240 mm và 8 lỗ với DN150, nhưng D và lỗ khác nhau nên vẫn không coi là lắp lẫn. Cỡ 50A–100A của 10K dùng M16 (lỗ 19 mm), 125A–200A dùng M20 (lỗ 23 mm).
Tiêu chuẩn mặt bích JIS: JIS B2220 và những điểm cần nhớ
JIS là Japanese Industrial Standards, hệ tiêu chuẩn công nghiệp quốc gia của Nhật Bản. Với mặt bích thép, tiêu chuẩn chính là JIS B2220 (bản hiện hành 2012), quy định kích thước, kiểu mặt bích và các cấp K. Áp suất cho phép theo từng mốc nhiệt độ của các cấp K có thể đối chiếu trong bảng áp suất – nhiệt độ JIS B2220.
Kiểu mặt bích và kiểu mặt làm kín
- Plate Flange (dạng tấm): chức năng tương tự Slip-On, hàn với ống.
- Weld Neck Flange: mặt bích cổ hàn, hợp với áp cao và nhiệt độ cao.
- Blind Flange: mặt bích đặc để bịt đầu ống.
- Socket Welding Flange: mặt bích hàn lồng, dùng cho ống nhỏ.
- Screwed Flange: mặt bích ren.
- Mặt làm kín: kiểu gờ (RF) và kiểu phẳng (FF). Kiểu nào được dùng tùy cấp K và đơn hàng, vì vậy phải ghi rõ RF hay FF khi đặt mua thay vì tự suy đoán.
Chọn gioăng theo mặt làm kín: bích JIS mặt phẳng (FF) dùng gioăng toàn mặt, mặt gờ (RF) dùng gioăng vòng nằm trong vòng bu lông. Bảng chọn vật liệu theo môi chất và nhiệt độ có trong bài về gioăng cho mặt bích JIS. Độ dày phổ biến của gioăng phi kim là 1,5 mm và 3 mm.
Khi nào gặp hệ JIS
Mặt bích JIS phổ biến ở Nhật Bản, ở các nước có nhiều thiết bị và dự án Nhật, trong đó có Việt Nam. Hai loại có bài riêng trên site là mặt bích inox JIS 10K cho hệ nước sạch, thực phẩm và bích inox JIS 5K cho tuyến áp thấp. Van nối bích JIS 10K cũng thường thấy ở van bướm cho hệ nước.
Mặt bích JIS gang (B2239) và đồng (B2240)
Ngoài JIS B2220 cho thép, JIS có hai tiêu chuẩn riêng: JIS B2239 cho mặt bích gang và JIS B2240 cho mặt bích hợp kim đồng. Chúng dùng cùng cách gọi cấp K và cỡ A nhưng vật liệu khác, nên giới hạn áp suất – nhiệt độ tra theo bảng riêng. Ví dụ gang cầu 16K chỉ cho khoảng 2,2 MPa đến 120 °C, thấp hơn 2,7 MPa của thép cùng cấp (tham khảo).
- Bích gang (B2239): gặp ở van và bơm thân gang trên đường nước. Gang giòn nên dùng mặt phẳng FF với gioăng toàn mặt. Nếu ghép bích thép có gờ RF với bích gang FF, bu lông tạo mô men uốn quanh mép gờ và dễ làm nứt tai bích gang; cách xử lý là gia công phẳng mặt RF của bích thép.
- Bích hợp kim đồng (B2240): dùng cho van đồng và hệ nước cần chống ăn mòn. Ghép trực tiếp với bích thép carbon trong môi chất dẫn điện có nguy cơ ăn mòn điện hóa ở thép.
Mặt bích JIS so với PN và Class
JIS khác các hệ còn lại ở đâu
JIS dùng hệ mét như DIN nhưng phân cấp bằng K, còn ANSI dùng inch và Class. JIS 10K có giá trị danh nghĩa gần PN10 nhưng khác vòng tâm lỗ, như đã thấy ở bảng trên; bạn có thể đối chiếu thêm ở bảng tra mặt bích DIN. Hệ châu Âu dùng PN, là áp suất danh nghĩa tính bằng bar ở 20 °C.
Với mặt bích ANSI, kích thước theo inch và Class, áp suất cho phép giảm theo nhiệt độ theo cách khác JIS. Còn mặt bích BS 4504 dùng PN và nay đã được thay bằng BS EN 1092-1. Bảng so sánh ở cỡ 100 mm (4 inch):
| Hệ | Cấp | D (mm) | Vòng tâm lỗ (mm) | Số lỗ × đường kính lỗ |
|---|---|---|---|---|
| JIS B2220 | 10K, 100A | 210 | 175 | 8 × 19 |
| EN 1092-1 | PN10/16, DN100 | 220 | 180 | 8 × 18 |
| ASME B16.5 | Class 150, NPS 4 | 229 | 190,5 | 8 × 19,1 (bu lông 5/8″) |
Về áp suất, JIS 10K bằng thép cho phép 1,4 MPa (14 bar) ở nhiệt độ thấp, cao hơn 10 bar của PN10 ở 20 °C. Class 150 nhóm vật liệu 1.1 cho 19,6 bar ở nhiệt độ thấp nhưng tụt còn 9,7 bar ở 316 °C, tương đương 10K ở 300 °C (1,0 MPa). Dù áp suất gần nhau, ba hệ khác kích thước nên không thay thế được cho nhau. Tổng quan cả bốn hệ nằm ở bài về 4 tiêu chuẩn mặt bích phổ biến.
Đặt mua mặt bích JIS: thông tin cần gửi và lỗi thường gặp
Khi báo giá, cần có cấp K (ví dụ 10K), cỡ danh nghĩa (100A hoặc DN100), kiểu mặt bích, kiểu mặt làm kín RF hay FF, vật liệu và số lượng. Nếu thay cho thiết bị đang chạy, nên kèm ảnh nhãn hoặc số đo vòng bu lông.
- Hiểu 10K là 1 MPa rồi lấy làm giới hạn: với nước lạnh, bích thép 10K cho phép tới 1,4 MPa, nhưng ở 300 °C chỉ còn 1,0 MPa. Hãy tra theo nhiệt độ thực tế.
- Coi 10K là PN10: danh nghĩa gần nhau nhưng vòng tâm lỗ lệch 5–10 mm, bu lông khó hoặc không xuyên được, nếu cố ép thì mối nối lệch tâm.
- Trộn bích gang FF với bích thép RF: dễ nứt tai bích gang, như đã nêu ở trên.
- Dùng lại gioăng cũ: gioăng đã bị ép dẻo, tháo ra là bỏ.
- Không ghi RF hay FF: nhà cung cấp phải đoán và gioăng có thể sai kiểu.
Cần chọn mặt bích JIS cho thiết bị Nhật? Gửi nhãn thiết bị hoặc bản vẽ để Viva đối chiếu cấp K và cỡ. Viva tư vấn tại Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về mặt bích JIS
JIS 10K chịu được bao nhiêu bar?
Với bích thép, JIS 10K cho phép khoảng 1,4 MPa (14 bar) đến 120 °C, 1,2 MPa ở 220 °C và 1,0 MPa (10 bar) ở 300 °C. Con số 10 kgf/cm² ≈ 1 MPa chỉ đúng ở 300 °C, nhiệt độ cao nhất của dải 10K. Khi thiết kế cần tra bảng áp suất – nhiệt độ theo đúng vật liệu.
JIS 10K có tương đương PN10 không?
Giá trị danh nghĩa gần nhau nhưng hai cấp không tương đương về kích thước. Ví dụ ở DN100, vòng tâm lỗ JIS 10K là 175 mm còn PN10/16 là 180 mm, đường kính lỗ cũng khác. Cần đối chiếu từng cỡ trước khi ghép, thường là không lắp lẫn được.
JIS 5K khác JIS 10K thế nào?
Khác ở cấp áp suất danh nghĩa (5K thấp hơn, khoảng 0,5–0,7 MPa so với 1,0–1,4 MPa của thép 10K) và kích thước. Ở cùng cỡ, bích 10K thường lớn và dày hơn 5K, nên hai cấp không lắp lẫn với nhau.
50A, 2B trên mặt bích JIS có nghĩa là gì?
Đó là hai cách ghi cùng một cỡ danh nghĩa: A theo mm và B theo inch. 50A tương ứng với ống DN50, tức 2 inch. Cỡ này là danh nghĩa, không phải đường kính ngoài thực của ống.
Mặt bích JIS có lắp được với bích PN hoặc ANSI không?
Thường không. Vòng tâm lỗ, số lỗ và đường kính lỗ khác nhau, nên bu lông không xuyên qua được ở hầu hết các cỡ. Cần mặt bích cùng hệ, bích chuyển đổi hoặc bích gia công theo bản vẽ.
Đặt mua mặt bích JIS cần cung cấp thông tin gì?
Cần có cấp K (ví dụ 10K), cỡ danh nghĩa (ví dụ 100A hoặc DN100), kiểu mặt bích, kiểu mặt làm kín RF hay FF, vật liệu và số lượng. Nếu thay cho thiết bị đang chạy, nên kèm ảnh nhãn hoặc số đo vòng bu lông.
