フランジとは何ですか?
フランジとは、単に一般的な用語で、通常、いくつかの固定穴を開け、他のものを接続するために使用される、同様の円盤状の金属本体を指します。この種のものは機械で広く使用されているため、少し奇妙に見えます。フランジとして知られている限り、その名前は英語のフランジに由来しています。パイプとパイプの部品が相互接続され、パイプの端に接続されるように、フランジには開口部があり、2つのフランジをしっかりと接続するためのネジがあり、フランジの間にはガスケットシールが付いています。
フランジは、パイプライン工学で最も一般的な円盤状の部品で、ペアで使用されます。
フランジ接続のタイプに関しては、次の 3 つのコンポーネントがあります。
- 管フランジ
- ガスケット
- ボルト接続
ほとんどの場合、パイプ フランジ コンポーネントと同じ材料で作られた特定のガスケットとボルトの材料が見つかります。最も一般的なフランジはステンレス鋼のフランジです。一方、フランジには、現場の要件に合わせてさまざまな材質が用意されています。最も一般的なフランジの材質には、実際の現場の要件に応じて、モネル、インコネル、クロムモリブデンなどがあります。最適な材料の選択は、特定の要件を持つフランジを使用するシステムのタイプによって異なります。
7 つの一般的なタイプのフランジ
フランジの種類も豊富で現場のニーズに合わせてお選びいただけます。理想的なフランジの設計に適合するには、信頼性の高い動作と長寿命を確保し、最適な価格を考慮する必要があります。
1. ネジ付きフランジ:
ねじ付きフランジは、フランジの穴にねじがあり、継手には雄ねじが付いています。ここでのねじ接続は、あらゆる場合において溶接を回避することを目的としています。主に設置するパイプにネジを合わせて接続します。
2. ソケットウェルドフランジ
このタイプのフランジは通常、低温低圧領域の直径が単一または複数ルートの隅肉溶接での接続を確実にするためにフランジの内側にパイプが配置される接続によって特徴付けられる小さなパイプに使用されます。これにより、他の溶接フランジ タイプと比較して、ねじ端に関連する制約が回避され、取り付けが簡単になります。
3. ラップフランジ
ラップ フランジは、サポート フランジと一緒に使用してフランジ接続を形成するために、スタブ端を継手に突合せ溶接する必要があるタイプのフランジです。この設計により、この方法は、物理的スペースが限られている場合、頻繁に分解が必要な場合、または高度なメンテナンスが必要な場合のさまざまなシステムで一般的になっています。
4. スライドフランジ
スライド フランジは非常に一般的で、高流量および高スループットのシステムに適合する幅広いサイズが用意されています。配管の外径にフランジを合わせるだけで接続が非常に簡単です。これらのフランジの取り付けは、フランジをパイプに固定するために両側のすみ肉溶接が必要なため、少し技術的です。
5.ブラインドフランジ
これらのタイプのフランジは、配管システムの終端に適しています。ブラインドプレートはボルト締めできるブランクディスクのような形状です。これらを適切に取り付け、正しいガスケットと組み合わせると、優れたシールが可能になり、必要なときに簡単に取り外すことができます。
6. ウェルドネックフランジ
溶接ネック フランジはラップ フランジと非常に似ていますが、取り付けには突合せ溶接が必要です。そして、このシステムの性能の完全性と、何度でも曲げて高圧高温システムで使用できる能力により、プロセス配管の主な選択肢となっています。
7. 特殊フランジ
このタイプのフランジは最もよく知られています。ただし、さまざまな用途や環境に合わせて、追加の特殊なフランジ タイプも幅広く用意されています。他にもニポフランジ、ウェルドフランジ、拡張フランジ、オリフィス、ロングウェルドネック、レデューサーフランジなど、さまざまなオプションがあります。
5 特殊なタイプのフランジ
1.ウェルドFランゲ
ウェルド フランジは、突合せ溶接フランジと分岐継手接続の組み合わせであるため、Nipo フランジに非常に似ています。Weldo フランジは、個々の部品が溶接されるのではなく、一体の鍛造鋼から作られています。
2.ニポフランジ
ニポフランジは90度に傾斜した分岐管で、突合せ溶接式フランジと鍛造ニポレットを組み合わせた製品です。ニポフランジは頑丈な単一の鍛造鋼であることがわかりますが、2 つの異なる製品が溶接されたものであるとは理解されていません。ニポフランジの取り付けは、パイプを通すために機器のニポレット部分に溶接し、フランジをボルトで締めることで構成されます。配管作業員が一部をスタブ管フランジに取り付けます。
Nipo フランジは、カーボン、高温および低温炭素鋼、ステンレス鋼グレード、ニッケル合金など、さまざまなタイプの材料で利用できることを知っておくことが重要です。Nipo フランジはほとんどが強化加工で作られており、機械的強度を高めるのに役立ちます。標準ニポフランジと比較した場合の強度。
3. エルボフランジとラトロフランジ
エルボフランジはフランジとエルボレットの組み合わせとして知られ、ラトロフランジはフランジとラトロレットの組み合わせとして知られています。エルボフランジは配管を45度の角度で分岐する場合に使用します。
4. スイベルリングフランジ
スイベル リング フランジを使用すると、2 つのペアのフランジ間のボルト穴の位置合わせが容易になります。これは、大口径パイプライン、海底または海洋パイプライン、および同様の環境の設置など、多くの状況でより役立ちます。これらのタイプのフランジは、石油、ガス、炭化水素、水、化学物質、その他の石油化学および水管理用途における要求の厳しい流体に適しています。
大口径パイプラインの場合、パイプの一端には標準の突合せ溶接フランジが、もう一端にはスイベル フランジが取り付けられます。これは、パイプライン上のスイベル フランジを回転させるだけで機能するため、オペレータは非常に簡単かつ迅速にボルト穴の適切な位置合わせを行うことができます。
スイベル リング フランジの主な規格には、ASME、ANSI、DIN、BS、EN、ISO などがあります。石油化学用途で最も一般的な規格の 1 つは、ANSI、ASME B16.5、または ASME B16.47 です。スイベル フランジは、すべての一般的なフランジ標準形状で使用できるフランジです。たとえば、溶接ネック、スリップオン、ラップジョイント、ソケット溶接など、あらゆる材質グレード、3/8 インチから 60 インチの幅広いサイズ、150 から 2500 の圧力に対応しています。これらのフランジは簡単に取り付けることができます。カーボン、合金、ステンレス鋼から製造されています。
5. 拡張フランジ
拡張フランジは、異なる入口サイズを持つポンプ、コンプレッサー、バルブなどの他の機械装置にパイプを接続するために、パイプの口径サイズを特定の点から別の点まで拡大するために使用されます。
拡張フランジは通常、突合せ溶接されたフランジで、フランジのない端に非常に大きな穴があります。実行パイプの穴に 1 つまたは 2 つのサイズまたは最大 4 インチのサイズを追加するために使用できます。これらのタイプのフランジは、安価で軽量であるため、突合せ溶接減速機と標準フランジの組み合わせよりも好まれます。拡張フランジに使用される最も一般的な材料の 1 つは、A105 およびステンレス鋼 ASTM A182 です。
拡張フランジは、ANSI または ASME B16.5 仕様に準拠した圧力定格とサイズで入手でき、主に凸型または平坦型 (RF または FF) が利用可能です。縮径フランジは縮径フランジとも呼ばれ、拡張フランジとは正反対の機能を果たします。つまり、パイプの内径を小さくするために使用されます。パイプの内径は簡単に縮小できますが、1 ～ 2 サイズを超えることはできません。これを超えて減速する場合は、突合せ溶接減速機と標準フランジの組み合わせに基づくソリューションを使用する必要があります。
フランジのサイズ設定と一般的な考慮事項
フランジの機能設計に加えて、配管システムの設計、保守、更新時のフランジの選択に最も影響を与える要因となるのは、フランジのサイズです。代わりに、適切なサイズを確保するために、フランジとパイプとの接触面および使用されるガスケットを考慮する必要があります。これに加えて、一般的な考慮事項は次のとおりです。
- 外径：外径は、フランジ面の対向する 2 つの端の間の距離です。
- 厚さ：リムの外側から厚さを測定します。
- ボルト円直径: これは、中心から中心まで測定された相対的なボルト穴間の距離です。
・パイプサイズ：パイプサイズはフランジに相当するサイズです。
- 公称ボア: 公称ボアは、フランジ コネクタの内径のサイズです。
フランジの分類とサービスレベル
フランジは主に、さまざまな温度と圧力に耐える能力によって分類されます。これは、文字または接尾辞「#」、「lb」、または「class」の使用によって指定されます。これらは交換可能な接尾辞であり、地域やサプライヤーによっても異なります。一般的に知られている分類を以下に示します。
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
同じ圧力と温度の許容差は、使用される材料、フランジの設計、およびフランジのサイズによって異なります。ただし、唯一一定なのは圧力定格であり、温度が上昇すると圧力定格は低下します。
フランジ面の種類
面のタイプも非常に重要な特性であり、フランジの最終的な性能と耐用年数に大きな影響を与えます。したがって、最も重要なタイプのフランジ面のいくつかを以下に分析します。
1. フラットフランジ(FF)
フラット フランジのガスケット表面は、ボルトで固定されたフレームの表面と同じ平面内にあります。平フランジを使用する商品は、通常、フランジやフランジカバーに合わせて金型で製作される商品です。平らなフランジは、逆サイド フランジに配置しないでください。ASME B31.1 では、平らな鋳鉄フランジを炭素鋼フランジに接合する場合、炭素鋼フランジの盛り上がった面を除去し、全面ガスケットが必要であると規定しています。これは、小さく脆い鋳鉄フランジが炭素鋼フランジの隆起したノーズによって形成される空隙に飛び散るのを防ぐためです。
このタイプのフランジ面は、鋳鉄が製造されるあらゆる用途の機器やバルブの製造に使用されます。鋳鉄はより脆いため、通常は低温、低圧の用途にのみ使用されます。平らな面により、両方のフランジが表面全体にわたって完全に接触することができます。フラット フランジ (FF) は、フランジのボルトねじ山と同じ高さの接触面を持っています。フルフェイスワッシャーは 2 つの平らなフランジの間に使用され、通常は柔らかいです。ASME B31.3 によれば、結果として生じるフランジ付きジョイントから漏れが発生する可能性があるため、平らなフランジを高いフランジと組み合わせるべきではありません。
2. 平面フランジ (RF)
平面フランジは製造業者のアプリケーションで使用される最も一般的なタイプであり、簡単に認識できます。ガスケットの面がボルト リングの面よりも上に位置するため、凸面と呼ばれます。各タイプのフェーシングには、さまざまなフラット リング タブや、スパイラル巻きや二重シース形状などの金属複合材など、数種類のガスケットを使用する必要があります。
RF フランジは、ガスケットのより小さな領域にさらに圧力を集中させるように設計されており、それによってジョイントの圧力制御が向上します。圧力レベルおよび直径別の直径と高さは ASME B16.5 に記載されています。フランジの圧力レベルは、持ち上げられる面の高さを指定します。RF フランジは、ガスケットのより小さな領域にさらに圧力を集中させることを目的としており、それによってジョイントの圧力制御能力が向上します。圧力クラスおよび直径別の直径と高さは、「」で説明されています。 ASME B16.5。圧力フランジの定格。
3. リングフランジ（RTJ）
ペアのフランジ間の金属間のシールが必要な場合 (高圧および高温用途、つまり 700/800 °C 以上の条件) には、リング ジョイント フランジ (RTJ) が使用されます。
リング ジョイント フランジには、リング ジョイント ガスケット (楕円形または長方形) を収容する円形の溝があります。
2 つのリング ジョイント フランジをボルトで締めて締めると、加えられたボルトの力によってフランジの溝内のガスケットが変形し、非常に緊密な金属間のシールが形成されます。これを実現するには、リング ジョイント ガスケットの材質がフランジの材質よりも柔らかく (延性が高く) なければなりません。
RTJ フランジは、さまざまなタイプ (R、RX、BX) およびプロファイル (たとえば、R タイプの場合は八角形/楕円形) の RTJ ガスケットでシールできます。
最も一般的な RTJ ガスケットは、非常に強力なシールを保証するため、断面が八角形の R タイプです (楕円形の断面が古いタイプです)。ただし、「平らな溝」設計は、八角形または楕円形の断面を持つ両方のタイプの RTJ ガスケットを受け入れます。
4. さねはぎフランジ (T & G)
2 つのさねはぎ式フランジ (T 面と G 面) が完璧にフィットします。1 つのフランジには盛り上がったリングがあり、もう 1 つのフランジには簡単にフィットする溝があります (さねが溝に入り、ジョイントをシールします)。
さねはぎフランジには大サイズと小サイズがあります。
5. オスフランジとメスフランジ (M & F)
さねはぎフランジと同様に、雄フランジと雌フランジ（M および F 面タイプ）が互いに一致します。
一方のフランジには、その表面積を超えて広がる領域がある雄フランジ、もう一方のフランジには、対向面に機械加工された対応する凹みがある雌フランジがあります。
フランジ表面仕上げ
フランジがガスケットおよび相手フランジに完全にフィットするようにするには、フランジの表面積にある程度の粗さが必要です (RF および FF フランジ仕上げのみ)。フランジ面の表面の粗さの種類によって「フランジ仕上げ」の種類が決まります。
一般的なタイプは、ストック、同心鋸歯状、スパイラル鋸歯状、滑らかなフランジ面です。
鋼製フランジには 4 つの基本的な表面仕上げがありますが、どのタイプのフランジ表面仕上げでも共通の目標は、フランジ表面に望ましい粗さを作り出し、フランジ、ガスケット、および合わせフランジの間にしっかりとフィットして高品質のシールを提供することです。 。
投稿時間: 2023 年 10 月 8 日