플랜지 란 무엇입니까?

● 플랜지 소개

파이프 플랜지는 볼트 연결 및 개스킷을 사용하여 배관 시스템의 구성 요소와 배관을 연결합니다. 가장 일반적으로 사용되는 플랜지는 용접 목 플랜지, 슬립 온 플랜지, 블라인드 플랜지, 소켓 용접 플랜지, 나사산 플랜지 및 랩 조인트 플랜지(RTJ 플랜지)입니다. 파이프 플랜지에서 이러한 유형의 연결은 수리 및 정기 유지보수를 위한 분해 및 분리를 용이하게 합니다. 탄소강 및 스테인리스강 플랜지의 가장 일반적인 사양은 ANSI B16.5 / ASME B16.5입니다.

금속 플랜지는 일반적으로 산업, 상업 및 기관용으로 사용됩니다. 강관 플랜지는 다양한 스타일과 압력 등급으로 제공됩니다. 금속 플랜지는 150에서 2500 # 등급으로 분류됩니다. 압력 등급을 지정하는 것 외에도 웰드 넥 플랜지 및 소켓 용접 플랜지와 같은 특정 플랜지도 파이프 일정을 지정해야 합니다. 이렇게 하면 파이프 보어가 용접 목 또는 소켓 용접 플랜지의 보어와 일치하게 됩니다.

SSM은 탄소강, 스테인리스강 및 니켈 합금으로 된 다양한 파이프 플랜지를 제공합니다. 긴 웰드 넥 플랜지, 특수 재료 요청 및 고수율 파이프 플랜지와 같은 특수 플랜지도 제공할 수 있습니다.

플랜지의 분류는 다음과 같은 여러 대체 방법으로 수행됩니다.

● 파이프 부착 기준

플랜지는 배관에 부착하는 방법에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

● 용접 목 플랜지

용접 넥 플랜지('용접 넥 플랜지'라고도 함)는 기계적 강도('디싱' 및 '굴곡'에 저항하는 데 유용)를 제공하는 테이퍼가 긴 허브로 잘 알려져 있습니다. 웰딩 넥 플랜지는 무결성이 높은 플랜지이며 모든 크기, 모든 일반 면 유형(플랫, 융기, RTJ) 및 모든 등급으로 제공됩니다. 허브의 강도와 용접의 무결성으로 인해 이 유형의 플랜지는 고온 및 고압 응용 분야에 매우 적합합니다.

● 슬립온 플랜지

'허브 플랜지'라고도 하는 슬립온 플랜지에는 매우 낮은 프로파일의 허브가 있습니다. 이 유형의 플랜지는 일반적으로 하나 또는 두 개의 필렛 용접(플랜지 외부와 플랜지 내부)으로 파이프에 연결되지만 단일 용접만 사용할 수도 있습니다. 슬립온 플랜지는 다양한 크기로 생산되며 저압 적용 분야에 적합합니다(ASME 등급 600 이하). 슬립온 플랜지의 보어 크기(내경)는 연결 파이프의 보어 크기(내경)보다 커서 파이프 위로 미끄러지거나 미끄러질 수 있습니다(파이프에 슬립온). 파이프와 플랜지 사이에 완전 용입 용접이 없으므로 용접 무결성이 낮아 사용에 제한이 있습니다.

● 소켓 용접 플랜지

소켓 용접 플랜지에는 파이프가 삽입되는 소켓이 있습니다. 파이프는 플랜지 허브 외부에 있는 하나의 필렛 용접으로 고정됩니다. 이 유형의 플랜지의 중요한 단점은 용접이 증명하기 어렵기 때문에 높은 무결성 조인트로 간주되지 않는다는 것입니다. 따라서 소켓 용접 플랜지는 중저 등급(ASME 600 이하)에만 적합합니다. 소켓 용접 플랜지는 무결성이 낮고 고압에서 사용하기에 부적합하기 때문에 거의 항상 평평하거나 융기된 면이 있습니다. 소켓 용접 플랜지는 작은 공칭 파이프 크기(4인치 이하, 10cm 이하)용으로 설계되었으며 ½~{4}}인치 파이프 크기(1.3~5cm 파이프 크기)에 일반적입니다. 소켓 용접 플랜지의 기계적 강도는 슬립온 플랜지와 유사하지만 슬립온 플랜지는 두 개의 용접을 사용할 수 있습니다.

● 스레드 플랜지

나사식 플랜지 설계('나사식 플랜지'라고도 함)는 나사산을 사용하여 플랜지를 파이프에 연결합니다. 수나사는 파이프 끝에서 절단되고 암나사는 플랜지의 보어에 절단됩니다. 그런 다음 수나사 파이프가 암나사 플랜지에 나사로 고정됩니다.

나사산 플랜지 설계는 다양한 크기와 압력 등급으로 제공되지만 주로 4인치 이하의 소형 배관 시스템에 사용됩니다. 그 사용은 또한 일반적으로 무독성 시스템, 저압 시스템 및 저온 시스템으로 제한됩니다. ½인치에서 2-인치 크기의 나사산 플랜지는 2인치 이상의 크기보다 훨씬 더 일반적입니다. 낮은 압력 적용으로 인해 나사산 플랜지는 평평하고 융기된 면만 사용합니다. 나사 형상이 왜곡되어 종종 누출이 발생하기 때문에 고온 응용 분야에는 적합하지 않습니다.

● 블라인드 플랜지

블라인드 플랜지('클로저 플레이트 플랜지'라고도 함)는 파이프를 종단하기 위해 배관 시스템의 끝에 설치됩니다. 중앙 구멍(보어)이 없으므로 플랜지를 통한 흐름이 없습니다. 블라인드 플랜지는 파이프, 밸브 또는 압력 용기를 격리하는 데 사용할 수 있습니다. 이 유형의 플랜지는 모든 크기와 등급으로 제공되며 평면, 융기 또는 링 유형 조인트 면을 사용할 수 있습니다.

블라인드 플랜지는 배관 라인의 연장이 필요한 경우 또는 배관 검사가 필요한 경우 맞대기 용접 캡을 교체할 수 있습니다(배관 내부에 접근하려면 블라인드 플랜지를 제거하십시오). 이 유형의 플랜지는 배수 시스템의 로드 액세스 지점으로도 사용할 수 있습니다. 응용 분야에 따라 블라인드 플랜지에 구멍을 뚫어 슬립온 플랜지로 사용하거나 탭핑하여 나사산 플랜지로 사용할 수 있습니다.

● 랩 조인트 플랜지(LJF)

랩 조인트 플랜지(LJF)는 스터브 끝단과 랩 조인트 링 플랜지('랩 조인트 플랜지'라고도 함)를 포함하는 두 요소의 어셈블리입니다. 기술적으로 정확하려면 스터브 끝이 랩 조인트 플랜지의 일부가 아닙니다. 그러나 랩 조인트 플랜지는 항상 스터브 엔드와 함께 사용되므로 두 부분을 통틀어 '랩 조인트 플랜지'라고 하는 경우가 많습니다. 설계로 인해 랩 조인트 플랜지는 항상 매끄러운 표면을 가진 평평한 면을 가지고 있습니다. 그러나 스터브 끝단과 결합하면 결과적으로 밀봉면이 올라갑니다. 이것은 스터브 끝단의 실링면이 플랜지의 볼팅 평면 위에 있기 때문에 발생합니다. 랩 조인트 플랜지에는 실링 면이 없고 스터브 끝에만 실링 면이 있습니다. 스터브 끝단의 밀봉면은 링 유형 조인트를 허용하도록 평면, 톱니 모양 또는 홈이 있을 수 있습니다.

랩 조인트 링 플랜지와 스터브 끝단을 조립하려면 스터브 끝단을 플랜지 링의 보어 안으로 밀어 넣은 다음 파이프에 맞대기 용접해야 합니다. 스터브 끝단의 한 쪽은 실링면을 형성하고 스터브 끝단의 반대쪽/뒷면은 랩 조인트 플랜지 링을 누릅니다(플랜지가 조립될 때). 랩 조인트 플랜지 링은 스터브 끝이 파이프에 용접된 후 자유롭게 회전합니다. 이는 스터브 끝과 물리적으로 결합되지 않기 때문입니다. 플랜지 조인트가 조립되면 랩 조인트 링은 더 이상 자유롭게 회전할 수 없습니다.

많은 엔지니어가 접하게 되는 다른 플랜지 유형은 암수 및 텅 및 그루브 유형입니다. 덜 일반적인 유형에는 오리피스, 확장기, 축소 및 긴 용접 목 플랜지 설계가 포함됩니다.

플랜지 끝은 나사로 조이거나 용접하거나 랩(금속 대 금속 접촉)을 해당 배관에 연결할 수 있습니다.

플랜지 유형 개요

플랜지 유형에 관한 몇 가지 중요한 정보가 아래 표에 정리되어 있습니다. ASME 표준이 표에 인용되어 있지만 대체 국제 및 국가 표준(DIN, EN 등)을 사용할 수 있습니다. 그러나 ASME는 가장 널리 인정되는 배관 표준 기관이며 이러한 이유로 ASME의 표준이 인용되었습니다.

아래 표에서 'Faces' 열은 플랜지 유형별로 선택한 일반적인 씰링 면을 나타냅니다. 다만, 플랜지의 종류에 따라 예외가 있을 수 있습니다. 이 표는 일반적인 개요 표로 취급되어야 하며 특정 정보는 관련 표준에서 찾아야 합니다.

● 직면 기준

플랜지면에는 세 가지 일반적인 유형, 즉 일반/평면, 융기 및 링형 조인트(RTJ)가 있습니다. 주로 T&G(Tongue-and-Groove), 랩 조인트 및 M&F(Male-and-Female) 디자인과 같은 다른 유형의 플랜지 면이 존재하지만 덜 인기가 있습니다. 배관 표준은 플랜지 면의 정확한 형상, 치수, 재료 및 표면 마감을 정의합니다.

플랜지는 다음과 같이 페이싱에 따라 분류할 수도 있습니다.

● 제기면 플랜지(RF)

융기면(RF) 플랜지에는 플랜지의 볼팅 원 평면에서 돌출된 원형 밀봉 면이 있습니다. 융기면 플랜지는 모든 압력 등급에서 사용할 수 있으므로 광범위한 압력 및 온도 등급에 사용할 수 있습니다. RF 플랜지는 석유 및 가스 및 화학 공학 산업에서 사용되는 가장 일반적인 유형의 플랜지입니다.

RF 플랜지는 비금속 또는 반금속 유형 개스킷이 있는 톱니 모양의 밀봉 표면을 사용합니다. RF 플랜지의 밀봉면은 플랜지의 내경에서 돌출면의 외경까지입니다. RF 플랜지를 위한 일반적인 가스켓은 최대 400⁰C(750⁰F)의 온도 등급과 최대 250bar(3,625psi)의 압력 등급을 가진 흑연강 구성 가스켓입니다.

볼팅면 위의 융기면 높이는 플랜지의 등급과 표준에 따라 결정됩니다. ASME B16.5 표준의 경우 클래스 150 및 300의 강철 플랜지는 1/16인치(1.6mm)의 융기된 면 높이를 갖습니다. 클래스 300을 초과하는 강철 플랜지는 1/4인치(6.4mm) 융기면을 사용합니다. 이상적인 세계에서는 클래스가 증가함에 따라 융기된 얼굴의 높이가 증가하지만 대부분의 표준에서는 발생하지 않습니다. 그러나 그것은 논리적 일반화입니다.

●플랫 페이스 플랜지(FF)

평면(FF) 플랜지는 비금속 개스킷(소프트 개스킷)을 사용하며 항상 톱니 모양의 밀봉 표면이 있어야 합니다. 이 유형의 플랜지는 저압 응용 분야에 매우 적합하며 압력 등급 125 및 250에 사용됩니다.

개스킷은 플랜지 블레이드의 전면 실링 면, 즉 볼팅 원 면과 동일한 평면에 직접 설치됩니다. 개스킷 실링 영역은 내부 플랜지 직경에서 외부 플랜지 직경까지입니다. 일반적인 연질 가스켓 재료의 정격은 일반적으로 100⁰C(212⁰F)이고 압력은 20bar(290psi) 이하입니다. 플랫 페이스 플랜지는 이렇게 넓은 실링 면적을 사용하기 때문에 맞춤 제작됩니다. 평면 플랜지 개스킷은 개스킷을 관통하는 볼트 구멍으로 인해 일단 설치되면 회전할 수 없습니다. 씰링 면의 크기가 크기 때문에 평평한 면 플랜지는 기계적 왜곡(굽힘, 휘어짐 등)에 강합니다.

특히 볼록면 플랜지가 더 단단한 재료로 제조된 경우 플랫 페이스 플랜지는 볼록면 플랜지와 결합되어서는 안 됩니다.

● 링형 조인트(RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1,382⁰F). 모든 압력 등급에서 RTJ 플랜지를 사용할 수 있지만 일반적으로 등급 900 이상에 사용됩니다.

RTJ 플랜지와 돌출면 플랜지의 차이점은 밀봉을 얻는 방법입니다. 금속 개스킷(경질)은 RTJ 플랜지와 함께 사용되는 반면 융기면 개스킷은 연성 또는 반금속 개스킷을 사용합니다. R, RX 및 BX의 세 가지 주요 링 유형 조인트 그룹이 있습니다. 가장 일반적이기 때문에 우리는 R 유형 조인트에 초점을 맞출 것입니다.

R형 RTJ 개스킷은 타원형 또는 팔각형 프로파일/몸체를 가진 원형 모양입니다. 팔각형 프로파일은 가장 효율적인 밀봉을 얻고 보다 현대적인 디자인입니다. 홈이 RTJ 플랜지의 면에 가공되고 관련 개스킷이 이 홈에 설치됩니다. 플랜지가 조립되면 두 개의 결합면이 개스킷이 변형되고 금속 대 금속 밀봉이 형성될 때까지 개스킷을 압축합니다. 플랜지가 올바르게 조립된 경우 짝을 이루는 두 개의 RTJ 플랜지가 서로 물리적으로 접촉하지 않아야 합니다.

RTJ 개스킷은 종종 플랜지보다 약간 부드러운 재질로 제조됩니다. 개스킷 재료가 더 부드럽고 플랜지보다 낮은 압력에서 변형되기 때문에 개스킷 주변에서 플랜지가 변형되는 것이 아니라 밀봉을 만들기 위해 변형되는 것이 개스킷임을 보장합니다.

● 텅 앤 그루브(T/G)

한 플랜지 면에는 플랜지 면에 가공된 융기 링(Tongue)이 있고 짝을 이루는 플랜지에는 해당 면에 가공된 일치하는 함몰부(그루브)가 있습니다. 이 플랜지의 텅 및 그루브 면은 일치해야 합니다. 텅 앤 그루브 페이싱은 대형 및 소형 유형 모두에서 표준화됩니다. 그들은 텅 앤 그루브의 내경이 플랜지 베이스로 확장되지 않아 내경과 외경에 개스킷을 유지한다는 점에서 암수와 다릅니다. 펌프 커버와 밸브 보닛에서 흔히 볼 수 있습니다. Tongue-and-groove 조인트는 자체 정렬이 가능하고 접착제의 저장소 역할을 한다는 장점이 있습니다. 스카프 조인트는 하중 축을 조인트와 일치하도록 유지하고 주요 가공 작업이 필요하지 않습니다.

● 남/여(남/여)

이 유형에서는 플랜지도 일치해야 합니다. 하나의 플랜지 면에는 일반 플랜지 면(수)을 넘어 확장되는 영역이 있습니다. 다른 플랜지 또는 결합 플랜지에는 일치하는 함몰부(암)가 면에 가공되어 있습니다. 여성의 얼굴은 깊이가 3/{1}인치이고 남성의 얼굴은 높이가 1/4-인치이며 둘 다 매끄럽게 마감되었습니다. 암형 면의 외경은 개스킷의 위치를 ​​지정하고 유지하는 역할을 합니다. 맞춤형 수컷 및 암컷 페이싱은 일반적으로 열교환기 셸에서 발견되며 플랜지를 채널링하고 덮습니다. 여성의 얼굴과 남성의 얼굴은 매끄럽게 마무리됩니다. 암형 면의 외경은 개스킷의 위치를 ​​지정하고 유지하는 역할을 합니다.

플랜지 면 요약

아래 표에는 가장 일반적인 세 ​​가지 플랜지 면의 특성이 요약되어 있습니다.

● 얼굴 마감 기준

플랜지면은 씰링 요소(가스켓)가 설치된 영역입니다. 가장 일반적인 플랜지 표면 디자인은 매끄럽고 톱니 모양입니다. 평평한 면(FF) 플랜지 표면과 돌출된 면(RF) 플랜지 표면은 산업 표준에 따라 제작된 경우 톱니가 필요합니다.

● 재고 마감

모든 플랜지 표면 마감재 중 가장 널리 사용되는 것은 실질적으로 모든 일반 서비스 조건에 적합하기 때문입니다. 압축 상태에서 개스킷의 부드러운 면이 이 마감재에 묻혀 밀봉을 만드는 데 도움이 되고 결합 표면 사이에 높은 수준의 마찰이 발생합니다. 이 플랜지의 마감은 최대 12인치까지 회전당 0.8mm의 이송 속도로 1.6mm 반경의 둥근 노즈 도구로 생성됩니다. 14인치 이상의 크기의 경우 회전당 1.2mm의 피드에서 3.2mm 원형 노즈 도구로 마감 처리됩니다.

● 부드러운 마무리

이 마감재는 시각적으로 명백한 도구 표시를 보여주지 않습니다. 이러한 마감재는 일반적으로 이중 재킷, 평강 및 주름진 금속과 같은 금속 표면이 있는 개스킷에 사용됩니다. 매끄러운 표면이 짝을 이루어 밀봉을 만들고 반대 면의 평탄도에 따라 밀봉 효과가 나타납니다. 이는 일반적으로 {0}}.8mm 반경의 둥근 노우즈 도구가 {{5} } 0.05mm 깊이에서 회전당 .3mm. 그 결과 Ra 3.2 ~ 6.3 마이크로미터(125 – 250 마이크로인치)의 거칠기가 생깁니다.

● 톱니 모양 마감

이것은 또한 연속적이거나 음파적인 나선형 홈이지만 홈이 일반적으로 45도 각진 톱니 모양으로 "V" 형상을 만드는 90-도 도구를 사용하여 생성된다는 점에서 스톡 마감재와 다릅니다. 표면에 제공된 톱니는 동심원 또는 나선형(음성)일 수 있습니다. 이송되는 유체의 밀도가 매우 낮고 캐비티를 통해 누출 경로를 찾을 수 있는 경우 동심원 톱니가 표면 마감을 위해 주장됩니다. 톱니 모양은 AARH(산술 평균 거칠기 높이)인 숫자로 지정됩니다. 이것은 샘플링 길이 내에서 측정되고 그래픽 중심선에서 측정된 측정된 프로파일 높이 편차의 절대값의 산술 평균입니다.

매끄러운 마감 플랜지는 금속 가스켓이 지정되면 지정되고 톱니 모양 마감은 비금속 개스킷이 제공될 때 지정됩니다.

적절한 거칠기 값

산업 표준은 적절한 거칠기 값을 지시하며 다음은 ASME B16.5 표준에서 가져온 것입니다.

● 건축 자재를 기준으로

플랜지는 플레이트로 제작되는 극히 일부의 경우를 제외하고 일반적으로 단조됩니다. 판재를 제작에 사용하는 경우 용접 가능한 품질이어야 합니다. ASME B16.5는 플레이트에서 제작할 수 있는 플랜지와 블라인드 플랜지만 허용합니다. 일반적으로 사용되는 건축 자재는 다음과 같습니다.

● 압력-온도 등급 기준

플랜지는 또한 ASME B 16.5의 압력 온도 등급에 따라 아래와 같이 분류됩니다.

150#

300#

400#

600#

900#

1500#

2500#

표준 ASME B 16.5의 압력 온도 등급 차트는 특정 온도에서 플랜지가 가해질 수 있는 비충격 작동 게이지 압력을 지정합니다. 플랜지는 다양한 온도에서 다양한 압력을 견딜 수 있습니다. 온도가 증가하면 플랜지의 압력 등급이 감소합니다. 150#, 300# 등의 표시된 압력 등급은 기본 등급이며 플랜지는 더 낮은 온도에서 더 높은 압력을 견딜 수 있습니다. ASME B 16.5는 온도에 따른 다양한 건축 자재의 허용 압력을 나타냅니다. ASME B16.5는 400°F(200°) 이상의 150# 플랜지 사용을 권장하지 않습니다. 플랜지에 대한 압력 등급 또는 등급은 파운드로 제공됩니다. 압력 등급을 나타내기 위해 다른 이름이 사용됩니다. 예: 150 Lb 또는 150 Lbs 또는 150# 또는 클래스 150은 모두 동일한 의미입니다.

● 결론

위의 다양한 유형의 플랜지, 제조 및 성능 기능을 확인할 수 있습니다. 스테인리스강, 저합금강, 탄소강, 이중강 등과 같은 다양한 재료로 제조된 올바른 강철 플랜지를 선택할 수 있습니다.

올바른 재료로 올바른 플랜지를 선택하고 배관 방법을 사용하는 적용 중에 직면하는 요소를 아는 것이 중요합니다. 이 블로그가 플랜지를 구매하기 전에 주요 사항을 식별하는 데 도움이 되기를 바랍니다.