パイプフランジ入門：6つの重要なタイプを理解する

フラット溶接フランジ

フラット溶接フランジとは、フランジを容器やパイプラインに接続するために 隅肉溶接.任意フランジに属する。設計時には、フランジリングと直円筒部の接続の完全性レベルに応じて、一体型フランジか緩み型フランジかを確認します。フランジリングには、ネック付きとネック無しの2種類があります。

溶接ネックフランジに比べ フラット溶接 フランジは構造が単純で材料費が安いが、剛性とシール性能は劣る。平型溶接フランジは、中低圧容器やパイプラインの接続に広く使用されている。

原理と特徴

平型溶接フランジの問題は、企業や企業の生産コストや経済的利益に関係するため、常に関心の的となっている。従って、平らな溶接フランジの密封の主義は絶えず改良され、完成されています。

しかし、フラット溶接フランジの主な設計上の欠陥は、漏れがゼロであることを保証できないことである。これはその設計上の欠陥によるもので、接合部は動的であり、熱膨張や変動などの周期的な荷重によってフランジ面間に動きが生じ、フランジの機能に影響を与え、最終的にはその完全性を損ない、漏れが生じる。

欠陥が全くない製品などありえないが、企業は製品の欠点を最小限に抑えようとする。そのため、フラット溶接フランジを製造する際、同社は製品の性能を可能な限り向上させ、その効果を最大化するよう努めている。

平型溶接フランジの特徴は、省スペースと軽量化だけでなく、より重要なのは、接合部の漏れがなく、シール性が高いことである。

コンパクトなフランジサイズが小さくなるのは、シールエレメントの直径が小さくなり、シール面の断面積が小さくなるからである。

第二に、フランジガスケットはシールリングに置き換えられ、シール面のマッチングが確実になりました。その結果、シール面の締め付けに必要な圧力はわずかなものになりました。

必要な圧力が下がると、ボルトのサイズと数もそれに対応して減らすことができ、その結果、小型で軽量な新製品ができる（従来のフランジの重量を70%から80%に減らす）。

したがって、平型溶接フランジは、品質とスペースの両方を削減し、産業用途で重要な役割を果たしている比較的高品質のフランジ製品である。

平溶接フランジのシール原理は、ボルトの2つのシール面がフランジガスケットを圧迫してシールを形成するというものだが、これはシールの破壊にもつながる。シールを維持するためには、大きなボルト力を維持しなければならず、つまりボルトを太くしなければならない。

また、ボルトが太くなるとナットも太くなり、ナットを締め付ける条件を整えるために、より太いボルトが必要になる。しかし、ボルト径が大きくなればなるほど、適用されるフランジが曲がってしまうため、解決策としてはフランジ部分の肉厚を厚くするしかない。装置全体では巨大なサイズと重量が必要となり、オフショア環境では重量が常に最大の関心事となるため、特別な問題となる。

さらに、基本的に平らな溶接フランジは非効果的なシールであり、ガスケットを圧迫するためにボルト荷重の50%を必要とし、圧力を維持するための荷重は50%しか残らない。

溶接ネックフランジ

溶接ネックフランジは管継手の一種で、接続のために管に溶接されるネックと円形の管移行部を持つフランジを指す。

溶接ネックフランジは変形しにくく、シール性に優れているため、さまざまな用途で広く使用されています。これらのフランジには、剛性と弾性に対応する要件があり、また溶接移行部の厚みを適度に減らす必要があります。

溶接部と接合面との間の距離が大きいため、接合面は溶接部による変形から保護される。 溶接温度.比較的複雑なテーパー構造を持ち、圧力や温度が大きく変動するパイプラインや高温・高圧・低温のパイプラインに適している。

通常、PNが2.5MPaを超えるパイプラインとバルブの接続に使用され、高価で可燃性、爆発性の媒体の搬送にも使用される。

ソケット溶接フランジ

ソケット溶接フランジとは フランジタイプ パイプの端部をフランジ内部の段差に挿入し、パイプ端部の内外を溶接する。ネック付きとネック無しの2種類がある。

ネック付きソケット溶接フランジは、剛性が高く、溶接変形が小さく、シール性に優れ、圧力が1.0～10.0MPaの範囲で使用できる。容器に使用されるB型フランジもソケット溶接フランジに属し、高いシール性が要求される場合に使用される。

設計の際、ソケット溶接フランジはインテグラルフランジ法に従ってチェックすることができる。

スリップオンフランジ

スリップオン・フランジとは、コンテナやパイプラインの端にはめ込むタイプのフランジを指す。フランジは、主にパイプを接続するためにシャフト同士を接続するために使用される部品であり、2つの機器を接続するために機器の入口と出口の接続に使用されるフランジもある。

スリップオンフランジは、ルーズタイプのフランジカテゴリーに属する。突出端は フランジング直接回すか、別のリングを溶接する。

スリップオン・フランジの利点は、フランジが変形してもコンテナやパイプラインに追加トルクを発生させないため、製造が容易で、コンテナやパイプラインとは異なる材料で作ることができ、高価な金属を節約できることである。

欠点は、フランジの厚みが比較的大きいことである。スリップオン・フランジは、容器やパイプラインが脆性材料で内張りされ、圧力が高くない場合に適している。

ネジ付きフランジ

ねじ付きフランジとは、ねじを使ってパイプラインに接続するタイプのフランジを指す。設計過程では、緩いフランジとして扱われることもある。

このタイプのフランジの利点は、溶接を必要とせず、フランジの変形によってシリンダーやパイプラインに生じる追加トルクが最小限に抑えられることである。

しかしデメリットは、ネジ付きフランジは厚みがあるため高価になることである。ネジ付きフランジは高圧パイプラインの接続に適している。

実施原則

ネジ付きフランジは、非溶接フランジの一種で、フランジの内孔をパイプネジに加工し、ネジ付きパイプと接続して接続を実現する。

スリップオンフランジや突合せ溶接フランジなどの溶接フランジに比べ、ねじ込みフランジは取り付けやメンテナンスが簡単という利点がある。溶接が許されないパイプラインにも使用できる。 合金鋼 フランジは十分な強度を持つが、溶接が容易でなかったり、溶接性能が悪かったりするため、代わりにネジ付きフランジを使うことができる。

しかし、パイプラインの温度が急激に変化したり、温度が260℃を超えたり、-45℃を下回ったりするような条件下では、漏れを避けるため、ネジ付きフランジの使用は推奨されない。

一体型フランジ

「インテグラル・フランジ」はフランジ接続方式の一種で、首溶接鋼管フランジの一種である。インテグラル・フランジの材質には、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼などがある。国内の各種規格では、インテグラルフランジを示すために「IF」が使用されている。高圧パイプラインで一般的に使用され、一般的に鋳造工程で製造される。

フランジタイプでは、"IF "はインテグラルフランジを表します。インテグラルフランジのシール面は、一般的にレイズドフェイス（RF）ですが、火災、爆発、危険のリスクが高い環境で使用される場合は、他のシール面も使用されます。 シーリングの種類 RFの代わりに、雄と雌（MFM）や舌と溝（TG）のような表面を選ぶこともできる。

ネック溶接フランジとインテグラル・フランジはどのように区別できますか？

ネック溶接フランジもインテグラルフランジも溶接を接合方法としており、ネックが長い。ネック溶接フランジとインテグラルフランジは、外観や用途からどのように区別できるのでしょうか？

外観上、一体フランジの端部はネック溶接フランジより厚い。PN1.6MPaおよびDN450以上を除き、インテグラルフランジの内径は呼び径と同じである。ネック溶接フランジの規格を参照すれば一目瞭然であるが、ネック溶接フランジの方がネックが高く、肉厚が厚い。

用途としては、インテグラル・フランジはバルブなどの機器に接続されるフランジの一種で、フランジとバルブは溶接で接続されておらず、一体となっている。インテグラル・フランジは機器製造によく使われ、パイプラインの設計に使われることはほとんどない。

一方、ネック溶接フランジは、バルブやポンプなどの機器と組み合わせて使用され、パイプラインに直接溶接される。ネック溶接フランジの端部界面サイズは、対応するパイプラインの外径と肉厚に一致しており、直接溶接接続に適している。