ステンレス鋼フランジにはどのような種類がありますか?適切なフランジを選択するにはどうすればよいですか?

フランジのタイプを理解することが重要な理由

ステンレス鋼フランジ 石油およびガス、化学処理、水処理、食品生産などの業界の配管システム内のパイプ、バルブ、ポンプ、その他の機器を接続するために使用されます。間違ったフランジのタイプ、グレード、または規格を選択すると、取り付け時に漏れ、早期腐食、またはコストのかかる互換性の問題が発生する可能性があります。フランジは形状、接続方法、材質グレード、寸法規格によって分類されているため、配管プロジェクトに適切なコンポーネントを指定するには、これらのカテゴリがどのように連携するかを理解することが不可欠です。

このガイドでは、主なフランジの種類を形状と機能別に分類し、その製造に使用される最も一般的なステンレス鋼のグレードと、そのサイズを決定する寸法基準を説明しているため、バイヤーとエンジニアは自信を持って正確な選択を行うことができます。

形状と接続方法によるフランジの種類

フランジは主に、パイプへの取り付け方法とシール面の形状によって分類されます。各タイプは、異なる圧力定格、メンテナンスの必要性、設置条件に適しています。

ウェルドネックフランジ

ウェルドネックフランジは、パイプに直接突合せ溶接されるテーパーハブを備えており、応力集中を軽減するスムーズな移行を実現します。この設計は他のフランジ タイプよりも応力をより均等に分散し、接合部での破損のリスクを最小限に抑えるため、高圧および高温の用途で広く使用されています。

スリップオン フランジ

スリップオン フランジはパイプ端の上をスライドし、強度を高めるために内側と外側の両方が溶接されています。溶接ネック フランジよりも取り付けが簡単かつ迅速で、コストが低いため、低圧用途で人気がありますが、耐疲労性が低いため、高圧または繰り返し負荷の環境では推奨されません。

ブラインドフランジ

ブラインド フランジには中心穴がなく、配管システム、バルブ開口部、または圧力容器の端をシールするために使用されます。これらにより、パイプセクション全体を交換することなく、将来のシステム拡張が可能になったり、検査やメンテナンスのためのアクセスポイントを提供したりできます。

ソケットウェルドフランジ

ソケットウェルドフランジには、外縁の周りに溶接する前にパイプが挿入される凹部領域があります。この設計は、流体の流れを改善する滑らかな内部ボアを提供し、より小さな直径の高圧配管システムに適していますが、通常は 4 インチ未満の配管サイズに限定されます。

ねじ付きフランジ

ねじ付きフランジは、溶接ではなく適合するねじを介してパイプに接続するため、爆発性または可燃性の環境など、溶接によって安全上のリスクが生じる状況で役立ちます。これらは通常、低圧用途とより小さいパイプサイズに限定されます。

重ね継手フランジ

ラップ ジョイント フランジはスタブ エンドとともに使用され、フランジがパイプの周りを自由に回転できるようにするため、取り付け時のボルト穴の位置合わせが簡素化されます。これらは食品や飲料の加工など、洗浄や検査のために頻繁に分解する必要があるシステムでよく使用されます。

フランジに使用される一般的なステンレス鋼グレード

フランジの製造に使用されるステンレス鋼のグレードによって、フランジの耐食性、強度、特定の媒体や環境への適合性が決まります。以下の表は、最も頻繁に指定されるグレードをまとめたものです。

フランジのサイズを決定する寸法規格

フランジの寸法、ボルト パターン、および圧力定格は地域および国際規格によって規定されており、相手コンポーネント間の接続に互換性を確保するには、正しい規格に適合することが重要です。

• ASME/ANSI B16.5: 北米で最も広く使用されている規格で、さまざまな圧力クラスの 1/2 インチから 24 インチのフランジをカバーします。
• EN 1092-1: EU 全体で使用するフランジ寸法と圧力定格 (PN 定格) を定義する主要な欧州規格
• DIN 2576/2633: ドイツの規格は、多くのヨーロッパおよび輸出市場で、特に古い機器に関して今でも参照されています。
• JIS B2220: 日本向けに製造または輸入された機器に共通する日本の規格
• GB/T 9119: 中国国家規格。中国国内の製造および輸出用配管システムで広く使用されています。

たとえ見た目が似ていても、異なる規格のフランジを混合すると、ボルト穴のパターンが不一致になったり、シール面に互換性がなくなったりする可能性があるため、注文前に該当する規格を確認することは、仕様プロセスの重要なステップです。

圧力クラスと定格について理解する

圧力クラスは、ASME 規格ではクラス 150、300、600 など、または欧州規格では PN10、PN16、または PN40 などの PN 定格としてラベル付けされることが多く、特定の温度でフランジが安全に処理できる最大圧力を示します。通常、温度が上昇すると許容圧力定格は低下するため、エンジニアはクラス番号のみに依存するのではなく、フランジの材料グレードに固有の圧力温度定格表を参照する必要があります。

予想される圧力スパイクや熱サイクルなどのシステムの動作条件と一致またはそれを超える圧力クラスのフランジを選択すると、ジョイントの故障を防止し、意図された耐用年数にわたってフランジが確実に機能することが保証されます。

適切なフランジを選択するための実践的なヒント

プロジェクトにステンレス鋼フランジを指定する場合は、配管システムの動作圧力、温度、輸送される媒体の化学的特性を確認することから始めます。これらの要素が適切なグレードと圧力クラスの両方を決定するためです。次に、組み立て中にコストのかかる互換性の問題を回避するために、設置地域と相手機器で使用される規格に基づいて正しい寸法規格を特定します。

最後に、接続タイプを選択するときは、メンテナンス要件を考慮してください。清掃や検査のために頻繁に分解する必要があるシステムでは、ラップジョイントまたはスリップオン設計の恩恵を受けることがよくありますが、恒久的な高圧設置にはウェルドネックフランジの方が適しています。ミルテスト証明書を要求し、納品時に等級マークを確認することは、設置を開始する前に、受け取ったフランジが指定された材質および規格に一致していることを確認するのにも役立ちます。