概要
平面フランジと平面フランジのどちらを選択するかは、シールの完全性、圧力能力、および機器の安全性に影響します。 RF は高圧鋼システムのボルト荷重を集中させます。 FFは鋳鉄やプラスチックなどの脆性材料の荷重を分散します。
産業用配管システムを設計、設置、または保守する場合、長期的な使用を保証するには、適切なコンポーネントを選択することが絶対に重要です。配管システムの密閉性。エンジニアやパイプフィッターが直面する最も一般的な、そしておそらく最も重要な決定の 1 つは、次のどちらかを決定することです。上げ面 vs 平ら面フランジ。
どちらもパイプ、バルブ、ポンプ、その他の重要な機器を接続するという基本的な目的を果たしますが、その独特の設計はまったく異なる用途に対応します。のニュアンスを誤解している平面フランジと平面フランジの比較セットアップは、危険な漏れ、機器の損傷、致命的なシステム障害につながる可能性があります。
これら 2 つの重要な点について詳しく見ていきましょうフランジの種類、密閉方法の背後にあるメカニズムを調査し、次のプロジェクトで正しい選択を行う方法を正確に概説します。
レイズドフェイス (RF) フランジとは何ですか?
あ平面フランジプロセス プラントの用途や重工業施設で使用される最も一般的なフランジ タイプです。名前が示すように、ガスケットが配置されるシール面はボルト締めサークルよりわずかに盛り上がっています。標準のクラス 150 およびクラス 300 フランジの場合、この盛り上がったリップは通常 1/16 インチです。高圧クラス (クラス 400 以上) の場合、隆起面は通常 1/4 インチです。
この盛り上がったリップの背後にある主な工学的目的は、ボルトの締め付け力をより小さな表面積に集中させることです。
- 圧力処理:メカニカルボルトの負荷はより小さな設置面積に集中するため、平面フランジの圧力定格は大幅に高くなっています。極度の圧力や高温に耐えるように設計されているため、スチールおよびステンレススチールの配管に最適です。
- 表面テクスチャ:ガスケットのグリップをさらに強化するために、メーカーは凸面フランジの鋸歯状仕上げ。これは、同心円状の溝パターンまたは連続スパイラル (表音仕上げと呼ばれることが多い) の場合があります。この小さな溝がガスケット素材に食い込み、高圧下での吹き出しを防ぎます。
- 表面粗さ:これらの部品を指定する際、エンジニアは次の点に細心の注意を払う必要があります。フランジ面の表面仕上げ要件。使用しているガスケットが半金属製、渦巻状、または軟質非金属製のいずれであるかに応じて、微細なシールを確保するには、表面粗さ (マイクロインチ Ra で測定) がガスケットのタイプと完全に一致している必要があります。
平面 (FF) フランジとは何ですか?
まったく対照的に、平らな面のフランジは、ボルト締めサークルと完全に面一になるシール面を備えています。 2 つの平面フランジをボルトで固定すると、それらの金属表面全体が互いに平らになります。
それで、なぜ脆性材料に平面フランジが使用されるのか?答えは応力の分散にあります。
平面フランジのボルトを締めると、機械的負荷が中央に集中するのではなく、フランジの面全体に均等に分散されます。この均等な配分が鍵となります。鋳鉄接続部のフランジ破損を防止、グラスファイバー、PVC、および CPVC 配管システム。盛り上がったリップがピボット ポイントとして機能しないため、フランジ本体に曲げモーメントがかからず、壊れやすい材料や脆い材料がトルク下で亀裂を生じるのを防ぎます。
主な違い: 圧力分布とガスケット
これらのコンポーネントを完全に理解するには、次のことを確認する必要があります。RFフランジガスケットとFFフランジガスケットの違いそしてフランジが応力にどのように対処するか。
1. シール面圧分布
フランジの構造設計は、シール面圧分布。盛り上がった面により、小さな内部リングにかかる圧力が最大化され、ガスケットが強力に押しつぶされて高圧流体が閉じ込められます。平らな面によりボルトの荷重がより広範囲に分散され、その結果、シールを形成する柔らかいガスケットの広い表面積に依存する圧力分布が低くなります。
2. ガスケットの選定
応力分布のこの違いは、フルフェイスガスケットとリングガスケットの用途:
- リングガスケット (IBC):上げ面フランジにはインナー ボルト サークル (IBC) リング ガスケットが必要です。このガスケットは、ボルトの円の内側全体の盛り上がったリップ上に厳密に配置されます。
- フルフェイスガスケット:平面フランジには全面ガスケットが必要です。このガスケットはフランジの平らな面全体を覆っており、ボルトがガスケット素材を直接通過できるように穴が開けられています。
平らな面のフランジと上げられた面のフランジを使用する場合
決定する平面フランジと平面フランジをいつ使用するか最終的には、配管システムの材質、接続している機器、および動作圧力の要求によって決まります。
次の場合には、上げ面フランジを使用します。
- 炭素鋼、ステンレス鋼、または高合金の配管を使用しています。
- システムは高圧または高温下で動作します。
- 金属ガスケットまたはうず巻きガスケットを使用しています。
次の場合に平面フランジを使用します。
- 鋳鉄製の設備 (古いポンプ、バルブ、水処理槽など) にボルトで固定されています。
- プラスチック (PVC/CPVC) またはグラスファイバー配管を使用しています。
- あなたはナビゲートしていますダクタイル鋳鉄と鋳鉄のフランジの互換性。ダクタイル鋳鉄は引張強度が高く、特定の条件下では盛り上がった面に対応できる場合もありますが、鋳鉄部品と嵌合する場合は、弱い金属に亀裂が入るリスクを軽減するために平らな面のフランジを使用するのが標準的な業界慣例です。
凸面と平坦面フランジの嵌合の危険性
現場でよくある危険な間違いは、平面フランジに隆起面を嵌合する。
鋼製の平面フランジを鋳鉄の平面ポンプ ノズルにボルトで固定すると、平面リップによって 2 つのフランジの外縁間に隙間が生じます。ボルトを締めると盛り上がった面が支点になります。脆い鋳鉄フランジの外縁がこの隙間を越えて後方に引っ張られ、大きな曲げ応力が生じます。ほとんどの場合、これにより鋳鉄フランジが折れ、機器が破損します。
どうしても RF 配管システムを FF 機器に接続する必要がある場合、最も安全な方法は、RF フランジの盛り上がったリップを物理的に機械加工して平らな面に変えることです。
また、必ず厳守してください。平面接続のボルト締めトルク要件。これらのフランジは柔らかいガスケットや脆い材料とともに使用されるため、不均一なパターンでボルトを締めすぎると、漏れやフランジの亀裂が発生する主な原因となります。常に校正されたトルク レンチを使用し、十字に締める順序で締めてください。
最終的な考え
隆起面と平坦面フランジのどちらを選択するかは、決して恣意的なものではありません。これは、配管の材質、プロセスの圧力、統合する機器に基づいて計算されたエンジニアリングの選択です。脆性材料の機械的限界を尊重し、正しいガスケット スタイルを利用し、ASME 規格に厳密に準拠することで、安全で耐久性があり、漏れのない配管システムを保証できます。
次のステップ
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