12가지 플랜지의 기능과 디자인을 알고 계신가요?

플랜지란 무엇인가요?

플랜지는 간단히 말해서 일반적인 용어일 뿐이며, 일반적으로 유사한 디스크 모양의 금속 본체를 가리키며 몇 개의 고정된 구멍을 뚫어 다른 것들을 연결하는 데 사용됩니다. 이런 종류의 것은 기계에 널리 사용되기 때문에 약간 이상해 보입니다. 플랜지라고 알려진 한, 그 이름은 영어 플랜지에서 유래했습니다. 파이프와 파이프의 상호 연결 부품을 파이프 끝에 연결하기 위해 플랜지에는 구멍이 있고 나사로 두 플랜지를 단단히 연결하며 플랜지 사이에는 개스킷 씰이 있습니다.

 

플랜지는 디스크 모양의 부품으로, 파이프라인 엔지니어링에서 가장 흔히 사용되며, 쌍으로 사용됩니다.

플랜지 연결 유형에는 세 가지 구성 요소가 있습니다.

 

- 파이프 플랜지

- 개스킷

- 볼트 연결

 

대부분의 경우, 파이프 플랜지 구성 요소와 동일한 재질로 제작된 특정 개스킷 및 볼트 재질이 있습니다. 가장 일반적인 플랜지는 스테인리스 스틸 플랜지입니다. 반면, 플랜지는 현장 요구 사항에 맞게 다양한 재질로 제공됩니다. 가장 일반적인 플랜지 재질로는 모넬, 인코넬, 크롬 몰리브덴 등이 있으며, 실제 현장 요구 사항에 따라 달라집니다. 최적의 재질 선택은 특정 요구 사항을 가진 플랜지를 사용하려는 시스템 유형에 따라 달라집니다.

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7가지 일반적인 플랜지 유형

현장의 요구사항에 따라 다양한 유형의 플랜지를 선택할 수 있습니다. 이상적인 플랜지 설계를 위해서는 안정적인 작동과 긴 수명이 보장되어야 하며, 최적의 가격을 고려해야 합니다.

1. 나사산 플랜지:

플랜지 보어에 나사산이 있는 나사산 플랜지는 피팅에 외부 나사산이 장착되어 있습니다. 나사산 연결은 어떤 경우에도 용접을 피하는 것을 의미합니다. 나사산 연결은 주로 설치할 파이프에 맞는 나사산을 사용하여 연결됩니다.

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2. 소켓 용접 플랜지

이 유형의 플랜지는 일반적으로 저온 및 저압 영역의 직경이 파이프를 플랜지 내부에 배치하여 단일 또는 다중 경로 필렛 용접으로 연결하는 방식으로 특징지어지는 소형 파이프에 사용됩니다. 이는 다른 용접 플랜지 유형에 비해 나사산 끝단과 관련된 제약을 피하여 설치가 간편합니다.

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3. 랩 플랜지

랩 플랜지는 지지 플랜지와 함께 사용하여 플랜지 연결을 형성하기 위해 스터브 끝단을 피팅에 맞대기 용접해야 하는 플랜지 유형입니다. 이러한 설계는 물리적 공간이 제한적이거나, 잦은 분해가 필요하거나, 높은 수준의 유지 보수가 필요한 다양한 시스템에서 널리 사용됩니다.

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4. 슬라이딩 플랜지

슬라이딩 플랜지는 매우 일반적이며, 높은 유량과 처리량을 가진 시스템에 적합하도록 다양한 크기로 제공됩니다. 플랜지를 파이프 외경에 맞추기만 하면 설치가 매우 간편해집니다. 이러한 플랜지의 설치는 플랜지를 파이프에 고정하기 위해 양쪽을 필렛 용접해야 하므로 다소 기술적인 측면이 있습니다.

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5. 블라인드 플랜지

이러한 유형의 플랜지는 배관 시스템 종단에 매우 적합합니다. 블라인드 플레이트는 볼트로 고정할 수 있는 빈 원반 모양입니다. 이 플랜지를 올바르게 설치하고 적절한 개스킷과 결합하면 뛰어난 밀봉 효과를 얻을 수 있으며, 필요 시 쉽게 제거할 수 있습니다.

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6. 용접 목 플랜지

웰드넥 플랜지는 랩 플랜지와 매우 유사하지만, 설치 시 맞대기 용접이 필요합니다. 또한, 이 시스템은 뛰어난 성능과 여러 번 구부릴 수 있는 유연성, 그리고 고압 및 고온 시스템에서의 사용 가능성으로 인해 공정 배관의 주요 선택지로 자리 잡았습니다.

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7. 특수 플랜지

이 유형의 플랜지가 가장 익숙합니다. 하지만 다양한 용도와 환경에 맞는 다양한 특수 플랜지 유형이 있습니다. 니포 플랜지, 웰도 플랜지, 익스팬션 플랜지, 오리피스, 롱 웰드넥, 리듀서 플랜지 등 다양한 옵션이 있습니다.

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5가지 특수 플랜지 유형

1. 웰도에프랑게

웰도 플랜지는 맞대기 용접 플랜지와 분기 피팅 연결 방식을 결합한 니포 플랜지와 매우 유사합니다. 웰도 플랜지는 개별 부품을 용접하는 대신, 단일 단조강으로 제작됩니다.

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2. 니포 플랜지

니포플랜지는 90도 각도로 기울어진 분기 파이프로, 맞대기 용접 플랜지와 단조 니폴렛 플랜지를 결합하여 제작됩니다. 니포플랜지는 견고한 일체형 단조강으로 알려져 있지만, 두 개의 다른 제품을 용접하여 만든 것은 아닙니다. 니포플랜지 설치는 파이프를 연결하기 위해 장비의 니폴렛 부분에 용접하고, 배관 작업자가 플랜지 부분을 스터브 파이프 플랜지에 볼트로 고정하는 작업으로 구성됩니다.

Nipo 플랜지는 탄소강, 고온 및 저온 탄소강, 스테인리스강, 니켈 합금 등 다양한 소재로 제작된다는 점을 알아두는 것이 중요합니다. Nipo 플랜지는 대부분 강화된 구조로 제작되어 표준 Nipo 플랜지에 비해 기계적 강도가 더 뛰어납니다.

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3. 엘보플랜지와 라트로플랜지

엘보플랜지는 플랜지와 엘보렛의 조합으로 알려져 있고, 라트로플랜지는 플랜지와 라트로렛의 조합으로 알려져 있습니다. 엘보 플랜지는 파이프를 45도 각도로 분기하는 데 사용됩니다.

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4. 스위블 링 플랜지

스위블 링 플랜지는 두 쌍의 플랜지 사이의 볼트 구멍 정렬을 용이하게 하기 위해 사용되며, 대구경 파이프라인, 해저 또는 해상 파이프라인 설치 등 여러 상황에서 더욱 유용합니다. 이러한 유형의 플랜지는 석유, 가스, 탄화수소, 수처리, 화학 물질 및 기타 석유화학 및 수처리 분야의 까다로운 유체에 적합합니다.

대구경 파이프라인의 경우, 한쪽 끝에는 표준 맞대기 용접 플랜지가, 다른 쪽 끝에는 회전 플랜지가 장착됩니다. 이는 파이프라인의 회전 플랜지를 회전시키는 방식으로 작동하며, 작업자는 볼트 구멍을 매우 쉽고 빠르게 정렬할 수 있습니다.

스위블 링 플랜지의 주요 표준으로는 ASME 또는 ANSI, DIN, BS, EN, ISO 등이 있습니다. 석유화학 분야에서 가장 널리 사용되는 표준 중 하나는 ANSI, ASME B16.5 또는 ASME B16.47입니다. 스위블 플랜지는 모든 일반적인 플랜지 표준 형상에 사용할 수 있는 플랜지입니다. 예를 들어, 웰드넥, 슬립온, 랩 조인트, 소켓 용접 등 모든 재질 등급, 3/8인치에서 60인치까지의 다양한 크기, 150에서 2500까지의 압력 범위에서 사용할 수 있습니다. 이러한 플랜지는 탄소강, 합금강, 스테인리스강으로 쉽게 제작할 수 있습니다.

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5. 팽창 플랜지

확장 플랜지는 파이프의 구경 크기를 특정 지점에서 다른 지점까지 늘려서 펌프, 압축기, 밸브 등 서로 다른 입구 크기를 갖는 다른 기계 장비에 파이프를 연결하는 데 사용됩니다.

팽창 플랜지는 일반적으로 맞대기 용접 플랜지로, 플랜지가 없는 쪽 끝에 매우 큰 구멍이 있습니다. 이를 통해 한두 가지 크기 또는 최대 4인치(약 10cm)의 파이프 보어를 추가할 수 있습니다. 이러한 유형의 플랜지는 맞대기 용접 리듀서 플랜지와 일반 플랜지를 함께 사용하는 것보다 저렴하고 가볍기 때문에 선호됩니다. 팽창 플랜지에 가장 일반적으로 사용되는 재질 중 하나는 A105와 ASTM A182 스테인리스강입니다.

팽창 플랜지는 ANSI 또는 ASME B16.5 규격에 따라 압력 등급 및 크기로 제공되며, 주로 볼록형 또는 평면형(RF 또는 FF)으로 제공됩니다. 리듀싱 플랜지(리듀싱 플랜지라고도 함)는 팽창 플랜지와 정반대의 기능을 합니다. 즉, 파이프의 내경을 줄이는 데 사용됩니다. 파이프의 내경은 쉽게 줄일 수 있지만, 1~2배 이상 줄일 수는 없습니다. 이보다 더 크게 줄이려는 경우에는 맞대기 용접 리듀서와 표준 플랜지를 함께 사용하는 솔루션을 사용해야 합니다.
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플랜지 크기 및 일반적인 고려 사항

플랜지의 기능적 설계 외에도, 배관 시스템을 설계, 유지 관리 및 업데이트할 때 플랜지 선택에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 플랜지의 크기입니다. 따라서 적절한 크기를 확보하기 위해서는 플랜지와 파이프의 접촉면 및 사용되는 개스킷을 고려해야 합니다. 이 외에도 다음과 같은 일반적인 고려 사항이 있습니다.

- 외경: 외경은 플랜지 면의 두 마주보는 가장자리 사이의 거리입니다.

- 두께: 두께는 림의 바깥쪽에서부터 측정됩니다.

- 볼트 원 직경: 이는 중심에서 중심까지 측정한 상대 볼트 구멍 사이의 거리입니다.

- 파이프 크기: 파이프 크기는 플랜지에 해당하는 크기입니다.

- 공칭 보어: 공칭 보어는 플랜지 커넥터의 내경 크기입니다.

플랜지 분류 및 서비스 수준

플랜지는 주로 다양한 온도와 압력을 견딜 수 있는 능력에 따라 분류됩니다. "#", "lb" 또는 "class"와 같은 문자나 접미사를 사용하여 표시합니다. 이러한 접미사는 상호 교환 가능하며 지역이나 공급업체에 따라 다릅니다. 일반적으로 알려진 분류는 다음과 같습니다.

- 150파운드

- 300#

- 600#

- 900#

- 1500#

- 2500#

동일한 압력 및 온도 허용 오차는 사용된 재질, 플랜지 설계 및 플랜지 크기에 따라 달라집니다. 그러나 유일하게 변하지 않는 것은 압력 정격이며, 온도가 증가함에 따라 감소합니다.

플랜지 페이스 타입

면 유형 또한 플랜지의 최종 성능과 수명에 큰 영향을 미치는 매우 중요한 특성입니다. 따라서 가장 중요한 플랜지 면 유형 몇 가지를 아래에서 분석합니다.

1. 플랫 플랜지(FF)

플랫 플랜지의 개스킷 표면은 볼트 체결 프레임의 표면과 동일한 평면에 있습니다. 플랫 플랜지를 사용하는 제품은 일반적으로 플랜지 또는 플랜지 커버에 맞는 금형으로 제작됩니다. 플랫 플랜지는 역방향 플랜지에 설치해서는 안 됩니다. ASME B31.1에 따르면, 플랫 주철 플랜지를 탄소강 플랜지에 접합할 때 탄소강 플랜지의 돌출된 면을 제거하고 전면 개스킷을 사용해야 합니다. 이는 작고 취성 있는 주철 플랜지가 탄소강 플랜지의 돌출된 노즈에 의해 형성된 공간으로 튀는 것을 방지하기 위한 것입니다.

이 유형의 플랜지 면은 주철이 제조되는 모든 용도의 장비 및 밸브 제조에 사용됩니다. 주철은 취성이 더 강하기 때문에 일반적으로 저온, 저압 용도에만 사용됩니다. 평평한 면은 두 플랜지가 전체 표면에서 완전히 접촉할 수 있도록 합니다. 플랫 플랜지(FF)는 플랜지의 볼트 나사산과 같은 높이의 접촉면을 갖습니다. 두 개의 플랫 플랜지 사이에는 풀 페이스 와셔가 사용되며 일반적으로 연질입니다. ASME B31.3에 따르면, 플랜지 접합부에서 누출이 발생할 가능성이 있으므로 플랫 플랜지는 돌출 플랜지와 결합해서는 안 됩니다.

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2. 레이즈드 페이스 플랜지(RF)

레이즈드 페이스 플랜지는 제작 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 유형으로, 쉽게 알아볼 수 있습니다. 개스킷의 면이 볼트 링의 면 위에 위치하기 때문에 볼록형이라고 합니다. 각 유형의 페이싱에는 다양한 플랫 링 탭과 나선형 및 이중 피복 형태와 같은 금속 복합재를 포함하여 여러 유형의 개스킷이 필요합니다.

RF 플랜지는 개스킷의 더 작은 영역에 압력을 집중시켜 접합부의 압력 제어를 향상시키도록 설계되었습니다. 압력 레벨 및 직경에 따른 직경과 높이는 ASME B16.5에 설명되어 있습니다. 플랜지 압력 레벨은 들어 올려지는 면의 높이를 나타냅니다. RF 플랜지는 개스킷의 더 작은 영역에 압력을 집중시켜 접합부의 압력 제어 능력을 향상시키도록 설계되었습니다. 압력 등급 및 직경에 따른 직경과 높이는 ASME B16.5에 설명되어 있습니다. 압력 플랜지 정격.

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3. 링 플랜지(RTJ)

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쌍을 이루는 플랜지 사이에 금속 대 금속 씰이 필요한 경우(고압 및 고온 응용 분야, 즉 700/800 C° 이상) 링 조인트 플랜지(RTJ)가 사용됩니다.

링 조인트 플랜지에는 링 조인트 개스킷(타원형 또는 직사각형)을 수용하는 원형 홈이 있습니다.

두 개의 링 조인트 플랜지를 볼트로 조인 후 조이면, 가해지는 볼트의 힘으로 플랜지 홈 안의 개스킷이 변형되어 매우 단단한 금속-금속 밀봉이 형성됩니다. 이를 위해서는 링 조인트 개스킷의 재질이 플랜지 재질보다 부드러워야 합니다(연성이 높아야 합니다).

RTJ 플랜지는 다양한 유형(R, RX, BX)과 프로파일(예: R 유형의 경우 팔각형/타원형)의 RTJ 개스킷으로 밀봉할 수 있습니다.

가장 일반적인 RTJ 개스킷은 팔각형 단면을 가진 R형으로, 매우 강력한 밀봉을 보장합니다(타원형 단면이 이전 유형입니다). 그러나 "플랫 그루브" 디자인은 팔각형 또는 타원형 단면을 가진 두 가지 유형의 RTJ 개스킷을 모두 수용합니다.

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4. 텅앤그루브 플랜지(T&G)

두 개의 텅 앤 그루브 플랜지(T & G 면)가 완벽하게 들어맞습니다. 한 플랜지에는 융기된 링이 있고 다른 플랜지에는 쉽게 들어맞는 홈이 있습니다(텅이 홈에 들어가 조인트를 밀봉합니다).

텅 앤 그루브 플랜지는 대형과 소형으로 제공됩니다.

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5. 수컷 및 암컷 플랜지(M & F)

텅 앤 그루브 플랜지와 유사하게 수컷 및 암컷 플랜지(M & F 면 유형)는 서로 일치합니다.

한 플랜지는 표면적을 넘어 확장되는 부분(수컷 플랜지)을 갖고, 다른 플랜지는 마주보는 표면(암컷 플랜지)에 일치하는 움푹 들어간 부분이 가공되어 있습니다.
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플랜지 표면 마감

플랜지가 개스킷 및 결합 플랜지에 완벽하게 맞물리도록 하려면 플랜지 표면이 일정 수준의 거칠기를 가져야 합니다(RF 및 FF 플랜지 마감에만 해당). 플랜지 표면의 거칠기 유형에 따라 "플랜지 마감" 유형이 결정됩니다.

일반적인 유형으로는 스톡형, 동심 톱니형, 나선형 톱니형 및 매끄러운 플랜지면이 있습니다.

강철 플랜지에는 기본적으로 4가지 표면 마감이 있지만, 모든 유형의 플랜지 표면 마감의 공통적인 목표는 플랜지, 개스킷 및 결합 플랜지 사이에 견고한 맞춤을 보장하여 고품질의 밀봉을 제공하기 위해 플랜지 표면에 원하는 거칠기를 만드는 것입니다.

함수와 d20을 아시나요?

게시 시간: 2023년 10월 8일