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아무리 복잡하더라도 모든 배관 시스템에는 결국 '정지 신호'가 필요합니다. 정기적인 유지 관리를 위해 파이프를 막거나 향후 확장을 위해 개구부를 밀봉해야 하는 경우 올바른 종료 지점을 선택하는 것은 시스템을 안전하고 누출 없이 유지하는 데 중요합니다.
표준사이즈가 궁금하시다면 블라인드 플랜지의 직접적인 대답은 가장 일반적인 산업 표준인 ASME B16.5에 따라 일반적으로 1/2인치(DN 15)에서 24인치(DN 600) 범위에 있다는 것입니다. 그러나 올바른 크기를 찾는 것은 단순히 파이프 직경을 측정하는 것 이상의 의미를 갖습니다. 또한 연성이 있는 철이나 홈이 있는 시스템과 같은 다양한 표준을 사용할 수 있는 상수도나 화재 예방과 같이 귀하가 일하고 있는 특정 산업에 따라 다릅니다.
이 게시물에서는 표준 강철 플랜지의 전체 치수 분석과 압력 등급이 물리적 크기에 어떤 영향을 미치는지 알아봅니다. 또한 특정 산업에 대한 고유한 크기 표준을 탐색하여 프로젝트 요구 사항에 정확히 맞는지 확인하는 데 도움을 드립니다.
'표준' 블라인드 플랜지에 관해 이야기할 때 우리는 거의 항상 ASME(미국 기계공학회)에서 정한 두 가지 특정 코드를 언급합니다. 이러한 표준은 파이프에 안전하게 장착되기 위해 플랜지가 얼마나 넓고, 두껍고, 무거워야 하는지를 정확하게 규정합니다.
대부분의 프로젝트에서는 ASME B16.5가 규칙서입니다. 이는 석유, 가스, 화학 처리 산업에서 사용되는 가장 일반적인 표준입니다. 블라인드 플랜지를 기성품으로 주문하는 경우 이러한 사양에 맞게 제작될 가능성이 높습니다.
이 표준은 특정 범위를 다룹니다.
범위: NPS 1/2(최소)부터 NPS 24(최대)까지.
적용 분야: 표준 압력 등급이 필요한 일반 산업용 배관 시스템.
이는 볼트 구멍과 표면 치수를 표준화하여 한 제조업체의 4인치 플랜지가 다른 제조업체의 4인치 밸브에 완벽하게 맞도록 합니다. 우리는 건설이 원활하게 진행되도록 하기 위해 이러한 상호 호환성에 의존합니다.
때로는 프로젝트가 엄청난 것을 요구할 때도 있습니다. 24인치를 초과하면 B16.5 영역을 떠나 ASME B16.47로 들어갑니다. 이 표준은 배관 세계의 '거인'을 처리합니다.
NPS 26부터 NPS 60까지의 크기를 다룹니다. 그러나 여기서는 약간 까다롭습니다. B16.47은 이러한 대형 플랜지를 두 가지 범주로 나누며 않습니다 . 서로 호환 되지
시리즈 A: 더 두껍고, 무겁고, 더 강합니다. 일반적으로 이전 MSS SP-44 표준과 일치합니다. 외부 부하나 스트레스가 높을 때 사용합니다.
시리즈 B: 더 가볍고 컴팩트합니다. 일반적으로 API 605 표준과 일치합니다. 우리는 무게(및 비용) 절감이 우선시되는 중요하지 않은 응용 분야에 이를 선택하는 경우가 많습니다.
경고: 시리즈 A 블라인드 플랜지를 시리즈 B 플랜지에 볼트로 고정할 수 없습니다. 볼트 구멍 패턴이 다릅니다.
글로벌 시장에서는 단위가 혼합된 도면을 자주 볼 수 있습니다. 미국은 일반적으로 NPS(인치 단위의 공칭 파이프 크기)를 사용하는 반면 유럽과 아시아 일부 지역에서는 DN(밀리미터 단위의 공칭 직경)을 사용합니다.
치트 시트를 갖는 것이 도움이 됩니다. 다음은 가장 일반적인 표준 크기 간 변환에 도움이 되는 빠른 참조 표입니다.
| NPS(인치) | DN(밀리미터) | 일반 응용 분야 |
|---|---|---|
| 1/2' | DN 15 | 기기 연결/배수구 |
| 1' | DN 25 | 소구경 배관 |
| 2' | DN 50 | 공정라인 |
| 4' | DN 100 | 주요 유통라인 |
| 8' | DN 200 | 산업용 헤더 |
| 12' | DN 300 | 대형 공급망 |
| 24' | DN 600 | ASME B16.5의 한계 |
'4인치' 블라인드 플랜지를 주문할 때 금속 디스크의 실제 너비가 아니라 연결되는 파이프 크기를 참조합니다. 이러한 구별은 종종 사람들을 혼란스럽게 합니다. 4인치 플랜지는 너비가 4인치가 아닙니다.
플랜지의 물리적 크기는 유지해야 하는 압력의 양에 따라 크게 달라집니다. 압력 등급이 높아질수록 플랜지는 더 강해져야 합니다. 더 두꺼워집니다. 외부 직경(OD)이 확장됩니다. 고압의 유체를 담기 위해서는 저압의 물보다 훨씬 더 견고한 강철이 필요합니다.
따라서 고압 라인용 4인치 플랜지는 저압 배수용 4인치 플랜지와 완전히 다르게 보일 수 있습니다. 동일한 파이프 크기에 맞지만 물리적으로 동일한 크기는 아닙니다.
ASME B16.5 표준은 이러한 압력 기능을 특정 '클래스'로 그룹화합니다. 엔지니어가 이를 '파운드'라고 부르거나 사양 시트에서 '#' 기호를 볼 수 있습니다. 표준 클래스는 다음과 같습니다.
클래스 150
클래스 300
클래스 400
클래스 600
클래스 900
클래스 1500
클래스 2500
이러한 차원이 얼마나 커질 수 있는지 알아보기 위해 실제 사례를 살펴보겠습니다. 대형 24인치 블라인드 플랜지를 고려해 보십시오.
클래스 150: 외부 직경(OD)은 약 32인치입니다. 규모는 크지만 관리가 가능합니다.
상위 클래스: 클래스 600 또는 클래스 2500으로 업그레이드하면 해당 OD가 훨씬 더 커집니다. 플랜지는 거대해지고 극도로 무거워집니다.
그것은 단지 외부 너비가 아닙니다. 볼트 구성도 변경됩니다. 극심한 압력 속에서 씰을 단단히 유지하려면 더 크고 더 강한 볼트가 필요합니다. 결과적으로 볼트 구멍의 직경이 증가합니다. '볼트 서클'(이 구멍이 있는 보이지 않는 고리)이 바깥쪽으로 이동합니다. 이는 약한 클래스 150 플랜지를 위험한 고압 클래스 600 파이프에 실수로 볼트로 고정하는 것을 방지합니다. 구멍이 단순히 정렬되지 않습니다.
블라인드 플랜지를 선택할 때 직경만 볼 수는 없습니다. '면'도 살펴봐야 합니다. 이는 개스킷이 놓이는 표면적입니다. 플랜지가 파이프에 대해 밀봉하는 방법을 결정합니다. 잘못된 면 유형을 선택하면 누출이 발생하거나 장비가 손상될 위험이 있습니다.
이것이 업계의 일꾼입니다. 거의 모든 표준 강철 배관 시스템에서 돌출면 플랜지를 볼 수 있습니다. 보어 주위에 작은 '입술'이 있는 것이 특징입니다. 이는 더 작은 개스킷 영역에 압력을 집중시킵니다.
대부분의 석유 및 가스 응용 분야에 탁월한 밀봉 기능을 제공하기 때문에 우리는 이를 사용합니다. 설치가 쉽고 교체가 쉽습니다.
때로는 주철 밸브나 청동 부속품과 같이 부서지기 쉬운 재료로 만들어진 장비에 연결해야 하는 경우도 있습니다. 여기서 레이즈드 페이스 플랜지를 사용하면 집중된 압력으로 인해 주철이 깨질 수 있습니다. 이는 재료가 감당할 수 없는 굽힘 모멘트를 생성합니다.
이 경우 Flat Face 플랜지를 사용합니다. 돌출된 입술이 없습니다. 접촉면은 완전히 평평합니다. 이를 통해 볼트 힘이 전체 면에 고르게 분산되어 취약한 결합 부품이 손상되지 않도록 보호할 수 있습니다.
압력이 매우 높거나 온도가 매우 높은 등 상황이 극심해지면 표준 개스킷이 작동하지 않을 수 있습니다. 여기서는 Ring Type Joint를 살펴보겠습니다.
이 플랜지에는 표면에 깊은 홈이 있습니다. 이 홈에 견고한 금속 링(보통 연철 또는 강철)을 배치합니다. 볼트를 조이면 금속 링이 홈에 부딪혀 금속 간 밀봉이 생성됩니다. 믿을 수 없을 만큼 견고합니다.
현대 엔지니어링, 특히 무게가 문제가 되는 분야에서는 고급 컴팩트 플랜지를 사용합니다. 이러한 디자인은 씰링에 대한 우리의 생각을 바꾸기 때문에 매우 매력적입니다.
표준 플랜지와 달리 IX 씰 링이라는 특수 메커니즘을 사용합니다. 일반 플랜지에서는 내부 압력이 씰을 밀어서 열리게 합니다. 컴팩트 플랜지에서는 그 반대가 발생합니다.
메커니즘: IX 씰 링은 탄성 에너지를 사용합니다. 유체가 내부 '뒤꿈치'를 지나 누출하려고 하면 실제로 내부 압력이 씰 링을 밀어냅니다.
결과: 압력이 강화합니다 . 밀봉 작용을 압력이 높을수록 더 단단하게 고정됩니다.
우리는 해저 작업과 원자력 응용 분야에서 이러한 현상을 자주 볼 수 있습니다. 이러한 환경에서는 무게를 줄이는 것이 중요합니다. 컴팩트 플랜지는 대량의 표준 고압 플랜지 없이도 고성능을 제공합니다.
| 얼굴 유형 | 에 가장 적합한 | 주요 기능 |
|---|---|---|
| 돌출면(RF) | 표준 강철 배관 | 개스킷에 압력을 집중시킵니다. |
| 플랫 페이스(FF) | 주철 / 취성 장비 | 결합 부품의 균열을 방지합니다. |
| RTJ | 고압 및 온도 | 견고한 씰을 위해 금속 링을 사용합니다. |
| 콤팩트(IX 씰) | 해저 및 원자력 | 내부 압력으로 인해 씰이 강화됩니다. |
모든 파이프가 흐름을 막기 위해 무거운 볼트로 고정된 강철판을 사용하는 것은 아닙니다. 업계에 따라 우리는 완전히 다른 표준을 사용할 수도 있습니다. 소방 또는 수자원 분야에서 작업하는 경우 '표준 크기'는 석유 및 가스 분야와 다릅니다.
화재 스프링클러 시스템과 HVAC 라인에서는 무거운 볼트 체결을 건너뛰는 경우가 많습니다. 대신에 홈이 있는 엔드 캡을 사용합니다. 사람들은 이를 표준 플랜지와 자주 혼동하지만 작동 방식은 다릅니다. 우리는 때때로 이를 '블라인드 디스크' 또는 간단히 대문자라고 부릅니다.
홈이 있는 커플링에 직접 고정됩니다. 설치가 훨씬 빨라집니다.
표준 크기: 일반적으로 1'(DN 25)~12'(DN 300) 범위입니다.
성능: 신뢰할 수 있어야 합니다. 제조업체는 지진 활동이나 펌프 서지 중에도 단단히 고정되는지 확인하기 위해 엄격한 진동 테스트를 거칩니다.
테스트: 작업 현장에 도착하기 전에 씰링 무결성을 자주 테스트합니다. 이는 일반적으로 0.3 MPa에서 시작하여 누출이 발생하지 않도록 보장하기 위해 전체 정격 작동 압력까지 증가합니다.
시립 수도 시스템은 다른 규모로 운영됩니다. 여기서는 AWWA C110 표준을 따릅니다. 이러한 시스템은 극심한 압력보다 볼륨을 우선시합니다.
우리는 단조 탄소강 대신 연성철을 플랜지에 사용합니다. 수도 본관이 거대하기 때문에 크기도 훨씬 커집니다. 이런 모습을 흔히 볼 수 있습니다 블라인드 플랜지 . 최대 48인치 또는 그 이상 크기의
주요 차이점:
ASME 플랜지로 교체할 수 없습니다. 압력 등급이 다릅니다. 산업용 강철 플랜지는 클래스 150 또는 300일 수 있지만 AWWA 플랜지는 일반적으로 클래스 125 또는 클래스 250에 속합니다. 고압 강철의 불필요한 무게와 비용 없이 수압을 완벽하게 처리합니다.
| 시스템 유형 | 공통 표준 | 일반적인 크기 범위 | 주요 재료 |
|---|---|---|---|
| 산업/석유 및 가스 | ASME B16.5 | 1/2' - 24' | 탄소/스테인리스 |
| 화재 / HVAC | 그루브 표준 | 1' - 12' | 연성철(캡) |
| 시립수 | AWWA C110 | 3' - 48'+ | 연성철(플랜지) |
올바른 크기를 선택하는 것은 전투의 절반에 불과합니다. 또한 올바른 재료를 선택해야 합니다. 고압 오일 라인에 배관 등급의 철제 캡을 씌우면 고장이 납니다. 우리는 금속을 작업에 맞춰야 합니다.
대부분의 산업 현장에서는 탄소강이 표준입니다. 이는 우리가 고온 및 고압에 사용하는 견고하고 안정적인 선택입니다. 정유소를 걷다 보면 곳곳에서 ASTM A105 플랜지를 볼 수 있습니다.
스트레스를 엄청나게 잘 처리합니다. 그러나 녹슬 수 있습니다. 우리는 날씨로부터 안전하게 보호하기 위해 종종 페인트를 칠하거나 코팅합니다.
파이프 내부의 유체가 산이나 바닷물과 같이 공격적인 경우 탄소강은 지속되지 않습니다. 부식됩니다. 여기서는 스테인레스 스틸로 전환합니다.
SS304 및 SS316과 같은 등급에는 크롬과 니켈이 포함되어 있습니다. 그들은 녹과 싸웁니다. SS316은 염분에 대한 저항력이 뛰어나 해양 환경에서 특별히 사용됩니다.
모든 파이프가 고압 증기를 운반하는 것은 아닙니다. 건물의 수도관, 스프링클러, 가스관의 경우 단조강은 과잉입니다. 너무 무겁고 너무 비쌉니다. 대신에 우리는 가단성 철(Maleable Iron)이나 연성 철(Ductile Iron)을 사용합니다.
이러한 시스템에서는 볼트로 고정된 '블라인드 플랜지'를 사용하지 않는 경우가 많습니다. 나사식 플러그 또는 캡을 사용합니다. Jianzhi와 같은 제조업체의 참조 카탈로그에 따르면 이러한 피팅은 일반적으로 1/2'에서 6' 범위의 작은 크기에 적합합니다.
그들은 다음에 탁월합니다:
저압 배관.
화재 예방 시스템.
상업용 건설.
| 재료 | 에 가장 적합한 | 일반적인 '블라인드' 유형 |
|---|---|---|
| 탄소강 | 고압/고온 | 볼트로 고정된 블라인드 플랜지 |
| 스테인레스 스틸 | 부식성 화학물질/식품 | 볼트로 고정된 블라인드 플랜지 |
| 가단성 철 | 배관 / 화재 스프링클러 | 스레드 캡/플러그 |
블라인드 플랜지 설치는 간단해 보입니다. 우리는 그것을 고정하고 떠납니다. 그러나 여기서 실수는 치명적일 수 있습니다. 씰이 압력을 받고 유지되도록 하려면 특정 규칙을 따라야 합니다.
우리는 이런 실수를 자주 봅니다. 기술자는 더 큰 개스킷이 더 좋다고 생각할 수도 있습니다. 그들은 플랜지의 전체 면을 덮는 '단단한' 개스킷을 설치합니다. 이렇게 하지 마십시오.
견고한 개스킷을 사용하는 것은 위험합니다. 이는 플랜지의 외부 가장자리('뒤꿈치')가 결합 플랜지에 닿는 것을 방지합니다. 우리는 이러한 금속 대 금속 접촉이 필요합니다. 연결을 안정화합니다. 개스킷을 방해하면 볼트를 조일 때 플랜지가 구부러지거나 '회전'할 수 있습니다. 이 움직임은 봉인을 깨뜨립니다.
발뒤꿈치 접촉 이론
엔지니어링 표준은 이러한 힐 접촉에 의존합니다. 이론적으로 외부 림은 까지 견고한 접촉을 유지해야 합니다 . 최대 1.8배 실온에서 플랜지 정격 압력의 이 접촉이 끊어지면 안전 마진을 잃게 됩니다.
때로는 표준 블라인드 플랜지가 작업에 가장 적합한 도구가 아닐 수도 있습니다. 파이프 부분을 자주 열고 닫아야 하는 경우 매번 무거운 철판을 볼트로 풀어내는 것은 비효율적입니다.
스펙터클 블라인드/라인 블라인드: 안경(또는 8자 모양)처럼 보입니다. 한쪽은 단단한 강철판입니다. 다른 하나는 열린 고리입니다. 우리는 그것들을 라인에 영구적으로 설치해 둡니다. 흐름을 중지해야 할 경우 간단히 볼트를 풀고 '블라인드' 쪽을 제자리로 돌리면 됩니다. 정기적인 유지 관리가 더 빠르고 안전합니다.
부식 방지
Rust는 안전하게 먹어치웁니다. 우리는 볼트와 씰 링을 보호해야 합니다. 있는 컴팩트 플랜지와 같은 고급 설계는 IX 씰 링이 이 문제를 영리하게 해결합니다.
그들은 단단한 외부 '더스트 테두리'에 의존합니다. 이 테두리는 장벽을 만듭니다. 산소와 부식제가 볼트 주위의 틈으로 들어가는 것을 방지합니다. 산소가 들어가지 않으면 볼트가 녹슬지 않습니다. 이러한 보호는 앞서 언급한 중요한 발뒤꿈치 접촉을 유지하는 데 전적으로 달려 있습니다.
우리는 파이프 표준을 탐색하는 것이 까다로울 수 있다는 것을 알고 있습니다. 다음은 블라인드 플랜지를 선택할 때 현장 관리자와 구매자로부터 듣는 가장 일반적인 질문입니다.
A: 어떻게 부착하느냐에 따라 결정됩니다.
블라인드 플랜지 는 단단한 판입니다. 다른 플랜지에 볼트로 고정합니다. 무겁고 견고하며 유지 관리를 위해 접근이 필요할 때 쉽게 제거할 수 있도록 설계되었습니다.
모자 는 피팅입니다. 파이프 끝에 직접 부착됩니다. 시스템에 따라 다음을 수행할 수 있습니다.
용접합니다 (맞대기 용접 캡).
나사로 고정합니다 (배관에서 흔히 사용되는 나사형 캡).
고정합니다 (홈이 있는 캡, 화재 방지에 일반적임).
캡은 일반적으로 더 가벼우며 보다 영구적인 잠금 장치로 사용되는 경우가 많습니다.
A: 아니요. 이 설정은 피해야 합니다.
돌출면 노즐에 플랫 페이스 플랜지를 볼트로 고정하면 외부 가장자리 주위에 틈이 남습니다. 조인트를 밀봉하기 위해 볼트를 조이면 플랜지가 이 틈으로 구부러지게 됩니다.
플랫 페이스 플랜지가 주철과 같은 부서지기 쉬운 재료로 만들어진 경우 구부러지지 않습니다. 짤깍 소리가 날 것입니다. 이것이 플랜지 파손의 주요 원인입니다. 항상 얼굴 유형을 일치시키십시오: 평면형에서 평면형, 올려진 얼굴형에서 올려진 얼굴형.
A: '볼트 서클'은 모든 볼트 구멍의 중심을 연결하는 보이지 않는 링입니다. 핏을 확인하기 위한 가장 중요한 측정입니다.
빈 구멍을 가로질러 '중심에서 중심'으로 측정하는 것은 어렵습니다. 다음은 현장에서 사용하는 실용적인 트릭입니다.
볼트 구멍을 선택합니다.
부터 측정합니다 . 왼쪽 가장자리 해당 구멍의
줄자를 플랜지 중앙을 가로질러 바로 반대쪽 구멍까지 당깁니다.
까지 측정합니다 . 왼쪽 가장자리 반대쪽 구멍의
이 거리는 중심 간 측정과 수학적으로 동일합니다. 매번 정확한 볼트 원 직경을 제공합니다.
올바른 블라인드 플랜지 크기를 찾는 것은 전적으로 특정 산업 표준에 따라 다릅니다. 석유 및 가스 배관의 경우 최적의 적합성을 위해 ASME B16.5를 사용해야 합니다. 도시 수도관을 관리하는 경우 대구경 철 플랜지에 대한 AWWA 표준을 살펴보십시오. 화재 예방 시스템은 종종 무거운 볼트 대신 간단한 홈이 있는 캡을 사용한다는 점을 기억하십시오.
프로젝트에 중요한 파이프 구성 요소를 주문할 때 절대 추측하지 마십시오. 항상 공식 ASME, ANSI 또는 AWWA 표준 표를 기준으로 치수를 확인하십시오. 이 간단한 단계는 안전을 보장하고 설치 중 비용이 많이 드는 실수를 방지합니다.
