フランジは、フランジプレートまたはフランジとも呼ばれ、パイプ同士を接続するために使用される部品です。パイプの先端に取り付けてあります。フランジにはボルトを通す穴があり、2つのフランジをしっかりと接続します。フランジ間のシールにはガスケットが使用されます。
コンテナのコンポーネント間の接続は、取り外し不可能（溶接）の場合もあれば、取り外し可能である場合もあります。{0}生産プロセスの要件と、製造、輸送、設置、メンテナンスの容易さのため、シリンダー、シリンダーとヘッド、パイプとパイプ、パイプとバルブの間では、取り外し可能なフランジ接続が一般的に使用されます。
取り外し可能な構造には、フランジ接続、ネジ接続、ソケット接続などがありますが、フランジ接続は、信頼性の高いシール、高強度、幅広い適用性などの独自の利点により、化学および製薬機器やパイプラインで最も広く使用されています。
フランジ接続構造とシール機構
動作メカニズム: ボルトを事前に締めることにより、フランジのシール面間のガスケットが圧縮されて圧縮され、フランジのシール面の不均一な隙間が埋められ、ガスケット内の毛細孔を通した媒体の浸透漏れや、ガスケットとシール面の間の界面の漏れが防止されます。これにより、プレシールが実現します。-
漏れのないフランジ接続を確保するための条件は次のとおりです。-仮締め中にガスケットに作用する仮締め圧力が仮締めシール圧力より低くないこと。-動作中、ガスケットに作用する残留圧力は作動シール圧力以上です。
フランジの種類
フランジと機器またはパイプラインとの一体化の程度に基づく分類:
1. 一体型フランジ
スリップオン フランジ: 比較的低い温度と圧力の用途に使用されます。 (具体的な温度と圧力の値は規格に記載されています。)
突合せ溶接フランジ: 高圧および高温の重要な用途や、有毒、可燃性、爆発性の物質に適しています。コストが高くなります。
スリップオン フランジと突合せ溶接フランジ-の違い:
1. さまざまな溶接タイプ: スリップオン溶接は X 線検査できませんが、突合せ溶接は可能です。{{1}スリップオン溶接は 2 つのコーナー リング溶接で構成され、突合せ溶接は 1 つの突合せリング溶接で構成されます。-
2. さまざまな公称圧力: スリップオン フランジの公称圧力は 0.6-4.0 MPa ですが、ウェルド ネック フランジの公称圧力は 1 ～ 25 MPa です。明らかに、スリップオン フランジはより低い圧力定格に適しています。
3. さまざまな接続方法: スリップオン フランジは通常、パイプにのみ接続でき、溶接ネック継手には直接接続できません。溶接ネック フランジは通常、パイプを含むすべての溶接ネック継手 (エルボ、ティー、レデューサーなどを含む) に直接接続できます。
2. ルーズフランジ
特徴：フランジがパイプや容器に接続されていません。低圧用途に適しており、非鉄金属、ステンレス鋼の機器やパイプシェルに追加の曲げ応力を発生させません。-炭素鋼製の場合、貴金属の消費を節約できます。しかし、ルーズフランジは剛性が劣ります。
コンテナまたはパイプラインへのフランジ接続方法:
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フランジ上のスリーブ
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溶接リング上のスリーブ
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リング上のスリーブ
3. ネジ付きフランジ
小径、高圧のパイプラインで広く使用されているフランジは、パイプ壁にかかる追加応力が比較的低くなります。-
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フランジ形状
一般に、フランジはディスクまたはネック付きディスクの形状で入手できますが、正方形または楕円形（ウエスト-）の形状のものもあります。
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角フランジ
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丸フランジ
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オーバルフランジ
フランジのシールに影響を与える要因
フランジのシールに影響を与える主な要因には、ボルトの予圧、シール面のタイプ、ガスケットの性能、フランジの剛性、および動作条件が含まれます。
シール面のタイプ:
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平面タイプ：シンプルな構造で加工しやすく、防食やライニングに便利です。ただし、ガスケットは押し出しが容易で締めるのが難しいため、シール要件が低い低圧、小型、無毒の用途に適しています。-、-、毒性のない用途に適しています。
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レイズドフェイスタイプ: センタリングが良く、シール性能が良く、中圧および高温の用途に適しています。{0}}
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さねはぎタイプ: 優れたセンタリング、信頼性の高いシール、小さなガスケット幅、必要なクランプ力が低く、可燃性、爆発性、毒性、高圧の用途に適しています。-加工やメンテナンスは比較的困難です。
クランプ面の選択原則は、信頼性の高いシールを確保し、加工の容易さ、組み立ての容易さ、低コストを追求することです。
ガスケットの性能
フランジ接続の場合、シール効果はガスケットのシール性能に大きく依存します。
1. 材質要件：耐食性があり、製品を汚染せず、ある程度の弾性、適度な機械的強度と柔軟性を有し、温度変化による劣化、硬化、軟化が起こりにくい。
2. 分類:
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圧力容器フランジ及び管フランジの規格
容器フランジは、セクション間、またはセクションとヘッド間の接続など、容器シェル間の接続にのみ使用されます。管フランジはパイプ間の接続にのみ使用されます。
特記事項: この 2 つは互換性がありません。
圧力容器フランジ：JB/T4700～4707「圧力容器フランジ」
パイプフランジ:
HG20592～20635 「鋼管フランジ・ガスケット・ファスナー」
GB/T9112～9125「鋼管フランジ」
JB/T74～90「鋼管フランジ・ガスケット・ファスナー」
フランジ規格における 3 つの重要なパラメータ
1. 呼び径DN:
フランジの呼び径は、フランジが嵌合するコンテナまたはパイプの呼び径を指します。容器の呼び径は内径を指します（筒体がパイプの容器を除く）。パイプの呼び径とは、パイプの内径と外径の間の値である呼び径を指し、ほとんどの値は内径に近い値です。同じ呼び径の鋼管は外径も同じですが、肉厚が異なるため内径も変わります。表 14-1 を参照してください。
2. 公称圧力 PN:
公称圧力は、規格を確立するために使用される圧力定格です。表 14-2 を参照してください。
3. 最大許容作動圧力:
圧力容器フランジ規格の呼び圧力は、フランジ材質16Mn（または16MnR）、設計温度200度に基づいて決定されています。フランジの材質や温度が変化すると、フランジの最大許容使用圧力が増減します。たとえば、表 14-3 のロングネック溶接フランジの最大許容使用圧力です。
圧力容器フランジの選び方
内径 Di、設計圧力 p、設計温度 t の容器のシェルまたはヘッドのフランジを選択します。
1. 容器の呼び径 DN と設計圧力 p に基づいて、JB/T4700 の表 1 を参照して、フランジの構造タイプ (タイプ A 平面溶接フランジ、タイプ B 平面溶接フランジ、またはロングネック溶接フランジ) を最初に決定します。-
2. 容器の設計圧力 p、設計温度 t、使用するフランジ材質から、JB/T4700（最高許容使用圧力表）の表 6 または表 7 より、選定したフランジの PN を決定します。
3. PN と DN に基づいて、JB/T4700 の表 1 を参照して、最初に決定したフランジ タイプが要件を満たしているかどうかを確認します。そうでない場合は、フランジのタイプまたは材質を変更し、PN を再決定する必要があります。-
4. フランジ寸法は、JB/T4701（タイプA）、4702（タイプB）、または4703（ロングネック溶接）に従って決定します。
