フランジ面

フランジ面とは何ですか?

シールガスケット材料を固定するための接触面として、さまざまなタイプのフランジ面が使用されます。 ASME B16.5 および B16.47 は、隆起面、比較的大きな接触面積を提供する同一寸法の大きな雄型および雌型フェーシングなど、さまざまなタイプのフランジ フェーシングを定義しています。

この規格の対象となる他のフランジフェーシングには、大小さねはぎフェーシング、リングジョイントタイプメタルガスケット専用のリングジョイントフェーシングなどがあります。

レイズドフェイス(RF)

レイズドフェイス フランジは、プロセス プラントのアプリケーションで使用される最も一般的なタイプであり、簡単に識別できます。ガスケットの表面がボルト締結円面よりも盛り​​上がっているため、これは隆起面と呼ばれます。この面タイプにより、フラット リング シート タイプや、スパイラル巻きタイプやダブル ジャケット タイプなどの金属複合材を含む、ガスケット設計の幅広い組み合わせを使用できます。

RF フランジの目的は、より小さなガスケット領域により多くの圧力を集中させ、それによってジョイントの圧力封じ込め能力を高めることです。直径と高さは ASME B16.5 で圧力クラスと直径によって定義されています。フランジの圧力定格により、隆起面の高さが決まります。

ASME B16.5 RF フランジの一般的なフランジ面仕上げは 125 ～ 250 μin Ra (3 ～ 6 μm Ra) です。

フェース高さを高めた

この Web サイトに記載されているすべてのフランジ寸法の高さ寸法 H および B については、ラップ ジョイント フランジを除き、次の点を理解して覚えておくことが重要です。

圧力クラス 150 および 300 では、隆起面の高さは約 1.6 mm (1/16 インチ) です。これら 2 つの圧力クラスでは、ほぼすべてのフランジのサプライヤーがカタログまたはパンフレットに、盛り上がった面の高さを含む H および B の寸法を示しています。 ((図1))

圧力クラス 400、600、900、1500、2500 では、隆起面の高さは約 6.4 mm (1/4 インチ) です。これらの圧力クラスでは、ほとんどのサプライヤーは、盛り上がった面の高さを除いた H および B 寸法を示しています。 (図2)

フラットフェイス(FF)

平面フランジには、ボルト締結円面と同じ平面にあるガスケット表面があります。平面フランジを使用する用途は、相手フランジまたはフランジ付き継手が鋳物で作られる用途が多くなります。

平面フランジを平面フランジにボルトで固定しないでください。 ASME B31.1 では、平らな面の鋳鉄フランジを炭素鋼のフランジに接続する場合、炭素鋼のフランジの盛り上がった面を除去する必要があり、全面ガスケットが必要であると述べています。これは、薄くてビット状の鋳鉄フランジが、炭素鋼フランジの盛り上がった面によって生じる隙間に飛び込むのを防ぐためです。

リング型ジョイント（RTJ）

リング タイプ ジョイント フランジは通常、高圧 (クラス 600 以上の定格) および/または 800°F (427°C) を超える高温環境で使用されます。表面に溝が刻まれており、スチール製のリングガスケットが取り付けられています。ボルトを締めるとフランジがシールされ、フランジ間のガスケットが溝に圧縮され、ガスケットが変形（またはコイニング）して溝内に密着し、金属間のシールが形成されます。

RTJ フランジには、リング溝が機械加工された隆起面が付いている場合があります。この隆起面はシール手段の一部として機能しない。リングガスケットでシールする RTJ フランジの場合、接続され締め付けられたフランジの盛り上がった面が互いに接触する可能性があります。この場合、圧縮されたガスケットはボルトの張力を超える追加の負荷に耐えることはなく、振動や動きがガスケットをさらに押しつぶして接続張力を軽減することはできません。

リングタイプジョイントガスケット

リングタイプジョイントガスケットは金属製のシールリングで、高圧および高温の用途に適しています。これらは常に特殊な付随フランジに適用され、プロファイルと材料を正しく選択することで良好で信頼性の高いシールを確保します。

リングタイプジョイントガスケットは、相手フランジとガスケットの間の「初期線接触」またはくさび作用によってシールするように設計されています。ボルトの力でシール界面に圧力を加えると、ガスケットの「柔らかい」金属が硬いフランジ素材の微細構造に流れ込み、非常にしっかりとした効率的なシールが形成されます。

最も適用されるタイプはスタイルですRASME B16.20 に従って製造されたリングで、ASME B16.5 フランジ、クラス 150 ～ 2500 とともに使用されます。スタイル「R」リング タイプのジョイントは、楕円形と八角形の両方の構成で製造されます。

の八角形リングは楕円形よりもシール効率が高く、推奨されるガスケットです。ただし、旧タイプの丸底溝は断面楕円形のみ使用可能です。新しい平底溝設計は、楕円形または八角形の断面を受け入れます。

スタイル R リング タイプ ジョイントは、ASME B16.5 圧力定格に従って最大 6,250 psi、および最大 5,000 psi の圧力をシールするように設計されています。

ローバル

六角形

RX

BX

のRXタイプは最大 700 bar の圧力に適しています。この RTJ はそれ自体を密閉することができます。外側のシール面がフランジと最初に接触します。システム圧力が高くなると、表面圧力も高くなります。タイプ RX は標準の R モデルと互換性があります。

のBXこのタイプは、最大 1500 bar の超高圧に適しています。このリング ジョイントは他のタイプと互換性がなく、API タイプ BX フランジおよび溝にのみ適しています。

リングジョイントの溝のシール面は 63 マイクロインチに滑らかに仕上げられ、不快な隆起、工具、またはびびり跡があってはなりません。圧縮力が加わると、最初の線接触またはくさび作用によってシールされます。リングの硬度は常にフランジの硬度よりも低くなければなりません。

素材の選択

以下の表は、リング型ジョイントに最も一般的に使用される材料を示しています。

タングアンドグルーブ (T&G)

このフランジのさね面と溝面は一致している必要があります。一方のフランジ面には、フランジ面に機械加工された隆起リング (舌) があり、相手側のフランジには、その面に対応する凹み (溝) が機械加工されています。

さね溝フェーシングは大形・小形を標準化しています。これらは、さねはぎの内径がフランジベースまで伸びていないため、ガスケットがその内径と外径に保持されるという点でオスとメスとは異なります。これらはポンプ カバーやバルブ ボンネットによく見られます。

さねはぎ接合には、自己位置合わせが行われ、接着剤のリザーバーとして機能するという利点もあります。スカーフ ジョイントは荷重の軸をジョイントと一直線に保つため、大がかりな機械加工を必要としません。

RTJ、TandG、FandM などの一般的なフランジ面は決してボルトで固定しないでください。その理由は、接触面が一致しておらず、一方のタイプともう一方のタイプのガスケットが存在しないためです。

男性と女性 (M&F)

このタイプではフランジも一致する必要があります。 1 つのフランジ面には、通常のフランジ面 (オス) を超える領域があります。もう一方のフランジまたは嵌合フランジには、その面に適合する凹み (メス) が機械加工されています。

女性の顔の深さは 3/16 インチ、男性の顔の高さは 1/4 インチで、どちらも滑らかに仕上げられています。雌面の外径は、ガスケットを位置決めして保持するように機能します。原則として 2 つのバージョンが利用可能です。小さい M&F フランジと大きい M&F フランジです。カスタムの雄型および雌型フェーシングは、一般的に熱交換器のシェルにチャネルやフランジをカバーするために見られます。

T&GとM&Fのフランジ面のメリットとデメリット

利点
より優れたシール特性、シール材料のより正確な位置と正確な圧縮、他のより適切なシールおよび特殊化されたシール材料 (O リング) の利用。

短所
商用利用可能性とコスト。通常の上げ面の方がはるかに一般的であり、バルブ、フランジ、シール材の両方に関してすぐに入手できます。もう 1 つの複雑さは、配管設計にいくつかの厳密なルールを適用する必要があることです。バルブを両側のメス端にするように注文しますか、それとも片側に付けるように注文しますか。その場合、すべてのオス端を流れ方向に向けますか。もちろん、フランジ付きジョイント/容器接続にも同じことが当てはまります。