플랜지 규격 조회

플랜지 규격은 어떻게 결정되나요?

플랜지는 배관, 밸브, 장비를 잇는 볼트 체결 방식을 제공한다. ASME B16.5는 NPS 1/2부터 NPS 24까지의 플랜지를 압력 클래스 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500으로 다룬다. 각 클래스는 플랜지 외경, 두께, 볼트 원 지름, 볼트 구멍, 레이즈드 페이스 지름의 구체적 치수를 규정한다.

압력-온도 등급은 주어진 온도에서의 최대 허용 사용 압력을 결정한다. 탄소강(A105) Class 150 플랜지는 38°C에서 19.6 bar이지만 300°C에서는 10.2 bar에 불과하다. 클래스가 높을수록 더 높은 압력이 허용된다: Class 300은 Class 150 등급의 대략 두 배다. 등급은 가장 약한 구성품 — 플랜지, 볼트, 개스킷 — 을 기준으로 한다.

플랜지 면 형식은 밀봉에 영향을 준다: 레이즈드 페이스(RF)는 일반 서비스에 가장 흔하고, 링 조인트(RTJ)는 고압용 금속 간 밀봉을 제공하며, 플랫 페이스(FF)는 주철 플랜지와 연결할 때 필요하다. 개스킷 선정은 면 형식과 운전 조건(온도, 압력, 유체)에 맞아야 한다.

Formula: 볼트 원 지름 = OD − 2 × 가장자리 거리 볼트 간격 = π × BCD / 볼트 수 최소 볼트 길이 = 2 × 플랜지 두께 + 개스킷 + 너트 높이 개스킷 접촉 면적 = 개스킷의 π/4 × (OD² − ID²)

계산 예시

NPS 4 Class 150 RF 플랜지(ASME B16.5): 플랜지 OD = 228.6 mm, 두께 = 22.4 mm, BCD = 190.5 mm, Ø19 mm 볼트 구멍 8개, 볼트 치수 = 5/8" (M16), 레이즈드 페이스 지름 = 157.2 mm, 중량 ≈ 6.8 kg. 38°C에서 최대 사용 압력 = 19.6 bar (탄소강 A105).

이 계산기를 사용할 때

• 배관 시스템을 설계하고 배치도 및 응력 분석을 위한 플랜지 치수(OD, 볼트 원, 볼트 홀)가 필요할 때
• 플랜지를 주문하고 지정된 치수가 ASME B16.5 표준과 일치하는지 확인해야 할 때
• 플랜지 두께와 가스켓 치수를 기반으로 볼트 길이 요구사항을 계산할 때
• 레이즈드 페이스 직경과 볼트 원 치수를 기반으로 가스켓 크기를 선택할 때

피해야 할 일반적인 실수

• 사용 온도에서의 감소된 값을 확인하지 않고 상온 등급을 기준으로 압력 등급 선택 — Class 150 플랜지는 38°C에서 19.6 bar이지만 300°C에서 10.2 bar로 감소
• 레이즈드 페이스를 제거하지 않고 레이즈드 페이스 플랜지를 플랫 페이스(주철) 플랜지에 연결 — 주철 플랜지를 깨뜨릴 수 있는 굽힘 모멘트를 생성합니다
• 가스켓 두께, 와셔 및 너트 물림을 고려하지 않고 표준 볼트 길이 사용 — 너무 짧은 볼트는 부적절한 나사산 물림을 제공합니다
• 플랜지 볼트 체결 순서 무시 — 무작위 체결은 불균일한 가스켓 압축을 유발하여 누설로 이어짐; 항상 최소 3회 패스의 성형 패턴 사용

결과 해석 방법

• 치수는 선택한 사이즈와 등급의 표준 테이블 조회값입니다 — 설계 온도에서 플랜지 재질에 대한 ASME B16.5 압력-온도 등급으로 압력 등급의 적정성을 별도로 확인하세요
• 볼트원 직경과 홀 수는 CNC 드릴링 프로그램과 볼트/개스킷 조달에 사용됩니다 — B16.5 볼트 홀은 중심선 위가 아니라 중심선에 걸치도록(straddle) 배치됨을 기억하세요
• 볼트 길이는 2 × 플랜지 두께 + 개스킷 두께 + 너트 높이에 2-3 피치의 돌출을 더해 추정하세요 — 너트 체결이 불완전한 볼트는 흔한 감사 지적 사항입니다
• 돌출면 직경이 개스킷 접촉 면적을 결정합니다 — 개스킷 외경은 플랜지 외경이 아니라 돌출면에 맞춰 선정하세요
• 무게는 인양·서포트 산정용 카탈로그 근사값입니다 — 실제 단조 플랜지 무게는 제조사에 따라 몇 퍼센트 차이가 납니다

관련 표준 및 참고문헌

• ASME B16.5 — 파이프 플랜지 및 플랜지 피팅 (NPS 1/2 ~ NPS 24)
• ASME B16.47 — 대구경 강재 플랜지 (NPS 26 ~ NPS 60)
• ASME B16.20 — 파이프 플랜지용 금속 가스켓
• ASME B16.21 — 파이프 플랜지용 비금속 평면 가스켓
• ASME PCC-1 — 압력 경계 볼트 플랜지 조인트 조립 가이드라인

자주 묻는 질문

플랜지 압력 클래스는 어떻게 선정하나요?

설계 압력과 온도에서 출발합니다. 사용할 플랜지 재료 그룹에 대한 ASME B16.5 압력-온도 등급표를 확인합니다. 최고 운전 온도에서 설계 조건을 초과하는 등급 중 가장 낮은 클래스를 선택합니다. 안전 여유를 포함하고 이상/과도 조건도 고려하십시오. 참고로 대부분의 정유 사양은 유틸리티 서비스에는 Class 150, 공정 서비스에는 Class 300을 기본값으로 합니다.

플랜지 누설의 원인과 예방 방법은 무엇인가요?

흔한 원인: 볼트 예압 부족(가장 빈번), 불균일한 볼트 체결, 가스켓 또는 플랜지 면 손상, 열 사이클, 진동에 의한 볼트 이완. 예방: 교정된 토크렌치로 별 패턴 체결 순서(최소 3회 패스)를 적용하고, 플랜지 면에서 Ra 3.2 μm를 초과하는 스크래치를 점검하며, 가스켓 종류가 운전 조건에 맞는지 확인하고, 중요 이음부에는 제어식 볼트 텐셔닝 적용을 검토하십시오.