角型フランジと丸型フランジ：その違いは？

フランジは配管システムにおいて重要な部品であり、パイプ、バルブ、その他の機器間の確実な接続を保証します。しかし、角型フランジと丸型フランジのどちらを選ぶかとなると、その判断は必ずしも一筋縄ではいきません。それぞれの形状には明確な利点と制限があり、システムの性能と効率に大きな影響を与えます。例えば、スペースの制約からよりコンパクトな設計が要求される場合には角型フランジが好まれるかもしれませんが、丸型フランジはその優れた応力分布が称賛されることがよくあります。これら2つのフランジタイプの違いを理解することは、プロジェクトにおいて十分な情報に基づいた決定を下すために不可欠です。この記事では、角形フランジと丸形フランジの構造的な利点、適用シナリオ、技術仕様について掘り下げ、包括的な比較分析を行います。では、どちらのフランジ形状がお客様のニーズに最も適しているのでしょうか？その違いを探ってみましょう。

フランジタイプの紹介

フランジの定義と目的

フランジは配管システムにおいて重要な部品です。フランジは、安全で漏れのない接続を保証し、メンテナンスや修理のための組み立てや分解が容易です。様々な圧力や温度に耐えるように設計されたフランジは、配管システムの完全性を維持します。

フランジタイプの概要

ラウンドフランジ

丸型フランジは、その標準的な寸法と入手可能性により、産業用途で最も一般的で、構造や用途によって分類される円形パイプに適合します：

• 溶接ネックフランジ:このフランジは高圧・高温用途に最適で、強力な補強を提供し、フランジベースの応力を軽減します。
• スリップオンフランジ:取り付けが簡単で、低圧用途に適したスリップオン・フランジは、パイプの上に滑り込ませ、内側と外側の両方を溶接して確実にはめ込みます。費用対効果は高いが、溶接ネックフランジに比べ強度は劣る。
• ソケット溶接フランジ:パイプのサイズが小さい場合に使用されるフランジで、ソケットにパイプを差し込んで溶接します。強力で信頼性の高いシールを提供するが、取り外しが難しい。
• ブラインドフランジ:この固形フランジは、パイプやバルブの端を閉じ、システムを効果的に密閉するために使用されます。流体を流すようには設計されていませんが、メンテナンスやテスト目的には不可欠です。
• ネジ付きフランジ:高圧用途や小口径パイプに最適なネジ式フランジは、溶接の必要なくパイプにねじ込むことができ、取り付けが簡単で便利です。

スクエアフランジ

正方形フランジは、あまり一般的ではないが、その形状がユニークな利点をもたらす特定の状況で使用される。これらのフランジは通常、特定の用途のために特注され、円形フランジのように標準化されていません。そのユニークな形状は、スペースの制約や特定の設計要件が非円形フランジを必要とする特定の取り付け構成や構造接続において有益である可能性があります。

比較分析：丸フランジと角フランジの比較

一般的な使用

丸型フランジは、その汎用性とほとんどの配管システムとの互換性により、様々な産業で広く利用されています。明確な仕様で標準化されているため、調達や導入が容易です。角型フランジは、長方形の形状が有利な特殊な用途のために特注されることがよくあります。

標準化

丸型フランジは、ASME B16.5のような確立された規格に準拠しており、寸法、定格圧力、材料仕様が規定されています。この標準化により、異なる配管システム間での一貫性と信頼性が保証されます。角形フランジはこのような標準化がなく、一般的に特定の非標準的な用途向けに設計されています。

アプリケーション

丸型フランジは幅広い圧力と温度に対応し、一般産業用途に最適です。角型フランジは、その形状が構造上または取付け上の利点をもたらす用途に限定され、多くの場合、特定の設計ニーズを満たすための特注加工が必要となります。

インストールの容易さ

丸型フランジ、特にスリップオンタイプと ソケット溶接タイプは、寸法が標準化されてお り、組み立て手順も単純であるため、一般に取 り付けが容易である。角型フランジは、サイズや形状が規格外であるため、取り付けがより困難な場合があり、多くの場合、正確な位置合わせや特注の取り付け技術が必要になります。

主な検討事項

汎用性

丸型フランジは、その標準化された設計により、様々な配管システムに対してより高い汎用性と適応性を提供します。高圧と低圧の両方の用途に適しており、さまざまな場面で信頼性の高い性能を発揮します。

耐圧・耐温度

丸型フランジ、特に溶接ネックフランジは、高圧・高温用途に適しており、堅牢な補強を提供し、応力集中を最小限に抑える。角型フランジは、特定の構造用途では有益な可能性がありますが、過酷な条件下では同レベルの性能を発揮できない場合があります。

コストと入手可能性

丸型フランジは、一般に広く使用され標準化されているため、費用対効果が高く、容易に入手できる。角型フランジは、特注品であるため、特に特殊な用途の場合、より高価になり、入手が困難になる可能性があります。

スクエアフランジ

角型フランジは、パイプ、チューブ、機器を確実に接続するために特別に設計されたコネクターです。高圧環境や堅牢な接続を必要とする用途に適した角型フランジは、通常、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金などの耐久性のある材料で作られています。これらの材料は、強度、耐腐食性、高圧に耐える能力から選ばれます。材料の選択は、使用環境や輸送される流体やガスの種類など、アプリケーションの特定の要件によって異なります。

四角いデザインは丸いフランジよりも接触面積が広く、接続の安定性と安全性を高めます。この形状はまた、表面全体に均一な圧力分布を確保するため、均一な圧力分布が重要なヘビーデューティー用途に最適です。

角型フランジの取り付けと取り外しは、一般的に丸型フランジよりも簡単です。その平らな表面と正方形のボルトパターンは、アライメントプロセスを単純化し、取り付けに必要な時間と労力を削減します。この取り付けの容易さは、迅速な分解と再組み立てが必要なメンテナンスの場面で特に有益です。

角型フランジは、そのユニークなデザインと堅牢な構造により、様々な産業や用途で使用されています。石油・ガス、石油化学プラント、油圧システムのような高圧環境では、角型フランジは漏れのないシールと大きな圧力に耐える能力で珍重されています。その堅牢な設計は、過酷な条件下でも信頼できる性能を保証し、漏れや故障のリスクを最小限に抑えます。

正方形のフランジは、HVACシステムでもダクトの接続や異なるダクトサイズ間の移行を容易にするために利用されています。その安定した接続は、効率的なエアフローを確保し、漏れのリスクを減らし、HVACシステムの全体的な効率に貢献します。

建設業界では、角型フランジが梁、柱、その他の構造要素を支えている。接触面積が大きく、圧力分布が均一であるため、重荷重に耐え、構造物の安定性を高めるのに適しています。

ウォータージェットや真空システムなど、流体力学に関わるアプリケーションでも、角型フランジが役立ちます。その設計により、確実で安定した接続が保証され、精密な流体制御が要求されるシステムでは非常に重要です。

構造上の利点と限界

メリット

• 高圧能力:堅牢な設計と均一な圧力分布により、角型フランジは高圧用途に適しています。
• インストールの容易さ:正方形のフランジは、取り付けと取り外しが簡単で、時間を節約し、人件費を削減します。
• 汎用性:工業用配管システムから構造用フレームワークまで、さまざまな場面で使用できる。

制限事項

• 非標準化:丸型フランジと異なり、角型フランジは標準化されていないため、調達や互換性が難しくなります。
• 限定された適用範囲:角型フランジはユニークな利点がある反面、すべての用途に適しているわけではなく、特定のシナリオに合わせて特注されることが多い。
• ミスアライメントの可能性:正方形の形状は、適切な密閉性と性能を確保するため、取り付け時に正確なアライメントを必要とする。

ラウンドフランジ

詳細と特徴

丸型フランジは、配管システムのパイプ、バルブ、機器を確実に接続し、漏れのない接続を確保するために使用される円形の部品です。丸型フランジの円形形状は、360度のシール面を提供し、漏れのリスクを大幅に低減します。

素材構成

丸型フランジは、炭素鋼やステンレス鋼などの材料から作られ、圧力や温度などのアプリケーションのニーズに基づいて選択されます。例えば、耐腐食性が重要な環境ではステンレス鋼フランジが好まれます。

一般的なアプリケーションとシナリオ

丸型フランジは汎用性が高く、標準化された寸法と既存システムへの統合の容易さにより、様々な産業用途で広く使用されています。

配管システム

配管システムにおいて、丸型フランジは配管の接続やメンテナンスの容易化に不可欠です。給水ネットワーク、ガスパイプライン、その他の流体輸送システムで使用されています。丸型フランジの連続した円形シールは、漏れのリスクを最小限に抑え、接続の信頼性を高めます。

化学処理

化学処理プラントでは、丸型フランジは反応器、分離器、貯蔵タンクに使用されています。様々な圧力や温度の下でも密閉性を維持できるため、化学薬品を安全かつ効率的に取り扱うのに理想的です。

流体処理システム

丸型フランジは、応力を均等に分散し、疲労のリスクを低減し、耐久性を向上させるため、流体システムにおいて理想的です。この特性は、流体力学が重要な役割を果たすシステムにおいて極めて重要です。

構造上の利点と限界

メリット

1. シーリング効率:丸型フランジの円形デザインは、密閉性を確保し、漏れを最小限に抑えます。
2. 均等な応力分布:丸型フランジには角がないため、応力集中点がなく、荷重がより均等に分散されます。これにより、フランジは繰り返し荷重に耐える能力を高め、疲労破壊のリスクを低減します。
3. 乱気流の低減:丸型フランジの滑らかな円形デザインは、配管システム内の乱流を最小限に抑え、流体の流れを最適化し、圧力損失を低減します。
4. 標準化:丸型フランジはASME B16.5のような確立された規格に準拠しており、寸法、定格圧力、材料仕様の一貫性を保証します。この標準化により、調達と設置が簡素化されます。

制限事項

1. スペースの制約:スペースが限られている場合、丸型フランジは最も効率的な選択とは言えません。その円形の形状は、四角形のフランジと比較して、特定のカスタムアプリケーションへの適応性が低い場合があります。
2. 設置の複雑さ:一般的に、非標準フランジよりも取り付けは簡単ですが、丸型フランジは、確実で漏れのない接続を確保するために、正確な位置合わせと適切なボルト締め技術を必要とします。

角型フランジとの比較

丸型フランジはしばしば角型フランジと比較され、特定の用途に最適かどうかを判断される。どちらのタイプもパイプと機器を接続するという目的を果たしますが、設計上の違いから性能特性は様々です。

丸型フランジは応力を均等に分散し、角型フランジよりも優れたシール効率を提供するが、角部では応力に直面する可能性があり、正確な位置合わせが必要となる。一方、角型フランジはコーナー部に応力が集中し、経年疲労につながる可能性があります。

定格圧力と容量

丸型フランジは、応力分布が均一で堅牢な設計のため、一般的に高圧用途に適しています。角型フランジは、大きな圧力に対応することができますが、通常、その形状が特定の構造的または取り付け上の利点を提供するシナリオで使用されます。

コストへの影響と入手可能性

丸型フランジは、広く使用され標準化されているため、費用対効果が高く、容易に入手できる。角型フランジは、特定の用途のために特注されるため、より高価になり、調達が難しくなります。

メンテナンスと耐久性

丸型フランジは、標準化されたデザインと一般的な配管システムとの互換性により、メンテナンスが容易な傾向にあります。その耐久性は、均等な応力分布と効果的なシール機能によって強化されています。角型フランジは堅牢ですが、アライメントとシール性能を確保するため、より頻繁な点検とメンテナンスが必要になる場合があります。

技術仕様

設計基準とアプリケーション

角型フランジは、主にJIS B2291やJIS F7806などの規格で規定されており、高圧用途での使用が規定されています。これらの規格は350kgf/cm²までの定格圧力を規定しており、角型フランジは耐高圧性が重要な油圧システムやコンパクトな配管レイアウトに適しています。さらに、一部の角型フランジはASME B16.5/ANSI B16.5規格に準拠するよう設計されており、適用範囲が広がっています。

丸型フランジは、ASME B16.5やEN 1092-1などの広く認知された規格に準拠しています。これらの規格は、幅広い圧力クラス（クラス150～2500、PN6～PN40）をカバーしており、汎用配管システム、化学処理、標準化されたボルト穴アライメントを必要とする用途に適しています。

素材とサイズ

正方形フランジは通常、SF440A油圧鋼やSS316ステンレス鋼のような耐久性のある材料から製造されます。材料の選択は、耐食性や圧力容量などのアプリケーションのニーズに依存します。正方形のフランジのためのサイズの範囲は、一般的に油圧鋼のための1/4の″から6の″のわずかな穴(NB)およびステンレス鋼のための3/8の″から3の″のNBをカバーする、変わる。

丸型フランジは、炭素鋼、ステンレス鋼（ASTM A182など）、合金鋼を含む様々な材料を使用して製造されています。丸型フランジのサイズ範囲はより広く、ASME B16.5規格では通常1/2インチから48″NBまであり、多様な産業用途で幅広く使用できます。

圧力とボルト構成

角型フランジは高圧に対応し、JIS F7806では350kgf/cm²まで、ASME B16.5規格の丸型フランジでは約420kgf/cm²（Class 2500）まで対応可能で、より厳しい用途に適しています。

角型フランジは、多くの場合メートルねじ（DIN 912-8.8）を使用し、コンパクトな設計でより少ないボルト数を特徴とし、狭いスペースでの取り付けを容易にします。丸型フランジは、ASME規格のボルトサークルに準拠し、穴数も標準化されているため、異なるシステム間でも一貫した信頼性の高い接続が可能です。

シーリング・メカニズム

角型フランジは通常、Oリングと平型角型ブラインドフランジをシールに使用します。これらの機構は、特に高圧環境において、漏れのない信頼性の高い接続を保証します。

丸型フランジは、レイズドフェイス、フラットフェイス、リングタイプジョイント（RTJ）ガスケットなど、さまざまなシール機構を採用しています。これらのシールオプションは、さまざまな圧力・温度条件下で気密性を維持する柔軟性と効率性を提供します。

構造と機能の違い

スクエアフランジは、コンパクトで角度のあるデザインのため、スペースに制約のある環境で有利です。この特徴により、スペースの最適化が重要な設備に最適です。

丸型フランジは、ASMEとEN規格による広範な標準化の恩恵を受けており、互換性と調達の容易さを保証しています。この標準化は、世界市場での圧倒的な存在感を支え、様々な配管システムへの統合を容易にします。

角型フランジは、特に高圧油圧接続に適しており、油圧の完全性が最も重要な用途で堅牢な性能を発揮します。丸型フランジは多用途ですが、石油・ガス、HVAC、化学処理など、より幅広い産業ニーズに対応しています。

業界の好み

角型フランジは、鉱業、重機械、日本規格の油圧システムなどの産業で好まれています。その設計と材質は、カスタム構成を必要とする高圧用途に信頼性をもたらします。

丸型フランジは、石油・ガス産業、HVACシステム、国際的な配管プロジェクトで広く使われています。ASMEおよびEN規格に準拠しているため、多様な産業用途における適応性と信頼性が保証されています。

比較分析：正方形と円形のフランジ

丸型フランジの特徴

丸型フランジは、様々な産業システムでパイプや機器を接続するために使用される円形部品で、効率的な荷重分散と強化されたシール機能を提供します。その設計は、繰り返し荷重や流体力学を伴う用途に特に有利です。円形フランジの円形対称性は、効率的な荷重分散を保証し、シール能力を高め、応力集中点を減らし、耐疲労性を向上させます。

• 圧力抵抗:丸型フランジは、圧力を均一に分散させ、漏れを防ぐ連続曲面設計により、高圧環境において高い効果を発揮します。
• 素材:これらのフランジは一般的に炭素鋼またはステンレス鋼から作られ、優れた耐食性を提供します。
• 美学と応用:丸型フランジは、滑らかで均一な外観が視覚に訴えるため、美観が重要な用途によく選ばれます。また、流体力学が重要な場面でも好まれます。

比較ポイント

角フランジと丸フランジの違いをよりよく理解するためには、主要な特徴を直接比較することが役立つ：

丸型フランジの主な検討事項

• デザインと機能性:円形フランジの円形デザインは、乱流を減少させ、スムーズな動きを保証するため、流体の流れが重要な用途に役立ちます。
• プレッシャー下のパフォーマンス:丸型フランジは圧力を均等に分散させることができるため、高圧環境に適しており、長期間にわたって接続の完全性を維持します。
• 素材の選択:角型フランジも丸型フランジも同じような材料で作ることができますが、丸型フランジの設計は応力集中を減らし、厳しい条件下での耐久性を高めています。

アプリケーション・シナリオ

角型フランジと丸型フランジは、工業用配管システムには欠かせないもので、それぞれ設計や機能性に基づいた独自の用途に使用されています。

スクエアフランジ

正方形のフランジは、スペースの制約や特定の位置合わせが必要な場合によく採用されます。その直角の形状はアライメントを簡単にし、狭いスペースでの取り付けをより簡単にします。壁や他の表面と同一平面にパイプを取り付けるのに理想的です。角型フランジが提供する均等な荷重分布は安定性を高め、堅牢なサポートを必要とするシステムに理想的です。

ラウンドフランジ

丸型フランジは、その標準化された寸法と既存システムへの統合の容易さにより、一般産業用配管用途に好まれています。その円形形状は応力を均等に分散させ、様々な圧力下でシステムの完全性を維持するのに重要です。このため、丸型フランジは、化学処理プラントや流体処理システムなど、耐高圧性と信頼性の高いシーリングが不可欠な用途に適しています。

高圧環境

スクエアフランジ

正方形のフランジは、正確なアライメントと強固な荷重分散を必要とする高圧システムで有利です。その設計は、漏れのリスクを最小限に抑え、接続部の全体的な安定性を高めるのに役立ちます。そのため、耐高圧性が重要な油圧システムやその他の用途に適しています。正方形フランジは高圧環境用にカスタマイズすることもでき、最高の性能と安全性を保証します。

ラウンドフランジ

丸型フランジは、連続的な設計により応力集中点を減らし、耐疲労性を高めるため、本質的に高圧環境に適しています。信頼性の高いシーリングと効率的な荷重分散が最も重要な高圧配管システムでよく使用されます。丸型フランジは標準化されているため、さまざまな高圧用途で一貫した性能を発揮し、石油・ガス、石油化学、発電などの業界で信頼性の高い選択肢となっています。

スペースの制約とカスタム・アプリケーション

スクエアフランジ

スペースが限られている場合、角型フランジはそのコンパクトで角ばったデザインにより、実用的なソリューションを提供します。接続の完全性を損なうことなく狭いスペースに適合できるため、狭い場所でのカスタムアプリケーションに最適です。これは特に、精密な取り付け形状を必要とする機械や装置に関連します。また、角型フランジはカスタマイズが可能なため、特定の設計要件に合わせることができ、さまざまな産業環境で柔軟性を発揮します。

ラウンドフランジ

スペースの制約にはあまり適応できませんが、丸型フランジの標準化された設計と幅広い入手可能性は多くの用途に適しています。流体力学とシームレスな統合が重要なカスタムアプリケーションでは、効率的な負荷分散を提供し、乱流を最小限に抑える能力により、丸型フランジが優れています。また、広く使用され、確立された規格に準拠しているため、カスタム配管ソリューションでの調達と実装が容易です。

業界別申請ガイドライン

構造の安定性と荷重配分

角型フランジと丸型フランジには、それぞれ異なる産業用途に適した独自の利点があります。

スクエアフランジ

スクエアフランジは、均等な荷重分散と剛性の高い構造支持を必要とする用途に優れています。その直角の形状は、バランスの取れた力の分散を保証し、造船や農業灌漑のような重荷重のシナリオに理想的です。さらに、油圧システムや産業用パイプラインネットワークでは、相当な圧力や荷重の下でも構造的完全性を維持できることから、角型フランジがよく利用されています。

ラウンドフランジ

丸型フランジは、円対称性を利用して応力集中を最小限に抑え、繰り返し荷重を受けるシステムの耐疲労性を高めます。この特性により、繰り返し応力サイクルが一般的な回転機械や流体力学を含む用途に適しています。丸型フランジが提供する均一な応力分布は、疲労破壊のリスクを低減し、動的環境における長期耐久性を保証します。

圧力と温度性能

角型フランジも丸型フランジも、さまざまな圧力や温度条件に対応できるように設計されているが、その性能特性は形状によって異なる。

スクエアフランジ

角型フランジは高圧耐性で知られ、KABフランジのように350kg/cm²までの圧力に耐えられるタイプもあります。また、その角度剛性は温度変化を制御するのに役立ち、高温の工業プロセスに適しています。このような高圧と温度への耐性を併せ持つ角型フランジは、接続の完全性を維持することが重要な厳しい環境において、信頼性の高い選択肢となります。

ラウンドフランジ

丸型フランジは、均一な半径方向圧力下で優れたシール効率を発揮し、高圧流体システムにおけるリークリスクを低減します。熱サイクル環境では特に効果的で、均一な応力分布が温度による膨張と収縮を管理します。このため、丸型フランジは一貫したシール性能と熱安定性が不可欠な用途に最適です。

素材とカスタマイズの柔軟性

角フランジ、丸フランジともに炭素鋼とステンレス鋼が一般的である。炭素鋼は強度とコストパフォーマンスの高さから汎用用途に好まれ、ステンレス鋼は過酷な環境下での耐食性から選ばれる。

スクエアフランジのカスタマイズ

正方形フランジは、ボルト穴のパターンと寸法を調整できるため、複雑なレイアウトでも正確な位置合わせが可能です。このカスタマイズは、特定の設計要件を満たす必要がある構造工学プロジェクトで特に有益です。

ラウンドフランジ適合性

丸型フランジは連続した円形デザインで、シールの完全性を損なうことなく、様々なシステム要件に対応することができます。この適応性により、化学処理から流体処理システムまで、幅広い産業用途に適しています。また、丸型フランジは標準化されているため、調達や導入が簡素化され、さまざまな環境において信頼性の高い性能を発揮します。

雨漏り防止とメンテナンス

スクエアフランジ

正方形フランジは通常、ガスケット付きの平らな面設計を特徴とし、気密性の高いシールを提供する。しかし、局所的な漏れにつながるコーナーの隙間を避けるためには、細心の注意を払った取り付けが必要です。シールの完全性を維持するためには、ボルトの張力を均一にすることが重要です。高圧環境下で性能を維持するためには、定期的な点検とメンテナンスが必要です。

ラウンドフランジ

ラウンドフランジ、特にレイズドフェイスフランジはガスケット圧を集中させ、高振動システムでのシール耐久性を向上させます。そのセルフアライメント特性により、メンテナンス頻度を低減し、ダイナミックな運転環境に適しています。

ケーススタディ

高圧システムにおける角型フランジの実装

高圧システムにおいて、角型フランジは、特に強い構造安定性が要求される用途において、大きな利点を発揮してきた。特筆すべき事例として、重機械製造工場内の油圧システムでの使用が挙げられる。角型フランジは、直角方向に均等に荷重を分散させることができるため、安定性が向上し、高圧条件下での機械的故障のリスクが低減されることから採用されました。

正方形のフランジの幾何学的なデザインは、取り付けを容易にし、正確な位置合わせを容易にし、取り付け誤差を最小限に抑えた。また、直角構造によりボルト締めが容易になり、確実な接続が可能になったため、漏れの可能性が減少し、システム全体の信頼性が向上しました。このアプリケーションは、圧力容器や頑丈な油圧機器の建設など、構造的完全性が最も重要な環境における角型フランジの適性を浮き彫りにしました。

カスタム配管ソリューションにおける丸型フランジの使用例

丸型フランジは、特に流体力学とシール効率が重要なカスタム配管ソリューションに効果的に利用されています。ある化学処理プラントのケーススタディは、様々な圧力条件下で循環荷重に対応し、シールの完全性を維持する丸型フランジの利点を示しています。このプラントでは、大量の流体を効率的に処理し、漏れのリスクを最小限に抑える配管システムが必要でした。

円形フランジは連続した円形シールを提供し、応力を均等に分散させ、耐疲労性を向上させた。この設計特徴は、頻繁な圧力変動があっても安定したシール性能を維持するために不可欠であることが証明された。さらに、丸型フランジの寸法が標準化されたことで、既存の配管インフラへの統合が容易になり、設置にかかる時間とコストが削減されました。

移行アプリケーション角フランジから丸フランジ

異なるフランジ形状の適合を必要とする場面では、角フランジと丸フランジを効果的に接続するトランジションフランジが採用されてきた。スペースの制約から角型フランジを使用する必要があったが、流体を扱う部分では丸型フランジのシール効率が要求された工業用パイプラインシステムがその実例である。

トランジション・フランジはブリッジの役割を果たし、幾何学的な違いに対応し、システムの完全性を維持した。これらのトランジションは、アセンブリの高さをわずかに増加させる一方で、圧力封じ込めを損なうことなくシームレスな接続性を確保しました。これらの用途は、混合フランジ形状を使用するシステムにおいて、適切に設計されたトランジション・コンポーネントの重要性を浮き彫りにしています。

よくある質問

以下は、よくある質問に対する回答である：

角型フランジに対する丸型フランジの構造上の利点は何ですか？

丸型フランジは、角型フランジに比べて構造的にいくつかの利点があり、その性能と様々な用途への適合性を高めています。第一に、円形フランジの円対称性により、フランジ周辺の応力分布が均等になり、材料破壊につながる応力集中点が減少します。この対称性により耐疲労性も向上し、応力サイクルが繰り返される用途において丸型フランジの耐久性が向上します。

シール能力という点では、丸型フランジは360度連続したシール面を提供し、信頼性の高いシールを保証し、漏れのリスクを最小限に抑えます。これは、密閉性の維持が重要な流体処理システムにおいて特に有益です。さらに、丸型フランジにはコーナーがないため、配管システム内の乱流が減少し、流体の流れが最適化され、圧力損失が最小限に抑えられます。

丸型フランジは、強度の高い炭素鋼、耐食性の高いステンレス鋼、高圧用途の合金鋼など、材質の選択肢も豊富です。そのデザインは、設置やメンテナンスを簡素化し、迅速な組み立てと分解を可能にするため、運転休止時間を短縮します。

丸いフランジではなく、四角いフランジを使うべき時は？

構造的安定性の向上と正確なアライメントを必要とする場面では、丸型フランジの代わりに角型フランジを使用する必要があります。その幾何学的なデザインは、ねじり力に対するより優れた耐性と、より均一な荷重分布を提供し、構造工学、油圧システム、高圧環境での用途に理想的です。さらに、角型フランジの平らなエッジは、特に長方形や角型の配管構成を持つシステムにおいて、取り付けと位置合わせを簡素化し、エラーを減らし、組み立てを迅速化します。角型フランジは、応力集中を最小限に抑える堅牢な構造により、高圧・高温環境でも好まれます。建築プロジェクトや食品加工施設など、モジュラーデザインや視覚的アピールを優先する産業で、カスタマイズや美的ニーズが重視される場合に適しています。ただし、角型フランジは設置スペースが必要な場合があり、適切に設置されないとシーリングに問題が生じる可能性があることは注目に値する。

フランジ形状はシール性能にどのような影響を与えますか？

フランジ形状は、応力分布とガスケットの相互作用の違いにより、シール性能に大きく影響します。円形フランジは、その円形対称性により、ボルト締め時の応力分布が均一となり、ガスケットの圧縮が均一となり、漏れのリスクが減少します。この均一性は、安定したシール効率を確保し、潜在的なリーク経路を最小限に抑えるため、高圧システムでは特に有利です。

これとは対照的に、四角いフランジは角に応力が集中する傾向があり、ガスケットの圧縮が不均一になります。この不均一性は、特にフランジが様々な圧力にさらされる用途において、高いリークリスクにつながる可能性があります。さらに、正方形のフランジは、その形状に合わせてガスケットをカスタムカットする必要があることが多いため、シーリングの課題がさらに増え、ガスケットが不適切に装着される可能性が高くなります。

角型フランジと丸型フランジでは、定格圧力はどのように違うのですか？

角型フランジと丸型フランジの定格圧力は、主にその幾何学的設計と応力分布特性によって異なります。円形フランジは、その円対称性により、フランジ全体に均一な圧力分布を確保し、応力集中点を最小限に抑え、耐疲労性を高めます。このため丸型フランジは、石油化学プラントや高圧油圧機器に見られるような高圧システムに特に適しています。通常、500°Fで800psiの圧力に耐えるクラス400以上の標準化されたASME B16.5クラスに準拠し、より高い定格圧力をより効果的に扱います。

一方、角型フランジはその直角な形状から、荷重の安定性を優先するが、高圧環境にはあまり効果的ではない。角型フランジの角は、不均一な応力分布を引き起こす可能性があり、持続的な高圧下での性能を制限する可能性がある。そのため、角型フランジは一般的に低圧から中圧のシステムや、アライメントの安定性が重要な構造用途に使用されます。

フランジ形状の違いによる取り付けのベストプラクティスは？

さまざまな形状のフランジを取り付ける際、ベストプラクティスを遵守することで、漏れのない確実な接続が保証されます。広く使用されている丸型フランジでは、パイプ端との適切な位置合わせが重要です。フランジとパイプのボルト穴が完全に合っていることを確認し、不均一な応力分散を防ぎます。ガスケットをフランジ面の中央に置いて漏れを防ぎ、ボルトを星型に締めてすべてのボルトのトルクを一定にする。フランジ表面を徹底的に清掃し、ゴミや古いガスケット材を取り除き、シール性を高めます。

特定の用途に使用される角型フランジは、取り付け面やパイプ端との位置合わせに注意が必要です。角型フランジにぴったりとはまるガスケットを使用し、ボルト穴がない場合は接着剤で固定することもあります。ボルトは一貫して締め付けるが、そのパターンは特定の設計によって異なる場合がある。特注のボルトやファスナーを使用する場合もある。