鋳鉄製フランジの総合ガイド：種類、用途、仕様

産業用配管システムに関しては、適切な部品を選択することで、効率性、安全性、耐久性に大きな影響を与えます。鋳鉄製フランジは、配管、バルブ、その他の機器を接続し、安全で漏れのない組み立てを保証する上で重要な役割を果たします。しかし、鋳鉄フランジにはどのような種類があり、どこで最も効果的に使用されるのでしょうか？この包括的なガイドでは、鋳鉄フランジの様々な種類、様々な産業における具体的な用途、情報に基づいた決定を下すために知っておくべき技術仕様について掘り下げます。鋳鉄製フランジと鍛鋼製フランジを比較する場合でも、プロジェクトに適した圧力クラスを選択する場合でも、このガイドは貴重な洞察力と実用的な知識を提供します。鋳鉄フランジの世界を探求し、お客様の次のプロジェクトにどのように役立つかを発見する準備はできましたか？さあ、始めましょう。

鋳鉄製フランジの概要

主な特徴

耐久性と強度

鋳鉄フランジは、その卓越した耐久性と強度で知られています。その自然な耐摩耗性と耐腐食性は、厳しい条件下での長期的な性能を保証します。この耐久性は、頻繁な交換の必要性を最小限に抑え、長期にわたるメンテナンスコストの削減に貢献します。

汎用性

鋳鉄フランジは様々なタイプとサイズがあり、幅広い用途に適しています。高圧の工業用パイプラインでも、中圧の配管システムでも、特定の要件を満たすように設計された鋳鉄製フランジがあります。

費用対効果

鋳鉄製フランジを使用する大きな利点の1つは、その費用対効果です。初期費用は他の材料に比べて高くつくかもしれませんが、鋳鉄製フランジは寿命が長く、メンテナンスの必要性が低いため、次のような利点があります。

鋳鉄製フランジを使用する利点

耐久性

鋳鉄製フランジの頑丈な性質は、大きな摩耗や損傷なしに過酷な条件に耐えることを保証します。この耐久性は、機器が継続的に使用され、さまざまな環境要因にさらされる産業環境では非常に重要です。

インストールの容易さ

鋳鉄製フランジは比較的簡単に取り付けられるため、メンテナンスや修理時のダウンタイムが短縮されます。これは、時間の節約が重要である大規模な産業プロジェクトに特に有益です。

耐圧・耐温度

鋳鉄製フランジは高い圧力と温度変化に対応できるよう設計されており、蒸気システムや高圧パイプラインなどの用途に最適です。このような条件下で完全性を維持する能力は、配管システム全体の安全性と信頼性を保証します。

各種規格との互換性

鋳鉄製フランジは、米国機械学会（ASME）が定める規格など、さまざまな業界規格に準拠して製造されています。この規格に準拠しているため、フランジは既存のシステムにシームレスに統合でき、信頼性の高い標準化されたソリューションを提供します。

フランジに使用される鋳鉄の種類

グレー・アイアン

ねずみ鋳鉄は振動減衰性と熱伝導性に優れ、さまざまな用途に使用できる。

ダクタイル鋳鉄

ダクタイル鋳鉄製フランジには、延性と靭性を高める結節性黒鉛が使用されています。これらのフランジは、高い応力と衝撃に耐えることができ、強度と柔軟性の両方を必要とする用途に最適です。

ホワイトアイアン

硬度と耐摩耗性で知られる白鉄は、もろいためフランジにはあまり使われない。しかし、衝撃が少ない研磨環境には最適です。

可鍛鉄

可鍛鋳鉄製フランジは、熱処理によって可鍛性が向上し、脆性が減少します。このため、大きな機械的応力を伴う用途に適しています。

仕様と規格

鋳鉄フランジは通常、特定の規格に準拠して製造され、互換性と信頼性を保証します。代表的な仕様は以下の通りです：

• クラス125とクラス250:クラス250は高圧用途に適しています。
• ASME B16.1規格:これらの規格は、フランジの寸法と穴あけパターンを規定し、配管システムの他のコンポーネントと正しく適合することを保証します。

鋳鉄製フランジの用途

配管工事

配管システムにおいて、鋳鉄フランジはパイプと継手の接続に使用され、確実で漏れのない継手を保証します。適度な圧力と温度に耐えるため、配水システムに最適です。

HVACシステム

HVACシステムでは、鋳鉄フランジがさまざまなコンポーネントを接続し、効率的なエアフローとシステムの完全性を確保しています。

工業用パイプライン

工業環境では、鋳鉄フランジは液体やガスを輸送するパイプラインで一般的に使用されています。その耐久性と高圧への耐性により、このような過酷な用途に適しています。

鋳鉄製フランジの種類

溶接ネックフランジ

溶接ネックフランジは、パイプ内にスムーズに移行する長いテーパーハブを持っています。この設計により応力が均等に分散され、高圧・高温用途に最適です。耐久性と信頼性が最優先される石油・ガス産業などの重要なシステムで一般的に使用されています。

スリップオンフランジ

スリップオン・フランジは、パイプの端に被せて溶接するよう設計されており、他のタイプに比べて位置合わせや取り付けが容易です。このタイプのフランジは低圧用途に適しており、水処理施設や一般配管システムなど、迅速で簡単な組み立てが不可欠な産業で広く使用されています。

ネジ付きフランジ

ネジ付きフランジは、ネジ付きフランジとしても知られ、溶接の必要性を排除し、パイプに直接ねじ込むことを可能にする内部スレッドを備えています。このため、特定の化学処理システムなど、溶接が実用的でない、または望ましくない低圧用途に最適です。ネジ付きフランジは、取り付けや取り外しが簡単で、頻繁なメンテナンスや変更が必要なシステムにとって有益です。

ラップジョイントフランジ

ラップジョイントフランジは、パイプに溶接されたスタブエンドと共に使用されます。フランジがスタブエンドの上に「ラップ」するので、回転や位置合わせが簡単にできます。この設計は、点検や清掃のために頻繁に分解する必要があるシステムに特に有利です。ラップジョイントフランジは、HVACシステムなど、メンテナンスと柔軟性が重要な産業で一般的に使用されています。

ブラインドフランジ

ブラインドフランジは、配管システムの末端や圧力容器の開口部を閉鎖するために使用され、圧力試験や将来の拡張に不可欠です。汎用性が高く、発電や水処理など様々な産業で使用されています。

ソケット溶接フランジ

ソケット溶接フランジは、小口径高圧パイプ用に設計されています。パイプはフランジの凹部に挿入され、ハブの周囲に溶接されます。このタイプのフランジは内径が滑らかで強度に優れているため、高圧蒸気システムなど、丈夫で漏れのない接合部が必要な用途に適しています。

ねずみ鋳鉄フランジ

ねずみ鋳鉄フランジは、コストパフォーマンスと優れた鋳造特性で知られています。配管や排水システムなどの低圧用途に適しています。この材料の自然な振動減衰性と熱伝導性は、様々な非重要用途に理想的です。

ダクタイル鋳鉄製フランジ

ダクタイル鋳鉄製フランジは、ねずみ鋳鉄製に比べ強度と靭性に優れています。上下水道などの高圧・高温用途に適しています。ダクタイル鋳鉄の強化された延性と耐衝撃性により、より要求の厳しい産業環境に適しています。

白鉄フランジ

白鉄フランジは高い硬度と脆性が特徴です。これらのフランジはあまり一般的に使用されませんが、研磨環境など硬度が最も重要な特殊用途に最適です。

可鍛鉄フランジ

可鍛鋳鉄製フランジは、ねずみ鋳鉄や白鋳鉄に比べて柔軟性と延性が向上しています。適度な強度と柔軟性が要求される用途に使用され、ある程度の機械的応力が予想される配管システムによく使用されます。

鋳鉄製フランジの用途

工業用配管システム

鋳鉄製フランジは、工業用配管システムにおいて重要な部品であり、配管、バルブ、その他の機器間の信頼性の高い接続を保証します。その強度と耐久性は、化学処理、石油・ガス、製造業などの産業にとって理想的です。このような環境において、鋳鉄フランジは高圧・高温条件に対応し、流体やガスの安全かつ効率的な移送を保証します。

水処理施設

水処理施設において、鋳鉄製フランジは、浄化と配給のために水を輸送するパイプラインを接続する重要な役割を果たしています。その耐腐食性と圧力変動に耐える能力は、水処理プロセスの完全性を維持するために不可欠です。これらのフランジは、漏れのない接続を保証し、水処理プロセスの完全性の維持に貢献します。

HVACシステム

暖房、換気、空調（HVAC）システムは、ダクト、パイプ、バルブなどの様々なコンポーネントを接続するために鋳鉄製フランジに依存しています。鋳鉄製フランジは堅牢であるため、温度変化や機械的ストレスに耐えることができ、HVAC用途に理想的です。

具体的な使用例と事例

発電

発電所では、鋳鉄フランジはポンプ、ボイラー、その他の重要な機器の接続に使用されます。高圧と高温に耐えるその能力は、発電の厳しい条件に適しています。鋳鉄製フランジは、プラントの信頼性の高い運転を保証し、途切れることのないエネルギー生産に貢献します。

農業灌漑

農業用灌漑システムでは、鋳鉄フランジが効率的な水管理に必要な耐久性のある接続を提供します。これらのフランジは、農業環境で遭遇する機械的ストレスや環境条件に対応でき、効率的な灌漑と配水を保証します。

化学処理

化学処理プラントでは、様々な化学物質や流体を輸送するパイプを接続するために鋳鉄製フランジが使用されています。耐食性は第一の関心事ではありませんが、鋳鉄フランジの強度と耐久性は、確実な接続を維持し、漏れを防ぐために重要です。これにより、施設内での化学薬品の安全かつ効率的な移送が保証されます。

応用における利点

鋳鉄製フランジは耐久性に優れ、様々な用途において長期的な信頼性を提供します。その頑丈な性質は、システムの完全性を維持するために重要な大きな磨耗や損傷なしに過酷な条件に耐えることができます。鋳鉄製フランジは寿命が長く、メンテナンスの必要性が少ないため、経済的な利点があります。この費用対効果は、ダウンタイムや交換コストが大きく影響する大規模な産業用途で特に有利です。

鋳鉄製フランジの圧力クラス

定格圧力を理解する

鋳鉄製フランジの定格圧力は、さまざまな条件下で安全かつ効果的な作業を保証するために不可欠です。これらの定格は、フランジが特定の温度で処理できる最大圧力を定義するもので、あらゆる用途に適したフランジを選択するために不可欠です。

一般的な圧力クラス

クラス125フランジ

クラス 125 フランジは、低圧から中圧の用途向けに設計されています。これらのフランジは通常、気体サービスでは最大125 psigの圧力で作動します。非ショック油圧サービスでは、より高い圧力に対応できます。クラス125フランジの通常使用圧力は、-20°F（-29°C）から150°F（65°C）の間で200 PSIに制限されることがよくあります。これらのフランジは、中程度の圧力で十分な配管、水処理、HVACシステムに最適です。

クラス250フランジ

クラス250フランジは、クラス125フランジに比べ、より高圧の用途向けに作られています。250psigまでの圧力に対応し、より厳しい環境に適しています。これらのフランジは、工業用配管システム、化学処理、その他堅牢なフランジソリューションが必要な分野でよく使用されます。より高い圧力に対応できるため、これらのフランジは重要なシステムにおいて信頼性と安全性を保証します。

温度と圧力の関係

温度と圧力の関係は、鋳鉄製フランジの性能を左右する重要な要素です。温度が上昇すると、フランジの許容使用圧力は低下します。例えば、150°F (65°C) 以上の温度では、鋳鉄製フランジの使用圧力は大幅に低下します。これは、熱膨張や応力の影響を受けやすい鋳鉄の材料特性によるものです。ASME B16.1などの規格では、様々な温度における最大使用圧力をまとめた詳細な表を提供しており、エンジニアが特定の条件に適したフランジを選択するのに役立ちます。

用途に適した圧力クラスの選択

鋳鉄製フランジに適した圧力クラスを選択するには、アプリケーションの特定の要件を理解する必要があります。以下の要素を考慮してください：

• 動作圧力:システムが経験する最大圧力を決定し、それを安全に処理できるフランジクラスを選択する。
• 温度:使用温度範囲と、それがフランジの定格圧力にどのように影響するかを考慮する。
• サービス条件:輸送される流体またはガスの種類と、フランジ材料および定格圧力への影響を評価する。
• 業界標準:互換性と信頼性を保証するために、ASME/ANSIなどの関連規格に準拠していることを確認する。

これらの要素を考慮することで、エンジニアは選択した鋳鉄フランジが意図した用途で効果的かつ安全に機能することを確認できます。

フランジフェーシングタイプ

フランジ・フェーシングの概要

フランジフェーシングは、配管システムの適切なシーリングと機能性を確保するために不可欠です。適切なフランジフェーシングを選択することは、特定の用途における効果的なシール性、耐久性、および互換性を確保する上で極めて重要です。ここでは、鋳鉄製フランジに使用される一般的なフランジフェーシングの種類をご紹介します。

フラットフェイス（FF）フランジ

フラットフェイスフランジは表面が滑らかで、フランジ全体がガスケットと接触し、全面をシールすることができます。通常、低圧、低温環境で使用されます。表面が平らなため応力集中が最小限に抑えられ、亀裂のリスクが低減されるため、鋳鉄やその他の脆性材料を使用するシステムに最適です。フランジ表面全体を完全にシールするには、全面ガスケットが必要です。

レイズドフェイス（RF）フランジ

レイズドフェイスフランジは、ガスケットが収まるボアの周囲に小さな盛り上がりがあります。このデザインはガスケットへの圧力を高め、シールを向上させます。レイズドフェースフランジは、製油所、化学プラント、その他の産業環境で見られるような、中圧から高圧の用途に適しています。スパイラル巻きガスケットやダブルジャケットガスケットなど、さまざまなタイプのガスケットに対応し、高圧に効果的です。

リングタイプジョイント（RTJ）フランジ

リングタイプのジョイントフランジには、次のような溝があります。 フィッティング メタルリングガスケット。この設計は、ボルト締め時に金属リングを溝に変形させることで、確実で漏れのないシールを提供します。RTJフランジは、石油・ガス産業や発電設備などの高圧・高温用途に最適です。これらのフランジには、機械加工された溝にフィットするように特別に設計されたメタルリングガスケットが必要です。

オス・メス（M&F）フランジ

オス型フランジとメス型フランジはペアで構成され、一方のフランジには盛り上がったオス面があり、もう一方には対応するメス面のくぼみがあります。この構成により、正確な位置合わせとより確実なシールが保証されます。M&Fフランジは、熱交換器やその他の重要なシステムなど、正確なアライメントを必要とする用途によく使用されます。

舌と溝（T&G）フランジ

舌と溝のフランジは、突出した舌を持つフランジと一致する溝を持つフランジがあります。この設計は、適切なアライメントを保証し、ガスケットの吹き出しを防ぐのに役立ちます。T&Gフランジは、頻繁なメンテナンスや点検が必要なシステムで一般的に使用され、強力で信頼性の高いシールを提供します。

ラップジョイントフランジ

ラップジョイントフランジは、ラップジョイントスタブエンドと組み合わせて使用します。フランジ自体はパイプと直接接触しないため、ボルト穴の位置合わせを容易にするために回転させることができます。これらのフランジは、HVACや水処理システムなど、保守や点検のために頻繁に分解する必要があるシステムに最適です。

仕様と公差

フランジ面の平坦度は、ガスケットの適切な着座と効果的なシーリングのために非常に重要です。ASME B16.5などの規格では、フランジタイプごとに許容できる平坦度の許容範囲が規定されています。さらに、効果的なシーリングを確保するためには、フランジ面の表面仕上げを管理する必要があります。一般的な表面仕上げの範囲は125から250マイクロインチで、ガスケットが変形してシールを形成するために必要なテクスチャーを提供します。

正しいフランジフェーシングの選択

適切なフランジフェーシングの選択は、圧力、温度、材料の適合性、シーリングの必要性によって異なります。例えば

• 低圧： フラットフェイスフランジは、低圧、低温の用途に適しています。
• 中圧から高圧： レイズド・フェース・フランジはこのような条件に最も適している。
• 高圧と高温： リングタイプのジョイントフランジが理想的である。

保守点検

フランジ面の定期的な検査とメンテナンスは、漏れを防ぎ、信頼性の高い接続を確保するために不可欠です。これには、損傷の目視検査、平坦度測定、表面仕上げ検査、アライメント検査などが含まれます。フランジフェーシングの種類とその用途を理解することで、エンジニアは配管システムに最適なタイプを選択することができ、さまざまな産業分野で安全、効率的、信頼性の高いオペレーションを実現することができます。

フランジ材料と規格

フランジに使用される一般的な材料

様々な産業用途のフランジを選択する際、材料組成は性能、耐久性、特定の条件への適合性に影響する重要な要素です。ここでは、鋳鉄製フランジの製造に使用される最も一般的な材料を紹介します：

グレー・アイアン

ねずみ鋳鉄は、鋳鉄製フランジに広く使用されている材料で、その構造中のグラファイトフレークによる良好な振動減衰性と熱伝導性で知られています。これらのフランジは適度な強度を持ち、その費用対効果とそれほど厳しくない環境での信頼性の高い性能から、配管やHVACシステムによく利用されています。

ダクタイル鋳鉄

ノジュラー鋳鉄としても知られるダクタイル鋳鉄は、ねずみ鋳鉄とは異なる黒鉛構造を持ち、優れた延性と靭性を備えています。これらのフランジは高い機械的応力と衝撃に耐えることができ、高応力環境に最適です。ダクタイル鋳鉄製フランジは、上下水道システムだけでなく、堅牢性と変形に対する耐性が不可欠な工業用途でも一般的に使用されています。

ホワイトアイアン

白鉄は、鉄の炭化物による硬度と優れた耐摩耗性で知られ ている。しかし脆いため、機械的衝撃が懸念される用途では使用が制限される。白鉄フランジは研磨環境に適しているが、ねずみ鋳鉄フランジやダクタイル鋳鉄フランジに比べると使用頻度は低い。

可鍛鉄

可鍛鋳鉄は、白鉄を熱処理して可鍛性を向上させ、もろさを減らしたものである。この材料は強度と柔軟性のバランスが良く、大きな機械的応力を伴う用途に適しています。可鍛鋳鉄フランジは、配管システムなど、応力による変形がある程度予想される用途によく使用されます。

ASME/ANSI規格の概要

鋳鉄製フランジの信頼性、安全性、互換性を確保するには、業界標準の遵守が不可欠です。鋳鉄製フランジの仕様を規定する主な規格をいくつかご紹介します：

ASME/ANSI B16.1

ASME/ANSI B16.1規格は、鋳鉄管フランジおよびフランジ付き継手の要件を概説しています。この規格には、圧力温度定格、寸法、公差、マーキング、材料特性に関する詳細な仕様が含まれています。B16.1規格はクラス125と250をカバーしており、この規格に基づいて製造されたフランジは、安全で効率的な操作に必要な基準を満たしています。

ASME/ANSI B16.42

ASME/ANSI B16.42規格は、ダクタイル鋳鉄製フランジおよび継手に焦点を当て、B16.1に類似した仕様を提供しますが、ダクタイル鋳鉄材料向けに調整されています。この規格には、クラス150と300の圧力温度定格と寸法要件が含まれており、より高い圧力と温度の用途に適用できます。

AWWA C110

米国水道協会（AWWA）C110規格は、水道で使用されるフランジと継手に特に関連性があります。この規格では、ASME規格で一般的に定義されている定格圧力よりも高い定格圧力が認められており、水処理および配水システムにおける鋳鉄製フランジの使いやすさが向上しています。

業界標準へのコンプライアンスの確保

鋳鉄フランジが業界標準に適合していることを確認することは、配管システムの完全性と安全性にとって極めて重要です。以下は、準拠のための主な考慮事項です：

• 圧力-温度定格:フランジの圧力と温度の定格がアプリケーションの要件と一致していることを確認します。ASME/ANSI B16.1やB16.42などの規格で規定された定格は、フランジが指定された条件を安全に処理できることを保証します。
• 寸法精度:フランジ寸法が、ボルト穴、フランジ厚さ、その他の重要な寸法を含む規格に適合していることを確認する。正確な寸法は、配管システムの適切な取り付けとシールに不可欠です。
• 素材品質:化学組成と機械的特性に関する要求規格に適合した材料から作られたフランジを使用し、使用目的に必要な強度、延性、耐食性を確保する。
• マーキングと識別:規格に沿ったフランジの適切なマーキングと識別は、トレーサビリティと適合性の検証に役立ちます。これには、メーカー名、圧力クラス、材料グレード、規格指定などの情報が含まれます。

これらの規格を遵守することで、エンジニアやメンテナンスの専門家は、鋳鉄フランジがさまざまな産業用途で信頼性の高い安全な性能を発揮することを保証することができます。

技術仕様と規格

考慮すべき主な技術仕様

様々な用途に鋳鉄製フランジを選択する際には、その性能と適合性に影響する主要な技術仕様を理解することが不可欠です。これらの仕様には、圧力温度定格、材料特性、業界標準への準拠などが含まれます。

圧力-温度定格

圧力-温度定格は、鋳鉄フランジが特定の温度で耐えられる最大圧力を示します。これらの定格は通常、ASME B16.1やASME B16.42などの業界規格で規定されています。

• クラス125フランジ:これらのフランジは150°Fで200 PSIの最大使用圧力を扱うことができます。配水やHVACシステムなどの低圧から中圧の用途に適しています。
• クラス250フランジ:これらのフランジは、最大使用圧力が150°Fで500 PSIと、より高圧の用途向けに設計されています。工業用配管システムや化学処理プラントでよく使用されます。

使用温度が上昇すると、許容使用圧力は低下します。技術者は、温度と圧力の両方の条件を考慮して、選択したフランジが安全かつ効果的に機能するようにしなければなりません。

材料特性

鋳鉄フランジの材料組成は、硬度、引張強さ、延性などの機械的特性に大きく影響します。鋳鉄フランジに使用される一般的な材料には以下のものがあります：

• グレー・アイアン:優れた振動減衰性と熱伝導性で知られる。適度な強度が必要な用途に適している。
• ダクタイル鋳鉄:結節黒鉛構造により優れた延性と靭性を発揮。高応力環境に最適。
• ホワイトアイアン:高い硬度と耐摩耗性を特徴とするが、脆いため、衝撃の少ない用途に限定される。
• 可鍛鉄:熱処理を施して展延性を高め、もろくなりにくく、大きな応力にも耐えられる。

各素材には長所と短所があり、その選択は用途の圧力、温度、応力の必要性に左右される。

関連規格の詳細

業界標準を遵守することで、鋳鉄フランジは高品質で優れた性能を発揮することが保証されます。鋳鉄製フランジで一般的に参照される規格は以下の通りです：

ASME B16.1

ASME B16.1規格は、鋳鉄管フランジとフランジ継手を対象としている。この規格は、様々な配管システムで使用されるフランジの寸法、公差、圧力-温度定格、およびマーキング要件を規定しています。この規格にはクラス125とクラス250のフランジが含まれ、安全で効率的な運転に必要な基準を満たしています。

ASME B16.42

ASME B16.42規格は、ダクタイル鋳鉄製フランジおよびフランジ付き継手に関するものである。この規格は、ダクタイル鋳鉄製フランジの製造に使用される圧力-温度定格、サイズ、材料に関する詳細な仕様を規定している。この規格はクラス150とクラス300のフランジをカバーし、より高い圧力と温度の用途に適しています。

ASTM仕様

ASTMのいくつかの規格は、鋳鉄フランジの材料特性と機械的要件を定義しています：

• ASTM A126:本仕様書は、フランジおよび継手に使用されるねずみ鋳鉄鋳物を対象とする。
• ASTM A395:高圧・高温条件で使用されるダクタイル鋳鉄鋳物に対する要求事項を規定している。
• ASTM A536:ダクタイル鋳鉄鋳物の引張強さ、延性などの機械的性質を定義する。

業界標準へのコンプライアンスの確保

配管システムにおける鋳鉄製フランジの信頼性と安全性を確保するためには、業界標準への準拠が不可欠です。エンジニアとメンテナンスの専門家は、以下の点を考慮する必要があります：

• 圧力-温度定格:ASME B16.1やB16.42のような規格の詳細な表を用いて、フランジの定格がお客様のアプリケーションのニーズに合っていることを確認してください。
• 寸法精度:フランジの寸法が、ボルト穴の仕様、フランジの厚さ、その他の重要な寸法を含む規格に適合していることを確認する。
• 素材品質:化学組成と機械的特性について要求される規格に適合した材料から作られたフランジを使用すること。これにより、フランジがその使用目的に必要な強度、延性、耐食性を有することが保証される。
• マーキングと識別:規格に沿ったフランジの適切なマーキングと識別は、トレーサビリティと適合性の検証に役立ちます。これには、メーカー名、圧力クラス、材料グレード、規格指定などの情報が含まれます。

これらの仕様と規格を遵守することで、エンジニアは鋳鉄フランジが様々な産業用途で信頼性と安全性を提供できることを保証できます。

鍛造鋼フランジとの比較

製造プロセスと機械的特性

鋳鉄製フランジ

鋳鉄製フランジは、鋳型に溶かした鉄を流し込む鋳造という方法で作られます。この方法によって、複雑な形状やデザインを比較的低コストで作ることができ、高い硬度と優れた圧縮強度を持つ鋳鉄製フランジは、中程度の圧力と温度の用途に適しています。しかし、引張強度は低く、気孔や介在物のような欠陥が発生しやすい。

鍛造スチールフランジ

鍛造鋼フランジは、鋼を高温に加熱し、圧力をかけて成形する鍛造工程を経て製造されます。その結果、より緻密で均質な構造となり、材料の機械的特性が向上します。鍛造スチールフランジは、より強く、より疲労に強く、より延性があり、高圧高温環境に理想的です。鍛造工程はまた、内部欠陥の可能性を低減し、より信頼性の高い堅牢な製品を保証します。

用途とコスト

鋳鉄製フランジ

鋳鉄フランジは通常、配管、HVACシステム、水処理施設などの低圧から中圧の用途で使用されます。費用対効果が高いため、予算の制約が重要視されるプロジェクトでは魅力的な選択肢となります。鋳鉄製フランジは製造コストが低い反面、鍛造鋼製フランジに比べ、より頻繁なメンテナンスが必要となり、寿命が短くなる場合があります。

鍛造スチールフランジ

鍛造スチールフランジは、石油・ガス、航空宇宙、高圧システムなどの要求の厳しい産業で好まれています。その優れた機械的特性と信頼性は、安全性と性能が最優先される重要な用途での使用を正当化します。複雑な鍛造工程のため製造コストは高くなりますが、耐久性と寿命が長いため、初期コストの高さを長期的に相殺することができます。

設計の柔軟性と構造の完全性

鋳鉄製フランジ

鋳鉄フランジの鋳造工程は、設計の柔軟性を高め、複雑な形状や特注の構成を可能にします。これは、詳細な形状を必要とする用途では特に有益です。しかし、鋳鉄フランジの構造的完全性は、気孔などの内部欠陥によって損なわれる可能性があり、応力下でフランジが弱くなる可能性があります。

鍛造スチールフランジ

鍛造鋼フランジは一般的に、鍛造工程の制約により、より単純で性能重視の形状で設計されます。それにもかかわらず、洗練された結晶粒構造と内部欠陥の欠如により、優れた構造的完全性を提供します。そのため、高応力条件下での信頼性が高く、配管システムの安全性と寿命を保証します。

素材比較

鋳鉄製フランジ

一般的にねずみ鋳鉄またはダクタイル鋳鉄から作られる鋳鉄製フランジは、耐食性に優れ、さまざまな用途に適しています。ねずみ鋳鉄は振動減衰性と熱伝導性に優れ、ダクタイル鋳鉄は延性と靭性に優れています。しかし、鋳鉄の剛性は構造的な用途では有利ですが、柔軟性が必要な用途では不利になります。

鍛造スチールフランジ

鍛造スチールフランジは、一般的に炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼から作られています。これらの材料は、高い引張強度と優れた耐食性を含む強化された機械的特性を提供します。特にステンレス鋼フランジは耐久性が高く、耐腐食性に優れているため、過酷な環境や要求の厳しい用途に最適です。

よくある質問

以下は、よくある質問に対する回答である：

鋳鉄製フランジにはどのような種類がありますか？

鋳鉄製フランジには様々なタイプがあり、それぞれが特定の機能と用途に対応している。主な種類は以下の通り：

1. ねずみ鋳鉄フランジ:費用対効果が高く、低圧用途に適したこのフランジは、中程度の強度を提供し、通常、高い応力や衝撃が懸念されないシステムで使用されます。

2. ダクタイル鋳鉄製フランジ:高い強度と靭性で知られるダクタイル鋳鉄製フランジは、高圧・高温条件に最適です。機械的ストレスや腐食に対する耐性が要求される環境で好まれます。

3. 白鉄フランジ:これらのフランジは硬くて脆いため、延性が制限され、あまり一般的に使用されない。しかし、硬さが優先される場面では適用できる。

4. 可鍛鉄フランジ:他の鋳鉄タイプよりも柔軟性が高く、ある程度の曲げ加工が必要な用途に適しています。

鋳鉄製フランジは、これらの材料に基づく分類に加えて、機能的な設計によっても分類することができます：

• ブラインドフランジ:配管システムの末端や圧力容器の開口部をシールするために使用され、将来の拡張ニーズに対応する。
• ラップジョイントフランジ:ラップジョイントスタブエンドに使用され、溶接することなく簡単に回転させ、アライメントすることができる。
• スリップオンフランジ:低圧用途に適している。
• ソケット溶接フランジ:小口径パイプに最適で、スムーズな内径と溶接による強固な接続を実現。
• ネジ付きフランジ:溶接が困難な低圧や一時的な用途に有効。
• 溶接ネックフランジ:高圧・高温用に設計され、パイプに溶接された長いテーパーハブが特徴で、優れた応力分布を確保。

これらのタイプの鋳鉄製フランジは、その耐久性、機械的強度、および費用対効果により、さまざまな産業用途に不可欠です。

産業分野での鋳鉄フランジの用途は？

鋳鉄製フランジは、その堅牢性、コスト効率、汎用性により、産業分野で広く使用されています。産業用配管システムにおいて、確実で漏れのない接続を実現するために不可欠であり、システムの完全性と安全性を維持するために不可欠です。水処理施設では、鋳鉄フランジがパイプラインの信頼性の高い接続を保証し、汚染を防止して水質を維持します。また、商業ビル内のHVACシステムでは、ユニットとダクトを接続し、効率的な冷暖房を確保するために一般的に使用されています。

さらに、化学処理プラントでは、鋳鉄フランジは様々な化学薬品を扱うための安定した接続を提供します。また、水力発電施設などの発電プラントでは、タービンと給水システムを接続するために使用されます。さらに、鋳鉄製フランジは、農業用灌漑システムでは信頼性の高い送水のために、廃水処理プラントでは処理装置と処理装置の接続のために重要です。その用途は製造業、建設業、さらには航空宇宙や石油化学のような特殊産業にまで及び、カスタム設計が求められることも少なくありません。

鋳鉄フランジと鍛鋼フランジの比較は？

鋳鉄製フランジと鍛鋼製フランジは、いくつかの重要な点で異なります。鋳鉄フランジは、溶かした鉄を型に流し込んで作るため、複雑な形状を低コストで作ることができます。しかし、この製法では気孔のような欠陥が生じることがあり、鋳鉄製フランジはもろく、高圧や高温の環境には適さない。鋳鉄製フランジは通常、配管、HVACシステム、およびコスト効率と設計の柔軟性が優先される中圧用途で使用される。

対照的に、鍛造スチールフランジは、高圧下で鋼を加熱して成形することにより製造され、優れた機械的特性を持つ、より緻密で均質な材料となります。このプロセスにより、フランジの引張強度と耐衝撃性が向上し、石油・ガス産業のような要求の厳しい用途に最適です。鍛造スチールフランジは、初期費用は高くなりますが、その耐久性と信頼性により、長期的なメンテナンスや交換コストの削減につながります。

鋳鉄製フランジの一般的な圧力クラスは？

鋳鉄製フランジは一般に、主に2つの圧力クラスに分類される： クラス125 そして クラス250.これらの分類はASME/ANSI規格に基づいており、様々な用途におけるフランジの適切な使用方法を決定する上で極めて重要である。

• クラス125フランジ:これらのフランジは一般的にねずみ鋳鉄製で、低圧から中圧の用途に適しています。150°Fまでの温度で、クラス125フランジは1 "から12 "までのサイズで200psi、それ以上のサイズで150psiの最大使用圧力を扱うことができます。

• クラス250フランジ:同じく鋳鉄製で、より高圧の用途向けに設計されたフランジです。クラス250フランジは、サイズ1 "から12 "まで400psi、それ以上のサイズは300psiまでの圧力に耐えることができます。

これらの圧力定格により、鋳鉄フランジは、水処理施設、HVACシステム、その他の中程度の圧力設定など、さまざまな産業環境で安全かつ効果的に使用できます。

フランジ・フェーシングの種類と用途は？

フランジフェーシングは、配管システムの確実で漏れのない接続を確保するために不可欠であり、その選択は、アプリケーションの圧力、温度、シール要件によって異なります。フランジフェーシングの主な種類は以下の通りです：

フラットフェイス（FF）フランジは滑らかで平らな表面を持ち、鋳鉄のような脆性材料の低圧用途に適しており、応力集中や潜在的な割れを防ぎます。

レイズドフェイス（RF）フランジは、ガスケット表面が盛り上がっているのが特徴で、圧力をより小さな面積に集中させ、圧力封じ込めを強化します。製油所や化学プラントなど、中圧から高圧の用途に広く使用されています。

リングタイプジョイント（RTJ）フランジは、金属リングガスケット用に機械加工された溝を持ち、高圧・高温条件下で確実なシールを提供し、石油・ガス採掘や発電などの過酷な用途に理想的です。

オス型フランジとメス型フランジは、オス面が盛り上がっており、メス面の窪みが対応しているため、正確な位置合わせとシールが可能で、確実なシールが要求される高圧用途に適しています。

タング＆グルーブ・フェース・フランジは、一方のフランジにタング、もう一方のフランジにグルーブが付いた2枚1組のフランジで、アライメントを強化し、ガスケットの吹き抜けを防止します。

正しいフランジフェーシングタイプを選択することは、特定の用途で最適な性能と信頼性を達成するために極めて重要です。

鋳鉄製フランジにはどのような材料が一般的に使用されていますか？

鋳鉄フランジは、主に鉄、炭素（通常2-4%）、シリコンの合金である鋳鉄から作られています。この組成は強度と費用対効果のバランスを提供し、鋳鉄フランジを様々な産業用途に適しています。しかし、鋳鉄製フランジは、鋼やステンレス鋼のような材料に比べ、耐食性と機械的特性が劣ることに注意することが重要です。そのため、廃水処理システム、排水システム、ガス配管システムなど、低圧・低温の用途に使用が制限されます。材料として鋳鉄が選ばれるのは、経済的な利点と、要求の厳しくない環境での十分な性能によるものです。