웰드 넥 플랜지 가이드: 설계, 치수 및 응용

웰드 넥 플랜지는 기계적 응력을 파이프에서 플랜지 링으로 점진적으로 전환하는 긴 테이퍼형 허브를 특징으로 합니다. 플랜지는 완전-관입 맞대기 용접을 통해 파이프에 연결되어 파이프 자체와 동일한 접합 강도를 제공합니다. 보어는 파이프 벽 두께에 맞게 가공되어 장애물이나 틈새 없이 흐름이 원활하게 전환됩니다. 이 설계로 인해 웰드 넥 플랜지는 고압, 고온, 반복 하중 및 부식성 매체를 포함한 가혹한 서비스 조건에 이상적입니다.

웰드 넥 플랜지는 NPS 1/2~24 크기에 대해 ASME B16.5 치수로 제조됩니다. 테이퍼형 허브 높이는 압력 등급 및 파이프 일정에 따라 다릅니다. 압력 등급이 높을수록 플랜지-와-파이프 접합부에 추가 보강을 제공하기 위해 테이퍼가 더 큰 더 긴 허브가 필요합니다. 모든 표준 페이싱 옵션을 사용할 수 있습니다: 돌출된 페이스(RF), 링형 조인트(RTJ), 수형 및 암형(M&F), 텅 앤 그루브(T&G). 파이프와 플랜지 보어 사이의 벽 두께 일치는 용접 조인트에서 응력 집중 지점을 제거합니다.

NPS	클래스 150(인치)	클래스 300(인치)	클래스 600(인치)	클래스 900(인치)	클래스 1500(인치)	클래스 2500(인치)
2	3.62	3.62	3.62	4.50	4.50	5.00
4	4.88	5.00	5.25	5.75	6.50	7.00
6	6.50	6.88	7.25	8.00	9.00	10.00
8	7.62	8.12	8.62	9.50	10.50	12.00
10	9.50	10.12	10.75	12.00	13.00	14.50
12	10.62	11.38	12.38	13.50	14.50	16.50

Weld neck 플랜지는 150에서 2500까지의 모든 ASME 압력 등급에서 사용할 수 있습니다. 테이퍼형 허브 설계는 다른 플랜지 유형이 실패할 수 있는 높은 온도에서도 조인트 무결성을 유지하는 탁월한 응력 분산을 제공합니다. 허브는 용접 접합부에서 구조적 보강 역할을 하여 플랜지-와-파이프 접합부에서 최대 응력을 줄여줍니다. 압력 등급이 높을수록 증가된 부하를 효과적으로 분산시키기 위해 더 두꺼운 허브와 더 긴 테이퍼가 필요합니다.

웰드 넥 플랜지는 전체 범위의 ASME B16.5 재료로 제조됩니다. ASTM A105 탄소강은 최대 화씨 1000도까지의 일반 서비스 표준입니다. ASTM A182 F304 및 F316 스테인리스강은 부식성 환경에 사용됩니다. 고온-온도 서비스의 경우 ASTM A182 F11(1-1/4Cr-1/2Mo) 및 F22(2-1/4Cr-1Mo) 크롬{34}}몰리 등급은 최대 1,100°F까지 크리프 저항성을 제공합니다. ASTM A182 F91(9Cr-1Mo-V)은 가장 까다로운 분야에 사용됩니다. 최대 크리프 강도가 요구되는 고온 응용 분야. 저온 등급 A350 LF2 및 LF3은 -150°F까지 영하 서비스에 사용할 수 있습니다.

웰드 넥 플랜지는 발전소의 고압 증기 및 급수 시스템, 정유소 및 석유화학 플랜트의 탄화수소 처리, 고온로 및 반응로 연결을 위한 표준 선택입니다.- 이는 위험한 화학 물질 서비스, 고압 가스 취급, 용접 방사선 검사가 필요한 시스템 등 누출이 허용되지 않는 모든 중요 공정 라인에 대해 지정됩니다. 우수한 피로 수명으로 인해 압축기 및 펌프 연결과 같은 주기적인 서비스 조건에 선호되는 선택입니다.

슬립온 플랜지에 비해 웰드 넥 플랜지는 응력 분포와 피로 저항이 뛰어납니다. 완전-침입 맞대기 용접은 소켓 용접 및 나사산 연결과 관련된 틈새 부식 위험을 제거합니다. 웰드 넥 플랜지는 슬립온 또는 나사식 플랜지보다 초기 비용이 높지만, 장기적인-신뢰성과 낮은 유지 관리 요구 사항으로 인해 중요한 응용 분야의 수명 주기 비용이 낮아지는 경우가 많습니다.- 피로 파괴가 우려되는 극심한 순환 조건에서는 슬립온 플랜지보다 선호됩니다.

맞대기-용접 접합부 준비는 파이프 벽 두께에 맞게 베벨 각도와 루트 면이 지정된 ASME B16.25를 따릅니다. 용접 소모품은 용접 접합부 전반에 걸쳐 기계적 특성을 유지하기 위해 모재 사양과 일치해야 합니다. 수소-로 인한 균열을 방지하려면 합금강 재료에 예열이 필요할 수 있습니다. 비파괴 검사에는 일반적으로 육안 검사, 자분 또는 액체 침투 검사, 방사선 검사 또는 초음파 검사가 포함됩니다. 플랜지 두께가 ASME B31.3 또는 해당 건설 코드에서 지정한 제한을 초과하는 경우 용접 후 열처리가 필요합니다.

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