フランジは配管システムの重要なコンポーネントであり、物体を強化したり、別の物体に取り付けたり、取り付け場所を提供したりするために使用される突き出たリム、エッジ、リブ、またはカラーとして機能します。配管システムにおいて、配管、バルブ、ポンプ、その他の機器を接続するためにフランジは不可欠です。
フランジの寸法は 、そのサイズ、形状、および他のコンポーネントとの互換性を定義する重要なパラメータです。これらの寸法は、さまざまな機械システムや構造における適切な取り付け、位置合わせ、密閉を確保する上で重要な役割を果たします。正確なフランジ寸法は、米国および世界中の産業全体の機械アセンブリの全体的な完全性、安全性、効率に大きく貢献します。
フランジの寸法を理解することは、配管システムを扱うエンジニア、設計者、技術者にとって不可欠です。これらの寸法を正しく理解することで、各用途に適切なフランジを選択できるようになり、さまざまな産業環境で信頼性が高く安全な操作が可能になります。
フランジの寸法は、さまざまなメーカーや用途にわたって一貫性と互換性を確保するために標準化されています。フランジの寸法を管理する 2 つの主要な規格:
ANSI 認定フランジは米国で広く使用されており、機械システム、構造、アセンブリの強度を高めます。 ANSI B16.5 規格では、パイプ システムで使用されるフランジの寸法を指定しています。この規格は、圧力温度定格、材料、寸法、公差、マーキング、試験、およびパイプフランジおよびフランジ付き継手の開口部を指定する方法をカバーしています。
この欧州規格も一般的に使用されており、フランジ寸法の仕様をメートル単位で規定しています。 PN (呼び圧力) で指定されるパイプ、バルブ、継手、付属品の円形フランジをカバーします。鋼、鋳鉄、銅合金、アルミニウム合金など、さまざまな材質のフランジを規格化しています。
これらの規格により、さまざまな企業が製造したフランジに互換性と交換性があることが保証されます。これは世界の配管業界にとって非常に重要です。
いくつかあります フランジのタイプには、それぞれ独自の寸法特性があります。
これらのフランジは圧力クラス (クラス 150、300、600、900、1500、2500 など) によって分類されており、その寸法はクラスと公称パイプ サイズに基づいて異なります。 ANSI クラスのフランジは、石油・ガス、化学、石油化学産業で広く使用されています。
配管システムの端を閉じるために使用される固体の円盤形のフランジ。ブラインド フランジの寸法には、外径、厚さ、ボルト穴のパターンが含まれます。配管システムの端を密閉したり、圧力テストに使用されます。
このタイプのフランジはパイプ上をスライドし、所定の位置に溶接されます。スリップオン フランジの寸法には、ボア (内径)、外径、ハブの寸法が含まれます。位置合わせが簡単で、低圧用途でよく使用されます。
ねじ付きフランジとも呼ばれるこのタイプには雌ねじがあり、ねじ付きパイプに直接ねじ込むことができます。ねじ込みフランジの寸法には、ねじサイズ、外径、厚さが含まれます。これらは通常、より小さな直径、より低圧のシステムで使用されます。
フランジの主な寸法は次のとおりです。
フランジの全体の直径。この寸法は、配管システム内の利用可能なスペース内に適切に収まるようにするために重要です。
ボルト穴の中心が位置する円の直径。この寸法は、嵌合フランジを適切に位置合わせするために重要です。
フランジの最も厚い部分の厚さ。この寸法は、フランジの強度と圧力に耐える能力に影響します。
各ボルト穴の直径。この寸法は、接続に使用されるボルトのサイズと一致する必要があります。
フランジ周囲のボルト穴の総数。これはフランジのサイズと圧力クラスによって異なります。
以下は、ANSI クラス 150 フランジの主な寸法を示すサンプル表です。
NPS |
外径(O) |
ボルト円径(W) |
フランジ厚さ (Tf) |
ボルト穴径(d) |
ボルト穴数 |
1/2」 |
90.00 mm (3.54インチ) |
60.30 mm (2.37インチ) |
9.60 mm (0.38インチ) |
15.88 mm (5/8') |
4 |
1' |
110.00 mm (4.33インチ) |
79.40 mm (3.13インチ) |
12.70 mm (0.50インチ) |
15.88 mm (5/8') |
4 |
2 |
150.00 mm (5.91インチ) |
120.70 mm (4.75インチ) |
17.50 mm (0.69インチ) |
19.05 mm (3/4') |
4 |
4' |
230.00 mm (9.06インチ) |
190.50 mm (7.50インチ) |
22.30 mm (0.88インチ) |
19.05 mm (3/4') |
8 |
8」 |
345.00 mm (13.58') |
298.50 mm (11.75インチ) |
27.00 mm (1.06インチ) |
22.23 mm (7/8') |
8 |
フランジの寸法に影響を与える要因はいくつかあります。
フランジが適合するように設計されたパイプの標準サイズの指定。 NPS が増加すると、一般にフランジの寸法も増加します。
一般に、圧力定格が高くなると、増加した力に耐えるために、より大きくて厚いフランジが必要になります。たとえば、同じ NPS のクラス 600 フランジの寸法は、通常、クラス 150 フランジよりも大きくなります。
使用される材料の種類は、フランジに必要な厚さと全体の寸法に影響を与える可能性があります。たとえば、ステンレス鋼のような強い材料で作られたフランジは、鋳鉄のような柔らかい材料で作られた同等のフランジよりも薄い場合があります。
ANSI フランジの寸法は、圧力クラスと公称パイプ サイズによって異なります。さまざまなクラスのディメンション範囲の詳細な概要を次に示します。
外径の範囲は、1/2インチ NPS の 90mm (3.54インチ) から 24インチ NPS の 915mm (36.02インチ) です。
外径の範囲は、1/2インチ NPS の 95mm (3.74インチ) から 24インチ NPS の 915mm (36.02インチ) です。
クラス 300 に似ていますが、より高い圧力に対応するためにフランジがわずかに厚くなっています。
外径の範囲は、1/2インチ NPS の 95mm (3.74インチ) から 24インチ NPS の 940mm (37.01インチ) です。
外径の範囲は、1/2インチ NPS の 120mm (4.72インチ) から 24インチ NPS の 1,040mm (40.94インチ) です。
外径の範囲は、1/2インチ NPS の 120mm (4.72インチ) から 24インチ NPS の 1,170mm (46.06インチ) です。
外径の範囲は、1/2インチ NPS の 135mm (5.31インチ) から 12インチ NPS の 760mm (29.92インチ) です。
以下は、選択した NPS サイズのクラス 150 フランジとクラス 600 フランジの比較表です。
NPS |
クラス150外径 |
クラス150の厚さ |
クラス600外径 |
クラス600の厚さ |
1/2」 |
90 mm (3.54インチ) |
9.6 mm (0.38インチ) |
95 mm (3.74インチ) |
14.3 mm (0.56インチ) |
2 |
150mm (5.91インチ) |
17.5 mm (0.69インチ) |
165 mm (6.50') |
25.4 mm (1.00') |
4' |
230 mm (9.06インチ) |
22.3 mm (0.88インチ) |
275 mm (10.83') |
38.1 mm (1.50インチ) |
8」 |
345 mm (13.58') |
27.0 mm (1.06インチ) |
420 mm (16.54インチ) |
55.6 mm (2.19インチ) |
DIN フランジの寸法はメートル単位で指定されます。提供されているドキュメントには DIN フランジに関する包括的な情報は記載されていませんが、DIN 規格では通常、クラスではなく PN (公称圧力) で示される圧力定格が使用されることに注意してください。
たとえば、一般的な DIN 圧力定格には、PN10、PN16、PN25、PN40 などが含まれます。これらのフランジの寸法は、ANSI フランジと同様のパターンに従い、より高い圧力定格に対してより大きく厚いフランジを備えています。
正確なフランジ寸法は、次のような理由から非常に重要です。
正確な寸法により、フランジが互いに、また配管システム内の他のコンポーネントと正しく嵌合することが保証されます。この適切な位置合わせは、漏れのない安全な接続を確立するために不可欠です。
適切なフランジ寸法、特にフランジ面とガスケット着座領域は、効果的なシールを作成するために重要です。寸法が不適切であると、ガスケットの位置ずれや隙間、圧縮不足が生じ、漏れが発生する可能性があります。
C. 指定された圧力および温度条件下での安全な動作の確保:
フランジの寸法は、特定の圧力および温度条件に耐えられるように計算されています。正確な寸法により、このような条件下でもフランジが配管システム内に媒体を安全に収容できることが保証されます。
フランジ寸法表には通常、次のものが含まれます。
A. メートル法 (mm) とインチ法 (インチ) の両方の単位での測定:
この二重表記により、優先測定システムに関係なく簡単に参照できるようになります。
B. 外径、ボルト円径、フランジ厚、ボルト穴径などの主要な寸法:
これらは、適切なフランジの選択と取り付けに必要な重要な測定値です。
C. 公称パイプサイズと圧力クラスごとに整理された情報:
この構成により、ユーザーは特定のアプリケーションの寸法をすばやく見つけることができます。
フランジ寸法表の見方の例を次に示します。
NPS |
外径 (mm/インチ) |
BCD (mm/インチ) |
厚さ (mm/インチ) |
ボルト穴径(mm/インチ) |
穴数 |
2 |
150.00 / 5.91 |
120.70 / 4.75 |
17.50 / 0.69 |
19.05 / 0.75 |
4 |
この例では、2' NPS フランジの場合:
- 外径 (OD) は 150.00 mm または 5.91 インチです。
- ボルト円直径 (BCD) は 120.70 mm または 4.75 インチです。
- フランジの厚さは 17.50 mm または 0.69 インチです。
- ボルト穴の直径は19.05 mmまたは0.75インチです。
- ボルト穴は 4 つあります
フランジを選択するときは、次の点を考慮してください。
A. 圧力と温度定格を含む特定のアプリケーション要件は次のとおりです。
フランジのクラスがシステムの最大圧力と温度に適切であることを確認してください。
B. 接続された配管システムとの互換性:
フランジは、システムで使用されるパイプのサイズとタイプ (スケジュールなど) に一致する必要があります。
C. 動作環境に対する材料の適合性:
耐食性、極端な温度、化学的適合性などの要素を考慮してください。
フランジの寸法を理解することは、効率的で安全な配管システムの設計、設置、保守にとって非常に重要です。さまざまな規格、タイプ、クラスのフランジにより、業界全体のさまざまな用途に適合する幅広いオプションが提供されます。
機械システムは進化し続けるため、標準化されたフランジ寸法を遵守することで、さまざまな用途や業界にわたる互換性と信頼性が確保されます。エンジニアや技術者は、プロジェクトにおいて十分な情報に基づいた意思決定を行うために、これらの標準と寸法について常に最新の情報を得る必要があります。
正確な寸法データに基づいたフランジの適切な選択と使用は、世界中の無数の産業用途における配管システムの安全性、効率性、寿命に大きく貢献します。
