ANSI 플랜지 가이드: 치수, 압력 정격

ANSI 플랜지는 다양한 산업의 파이프 시스템에서 안전하고 누출 방지 연결을 보장하는 데 필수적입니다. 이 가이드에서는 ANSI 플랜지 사양, 치수, 압력 정격 및 애플리케이션에 적합한 플랜지를 선택하는 방법을 자세히 설명합니다. 

또한 품질과 신뢰성을 보장하기 위해 평판 좋은 플랜지 제조업체와 협력하는 것의 중요성을 강조합니다. ANSI 플랜지에 대해 알아야 할 모든 것을 알아보려면 계속 읽어보세요.

1. ANSI 플랜지란 무엇입니까?

ANSI 플랜지는 미국 표준 협회(ANSI)가 제정한 표준에 따라 설계된 플랜지 유형입니다. 

1918년에 설립된 ANSI는 미국 내 산업 제품, 공정 및 서비스에 대한 국가 표준 개발을 조정하고 감독하는 데 중심적인 역할을 합니다. 이 조직은 정부 기관 및 국제 기관과 협력하여 이러한 표준의 글로벌 관련성과 일관성을 보장합니다.

목적과 중요성

ANSI 플랜지 산업용 배관 시스템에 필수적이며, 안전하고 누출 방지 연결을 보장합니다. ANSI 표준을 준수함으로써 다양한 제조업체의 플랜지는 호환되도록 설계되어 석유 및 가스에서 수처리에 이르기까지 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 

ANSI 플랜지를 선택할 때 협력업체와 협력하십시오. 신뢰할 수 있는 제조업체 ANSI 사양을 충족하는 것은 모든 구성 요소에서 신뢰성과 품질을 보장하는 데 중요합니다. 석유 및 가스, 화학 또는 식품 가공 분야에서 작업하든 고품질 플랜지는 작동 오류를 방지하고 시스템 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

역사적 맥락

ANSI가 설립되기 전에는 다음과 같은 조직이 있었습니다. 미국 산업 학회(ASME) 그리고 ASTM은 산업 장비에 대한 표준을 독립적으로 개발했습니다. ANSI는 강관 플랜지에 대한 ANSI B16.5 및 주철 피팅에 대한 ANSI B16.1과 같은 엄격한 표준을 만들어 이러한 관행을 통합했습니다. 결국 이러한 표준은 다양한 산업에서 호환성과 안전성을 보장하는 데 필수적이 되었습니다. 

표준화는 글로벌 엔지니어링 관행에 상당한 영향을 미쳐 다양한 산업 분야에서 구성요소를 원활하게 통합할 수 있게 되었습니다.

2. ANSI 플랜지의 상세 사양

ANSI 플랜지 사양

ANSI 플랜지는 치수, 재료, 압력 등급 및 테스트에 대한 특정 기준을 충족해야 합니다.

• 압력-온도 정격: 이는 플랜지의 압력 등급 및 재료에 따라 최대 작동 한계를 정의합니다.
• 재료: 일반적으로 ANSI 플랜지는 탄소강, 스테인리스강 또는 합금으로 만들어집니다. 각각은 다양한 환경 조건과 압력 요구 사항에 맞게 조정됩니다.
• 치수: 여기에는 내경 및 외경, 볼트 구멍 간격, 플랜지 두께와 같은 중요한 측정값이 포함됩니다. 이 기능은 호환성을 보장하는 데 필수적입니다.
• 테스트 및 마킹: ANSI 플랜지는 플랜지 종류, 재료, 제조업체를 식별하기 위한 세부적인 표시가 되어 있으며, 철저한 무결성 테스트를 거칩니다.

ANSI B16.5 최대 압력 및 온도 정격

ANSI B16.5 및 B16.1 표준

• ANSI B16.5는 강관 플랜지 및 피팅의 치수, 재료, 허용 오차 및 압력-온도 등급을 규정합니다. 압력 등급 150~2500에 걸쳐 NPS 1/2~NPS 24 범위입니다.
• ANSI B16.1은 주철 플랜지에 초점을 맞춥니다. 이는 HVAC 및 물 분배와 같은 저압 시스템에서 일반적으로 사용됩니다.

ANSI 플랜지 치수

플랜지 치수에는 파이프 및 기타 구성 요소와의 호환성을 보장하는 중요한 측정값이 포함됩니다.

• 내경 (ID): 파이프의 흐름 용량에 맞춰 시스템의 압력 강하와 난류를 최소화합니다.
• 외경 (오디세이.): 플랜지 크기를 정의하고 연결된 구성 요소의 공간에 맞는지 확인합니다.
• 볼트 구멍 간격: 플랜지가 인접한 플랜지에 연결되는 방식을 결정하여 균일한 하중 분포를 보장합니다.

3. 압력 클래스 그리고 그 중요성

플랜지는 ANSI 150, ANSI 300, ANSI 600 등 다양한 압력 등급으로 분류되며, 각각 특정 수준의 압력을 견디도록 설계되었습니다. 

예를 들어, ANSI 150 플랜지는 일반적으로 저압에서 중압 시스템에 사용되는 반면, ANSI 300 플랜지는 석유 및 가스, 화학 처리 산업의 고압 응용 분야에 사용됩니다. 

선택시 ANSI 규격에 맞는 플랜지, 응용 프로그램의 압력 및 온도 요구 사항을 고려하는 것이 중요합니다. 그렇게 함으로써 선택한 플랜지 클래스가 작동 조건을 안전하게 처리할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

4. 올바른 ANSI 플랜지 선택

고려해야 할 요소

ANSI 플랜지를 선택할 때 특정 응용 분야에 가장 적합한 선택을 결정하는 몇 가지 요소가 있습니다.

1. 재료 선택:

• 탄소강: 강도, 저렴한 가격, 적당한 압력을 견딜 수 있는 능력 덕분에 표준 용도에 이상적입니다.
• 스테인리스 스틸: 부식에 대한 저항성이 매우 강해 화학 공장이나 폐수 처리 시설과 같이 혹독한 환경에 적합합니다.

2. 플랜지 타입:

• 슬립온 플랜지: 이것들 플랜지 설치가 쉽고 저압 시스템에 적합합니다.
• 웰드넥 플랜지: 이 유형의 플랜지 고압 시스템에 더 강력한 연결을 제공하며 종종 중요한 응용 분야에 사용됩니다.
• 블라인드 플랜지: 블라인드 플랜지 파이프라인의 끝부분을 밀봉하여 이물질이 들어가는 것을 막거나 배관 시스템의 일부를 막는 데 사용됩니다.

3. 평판 좋은 제조업체와의 협력:

ANSI 표준을 준수하는 제조업체와 협력하는 것이 필수적입니다. 이렇게 하면 플랜지의 품질, 안전성 및 신뢰성이 보장됩니다. 평판이 좋은 제조업체는 엄격한 테스트 절차를 따르고 고품질 소재를 사용하여 다양한 압력과 온도에서 잘 작동하는 ANSI 플랜지를 만듭니다.

비교: ANSI 대 PN16 플랜지

ANSI 및 PN16 플랜지는 모두 파이프 연결에 사용되지만 서로 다른 국제 표준을 따릅니다.

• ANSI 플랜지: 미국 국가 표준 협회(ANSI)에서 관리하며 150, 300, 600과 같은 압력 등급을 포함합니다.
• PN16 플랜지: 유럽 표준의 일부로, "PN"은 공칭 압력을 나타냅니다. PN16 플랜지는 16bar의 압력 정격을 가지고 있으며 일반적으로 저압 응용 분야에서 사용됩니다.

5. 산업에서 ANSI 플랜지의 역할

주요 응용 분야

ANSI 플랜지는 다재다능함, 신뢰성, 다양한 압력 조건을 견딜 수 있는 능력으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 몇 가지 주요 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 석유, 가스 및 화학: 플랜지는 석유, 가스, 화학 물질을 운반하는 파이프라인에 안전한 연결을 제공합니다. 혹독한 작동 환경에서 시스템 무결성과 안전을 유지하는 데 필수적입니다.
• 상수도: ANSI 플랜지는 도시 상수 시스템에서 광범위하게 사용되어 처리된 물을 주거 및 산업 지역으로 운반하는 파이프의 안전한 연결을 보장합니다.
• 식품 가공: 식품 및 음료 산업에서 ANSI 플랜지는 신뢰성과 위생 기준을 유지하는 능력으로 인해 선호되며, 특히 유제품 가공 및 음료 생산과 같은 응용 분야에서 선호됩니다.
• 발전: 발전소의 플랜지, 특히 고압 시스템에 사용되는 플랜지는 증기와 물의 흐름을 관리하여 효율적인 전력 생산에 기여합니다.

산업 전반에 걸친 이점

ANSI 표준을 준수하는 능력은 산업 전반에 걸쳐 상당한 이점을 제공합니다.

• 안전: ANSI 규격을 준수하는 플랜지는 누출 및 기타 위험을 방지하기 위해 엄격한 테스트를 거쳐 산업 시스템의 안전한 작동을 보장합니다.
• 상호 교환성: ANSI 플랜지는 표준화되어 있어 불일치 위험 없이 다양한 제조업체의 구성요소를 쉽게 교체하거나 수리할 수 있습니다.

6. 실제 응용 및 고려 사항

ANSI 플랜지 설치 팁

ANSI 플랜지의 적절한 설치는 누출 없는 안전하고 효율적인 배관 시스템을 보장하는 데 중요합니다. 다음은 안전하고 내구성 있는 플랜지 연결을 달성하는 데 도움이 되는 몇 가지 중요한 팁입니다.

1. 플랜지 표면을 청소하세요.

ANSI 플랜지를 설치하기 전에 플랜지 면(밀봉 표면) 모두가 깨끗하고 이물질이 없는지 확인하세요.

2. 올바른 정렬을 보장하세요

균일하고 단단한 밀봉을 위해서는 플랜지 구멍을 올바르게 정렬하는 것이 필수적입니다.

3. 올바른 개스킷을 사용하세요.

개스킷 소재는 플랜지 연결부를 밀봉하는 데 중요한 역할을 합니다. 개스킷이 운반되는 매체(석유, 가스, 물, 화학 물질 등)와 호환되는지 확인하십시오.

4. 올바른 볼트 사양 및 토크

플랜지 사양을 충족하는 볼트를 사용하십시오. 볼트는 적용 분야에 맞는 올바른 크기, 재질 및 등급이어야 합니다.

일반적인 과제

• 잘못된 개스킷 선택: 누출을 방지하기 위해 개스킷이 플랜지와 운반되는 유체 모두에 적합한 재질로 만들어졌는지 확인하세요.
• 정렬 불량: 시스템에 과도한 응력이 가해지는 것을 피하기 위해서는 플랜지와 볼트 구멍을 적절히 정렬하는 것이 필수적입니다.
• 과도한 조임: 권장 토크를 초과하면 플랜지나 개스킷이 손상되어 고장이 발생할 수 있습니다.

7. 사례 연구: ANSI 150 플랜지

ANSI 150 플랜지는 특히 중간 압력에서 작동하는 시스템에 가장 일반적으로 사용되는 플랜지 중 하나입니다.

1. 형질:

• 다재: 강철, 구리, 플라스틱 등 다양한 소재와 호환 가능합니다.
• 내구성: 부식과 마모에 강하여 야외 및 혹독한 환경에 이상적입니다.
• 누출 방지: 평면 디자인과 개스킷을 결합하여 안전하고 누출 방지 밀봉을 보장합니다.

2. ANSI 150 플랜지가 인기 있는 이유

• 비용 효율성: ANSI 150 플랜지는 다양한 산업에 경제적인 솔루션을 제공하며, 낮은 비용으로 내구성과 안정성을 제공합니다.
• 유효성: 다양한 크기와 소재로 널리 판매됩니다.
• 입증된 신뢰성: 엔지니어들은 ANSI 150 플랜지가 다양한 분야에서 성공적으로 적용되어 온 오랜 역사를 가지고 있기 때문에 이를 신뢰합니다.

참조

ANSI B16.5 플랜지 조인트의 볼팅 및 플랜지 평가 - ASME 부품 및 설계 규칙; E. C: Rodabaugh 및 SE Moore(https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/08/307/8307002.pdf)

ASME/ANSI B16.5 표준을 충족하는 대형 고압 융기면 플랜지 설계; LI Ezekoye 및 TJ Matty; 2006 (https://www.researchgate.net/publication/267610446)