평면 용접 플랜지와 맞대기 용접 플랜지는 일상 작업에서 흔히 사용되는 두 가지 유형의 플랜지입니다. 오늘은 재료, 공칭 압력, 용접 형태 및 적용 시나리오의 네 가지 측면에서 플랫 플랜지와 맞대기 용접 플랜지에 대한 비교 분석을 수행합니다.
주요 차이점
플랫 플랜지는 구조가 간단하고 필렛 용접으로 연결되는 반면, 맞대기 용접 플랜지는 구조가 더 복잡하고 맞대기 용접으로 연결됩니다. 이러한 근본적인 차이는 강도, 신뢰성, 특정 작업 조건에 대한 적합성 및 비용의 변화를 결정합니다.
1.재료
플랫 플랜지:
옵션 재료의 범위는 광범위하며 맞대기 용접 플랜지의 재료와 거의 유사합니다. 일반적인 재료로는 탄소강(A105), 스테인레스강(304, 316) 및 합금강이 있습니다. 중저압 및 까다롭지 않은 작업 조건에서 자주 사용되기 때문에 재료 자체의 극한 성능에 대한 요구 사항은 상대적으로 낮습니다.
맞대기 용접 플랜지:
선택 가능한 재료의 범위도 마찬가지로 광범위합니다.
핵심은 호환성에 있습니다. 고압, 고온 또는 부식성 환경에서 플랜지 재료는 파이프라인 재료(화학적 조성, 기계적 특성 및 열처리 조건 포함)와 정확하게 일치하여 서비스 조건에서 조인트의 무결성과 일관된 성능을 보장해야 합니다. 예를 들어, 고온 및 고압 파이프라인에는 P91 및 F22와 같은 합금강 재료가 자주 사용됩니다.
요약: 두 가지 모두 재료 선택 측면에서 유사하지만 맞대기 용접 플랜지는 파이프라인 재료와의 정확한 호환성 및 더 높은 성능 요구 사항에 더 중점을 둡니다.
2.공칭압력
이는 두 가지를 적용한 가장 분명한 지표 중 하나입니다.
플랫 플랜지:
이는 일반적으로 PN 시리즈(GB 표준): PN6, PN10, PN16, PN25, PN40 및 클래스 시리즈(ASME 표준): 클래스 150, 클래스 300을 포함하는 중저압 범위에 주로 적합합니다. 클래스 300 이상의 등급에서는 덜 일반적으로 사용되며 더 높은 압력 등급에는 권장되지 않습니다. 필렛 용접 구조 및 응력 집중으로 인해 압력 지지 용량이 명확하게 정의됩니다. 상한.
맞대기 용접 플랜지:
저압부터 초고압까지 전 범위에 적합합니다. PN10부터 PN420까지, Class 150부터 Class 2500 이상까지 맞대기 용접 플랜지를 사용할 수 있습니다. 넥 구조와 맞대기 용접은 응력을 효과적으로 분산하고 견디므로 고압 및 고온 시스템의 표준 구성이 됩니다.
요약: 플랫 플랜지는 중저압 응용 분야를 위한 경제적인 솔루션인 반면, 맞대기 용접 플랜지는 고압 및 초고압 조건에서 신뢰할 수 있는 유일한 선택입니다.
3.용접형태
이는 구조와 제조 측면에서 둘 사이의 가장 근본적인 차이점을 나타내며 연결 강도와 신뢰성을 직접적으로 결정합니다.
플랫 플랜지:
용접 형태: 필렛 용접
연결방법 : 플랜지 보어에 파이프를 삽입하고 파이프 외벽과 플랜지 면 사이를 용접한다(외부 필렛용접). 추가적인 내부 밀봉 필렛 용접(내부 필렛 용접)을 적용할 수도 있습니다.
단점:
- 응력 집중: 필렛 용접의 기하학적 형상으로 인해 뿌리 부분에 높은 응력 집중이 발생하여 피로 균열이 발생하기 쉽습니다.
- 검사의 어려움: 내부 용접은 방사선 촬영(RT) 또는 초음파 검사(UT)와 같은 방법을 사용하여 효과적으로 검사하기가 어렵습니다. 용접 품질은 주로 용접 절차와 육안 검사에 따라 결정됩니다.
- 강도 불일치: 용접의 목 두께는 일반적으로 파이프의 벽 두께보다 작습니다.
맞대기 용접 플랜지:
용접 형태: 맞대기 용접
연결 방법: 플랜지 끝은 파이프와 일치하는 홈으로 가공됩니다. 파이프와 플랜지 홈을 정밀하게 정렬한 후 용접합니다. 용접은 본질적으로 파이프 벽 두께의 연장 역할을 합니다.
장점:
- 우수한 응력 분포: 용접은 부드러운 전이를 제공하여 응력 집중 계수가 매우 낮고 피로 강도가 높습니다.
- 비파괴 테스트 용이성: 맞대기 용접은 100% 방사선 사진 테스트(RT)를 거쳐 내부 결함 없는 품질을 보장하고 높은 표준 안전 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
- 동일한 강도: 용접 강도는 이론적으로 파이프의 모재 금속과 동등성을 달성할 수 있습니다.
요약: 필렛 용접과 맞대기 용접은 "연결"과 "융합"의 차이를 나타냅니다. 후자는 구조적 완전성과 검사 가능성 측면에서 압도적인 이점을 갖고 있습니다.
4.신청
위의 차이점을 토대로 둘의 적용은 자연스럽게 차별화된다.
플랫 플랜지:
- 저압 유틸리티 시스템: 플랜트 순환수 시스템, 저압 압축 공기 시스템, 저압 냉각수 파이프라인.
- 비유해 매체: 생활용수, 에어컨 용수, 저압 윤활유 파이프라인.
- 공간 제약이 있는 설치: 짧은 구조로 인해 컴팩트한 공간에서 사용할 수 있습니다.
- 비용에 민감하고 중요하지 않은 시스템: 안전 위험이 매우 낮고 압력 및 온도 조건이 안정적인 시나리오에서 비용 절감을 위해 선택되었습니다.
맞대기 용접 플랜지:
- 고온 및 고압 증기 파이프라인(예: 발전소의 주요 증기 라인)
- 가연성 및 폭발성 매체(예: 석유, 천연가스, 수소, 탄화수소 파이프라인)
- 독성 및 유해 매체(예: 염소, 암모니아, 독성 화학물질)
- 매우 위험하거나 매우 위험한 물질을 처리하는 파이프라인.
- 위험도가 높고 까다로운 작동 조건.
- 상당한 운영 변동이 있는 파이프라인: 열 순환, 압력 맥동, 기계적 진동이 발생하거나 수격 현상이 발생하기 쉬운 파이프라인.
- 모든 고급 설계 수준 프로세스 파이프라인: 화학 공장, 석유화학 시설, 원자력 발전소, 장거리 석유 및 가스 전송 파이프라인과 같은 핵심 설치의 표준 구성입니다.
5.모델선정 요약 및 빠른 참고표
| 비교 차원 | 플랫 플랜지 | 맞대기 용접 플랜지 |
| 핵심 구조 | 하중 지지면이 있는 플랫 플레이트 스타일 | 테이퍼드 넥으로 |
| 용접 형태 | 필렛 용접(내부/외부 필렛) | 맞대기 용접(홈 용접) |
| 용접검사 | RT/UT에는 어렵고 까다롭습니다. | 쉽고 100% RT/UT 검사에 적합 |
| 공칭 압력 | 중저압(일반적으로 ≤ PN40/클래스 30) | 전체 압력 범위(저압 ~ 초고압) |
| 스트레스 특성 | 상당한 응력 집중, 피로 저항 불량 | 부드러운 응력 전이, 우수한 피로 저항 |
| 주요재료 | 탄소강, 스테인레스강 등 (범용) | 탄소강, 스테인레스강, 합금강 등 (배관이 일치해야 함) |
| 일반적인 응용 분야 | 저압 물, 공기, 무해한 시스템 | 고온, 고압, 위험, 진동, 중요 공정 라인 |
| 초기비용 | 낮은 | 더 높음 |
| 총 수명주기 비용 | 더 높음 maintenance risk in severe service | 중요 시스템의 높은 신뢰성, 전체 비용 절감 |
6.VATTEN 밸브의 최종 선택 권장 사항
엔지니어링 설계 또는 자체 관리형 제작 및 설치에서, 특히 ASME 또는 GB와 같은 표준을 준수할 때 선택은 일반적으로 임의적이지 않습니다. 코드와 표준은 유체 카테고리, 설계 압력 및 파이프라인 온도와 같은 요소를 기반으로 맞대기 용접 플랜지를 사용해야 하는 시나리오를 직접 지정합니다. 간단히 말해서, 의심스러운 경우, 까다로운 조건에서 또는 안전이 중요한 응용 분야에서는 맞대기 용접 플랜지를 우선적으로 사용해야 합니다. 플랫 플랜지는 주로 비용 절감 목적으로 명확하게 정의된 저위험, 저압 및 안정적인 작동 조건에만 고려됩니다.
