配管との接続方法に応じたフランジの種類

配管・材料/フランジフランジの2本目(全5本)公開更新広告

配管との接続方法に応じたフランジの種類を、突合せ溶接式や差込み溶接式などに分けて紹介します。

この記事の内容
  1. 突合せ溶接式フランジ:WN(Welding Neck)
  2. 差込み溶接式フランジ:SO(Slip On Flange)
  3. ソケット溶接式フランジ:SW(Socket Weld Flange)
  4. 遊合形フランジ:LJ(Lap Joint Flange)
  5. 一体フランジ:IT(Integral Flange)
  6. ねじ込み式フランジ:TR(Threaded Flange)
  7. 閉止フランジ:BL(Blind Flange)
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突合せ溶接式フランジ:WN(Welding Neck)

突き合わせ溶接式フランジはフランジに開先加工を施してあり、パイプと突合せ溶接します。

内面が平滑に仕上がることから好まれる接続方法です。

熱応力や振動に強い特性があるため高温・高圧環境に適しています。

多数のメリットがある一方開先加工の部材を使用すること、溶接工数がかかることからコストは高めです。

突合せ溶接式フランジの断面。フランジの首(ハブ)の先と管の端を突き合わせて溶接し、管の内面とフランジの内面に段差が無い。合わせ面にガスケットを挟む
突合せ溶接式(WN)の断面。溶接は管とハブの突合せ部の1か所(黒が溶接部、緑がガスケット)

差込み溶接式フランジ:SO(Slip On Flange)

差し込み溶接式フランジはパイプを差し込み配管外側と配管内側、合計2か所にそれぞれ隅肉溶接します。

通常は内側から溶接し、外側の溶接時にフランジ-配管角度を90度になるよう調節します。

外側のみならず内側も溶接することで、流体の流れを妨げたり隙間部分が腐食したりするのを防ぐことが可能です。

開先加工を行わないため施工が容易ですが突合せ溶接式よりも溶接強度が劣ります。

板フランジを使用している場合はSOP(Slip on Plate)、ハブフランジを使用している場合はSOH(Slip on Hub)の記号が付きます。

差込み溶接式フランジの断面を、板フランジ(SOP)とハブフランジ(SOH)で並べた図。管はフランジの穴に差し込み、端はフランジ面の手前で止め、外側と内側の2か所を隅肉溶接する
差込み溶接式(SO)。管の端はフランジ面の手前で止め、外側と内側の2か所を隅肉溶接する

ポイント

  • 板フランジ:ハブが無く平らな板状の形状であり主に小口径や低圧の際に使用される
  • ハブフランジ:ハブと呼ばれる首の部分がある形状

ソケット溶接式フランジ:SW(Socket Weld Flange)

ソケット溶接式フランジはフランジに胴付部が設けられており、差し込んだ配管が胴付部に当たる構造です。

差し込んだ配管外側を隅肉溶接して固定します。

差込み溶接式フランジ(SO)と比べ溶接個所が1ヵ所であるため溶接強度が劣ります。

ソケット溶接式フランジの断面。フランジの穴は途中に段(胴付部)があり、管はその手前まで入れて少し隙間を残し、外側の1か所を隅肉溶接する
ソケット溶接式(SW)。管は胴付部の手前まで入れ、溶接は外側の1か所

遊合形フランジ:LJ(Lap Joint Flange)

ルーズフランジとも呼ばれます。

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。

フランジ接続する際、配管とフランジを溶接で固定する必要がありません。

フランジ部分が自由に回ることができるため、フランジ同士のボルト穴を容易に合わせることができます。

この場合フランジは締め込む役割であり、ラップジョイントのツバ同士で流体の漏れを防ぎます。

遊合形フランジの断面。管の端に突合せ溶接したスタブエンドのツバの面にガスケットを挟み、溶接されていないフランジがツバの背を押さえてボルトで締める
遊合形(LJ)の断面。溶接はスタブエンドと管の突合せ部だけで、フランジは溶接されない

流体が接触するスタブエンドのみ配管と同等の材料とし、流体と接触しないフランジは安価材料に代替することができます。

一体フランジ:IT(Integral Flange)

鋳造などによってパイプとフランジが一体構造となったフランジです。

溶接すら行っていないことから全体の強度が非常に高くなっています。

ねじ込み式フランジ:TR(Threaded Flange)

フランジ内径にねじ込み雌ねじを施しています。

フランジにねじ込み継手を接続する際に使用するものです。

溶接を行わないため作業工数が少ないですが接続によるシール性は溶接より劣ります。

ねじ込み式フランジの断面。管の外側とフランジの穴の内側にねじが切ってあり、管をフランジにねじ込む。管の端はフランジの合わせ面にそろい、溶接はない
ねじ込み式(TR)の断面。管はフランジの雌ねじにねじ込み、溶接しない

閉止フランジ:BL(Blind Flange)

ブラインドフランジとも呼ばれます。

配管の末端開口部を塞ぐのに使うものです。

大径の場合は中心部にかかる内圧が大きくなってしまうため、同じ呼び規格のフランジよりも厚くするなど強度が求められます。

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