フランジ圧力定格:ASME規格とEN規格の比較に関する実践ガイド
フランジの圧力定格の選択を誤ると、配管の不適合、漏洩、高額なダウンタイムの主な原因となります。業界でよくある落とし穴は、「クラス」または「PN」番号がpsiまたはbar単位の固定圧力制限を表していると考えることです。実際には、これらは 分類定数ではなく、
このガイドでは、ASME規格とEN規格の重要な違いを明確にし、温度と材料の選択が実際の性能にどのように影響するかを説明します。
1. ASME B16.5 と EN 1092-1 の比較:コアシステム
どちらの規格もフランジの寸法と定格を規定しているが、それらは異なる工学的基盤に基づいており、 互換性なし。
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ASME B16.5(米国規格): を使用する クラス システム(例:クラス150、300、600)。石油・ガスおよび石油化学分野で世界的に広く使用されています。
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EN 1092-1(欧州規格): を使用する PN(公称圧力) システム(例:PN16、PN40)。ヨーロッパとアジアの水処理、発電、および一般産業用途で広く使用されている。
2. ASME B16.5:クラス150 ≠ 150 psi である理由
クラス150フランジは、150psiに制限されているという意味ではありません。たとえば、炭素鋼(ASTM A105)クラス150フランジは、約 285 psi (19.6 bar) 室温において。
許容圧力を変化させる要因:
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材料グレード: ステンレス鋼(例:SS316)は、炭素鋼とは異なる圧力-温度曲線を持つ。
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動作温度: 温度が上昇すると、材料は弱くなり、許容圧力は大幅に低下する。
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腐食代: 設計上の安全係数は、時間の経過に伴う材料の損失を考慮に入れたものである。
クイックリファレンス:100°F(ASTM A105)におけるASME規格値
| フランジクラス | おおよその定格圧力(psi) |
| クラス150 | 285 psi |
| クラス300 | 740 psi |
| クラス600 | 1480 psi |
| クラス900 | 2220 psi |
| クラス1500 | 3705 psi |
3. EN 1092-1:PN(公称圧力)システム
PN定格システムは圧力を バーしかし、ASME規格と同様に、実際の性能は温度によって変化します。
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一般的な評価: PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100。
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指定: 識別者 DN (公称直径)および PN。
4.「直接改宗」の危険性
エンジニアはしばしば誤って PN16 = クラス150圧力範囲は似ているかもしれませんが、物理的にはいくつかの理由から互換性がありません。
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寸法不一致: ボルト円直径(BCD)、ボルト穴数、フランジの厚さが異なります。ASMEクラス150フランジはEN PN16フランジにはボルトで固定できません。
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向きのバリエーション: 規格によって、突起面(RF)の高さと平面面(FF)の要件が異なるため、ガスケットの装着不良につながる。
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材料の挙動: 規格によって異なる材料グループは、熱膨張や応力に対して異なる反応を示す。
5. 重要な選定チェックリスト
現場での故障や調達ミスを避けるため、発注前に以下のパラメータを確認してください。
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標準システム: ASME B16.5、EN 1092-1、または JIS?
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公称サイズ: NPS(インチ)またはDN(ミリメートル)?
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耐圧性能: クラスかPNか?
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材料仕様: (例: A105、A182 F316L、A350 LF2)。
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設計温度/圧力: 特定の PT(圧力-温度)表。
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面取りタイプ: RF(隆起面)、FF(平面)、またはRTJ(リング型ジョイント)。
よくある質問(FAQ)
Q1:ASMEクラス150フランジとEN PN16フランジは相互接続できますか?
A: いいえ。 特定の温度条件下では耐圧性能が類似している場合でも、物理的な寸法は異なります。ボルト円直径(BCD)、ボルト穴の数、フランジの厚さが一致しません。無理に接続しようとすると、ボルトのずれやガスケットの圧縮ムラが生じ、漏洩リスクが高まり、接合部が破損する可能性があります。
Q2:フランジはなぜ最大使用圧力にちなんで名付けられていないのですか?
A: フランジの耐圧性能は 温度の関数動作温度が上昇すると、金属の降伏強度が低下し、許容圧力が低下します。「クラス」または「PN」は、参照に使用される記号です。 圧力-温度(PT)定格表これは、エンジニアが特定の運転条件における安全限界を決定するために使用するものです。
Q3:炭素鋼フランジとステンレス鋼フランジは、どちらもクラス300の場合、同じ耐荷重能力を持ちますか?
A: いいえ。 材料特性は大きく異なります。例えば、高温下では、ステンレス鋼(例:SS316)の強度は炭素鋼(例:A105)とは異なる速度で低下します。必ず特定の材料特性を確認してください。 材料グループ 規格のPT表を参照して、正しい圧力制限値を見つけてください。
Q4:RFフェイスとFFフェイスの違いは何ですか?また、それは評価に影響しますか?
A: RF(顔を上げたまま) シール圧力を高めるために小さな集中表面積を持ち、 FF(フラットフェイス) フランジ表面全体を覆います。これらは同じ圧力クラスに属しますが、必ずしも互換性があるとは限りません。FF面は、ボルトを締め付けた際にフランジに亀裂が生じるのを防ぐため、通常、鋳鉄製の機器(ポンプやバルブなど)に接続する際に使用されます。
Q5:フランジを注文または指定する際の重要なパラメータは何ですか?
A: 完全な互換性を確保するには、以下の6つの要素を確認する必要があります。
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標準: (例:ASME B16.5またはEN 1092-1)
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公称サイズ: (NPSはインチ単位、DNはミリメートル単位)
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耐圧性能: (クラスまたはPN)
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材料グレード: (例:ASTM A105、A182 F316L)
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面取りタイプ: (例:RF、FF、RTJ)
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スケジュール/退屈: (溶接ネックフランジがパイプの内径(例:Sch 40またはSch 80)に一致する場合に必要)
技術サポートと供給
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