はじめに: 再び悩まされる決断
配管システムの仕様が決まりました。圧力定格は良好で、材料も確認されています。そして、あまりにも単純すぎる疑問が生じます。その末端パイプの端をどのように閉めるのかということです。
ほとんどのエンジニアは本能的にパイプキャップに手を伸ばします。事前に安く済み、所定の位置に溶接して完了です。しかし 12 か月後、定期検査でその正確なライン セクション - へのアクセスが必要になったり、プラントの拡張でそのエンドポイント - での再接続が必要になったりした場合、「単純な」選択はコストのかかる問題になります。パイプキャップを切り落とす必要があります。新しいパイプの準備中。新しい溶接。 NDT 再検査-。誰も予算を立てなかったダウンタイム。
ここが SS ブラインド フランジの真価を発揮する場所です。プレミアム アップグレードとしてではなく、特定の特定可能なシナリオに対する運用上正しい選択肢として。この記事では、一方の選択が他方の選択よりも明らかに優れている特定のエンジニアリング条件と操作上の要因により、ボルト留めが溶接留めよりも優れている場合について詳しく説明します。-。
パイプラインに取り付けられたブラインド フランジ
実際にどちらを選択するか
比較する前に、各コンポーネントが何であるかを簡単に理解してください。
ブラインドフランジ（ブランク フランジとも呼ばれます）: 中心穴のない中実のボアフリー ディスク -。ガスケットを挟んで相手フランジにボルトで固定されています。-。ボルトで固定されているため、パイプ自体に触れることなくボルトを緩めて取り外すことができます。 NPS 24 までのサイズおよび 150 ポンドから 2500 ポンドの圧力クラスについては ASME B16.5 によって管理され、それより大きな直径については ASME B16.47 によって管理されます。
パイプキャップ: パイプの切断端に直接溶接する半球または楕円形の継手です。溶接されるとパイプの一部になります - ガスケットもボルトも必要なく、グラインダーやノコギリを使わずに分解する必要もありません。 ASME B16.9 (突合せ溶接) および B16.11 (ソケット溶接またはねじ切り) によって管理されます。
どちらもパイプ端をシールします。違いは、次に - が起こるかどうか、そして「次」が計画されていたかどうかです。
ブラインド フランジが適切な 5 つのエンジニアリング条件
1. 確実ではない場合でも、将来のアクセスは可能です
エンジニアリング上またはビジネス上、そのパイプ終端を開く必要がある可能性がある場合は、-将来のシステム拡張、定期的な清掃、配線の変更--ブラインド フランジを使用すると、やり直しコストの数分の 1 でそのオプションを保護できます。
初期建設中に未使用の分岐をパイプキャップで密閉する化学プラントを考えてみましょう。 2 年後に生産ラインが拡張されると、そのブランチでの再接続には、キャップの切断、溶接の研磨、パイプ端の洗浄と再面取り、-新しい継手の溶接、溶接後の熱処理（材料で必要な場合）、-新たな NDT 検査が必要になります。クラス 300 以降のシステムでは、このシーケンスに作業員が接続ポイントごとに 2 ～ 3 日かかる場合があります。
アンSSブラインドフランジ同じ場所にあるということは、ボルトを外す、フランジを交換する、締め直すことを意味します。 1時間未満です。火気使用作業許可は必要ありません。パイプの損傷はありません。溶接部の NDT 再検査は行われません。-
2. システムには定期的な圧力テストまたは隔離が必要です
石油とガス、発電、化学処理では、システムが ASME B31.3 の標準要件である 1.5 倍の動作圧力を維持していることを確認する静水圧または空気圧試験 - のために、パイプラインのセクションを定期的に隔離する必要があります。
ブラインド フランジはこのプロセスを直接サポートします。フランジを取り付けてセクションを隔離し、テストを実施し、フランジを取り外してシステムを動作に戻すことができます。このサイクルは、パイプを変更することなく、必要なだけ繰り返すことができます。
対照的に、溶接されたパイプキャップは端を永久に閉じます。圧力テスト手順でそのエンドポイントでの隔離が必要な場合は、テスト設定を再設計するか、キャップを切り取ることになります。-どちらも効率的ではありません。
ANSI/ASME B16.5 フランジ- 産業用サービス用のほとんどのブラインド フランジが製造される規格 - は、この種のフルボア絶縁作業に特化した圧力定格です。-たとえば、A182 F316L のクラス 600 フランジは周囲温度で約 100 bar の定格となっており、ミッドレンジのプロセス システムでの圧力試験用途に十分な余裕を与えています。-
3. 検査へのアクセスは規制または品質要件です
プロセス安全規制が適用される産業 - 石油化学、原子力、製薬 - では、パイプラインの内部は、定められた間隔で検査、洗浄、または拭き取りのためにアクセスできる必要があります。パイプラインの終端を溶接キャップで閉じることは、アクセス ポイントが破壊的に取り外されるまで永久にブロックされることを意味します。
ブラインド フランジで閉じられた同じエンドポイントにより、メンテナンス チームは 1 時間以内に直接アクセスできるようになります。ガスケットは開封するたびに目視で検査できます。ガスケットが熱サイクル、化学的攻撃、または機械的圧縮永久歪み - によって劣化した - 場合は、漏れが発生する前に交換できます。
このメンテナンス サイクルでは、ブラインド フランジの高い初期コストが回収されます。加工施設での計画外停止イベントが 1 回回避されると、通常、プロジェクト全体のフランジとキャップの価格差よりもはるかに高いコストがかかります。
4. 設置環境により火気作業が制限される
パイプキャップの溶接には熱源が必要です。稼働中のプラント -、特に製油所、海洋プラットフォーム、ガス処理施設 - で実際の環境で溶接を行うには、熱間作業許可、地域ガス試験、火災監視が必要で、多くの場合、セクションの隔離または部分的な停止が必要です。分類された危険区域 (IEC 60079 によるゾーン 1 またはゾーン 2、または NEC によるクラス I ディビジョン 1/2) では、許可の負担が大きくなります。
ブラインドフランジをボルトで固定しても、発火源は発生しません。標準的な冷間作業許可に基づいて実行でき、通常は準備時間が大幅に短縮され、管理上のオーバーヘッドも低くなります。稼働中の施設での変更または拡張作業の場合、これは重要な考慮事項ではありません - これにより、どの閉鎖方法が物理的に実用的であるかが決まります。
5. 頻繁なメンテナンスサイクルを伴う大口径用途
大直径のライン（NPS 18 以上）の場合、溶接キャップを切り出すコストと複雑さが大幅に増加します。 DN500 ラインの溶接は、DN50 ラインの溶接と同じ操作ではありません。取り付け、予熱要件、溶接手順の認定、NDT コストはすべてパイプのサイズに応じて決まります。{6}}
これらの直径では、ANSI/ASME B16.5 フランジ、または ASME B16.47 シリーズ A (MSS SP{{4}}44) に基づく同等の大口径-が標準的な選択肢となります。なぜなら、これらのフランジを使用すると大口径の終端を溶接なしで開閉できるからです。-水処理、都市インフラ、大規模な産業用冷却システムでは、これが定期的なメンテナンスが必要な終点のデフォルトのアプローチです。
CNCJ SS ブラインド フランジ
パイプキャップがより意味のあるところ
正直な評価を行うには、溶接閉鎖が正しい選択であることを認識する必要があります。
極端な熱サイクル環境- 温度が広範囲にわたって急速かつ繰り返し変動する場所 - では、時間の経過とともにガスケットの完全性が損なわれる可能性があります。端部が溶接されているため、潜在的な故障点となるガスケットが排除されます。熱サイクルが激しい 500 度を超える用途では、機械的な単純さから溶接端が好まれることがよくあります。
非臨界低圧システムにおける真の恒久的な停止--- の配管排水、埋設給水分岐、または HVAC 凝縮水ライン - では、フランジ付きソリューションのコスト プレミアムが正当化されません。パイプの端にアクセスすることがなく、システムが 10 bar 未満で動作する場合は、溶接またはネジ付きキャップが適切な選択です。
固定かつ検証済みのレイアウトを使用したコスト重視のプロジェクト-- システム設計が完全にロックされており、アクセスは必要ありません。- 多くのクロージャ ポイントにわたって大規模に使用すると、パイプ キャップの単価が下がるという利点があります。
決定は、抽象的にどの製品が優れているかということではありません。クロージャ方法を特定のアプリケーションのアクセス要件と動作条件に一致させることが重要です。
実用的な意思決定フレームワーク
次のターミナル クロージャを指定する前に、次の質問に答えてください。
このエンドポイントで将来の拡張または再接続の可能性はありますか?「はい」の場合は、ブラインド フランジを指定します。
定期的な圧力テストのためにシステムを隔離する必要がありますか?「はい」の場合は、ブラインド フランジを指定します。
検査官や保守員は、いつでもパイプ内部にアクセスする必要がありますか?「はい」の場合は、ブラインド フランジを指定します。
設置場所は火気厳禁の危険区域に指定されていますか?「はい」の場合は、ブラインド フランジを指定します。
これは運用施設内の大きな直径の回線（NPS 12 以上）ですか？{0}「はい」の場合は、上限を選択する前に再作業コストを慎重に評価してください。
5 つの答えがすべて - 永久閉鎖なし、検査要件なし、低圧で安定した熱環境 - の場合、パイプ キャップが正しい選択である可能性があります。いずれかの答えが「はい」の場合、ブラインド フランジの長期的な運用コストは、ほとんどの場合、その高い初期価格に見合ったものになります。-
よくある質問
Q: SS ブラインド フランジは溶接パイプ キャップと同じ圧力に耐えられますか?
A: ほとんどの産業用途では、はい。 ASME B16.5 クラス 300 以上に準拠して製造された SS ブラインド フランジは、接続されたパイプと同じライン圧力を処理できると評価されています。厳しい熱サイクルと組み合わせた非常に高い圧力（クラス 1500 以上）の場合、溶接クロージャの方が構造的連続性がわずかに優れている可能性がありますが、クラス 150 からクラス 900 - までのプロセス配管の大部分をカバーする範囲では、- フランジ付きブラインド クロージャは完全な圧力定格となります。-。
Q: ブラインド フランジにはどのようなガスケット材料を使用すればよいですか?
A: ガスケットの選択は、プロセス流体、温度、圧力によって異なります。ステンレス鋼巻線とグラファイトフィラーを使用したうず巻形ガスケット (ASME B16.20) は、一般産業サービスで最も一般的な選択肢です。 PTFE-ジャケット付きガスケットは、腐食性の化学薬品の使用に適しています。リング型ジョイント (RTJ) ガスケットは、高圧クラス 900 以上に指定されています。{6}ガスケットの供給元は、特定のプロセス流体との適合性を確認する必要があります。
Q: ブラインド フランジの取り付けとパイプ キャップの溶接にはどれくらいの時間がかかりますか?
A: ブラインド フランジは、直径とボルト数に応じて通常 30 ～ 60 分で取り付けることができます。標準的な手動工具を使用し、特別な機器や冷間加工の許可を必要とせずに取り付けられます。溶接されたパイプキャップには、表面処理、取り付け、溶接（材料と壁の厚さに応じて予熱が必要な場合があります）、溶接検査、および冷却時間が必要です-。許可の取得は考慮せず、1 つの接続で通常 4 ～ 24 時間です。
Q: ANSI/ASME B16.5 フランジにはどのような規格が適用されますか?また、プロセス配管ではどの圧力クラスが最も一般的ですか?
A: ANSI/ASME B16.5 は、7 つの圧力クラス (150、300、400、600、900、1500、および 2500) にわたるサイズ NPS 1/2 から NPS 24 までのパイプ フランジおよびフランジ付き継手をカバーしています。石油およびガス、化学、および発電におけるプロセス配管の場合、クラス 150 とクラス 300 が一般的なサービスで最も頻繁に指定されています。クラス 600 以上は、動作圧力が約 50 bar を超える場合、または用途に高温の蒸気や炭化水素の使用が含まれる場合に使用されます。-
Q: 既存の溶接キャップ終端をフランジ接続に変換することは可能ですか?
A: はい、ただし 1 回の変更が必要です。{0}パイプのキャップが切り取られ、パイプの端が面取りされて準備され、溶接ネックまたはスリップオン フランジがパイプの端に溶接され、溶接が検査されます。-その時点からは、ブラインド フランジをボルトで固定したり、自由に取り外したりすることができます。変換の初期費用は、削減と上限の再設定にかかる継続的な費用と比較して、通常 2 つのメンテナンス アクセス サイクル以内に回収されます。-
CNCJ (Zhejiang Chengjiu Pipeline Co., Ltd.) は、ASME B16.5、ASME B16.47、EN 1092-1、JIS B2220、GOST、およびその他の主要な国際規格に準拠したステンレス鋼および炭素鋼のブラインド フランジを製造しています。すべての製品には EN 10204 タイプ 3.1 の材料試験証明書が付属しており、ISO 9001:2015 認定の品質管理の下で製造されています。工場は2012年に中国浙江省衢州市に設立されました。 30+ か国に輸出します。