フランジとは？フランジの種類と用途

フランジとは何か、なぜパイプシステムや機械によく使われるのか？フランジとは、2つの部品を接続、位置合わせ、強化、シールするための突起した縁、カラー、円盤状の部品のことです。配管では通常、ボルト穴の開いた丸い板を意味し、ボルトとガスケットを使って、パイプとパイプ、パイプとバルブ、ポンプ、タンクノズル、その他の機器を接合します。.

配管を切断することなくバルブを交換するメンテナンス作業員を見たことがあれば、フランジが広く使用されている主な理由をすでにご存知だろう。この「取り外しと再接続」の能力は、プラント、給水システム、船舶、建物など、ダウンタイムが高くつく場所や漏れが危険な場所であればどこでも、大きな意味を持つ。.

フランジとは？

フランジ（flange、平易な言葉でフランジという意味）とは、部品同士を接続し、多くの場合、密閉するために使用される隆起した縁または円板のことである。配管工事では、ガスケットを挟んで別のフランジにボルトで固定する標準化されたコネクターであり、正しく選択し取り付ければ、圧力、温度変化、振動に対応できるフランジ接続ができる。.

フランジが注目されるのは、3つの一般的な問題を一度に解決してくれるからだ。第一に、フランジはメンテナンスしやすい接続を提供します。第二に、適切なガスケットやボルト荷重と組み合わせることで、漏れのない密閉を実現します。第三に、機器のノズルや、パイプが信頼できる機械的接合を必要とする場所で、アライメントと強度を高めます。.

フランジ・ジョイントの仕組み

フランジジョイントは単純に見えるが、3つの部品が3つの異なる仕事をすることで機能する。フランジは荷重を支え、部品の位置合わせを維持し、ガスケットは表面のわずかな隙間を埋めて漏れを止め、ボルトは締め付けることで密閉を可能にする。.

3つのコア・コンポーネント

標準的なフランジ・ジョイントは、これを使用する：

• ボルト穴とシール面（フランジ面）を持つ2つの嵌合フランジ。.
• フランジ面の間にガスケットを1枚配置。.
• ボルト（ボルト、ナット、多くの場合ワッシャー）でジョイントを固定する。.

エンジニアでなくても、ボルトは強力なバネのようなものだと考えてください。ボルトを締め付けると、ボルトが少し伸びて2つのフランジを引き寄せ、ガスケットを圧迫するのです。.

封印の原則（明確なメンタルモデル）

シールはボルトの予圧に由来する。予圧とは、ボルトを締めたときにボルトに生じる張力のことです。その張力が圧縮力に変わり、ガスケットを圧迫します。そしてガスケットは変形し、フランジ表面の小さな傷や加工跡、凹凸を埋める。.

その後、システムが加圧される。内圧が外側に押し出され、フランジを分離しようとする。ボルトの予圧が高く、十分均一であれば、ガスケットは圧縮されたままであり、ジョイントは密閉されたままである。予圧が低すぎたり、不均等だったり、時間の経過とともに失われたりすると（ヒートサイクルがそうさせる）、漏れが始まります。.

これが、“堅い ”が必ずしも “密閉されている ”を意味しない理由である。ガスケットが間違っていたり、フランジ面が損傷していたり、ボルトの荷重が不均一であったりすると、ジョイントが締まっているように感じても漏れることがある。.

フランジ・ベース」とは何か？

フランジベースとは何ですか」と聞かれることがあるが、2つの異なる意味を持つことがある。.

機械では、ベースフランジ（マウントフランジとも呼ばれる）は、機器をフレームにボルトで固定するために使用される厚いフランジである。例えば、モーターをポンプに取り付ける場合、シャフトが一直線になるようにフランジを使用します。この場合、主な仕事は位置決め、アライメント、荷重伝達であり、圧力シールではありません。.

配管では、フランジ継手の一部としてシールと圧力封じ込めを目的としたパイプ・フランジを指すことが多い。.

加圧ラインで作業している場合、誰かがマシンマウントだとはっきり言わない限り、質問はパイプフランジに関するものだと思ってください。.

一般的なフランジの種類とそれぞれの使用時期

フランジの種類といえば、一般的なASMEスタイルの配管設計を指すことが多い。それぞれのタイプは、強度、溶接のしやすさ、位置合わせのしやすさ、取り外しのしやすさなど、わずかに異なる問題を解決するために存在する。.

多くの読者から、“6種類のフランジとは？” という質問も寄せられる。多くの工場で使われている実用的な “ビッグ6 ”のリストは、溶接ネックフランジ、スリップオン・フランジ、ソケット溶接フランジ、ねじ込みフランジ、ブラインドフランジ、重ね継手フランジである。特殊なフランジも見かけるが、この6つで日常的な作業のほとんどをカバーできる。.

溶接ネックフランジ

溶接ネックフランジは、長いテーパー状のハブを持つ（ネックフランジと気軽に言う人もいる）。パイプに突き合わせ溶接されるため、応力経路が滑らかで強度が高い。このため、高圧ライン、高温サービス、振動や温度サイクルのある場所でよく使用される。.

トレードオフはコストと労力である。ウェルドネックは適切な溶接と検査が必要。また、単純な設計よりもコストがかかる。それでも、ラインが重要で漏れが許されない場合は、このタイプが安全な選択になることが多い。.

スリップオンフランジ

スリップオン・フランジは、文字通り「パイプをフラン ジにはめ込む」ようにパイプの上をスライドさせ て溶接するもので、多くの場合、外側や場合によっては 内側にも隅肉溶接が施される。スリップオン・フランジは、位置合わせやはめ合 わせが簡単なため、取り付け速度が重要な中程度 や低重度のサービスでは一般的である。.

欠点は疲労強度である。溶接方法と荷重の流れから、激しい繰り返し荷重や非常に高い圧力と温度には適さない。.

ソケット溶接フランジ

ソケット溶接フランジには凹状のソケットがある。パイプはそのソケットに挿入され、縁を溶接される。このタイプは、コンパクトで丈夫な継手が必要な小口径配管によく使われる。.

手順やサイズによっては、強度を確保するため に1回のマルチパス隅肉溶接を行う店もある。懸念事項として知られているのは、ソケットの近 くにある小さな隙間部分である。この隙間は、 特定のサービスにおいて流体を閉じ込める可能 性があり、腐食や清浄度の要件に関係する可能 性がある。.

ネジ付きフランジ（ネジ付きフランジ）

ネジ付きフランジはネジ付きフランジとも呼ばれる。フランジ内径の内側にねじ山があるため、溶接せずにねじ付きパイプにねじ込むことができます。これは、危険区域や一時的なセットアップなど、溶接が許可されていないか、実用的でない場合に便利です。.

ねじ山がリーク経路となり、繰り返し応力がかかると弱くなる可能性があるためです。.

ブラインドフランジ

ブラインドフランジは、内径のない中実の板です。ラインの終端や機器のノズルを閉じるために使用されます。試験、検査、または将来の接続のためにセクションを分離できるため、現場で最も有用なフランジのひとつです。.

もしあなたが、“後で ”拡張する可能性のあるラインを見たことがあるなら、ブラインドフランジは設計者がその選択肢を残しておく方法であることが多い。.

ラップジョイントフランジ（スタブエンド付き）

ラップジョイントフランジは、スタブエンドと共に使用される。フランジ自体はパイプに溶接されておらず、スタブエンドの周りを回転できる緩い裏フランジのように機能します。この回転によってボルトの位置合わせが容易になり、ボルト穴が現場で完全に揃わない場合の救世主となります。.

接液部には高価な合金のスタブ・エンドを使用し、裏フランジにはプロジェクトの規則に応じて異なる材料を使用できるため、ラップ・ジョイント設計は、一部のライニングまたは特殊合金システムでも使用されます。.

特殊用途フランジ

オリフィスフランジ（流量測定用）、リデューシングフランジ（異なる口径サイズ）、メガネブラインド・スペーサー（ポジティブアイソレーション用）などもあります。これらは6大フランジほど一般的ではありませんが、特定の業界では重要です。.

直接比較：一般的なフランジタイプ

以下の表は実用的な比較であり、ルールブックではない。何が許容範囲なのかについては、各自治体の規定、使用条件、工場の基準によって決定されることに変わりはない。.

フランジ面の種類（シール面）とその理由

フランジタイプは、フランジとパイプの接続方法を示します。フェースタイプは、フランジのシール方法を示します。2つのフランジは同じサイズとクラスであっても、フランジのフェーススタイルが一致しないと、漏れやガスケットの損傷、または安全に組み立てられない継手になってしまう可能性があります。.

レイズド・フェイス（RF）

レイズド・フェイス（RF）は、工業用配管システムで非常に一般的です。盛り上がった部分は、ガスケット荷重をより小さな表面に集中させ、多くのガスケットスタイルがうまくシールできるようにします。誰かが「標準フランジ」と言うとき、プロセスプラントではRFを意味することが多い。.

フラットフェイス（FF）

フラットフェイス（FF）とは、面全体が平らで、ガスケットがより広い面積に接触することを意味します。フラット・フェイスは、低圧サービスや特定の機器材料でよく見られ、フェイスの盛り上がりによる集中応力が問題を引き起こす可能性があります。重要なのは、機器メーカーやプロジェクト規格が要求するものと一致させることです。.

リングタイプジョイント（RTJ）

リングタイプジョイント（RTJ）は、機械加工された溝と金属リングガスケットを使用しています。RTJは、正しく組み立てられた場合、非常に強力で高信頼性のシールを提供するため、高圧高温サービスに使用されます。また、シールはリング部分の金属同士の変形に依存するため、きれいな表面、正しいリングの選択、ボルトへの慎重な負荷が要求されます。.

その他のフェイススタイル（ショートカバー）

特殊なサービスでは、舌と溝や雄と雌の面を見かけることがあります。これらの設計は、ガスケットの位置決めに役立ち、シール制御を向上させることができますが、一般的なプラント配管ではあまり一般的ではありません。.

フェースタイプのマッチング（代表的なガスケットスタイルの場合）

フランジの製造方法（拡大版）

フランジの製造は、要求性能、コスト目標、生産規模によって異なる。産業用配管では、鍛造、鋳造、棒材からの機械加工の3つが最も一般的な方法で、それぞれ圧力クラスや環境に応じて利点があります。.

鍛造

鍛造フランジは、高圧、高温、疲労に敏感な配管の業界標準です。鍛造工程は、結晶粒構造をコンパクトにし、引張強度、靭性、耐漏出性を向上させます。このため、製油所、石油化学プラント、電力システム、特にANSI/ASME Class 600+の定格では、鍛造フランジが主流となっています。.

キャスティング

鋳造フランジはより経済的で、極端な機械的ストレスが予想されない低圧、非サイクルのサービスに適しています。HVAC、低圧水ライン、一般産業ユーティリティでよく見られます。鋳造はより複雑な形状を可能にしますが、その代償として衝撃強度が低下し、気孔や介在物のリスクが生じます。.

棒材・板材からの加工

OEM、特注、小ロット注文の場合、フランジは棒材または板材から直接加工できます。これにより、サイズ、内径寸法、面構成、特殊材料（二相ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン、オフショアや腐食性サービスで使用されるエキゾチック合金など）に柔軟に対応できます。.

フランジ製造における機械加工

粗形状がどのように作られるかにかかわらず、シーリングとインターフェイスの特徴は精密機械加工によって作られる：

CNC旋盤加工 - フランジの外径、内径、盛り上がった 面、ハブのテーパー、ガスケットのシールランドの 加工に使用します。CNCフライス加工 - ボルト穴、キー溝、スロッ ト、時には特注の取り付け形状に使用。ドリル＆タッピング - フランジの互換性と組立トルクに不可欠なボルトサークルパターンを作成します。溝加工 - RTJ (リングタイプジョイント) の溝やソフトガスケットシーティングチャンネル用です。表面仕上げ - ガスケットの圧縮と漏れの完全 性に必要なシール粗さを制御します。.

この加工ワークフローにより、ボルトの適切な位置合わせ、ガスケットのシール性、トルク保持のための寸法精度が保証されます。.

公差と表面要件

シール性能は、寸法公差、粗さ、表面形状に大きく依存します。例えば

レイズド・フェイス（RF）表面： → 典型的な粗さ：Ra 3.2 - 6.3 µm → マイクロバイトガスケットシーティングを促進し、流体のバイパスを防ぎます。.

RTJ溝：→金属と金属をシールするため、より厳しい公差が必要→寸法誤差は、リングガスケットの変形やリーク性能を損なう可能性がある。.

製造公差は、以下のような重要な関節の挙動に影響を与える：

ガスケットの圧縮および接触応力 ✔ リークおよびエミッション性能 ✔ ボルト予圧の再現性 ✔ 振動および繰返し疲労 ✔ 熱膨張応答

公差の管理が不十分な場合、フランジのミスアライメント、ボルトへの不均一な負荷、長期的な接合部の弛緩につながる可能性があり、これらは工業用フランジの漏れの一般的な根本原因となります。.

材料、圧力クラス、主要規格（過負荷なし）

配管システムに適したフランジを選ぶには、形状だけではありません。フランジの材質、圧力クラス、規格によって、継手が適合し、圧力を保持し、腐食に耐えられるかどうかが決まります。.

一般的なフランジ材質（よく目にするもの）

鋼は圧力、熱、衝撃によく耐えるため、多くの工場では鋼製フランジが一般的である。炭素鋼は一般的な用途に広く使用されています。ステンレス鋼とステンレス鋼フランジは、湿潤または化学的環境などの耐食性が重要な場合に使用されます。合金鋼は、温度に対する強度が必要な高温または高圧システムで使用されます。.

水道やビルサービスでは、ダクタイル鋳鉄、真鍮、銅ベースの合金も目にすることがあります。重要なポイントは単純で、接続する配管部品として承認された材料が、流体、温度、配管周辺の環境に適合していることです。.

圧力クラス-「クラス150/300/600」が意味するもの

フランジの “クラス ”は、規格の圧力と温度の限界に結びついた評価システムである。すべての状況に対して1つの固定されたPSI値ではありません。温度が上昇すると許容圧力は通常低下し、規格の表はその関係を定義しています。.

ここでは、クラスがどのように使われることが多いかをわかりやすく説明する：

正確な材質と温度については、常に規格表を確認してください。.

人々が現場で目にする基準

多くのパイプフランジは、少数の共通規格に準拠している。. ASME B16.5 ASME B16.47は大口径フランジをカバーしている。水システムは多くの場合 AWWA フランジの寸法と実務油田と坑口設備はAPI 6Aを使用することが多い。.

パイプの直径が同じに見えても、規格が異なると問題が生じることがある。ボルトの円、フランジの寸法、面の詳細が異なることがあり、部品が合わなくなったり、密閉できなくなったりすることがある。.

リークタイトネスに影響するフランジ設計と機械加工の特徴

フランジの形状に目が行きがちだが、密閉性が高いかどうかは “小さなディテール ”で決まる。フランジ設計の基本には、ボルトパターン、内径、面仕上げ、フランジの加工方法などがある。.

ボルト穴は、ボルトが結合しないように、また荷重が均等に分担されるように、適切な位置決めが必要である。フランジ内径は、乱流を減らし、不要な制限を避けるために、流路と一致させる必要がある。溶接端の準備（溶接ネック設計の開先など）は溶接品質に影響し、長期信頼性に影響する。.

ボルト穴の周囲にスポットフェーシングを施すと、ナットやボルトの頭が平らに座ります。ナットが曲がって座ると、ボルトの負荷が不均一になるためです。ガスケットが「食い込み」、密閉するためには、適切な表面テクスチャーが必要なため、フェース仕上げも重要です。粗すぎるとガスケットが切れることがあり、滑らかすぎるとガスケットの種類によっては摩擦が低下することがある。.

機械加工がこれと何の関係があるのだろう」と思われるかもしれない。特に、再現可能なフィットとシール品質のためには、多くのことが必要です。製造において、フランジはしばしば CNCフライス加工 そして CNC旋盤加工. .CNC旋盤加工は、内径や隆起面のような正確な円形形状の作成に役立ちます。CNCフライス加工は、ボルト穴のパターンやスポット面のような特徴に使用されます。CNC加工が正確であれば、フランジの位置合わせが容易になり、ボルトの収まりが良くなり、ガスケットの圧縮が均一になります。.

機械加工におけるフランジとは？

機械加工では、「フランジ」は、部品上のフランジのような特徴、つまり、何かを取り付けたり、位置決めしたり、強化したりするための面を提供する、追加されたリムやカラーを意味することもある。例えば、シャフトには、他の部品にボルトで固定できるようにフランジが加工されていることがあります。フランジは接続を助け、アライメントと荷重伝達を制御するのに役立ちます。.

フランジの使用場所：産業と実際の用途

フランジは、パイプ、バルブ、ポンプ、または容器の接続、隔離、または保守が必要なあらゆる場所で使用されます。フランジの最大の価値は、点検や修理のために取り外し可能でありながら、強力な機械的接続を実現することです。.

フランジ接続に依存している主な産業には、以下のようなものがある：

石油・ガス - 高温蒸気、原油移送、サワーガス、オフショアプラットフォーム、製油所ユニット、高圧パイプラインシステム。溶接ネックフランジとRTJフェースは、圧力とシーリングの要件から一般的に使用されています。.

化学処理 - 刺激性の強い流体、酸、腐食性環境。ステンレス鋼や合金のフランジは、化学的適合性のために選択され、多くの場合、レイズドフェイス（RF）とガスケット式シーリングが施されています。.

発電 - 蒸気ライン、タービンシステム、冷却ループ、ボイラー回路。高温と繰り返し負荷には、鍛造フランジとより高い圧力クラスが必要。.

上水・廃水処理 - 低圧配水システムおよびポンプインフラストラクチャ。スリップオンフランジとフラットフェイスフランジは、弾力性のあるガスケットと共に広く使用されています。.

HVACおよびビルサービス - 冷水ネットワーク、消火システム、 ハイドロニックループ、ポンプルーム。フランジ継手により、施工とメンテナンスが簡素化されます。.

造船・海洋 - 海水冷却ライン、燃料システム、油圧ライン、甲板機械。船舶用フランジには、耐食性と振動下での信頼性の高いシーリングが要求されます。.

産業機械およびOEM機器 - コンプレッサー、ブロワー、熱交換器、フィルター、スキッドなどでは、モジュラーアセンブリーのためにフランジ付きインターフェースを採用することがよくあります。.

これらすべての用途において、フランジは同じ核心的な問題を解決します。それは、システムを切断することなく修理できる、取り外し可能な定格圧力の機械的接合部です。.

正しいフランジの選び方（実践的選定フレームワーク）

フランジ選びは選択肢が多いため、混乱しがちです。簡単な方法は、そのサービスについて知っていることから始め、フランジがニーズに合うまで絞り込むことです。圧力システムでフランジを使用する場合は、常にシステムコードとプラント規格に合ったものを選択する必要があります。.

指定する前に知っておくべき入力

理想的なフランジを選ぶ前に、いくつかの事実が必要です。パイプの内部にはどのような流体があるのか-水、蒸気、空気、油、化学薬品？設計圧力と温度は？パイプのサイズとスケジュールは？ジョイントはメンテナンスのために頻繁に開くのか？腐食の心配はあるか、配管内部か外部の環境か？

これらの質問は基本的なことに聞こえるかもしれないが、どれかひとつでも欠けると、間違ったフランジ材料、間違ったガスケット、間違った圧力クラスにつながる可能性がある。.

ステップ・バイ・ステップの選択（シンプルで繰り返し可能）

1. 準拠規格（ASME、AWWA、API、またはプロジェクト仕様）を確認する。.
2. 設計圧力と温度に基づいて圧力クラスを選択する。.
3. フランジのタイプ（ウェルドネック、スリップオン、ねじ式、ソケット溶接、重ね継手、ブラインド）は、重要度とメンテナンスの必要性に基づいて選択する。.
4. フェースタイプを選択し、信頼性の高いシールのために最適なガスケットを決定する。.
5. 材料の適合性（流体、腐食、外部環境）を確認し、フランジを外部条件（塩気や化学洗浄など）にも適合させる。.

この順序は、よくある失敗を避けるのに役立つ。フランジ・タイプを使い慣れたものだからと選び、間違ったサービスで無理に使おうとするのだ。.

2つの短い例（実戦的思考）

工場の冷却水ラインを想像してほしい。通常、条件は中程度である。配管は、洗浄やポンプ交換のために開放する 必要があるかもしれません。このような場合、多くの工場では、圧力、 ポンプ付近の振動、および現場の規則に応じて、 コストと保守性のバランスを考慮した実用的なフランジ 設計を配管システムに選択します。ガスケットの選択は、水に対する信頼性の高いシーリングと合理的なボルトトルクに重点を置く傾向があります。.

高温の蒸気や、毎日加熱と冷却を繰り返すラインを想像してみてほしい。このようなサイクルは、ボルトを弛緩させ、接合部にストレスを与えます。このような用途では、曲げや疲労に強い溶接ネックフランジが一般的に使用される。適切なフェース・タイプとガスケットは、数回のヒート・サイクル後に継手から漏れが生じないよう、温度にも適合していなければならない。.

取り付けとメンテナンスの基本（ほとんどの漏れの原因は何か）

フランジ漏れの多くは、“悪い部品 ”が原因ではない。小さな取り付けの問題が積み重なって起こるのだ。夜勤中にフランジ漏れを追ったことがある人なら、どれほどイライラさせられるかわかるだろう。.

組み立てチェックリスト（現場で役立つステップ・バイ・ステップ）

1. フランジ面に汚れ、錆、へこみ、深い傷がないか点検する。清掃する。.
2. ガスケットのサイズと材質が正しいことを確認し、フランジ面の中央に配置する。.
3. フランジを無理に合わせずに、配管の位置を合わせてください。無理に合わせると継手が曲がってしまいます。.
4. まずボルトを取り付け、ナットを手で締める。.
5. 星形／十字形パターンで段階的に締め付ける（例：ぴったりパス、中トルクパス、最終トルクパス）。.
6. 現場での慣例に従い、同じパターンで締め付け具合を再チェックする。.

高度な工具を使わなくても、この段階的なアプローチによって、シーリングの要であるガスケットの圧縮を均一にすることができる。.

2つのフランジの接続方法（平易な説明）

2つのフランジを接続するには、正しいガスケットを挟んで2つのフランジ面を合わせ、ボルト穴にボルトを通し、ガスケットが均等に圧縮されるように十字型にナットを締める。フランジを全周にわたって均等に固定することが目的であり、片側を強く締めてもう片側が緩むようなことはしない。.

よくある間違いと症状

締め付けにムラがあるのは、よくある問題のひとつです。ある部分がきつく締め付けられると、ガスケットはそこでつぶれ、他の部分では緩んだままになり、漏れの経路につながる可能性がある。圧縮されたガスケットを再利用することもよくある問題で、ガスケットは一度つぶれてヒートサイクルされると、再びシールするほどには回復しないことが多い。ミスアライメントも大きな問題だ。パイプがフランジ上で横に引っ張られると、ガスケットは片側に負荷がかからなくなり、“良いトルク ”でも漏れる。”

一般的なフランジの問題（故障モード）＋予防策

ガスケット、ボルト荷重、フランジ面、あるいは周囲のパイプ支持といった観点から考えると、フランジトラブルを理解するのは容易である。.

ガスケットの吹き抜けは、圧力やガスケットの支持不良によってガスケットがジョイントから押し出されることで起こりますが、多くの場合、ガスケットのタイプやフェースタイプの間違い、ボルト荷重の不均一などが関係しています。ボルト荷重は、弛緩、振動、温度サイクルにより、時間とともに低下することもあります。そうなると、ガスケットは圧縮を失い、小さな漏れが始まります。.

腐食も重要だ。腐食したボルトは強度を失い、適切な予圧を保てなくなる可能性がある。ガスケット周辺やワッシャーの下に隙間腐食が生じると、摩擦や荷重の分担が変化します。ガスケットの表面には、キズや穴、反りなどの損傷があり、新しいガスケットを使用しても適切な密閉性を保つことができません。表面処理が可能な場合もありますが、交換した方が安全な場合もあります。.

予防は通常、正しい選択と一貫した組み立ての組み合わせである。サービスに適合したフランジを選択し、ガスケットにフェースタイプを適合させ、配管を支持し整列させることで外部配管荷重を回避する。熱サイクルが予想される場合は、ガスケットの材質とボルトの手順に特に注意を払い、温度変化後も接合部が堅固に保たれるようにする。.

メカニカルフランジ、メカニカルジョイント、そして「フランジは継手か？“

これらの用語は混同されがちなので、分けて考えることが助けになる。.

メカニカルフランジとは、機械的なコネクターとして使用されるフランジのことで、多くの場合ボルトで固定されているため、部品を結合したり、後で分離したりすることができます。パイプフランジは非常に一般的な種類ですが、回転機器、ガード、ハウジング、マウントプレートなどでもメカニカルフランジを見かけます。.

メカニカル・ジョイントとは、より広い意味である。溶接やろう付けではなく、機械的な手段（ボルト、クランプ、スレッド、カップリング）によって作られた継手を意味する。つまり、フランジ・ジョイントはメカニカル・ジョイントの一種であるが、唯一のタイプではない。.

フランジは機械的継手か？プラントの日常会話では、フランジを継手のように扱うことがある。厳密に言えば、多くの “継手 ”は方向を変えたり、流れを分岐させたりしますが（エルボー、ティー、レデューサー）、フランジはコネクターのインターフェースです。それでも、調達リストでは、フランジはどちらも配管部品であるため、継手と一緒にグループ化されているのを目にすることがある。.

メカニカル・ジョイントとフランジの比較（単純比較）

フランジ・ジョイントは、2つのフランジ、ガスケット、ボルトを使用する。メカニカル・ジョイント」は、カップリング、クランプコネクター、ガスケット付きスリーブなどの場合もある。重要な点は、フランジは、より大きな「メカニカル・ジョイント」ファミリーの中の特定のジョイントスタイルの一つであるということです。.

ユニオンジョイントとフランジジョイント（違いは？）

ユニオン・ジョイントは、通常はユニオン・ナットを回すことで素早く分解できる小さなコネクターである。小口径の配管や計器管によく使われる。フランジジョイントは、円の周りに複数のボルトを使用し、より大きなパイプサイズや高負荷の状況で一般的です。.

簡単に言えば、ユニオンは小さなパイプには速く、コンパクトですが、フランジジョイントに比べ、非常に大きな荷重や大きな直径を扱う能力は通常劣ります。フランジジョイントは組み立てに時間がかかりますが、太いパイプや大きな力にも対応できます。.

結論フランジ vs 溶接 vs メカニカルジョイント vs カップリング

フランジ継手は、永久溶接継手とクイックコネクトメカニカルカップリングの中間に位置します。.

主な比較ポイント

• 溶接との比較フランジは修理や交換が容易ですが、ガスケットのシールとボルトの予圧を必要とする潜在的な漏れ経路が発生します。.
• メカニカルカップリングとの比較フランジは、より高い圧力と温度に対応し、より標準化されたサイズに準拠しています。.
• ねじ接続と比較してフランジはかじりリスクを低減し、大口径に適しています。.

この種の比較は、エンジニアが流体、圧力、温度、メンテナンス戦略に基づいて適切なジョイントタイプを選択するのに役立ちます。.

結論

フランジとは何か？フランジとは、2枚のフランジ、ガスケット、ボルトを使用して、2つの部品（特に配管）を接続、整列、強化、シールするために使用されるリムまたはディスクのことです。.

フランジがなぜ使われるのか、ガスケットの圧縮とボルトの予圧によってどのようにシールが作られるのか、フランジの種類とフェースの種類によって継手が扱えるものがどのように変わるのか、これではっきりとお分かりいただけたと思います。また、なぜ規格、フランジ寸法、フランジ材料が重要なのか、なぜ慎重な取り付けがクリーンな始動と頑固な漏れの違いになることが多いのか、もご理解いただけたと思います。.

よくあるご質問

参考

https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b16-5-pipe-flanges-flanged-fittings-nps-1-2-nps-24-metric-inch-standard

https://store.awwa.org/AWWA-C207-23-Steel-Pipe-Flanges-for-Waterworks-Service-Sizes-4-In.-Through-144-In.-100-mm-Through-3-