용접 넥 파이프 플랜지에서 플랜지 변형의 이유는 무엇입니까?

용접 넥 파이프 플랜지 공급 업체로서 플랜지 변형에 관한 수많은 문의를 받았습니다. 이 문제는 사용자에게 두통 일뿐 만 아니라 우리와 같은 공급 업체의 깊이 탐색에서 요구하는 주제이기도합니다. 이 블로그에서는 용접 넥 파이프 플랜지에서 플랜지 변형의 다양한 이유를 살펴 보겠습니다.

1. 용접 공정

용접은 용접 넥 파이프 플랜지의 설치 및 제조에 중요한 단계입니다. 잘못된 용접 기술은 상당한 변형으로 이어질 수 있습니다.

1.1 불균일 한 열 분포

용접 과정에서 열이 플랜지와 파이프를 가로 질러 균등하게 분포되지 않으면 플랜지의 다른 부분이 다른 속도로 확장되고 수축 될 수 있습니다. 예를 들어, 용접의 한쪽이 다른 쪽보다 더 강하게 가열되면 가열 된면이 더 많이 확장됩니다. 금속이 냉각되면, 고르지 않은 수축은 내부 응력을 생성하여 플랜지 변형을 초래할 수 있습니다.

사용 된 용접 방법의 유형도 역할을합니다. 수동 아크 용접과 같은 일부 용접 공정은 자동 용접 공정에 비해 불균일 한 열 분포가 발생하기 쉽습니다. 자동화 된 공정은 열 입력을보다 정확하게 제어하여 고르지 않은 확장 및 수축의 위험을 줄일 수 있습니다.

1.2 용접 시퀀스

용접이 제조되는 시퀀스도 마찬가지로 중요합니다. 용접 시퀀스가 ​​제대로 계획되지 않으면 내부 응력이 축적 될 수 있습니다. 예를 들어, 다른쪽에 적절한 카운터 균형 용접없이 플랜지의 한쪽에 큰 스케일 용접이 이루어지면 플랜지가 구부리거나 뒤틀릴 수 있습니다. 우물 - 설계된 용접 시퀀스는 내부 응력이 용접 공정 전체에 걸쳐 고르게 분포되고 최소화되도록해야합니다.

2. 재료 특성

용접 넥 파이프 플랜지에 사용되는 재료의 특성은 변형에 대한 감수성에 크게 영향을 줄 수 있습니다.

2.1 물질 경도 및 연성

연성이 낮고 경도가 높은 재료는 스트레스 하에서 변형 될 가능성이 높습니다. 예를 들어, 일부 높은 강도 강은 강도가 탁월하지만 연성이 상대적으로 열악 할 수 있습니다. 용접 또는 작동 중에 외부 힘 또는 내부 응력에 적용될 때, 이들 재료는 균열 또는 변형에 더 쉽다.

반면, 연성이 높은 재료는 상당한 변형없이 응력을 더 잘 흡수하고 분배 할 수 있습니다. 그러나, 그들은 강도가 낮을 ​​수 있으므로 용접 넥 파이프 플랜지의 재료를 선택할 때 강도와 연성 사이에 균형이 닿아 야합니다.

2.2 물질 불균일성

플랜지에 사용 된 재료에 조성물 또는 입자 구조의 변화와 같은 불균일성이있는 경우, 고르지 않은 기계적 특성을 유발할 수 있습니다. 이러한 불균일성은 플랜지의 다른 부분이 응력에 다르게 반응하여 변형을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 스틸 플랜지에 탄소 함량이 높은 영역은 주변 지역보다 단단하고 부서지기 때문에 스트레스 하에서 금이 가거나 변형 될 가능성이 높아질 수 있습니다.

3. 설치 및 어셈블리

용접 넥 파이프 플랜지의 부적절한 설치 및 조립도 변형을 유발할 수 있습니다.

3.1 오정렬

설치 과정에서 플랜지와 파이프가 제대로 정렬되지 않으면 플랜지에 추가 응력이 생길 수 있습니다. 예를 들어, 파이프가 플랜지 보어의 중앙에 있지 않으면 용접이 고르지 않고 플랜지는 편심 하중이 적용됩니다. 이러한 편심 하중으로 인해 플랜지가 시간이 지남에 따라 구부리거나 왜곡 될 수 있습니다.

3.2 오버 - 볼트 조임

플랜지의 볼트를 조일 때, 토크가 고르게 적용되지 않거나 볼트가 끝나면 조이면 플랜지 변형으로 이어질 수 있습니다. 오버 - 조임은 플랜지에 과도한 압축력을 유발하여 뒤틀 리거나 갈라 질 수 있습니다. 제조업체의 권장 토크 값을 따르고 적절한 볼트 조임 절차를 사용하여 균일 한 응력 분포를 보장하는 것이 필수적입니다.

4. 운영 조건

용접 넥 파이프 플랜지가 작동하는 조건은 또한 변형에 기여할 수 있습니다.

4.1 압력 및 온도

높은 압력 및 고온 환경은 플랜지 재료가 확장되고 수축 될 수 있습니다. 플랜지가 이러한 열 및 압력 사이클을 견딜 수 있도록 설계되지 않은 경우 시간이 지남에 따라 변형 될 수 있습니다. 예를 들어, 증기 파이프 라인에서 고온과 압력으로 인해 플랜지가 팽창 할 수 있습니다. 시스템이 냉각되면 수축이 균일하지 않아 변형이 발생할 수 있습니다.

4.2 진동 및 동적 하중

산업 응용 분야에서 파이프와 플랜지는 종종 진동 및 동적 하중에 적용됩니다. 이러한 진동은 플랜지 재료에 피로를 유발하여 시간이 지남에 따라 균열과 변형을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 펌핑 시스템에서, 펌프에 의해 생성 된 진동은 플랜지로 전송되어 느슨해 지거나 변형 될 수있다.

5. 부식

부식은 플랜지 변형으로 이어질 수있는 또 다른 요인입니다.

5.1 균일 한 부식

균일 한 부식은 플랜지의 전체 표면이 부식성 환경에 노출 될 때 발생합니다. 금속이 점차적으로 먹으면 플랜지의 두께가 감소합니다. 더 얇은 플랜지는 응력 하에서 변형에 더 취약합니다. 예를 들어, 해양 환경에서 바닷물은 용접 넥 파이프 플랜지에 균일 한 부식을 일으켜 구조적 무결성을 줄일 수 있습니다.

5.2 구덩이 부식

구덩이 부식은 더 국한된 형태의 부식입니다. 그것은 플랜지 표면에 작은 구덩이를 만들어 스트레스 농축기 역할을 할 수 있습니다. 이러한 응력 농도는 특히 플랜지에 외부 하중이 적용될 때 균열 및 변형을 유발할 수 있습니다.

이러한 문제를 해결하는 방법

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참조

• ASME B16.5- 파이프 플랜지 및 플랜지 피팅.
• API 6A- 웰 헤드 및 크리스마스 트리 장비 사양.
• ISO 7005- 파이프, 밸브, 피팅 및 액세서리 용 금속 플랜지.