티타늄 플랜지 압력 등급: 압력, 온도 및 등급 선택 가이드

압력 등급만 보고 티타늄 플랜지를 선택하는 것은 오해를 불러일으킬 수 있습니다. 티타늄 플랜지의 압력 등급은 작동 온도, 재질 사양 및 적용 표준에 따라 달라질 수 있기 때문입니다. 이러한 요소를 간과하면 시스템 작동 조건에 맞지 않는 플랜지를 선택하게 될 수 있습니다.

티타늄 플랜지의 압력 등급은 얼마입니까?

에이 티타늄 플랜지 pressure rating is the maximum pressure the flange is allowed to handle at a specified temperature, material, and pressure class. It is not one fixed pressure for every condition. For example, if a flange can handle 500 psi at 100°F, you cannot assume it can still handle 500 psi when the temperature rises to 500°F.

온도가 높을수록 허용 압력이 낮아질 수 있습니다. 따라서 압력 등급의 숫자만으로는 플랜지가 견딜 수 있는 정확한 압력을 알 수 없습니다. 예를 들어, 클래스 300 플랜지는 단순히 300psi의 압력을 견딜 수 있다는 의미가 아닙니다. 플랜지 재질과 작동 온도에 적용되는 압력-온도 등급을 확인해야 합니다.

티타늄 플랜지의 압력 등급은 어떻게 결정되나요?

티타늄 플랜지가 안전하게 견딜 수 있는 압력을 결정하려면 여러 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 압력 등급 하나만으로 모든 용도에 적합하다고 단정할 수는 없습니다. 아래에는 티타늄 플랜지의 압력 등급을 결정하는 데 고려해야 할 몇 가지 요소가 자세히 설명되어 있습니다.

티타늄 소재 등급

티타늄 플랜지는 다음과 같은 종류로 제공됩니다. 다른 등급, 그리고 등급은 적용 가능한 압력 등급을 결정할 때 중요합니다. 예를 들어, 제조업체는 일반적으로 다음과 같은 정보를 제공합니다. 2등급 티타늄 플랜지 그리고 5등급 티타늄 플랜지는 ASTM B381 규격을 준수해야 합니다. 따라서 정격은 모든 티타늄에 대한 일반적인 정격으로 간주하는 것이 아니라, 선택하는 티타늄 플랜지의 규격과 일치해야 합니다.

작동 온도

온도는 플랜지가 견딜 수 있는 압력을 감소시킬 수 있습니다. 예를 들어, 200°F(약 93°C)에서 600psi(약 96kg/h)를 견딜 수 있는 플랜지라도 약 500°F(약 260°C)의 고온에서는 견디지 못할 수 있습니다. 따라서 플랜지의 정격 압력은 실온 값이 아닌 시스템의 실제 온도에서 확인하는 것이 중요합니다.

압력 등급

압력 등급은 플랜지를 선택할 때 출발점이 됩니다. 일반적인 ASME B16.5 등급에는 150, 300, 400, 600, 900, 1500 및 2500이 있습니다. 등급 번호 자체가 플랜지가 해당 압력(psi)을 견딜 수 있다는 것을 의미하는 것은 아닙니다. 대신, 등급과 해당 재질 및 온도 등급을 함께 사용하여 허용 압력을 결정합니다.

플랜지 크기 및 디자인

플랜지의 크기와 설계 또한 해당 표준을 준수해야 합니다. ASME B16.5는 플랜지 및 플랜지형 피팅의 치수를 규정하고 있으며, 플랜지 유형마다 요구되는 치수가 다릅니다. 따라서 플랜지의 크기, 유형 및 압력 등급이 배관 시스템 및 해당 표준과 일치하는지 항상 확인해야 합니다.

압력-온도 등급

압력-온도 등급은 이러한 요소들을 종합적으로 고려한 것입니다. 특정 재질과 압력 등급에 대해 지정된 온도에서 허용되는 최대 작동 압력을 나타냅니다. 따라서 이 등급을 시스템의 실제 압력 및 온도와 비교하여 선택한 티타늄 플랜지가 의도된 작동 조건에 적합한지 판단할 수 있습니다.

티타늄 플랜지 압력-온도 등급표

티타늄 5등급 플랜지 압력-온도 등급

온도 °F	클래스 150(psi)	클래스 300(psi)	클래스 400(psi)	클래스 600(psi)	클래스 900(psi)	클래스1500(psi)	클래스 2500(psi)
-20에서 100까지	275	720	960	1440	2160	3600	6000
200	230	600	800	1200	1800	3000	5000
300	205	540	720	1080	1620	2700	4500
400	190	495	660	995	1490	2485	4140
500	170	465	620	930	1395	2330	3880
600	140	435	580	875	1310	2185	3640
650	125	430	575	860	1290	2150	3580
700	110	425	565	850	1275	2125	3540
750	95	415	555	830	1245	2075	3460
800	80	405	540	805	1210	2015	3360
850	65	395	530	790	1190	1980	3300
900	50	390	520	780	1165	1945	3240
950	35	380	510	765	1145	1910	3180
1000	20	320	430	640	965	1605	2675
1050	20	310	410	615	925	1545	2570
1100	20	255	345	515	770	1285	2145
1150	20	200	265	400	595	995	1655
1200	20	155	205	310	465	770	1285
1250	20	115	150	225	340	565	945
1300	20	85	115	170	255	430	715
1350	20	60	80	125	185	310	515
1400	20	50	65	95	145	240	400
1450	15	35	45	70	105	170	285
1500	10	25	35	55	80	135	230

등급별 티타늄 플랜지 압력 등급

티타늄 플랜지는 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500 등 다양한 압력 등급으로 제공됩니다. 필요한 등급은 시스템의 온도 및 압력 요구 사항에 따라 달라집니다. 아래 그림은 위 표의 등급 간 비교를 위해 제시된 5등급 티타늄 플랜지 데이터입니다.

150반

클래스 150은 이 범위에서 다루는 ASME B16.5 압력 등급 중 가장 낮은 등급입니다. 5등급 티타늄의 경우, 위의 압력-온도 표는 -20°F에서 100°F까지 275psi, 500°F에서 170psi를 나타내므로, 등급 번호만으로 클래스 150 플랜지를 선택해서는 안 되는 이유를 알 수 있습니다.

300반

클래스 300은 동일 조건에서 클래스 150보다 약간 더 높은 허용 압력을 제공합니다. 표에는 -20°F에서 100°F까지는 720psi, 500°F에서는 465psi로 나와 있습니다. 시스템이 더 높은 온도에서 작동하는 경우, 클래스 300이라는 명칭에만 의존하지 말고 해당 온도에서의 정격 압력을 확인하십시오.

클래스 600

클래스 600은 클래스 150 및 300보다 더 높은 압력을 처리하도록 설계되었습니다. 동일한 자료에 따르면, 허용 압력은 -20°F에서 100°F까지 1,440psi이고 500°F에서는 930psi입니다. 하지만 해당 클래스가 적합한지 여부를 판단하기 전에 실제 작동 온도를 확인해야 합니다.

클래스 900

클래스 900은 동일한 온도 조건에서 클래스 600에 비해 훨씬 높은 압력 등급을 제공합니다. 압력 등급은 -20°F에서 100°F까지 2,160psi, 500°F에서 1,395psi입니다. 실제 허용 압력은 해당 압력-온도 등급을 기준으로 확인해야 합니다.

클래스 1500

배관 시스템에 매우 높은 압력 등급이 요구되는 경우, 1500 등급이 필요합니다. 해당 표에 따르면 -20°F에서 100°F까지는 3,600psi, 500°F에서는 2,330psi의 압력을 견딜 수 있습니다. 하지만 모든 1500 등급 티타늄 플랜지가 정확히 이러한 등급을 충족하는 것은 아닙니다. 재질 사양과 사용 온도가 해당 등급표를 준수해야 합니다.

클래스 2500

클래스 2500은 ASME B16.5에서 다루는 플랜지 크기 중 가장 높은 압력 등급입니다. 표에는 -20°F에서 100°F까지 6,000psi, 500°F에서 3,880psi로 명시되어 있습니다. ASME B16.5는 클래스 2500 플랜지를 NPS 1/2에서 NPS 12까지로 제한하므로 크기와 표준 요구 사항을 확인해야 합니다.

티타늄 플랜지에 대한 표준 및 사양

티타늄 플랜지를 선택할 때, 표준은 제품이 충족해야 하는 요구 사항을 알려줍니다. 압력 등급, 재질 사양 및 플랜지 치수와 관련하여 다음 세 가지 표준을 조사 과정에서 접하게 될 수 있습니다. 그러나 이러한 표준이 모든 티타늄 플랜지에 동일하게 적용되는 것은 아닙니다.

ASME B16.5

ASME B16.5는 해당 크기 범위 내의 티타늄 플랜지를 검사하는 데 사용되는 주요 플랜지 표준입니다. 이 표준은 NPS 1/2부터 NPS 24까지의 압력-온도 등급, 재질, 치수, 공차, 마킹, 시험 및 플랜지 접합부를 다룹니다. 또한 NPS 1/2부터 NPS 12까지의 Class 150부터 1500, 그리고 Class 2500도 포함합니다. 티타늄 플랜지의 압력 등급을 확인할 때는 해당 재질과 압력 등급이 표준의 요구 사항과 일치하는지 확인해야 합니다.

ASTM B381

ASTM B381은 플랜지 압력 등급 표준이 아니라 재료 사양입니다. 이 표준은 티타늄을 포함합니다. 티타늄 합금 단조품을 생산하고 지정된 등급에 대한 화학 조성 및 기계적 특성과 같은 요구 사항을 설정합니다. 예를 들어, Titanium Industries는 ASTM B381 F2 및 ASME SB-381에 따라 2등급 티타늄 플랜지를 제공합니다.

플랜지를 점검할 때는 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. ASTM B381은 티타늄 단조 재질에 대한 정보를 제공하는 반면, ASME B16.5는 플랜지의 치수 및 압력-온도 등급을 다룹니다. 따라서 제품이 이러한 표준을 준수하여 제조된 경우 두 가지 사양을 모두 확인해야 합니다.

ASME B16.47

ASME B16.47은 NPS 26부터 NPS 60까지의 대구경 강판 플랜지를 다룹니다. 이 규격에는 압력-온도 등급, 재질, 치수, 공차, 마킹 및 시험이 포함되며, 등급 등급은 75부터 900까지입니다. 이 규격은 특히 대구경 강판 플랜지에 초점을 맞추고 있으므로 일반 티타늄 플랜지의 표준으로 간주해서는 안 됩니다.

프로젝트에 대구경 티타늄 플랜지가 사용되는 경우, 플랜지 크기가 크다는 이유만으로 B16.47 규격이 적용된다고 가정하지 마십시오. 먼저 프로젝트에 명시된 재료와 적용 가능한 설계 표준을 확인하십시오.

적합한 티타늄 플랜지 압력 등급 선택 방법

적절한 압력 등급을 선택하는 것은 시스템의 작동 조건에서 시작됩니다. 플랜지가 견딜 수 있는 압력과 온도를 확인한 다음, 이러한 조건에 맞는 티타늄 등급, 압력 등급, 크기, 설계 및 적용 가능한 표준을 선택해야 합니다. 시스템에 적합한 티타늄 플랜지 압력 등급을 선택하기 위해 다음과 같은 사항을 고려해야 합니다.

설계 압력을 결정하십시오.

먼저 배관 시스템 환경에서 플랜지가 견딜 수 있는 최대 압력을 확인하십시오. 시스템이 시동, 정지 또는 기타 예측 가능한 상황 중에 더 높은 압력에 노출될 수 있는 경우 정상 작동 압력만 사용해서는 안 됩니다. 설계 압력은 해당 부품에 대해 예상되는 가장 가혹한 압력 및 온도 조합을 나타내야 합니다.

설계 온도를 결정하십시오.

시스템에 사용할 티타늄 플랜지의 압력 등급을 선택할 때는 설계 압력에서 플랜지가 견딜 수 있는 최고 온도를 확인해야 합니다. 허용 압력은 온도 변화에 따라 달라질 수 있으므로, 해당 온도에서의 등급을 반드시 확인해야 합니다.

티타늄 등급을 확인하십시오

압력 등급을 선택하기 전에 정확한 티타늄 등급과 재질 사양을 확인해야 합니다. 티타늄 플랜지는 2등급과 5등급을 포함한 다양한 등급으로 제공되며, 제조업체는 이러한 등급을 별도로 지정합니다. 압력 등급이 사용 중인 재질 사양과 일치하는지 확인하십시오.

적절한 압력 등급을 선택하십시오

설계 압력, 온도 및 재질을 파악한 후에는 해당 압력 등급표를 사용하여 필요한 조건을 충족하는 압력 등급을 선택하십시오. 압력 등급 번호가 동일한 압력(psi)을 나타낸다고 가정하지 마십시오.

플랜지 크기 및 디자인을 확인하십시오

플랜지의 공칭 크기, 내경, 유형, 표면 처리 및 기타 치수 요구 사항을 해당 표준 및 배관 연결부에 맞춰 확인하십시오. 볼트 원 직경, 구멍 개수, 플랜지 두께, 개스킷 또는 표면 처리 요구 사항과 같은 세부 사항을 확인한 후 선택하는 것이 좋습니다.

적용 가능한 표준을 확인하십시오

플랜지가 시스템에 필요한 표준 치수를 충족하는지 확인하십시오. 예를 들어, ASME B16.5는 압력-온도 등급 및 플랜지 치수를 규정하고 있으며, ASTM B381은 티타늄 및 티타늄 합금 단조품에 대한 규격을 다룹니다. 재질 및 치수 표준은 필요한 사양과 일치해야 합니다.

운영 환경을 고려하십시오.

마지막으로, 작동 중에 플랜지가 어떤 환경에 노출될지 확인해야 합니다. 유체, 부식 조건, 온도 및 기타 작동 요구 사항은 필요한 티타늄 등급과 플랜지 사양에 영향을 미칠 수 있습니다.

자주 묻는 질문

티타늄 플랜지가 정격 압력 이상의 압력에 노출되면 어떻게 될까요?

티타늄 플랜지가 허용 압력 이상의 압력에 노출되면 플랜지와 연결부에 과도한 응력이 발생하여 영구적인 변형, 개스킷 누출, 균열 또는 심지어 플랜지 파손이 발생할 수 있습니다.

볼트 재질이 티타늄 플랜지의 압력 등급에 영향을 미치나요?

예. 볼트 재질은 티타늄 플랜지 연결부의 내압성에 영향을 미칠 수 있습니다. 작동 조건에서 가스켓 밀봉을 유지하는 데 필요한 충분한 체결력을 볼트가 제공하지 못할 경우 그렇습니다. 따라서 플랜지, 볼트, 가스켓 및 연결부가 전체 조립체로서 의도된 압력 및 온도 조건에 적합한지 항상 확인해야 합니다.

플랜지 압력 등급과 설계 압력의 차이점은 무엇입니까?

플랜지 압력 등급은 해당 표준에 따라 특정 온도, 재질 그룹 및 압력 등급에서 플랜지가 견딜 수 있는 최대 허용 압력입니다.

반면에 설계 압력은 의도된 사용 조건에 맞춰 배관 시스템이나 구성 요소를 설계할 때 사용하는 압력입니다. 간단히 말해, 설계 압력은 시스템 설계 요구 사항이며, 플랜지 압력 등급은 특정 조건에서 플랜지에 대해 설정된 성능 기준입니다.

온도가 상승함에 따라 허용 압력이 감소하는 이유는 무엇입니까?

일반적으로 온도가 상승함에 따라 재료의 기계적 강도가 감소하기 때문에 허용 압력은 온도가 올라갈수록 낮아집니다. 즉, 플랜지 재료가 응력을 견디는 능력이 떨어지면 적절한 안전 여유를 유지하기 위해 허용 압력도 낮아집니다. 이것이 바로 플랜지 압력 등급이 고정된 압력 값이 아닌 압력-온도 등급으로 표시되는 이유입니다.

티타늄 플랜지 압력-온도 등급표는 어떻게 읽나요?

티타늄 플랜지의 압력표를 읽으려면 먼저 플랜지 압력 등급과 해당 티타늄 재질 또는 재질 그룹을 확인해야 합니다. 그런 다음 표에서 작동 또는 설계 온도를 찾고 해당 최대 허용 압력을 확인합니다. 즉, 티타늄 등급 → 압력 등급 → 작동 온도 → 허용 압력 순서로 확인합니다.

부식은 티타늄 플랜지의 장기 내압 등급에 어떤 영향을 미칠까요?

부식은 재질 손실, 구멍, 균열 또는 기타 형태의 손상을 유발할 경우 플랜지의 장기적인 압력 지지 능력을 저하시킬 수 있습니다. 플랜지에서 재질이 손실되면 두께와 구조적 강도가 감소하여 동일한 작동 압력 하에서 응력이 증가합니다.

하지만 티타늄은 다양한 환경에서 뛰어난 내식성을 가지고 있으므로, 부식으로 인한 압력 열화는 일반적으로 기존 금속에 비해 티타늄 플랜지에서 문제가 되지 않습니다.

결론

Now you know that getting the right titanium flange pressure rating requires more than choosing a pressure class. By considering the conditions the flange will face in operation and following the guidance discussed in this article, you can make a more informed titanium flange pressure rating choice for your system.THT not only manufacture titanium flange, also produce 티타늄 엘보우, titanium tee,titanium stub end,titanium reducer，titanium end cap， 티타늄 볼트 etc. If you have such request, welcome to contact us.