나사식 플랜지 (TH FL, Threaded Flange)

나사식 플랜지(Threaded Flange)는 플랜지에 나사산이 가공되어 있는 타입으로 용접 없이 Counter Thread에 연결할 수 있는 방식으로, 설치가 간편하고 특정 환경에서 유용하게 사용이 가능합니다.

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1. 나사식 플랜지란?

나사식 플랜지는 내부에 나사산이 가공된 플랜지로, 배관 끝단에 외부 나사가 있는 파이프와 결합하여 연결됩니다. 이 방식은 배관과 직접 용접할 필요가 없기 때문에 설치와 유지보수가 간편하며, 특히 고온·고압 환경이 아닌 저압 시스템에서 효과적으로 사용됩니다.

나사식 플랜지는 "Screwed Flange" 또는 **"Threaded Flange"**라고도 불리며, 일반적으로 NPT (National Pipe Thread) 또는 BSP (British Standard Pipe) 나사산 규격이 적용됩니다.

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2. 나사식 플랜지의 장점과 단점

1) 장점

1. 용접 불필요
   • 용접 작업이 필요하지 않아 화재 위험이 있는 환경에서도 안전하게 설치할 수 있습니다.
   • 따라서 시공이 간편하고 비용이 절감됩니다.
2. 설치 및 유지보수 용이
   • 플랜지를 쉽게 분리하고 다시 체결할 수 있어 유지보수 및 교체 작업이 간편합니다.
   • 기존 배관을 절단하지 않고도 플랜지를 제거하거나 변경할 수 있습니다.
3. 배관 응력 감소
   • 용접 방식과 달리 열 변형이 발생하지 않아 배관의 응력 집중을 방지할 수 있습니다.

2) 단점

1. 고압 및 고온 환경에 부적합
   • 나사식 연결 방식은 높은 압력과 온도 조건에서 밀봉성이 낮아질 수 있습니다.
   • 산업 표준에서는 일반적으로 Class 300(약 40 Bar) 이하의 압력에서 사용하도록 권장합니다.
2. 누설 위험 증가
   • 나사산 사이로 미세한 틈이 생길 수 있어 장기적인 사용 시 누설 가능성이 증가할 수 있습니다.
   • 진동이 많은 환경에서는 체결부가 느슨해질 위험이 있습니다.
3. 배관 직경 제한
   • 주로 소구경 배관(DN 50 이하)에서 사용되며, 대구경 배관에는 적합하지 않습니다.

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3. 나사식 플랜지의 주요 적용 분야

1) 저압 유체 및 가스 배관

나사식 플랜지는 저압의 물, 공기, 가스, 오일 등이 흐르는 배관 시스템에서 널리 사용됩니다. 일반적으로 상업용 건물, 소형 공장, 공조 시스템 등에 적용됩니다.

2) 가연성 유체를 취급하는 산업

용접 작업이 화재나 폭발 위험을 초래할 수 있는 산업(예: 정유 및 가스 산업)에서는 나사식 플랜지를 선호하기도 합니다. 용접 없이 배관을 연결할 수 있기 때문에 안전성을 높이는 데 기여합니다.

3) 유지보수가 잦은 설비

정기적인 점검과 부품 교체가 필요한 펌프, 압력계, 밸브 시스템에서도 나사식 플랜지가 사용됩니다. 유지보수가 용이하여 장비 관리가 편리합니다.

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4. 나사식 플랜지의 재질 및 표준 규격

1) 일반적인 재질

• 탄소강(Carbon Steel): ASTM A105, A350 LF2 (저온용)
• 스테인리스강(Stainless Steel): ASTM A182 F304, F316 (부식 저항)
• 합금강(Alloy Steel): ASTM A182 F11, F22 (고온·고압용)
• 동합금(Copper Alloy): ASTM B62 (해양 및 특수 환경)

2) 주요 표준 규격

• ASME B16.5 – 일반 배관용 플랜지 및 피팅
• ASME B1.20.1 – NPT 나사산 표준
• ISO 7-1 / BS21 – BSP 나사산 표준
• API 6A – 석유 및 가스 산업용 플랜지

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나사식 플랜지는 용접 없이 배관을 연결할 수 있는 편리한 방식으로, 주로 저압·저온 환경에서 사용됩니다. 설치가 간편하고 유지보수가 용이하여, 가연성 유체를 다루는 산업이나 잦은 설비 점검이 필요한 시스템에서 유용하게 활용됩니다.

하지만 응력 집중으로 인한 균열 위험이 있을 수 있으므로, 고압·고온 환경에서는 사용을 피하는 것이 바람직합니다. 따라서 사용 환경에 맞는 적절한 재질과 표준을 준수하여 적용하는 것이 중요합니다.