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플랜지(Flange)는 배관 시스템에서 용접 다음으로 중요한 연결 요소로, 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 따라서 다양한 방식으로 분류될 수 있으며, 그중 페이스(Face) 면의 차이에 따른 분류는 중요한 설계 요소입니다. 플랜지 페이스의 형태는 밀폐 성능과 가스켓(Gasket) 선택에 직접적인 영향을 미치며, 이를 올바르게 이해하는 것이 중요합니다.
1. 플랜지 페이스 면의 주요 분류
플랜지 페이스 면은 크게 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
1.1. 평면 플랜지 (Flat Face, FF)
(1) 개요
평면 플랜지는 플랜지 접촉 면이 완전히 평평한 형태를 가지고 있으며, 일반적으로 저압 및 비중요 산업용 배관에서 사용됩니다.
(2) 주요 특징
- 강한 밀폐력 필요: 가스켓이 압착될 때 밀착 면적이 넓어야 하기 때문에, 압축력이 균일하게 가해져야 함.
- 주 사용처: 주로 주철(Cast Iron) 플랜지, 저압 배관 시스템, 펌프 및 밸브 등에 사용.
- 가스켓 종류: 비금속성 연질 가스켓 사용이 일반적.
1.2. 돌출면 플랜지 (Raised Face, RF)
(1) 개요
돌출면 플랜지는 접합 면이 중심부에서 약간 돌출된 형태를 가진 플랜지로, 가장 일반적으로 사용되는 유형 중 하나입니다.
(2) 주요 특징
- 가스켓 밀착력 향상: 돌출된 면이 있어 가스켓이 더 높은 압력으로 밀착됨.
- 다양한 산업 적용: 석유화학, 발전소, 해양 산업 등 폭넓은 적용 가능.
- 가스켓 호환성: 연질 가스켓뿐만 아니라, 스파이럴 와운드 가스켓(Spiral Wound Gasket)도 사용 가능.
1.3. 링 조인트 페이스 (Ring Type Joint Face, RTJ)
(1) 개요
RTJ 플랜지는 금속 링 가스켓을 사용하여 고온·고압 환경에서 뛰어난 밀봉 성능을 제공하는 유형입니다.
(2) 주요 특징
- 고압·고온용 설계: 주로 석유·가스 산업 및 초고압 배관에 적용됨.
- 특수한 가스켓 사용: 연질 가스켓이 아닌 금속 재질의 링 가스켓(R-Type 또는 BX-Type) 사용.
- 정밀한 접촉 필요: 가스켓이 홈에 맞물려 밀폐되므로, 정밀한 가공이 필요함.
1.4. 오목/볼록 플랜지 (Male-Female, MF)
(1) 개요
오목(Male)과 볼록(Female) 구조를 갖는 플랜지로, 한쪽은 오목한 홈을, 다른 한쪽은 볼록한 면을 가집니다.
(2) 주요 특징
- 정확한 정렬 필요: 두 플랜지가 정확하게 맞물려야 하므로, 정밀한 가공이 필수적.
- 밀봉 성능 향상: 압력이 집중되는 구조로 인해 밀폐력이 우수함.
- 사용처: 주로 증기 배관, 보일러 시스템 등에 적용.
1.5. 톤/그루브 플랜지 (Tongue & Groove, T&G)
(1) 개요
한쪽은 돌출된 톤(Tongue) 형태이고, 반대편은 그루브(Groove) 형태로 맞물리는 방식입니다.
(2) 주요 특징
- 자동 정렬 기능: 톤과 그루브가 맞물려 쉽게 정렬됨.
- 밀봉력 강화: 외부 압력에 강하고, 가스켓이 보호됨.
- 적용 분야: 고온·고압 환경, 대형 장비 플랜지 등에 사용.
2. 플랜지 페이스 선택 시 고려 사항
플랜지 페이스를 선택할 때 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.
2.1. 사용 압력 및 온도
- 저압/저온: 평면 플랜지(FF) 또는 돌출면 플랜지(RF) 적합
- 고압/고온: RTJ 또는 MF/T&G 플랜지 사용 권장
2.2. 배관 시스템의 특성
- 정밀한 밀봉이 필요한 경우: RTJ 또는 MF/T&G
- 일반적인 산업 배관: RF 플랜지가 가장 보편적
2.3. 유지보수 및 설치 용이성
- 유지보수가 쉬운 타입: FF, RF
- 정밀 가공이 필요한 타입: RTJ, MF/T&G
플랜지 페이스 면의 차이는 배관 시스템의 밀폐 성능과 내구성에 큰 영향을 미칩니다. 적절한 플랜지를 선택하면 유지보수 비용을 절감하고, 안전성을 향상할 수 있습니다. 사용 환경에 따라 적합한 플랜지 페이스를 선택하는 것이 필수적이며, 이를 통해 효율적인 배관 설계와 운영이 가능합니다.
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