소켓 용접 플랜지(SW FL, Socket Weld Flange)-2

 

플랜지 중에서도 작은 직경(DN50 이하) 배관에 자주 사용되는 것이 소켓 용접 플랜지(Socket Weld Flange, SW FL)입니다.

"근데 웰드 넥(WN FL)이나 슬립온(SO FL) 플랜지와 소켓 용접 플랜지는 뭐가 다르죠?"

이번 글에서는 소켓 용접 플랜지가 어떻게 생겼고, 왜 사용되는지, 어떤 장점과 단점이 있는지를 알아보겠습니다.

(이전에 포스팅 했었지만 좀더 자세히 알아보겠습니다)

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1. 소켓 용접 플랜지란?

소켓 용접 플랜지(Socket Weld Flange, SW FL)는 플랜지 내부에 배관을 삽입한 후, 필렛 용접(Fillet Weld)으로 고정하는 방식의 플랜지입니다.
이 방식 덕분에 작은 직경(DN50 이하)의 배관에서 강한 체결력을 가지면서도, 용접이 비교적 쉬운 장점이 있습니다.

1) 기본 구조

• 플랜지 안쪽에 **단차(Shoulder)**가 있어서 배관이 끝까지 들어가지 않음
• 배관을 삽입한 후 **필렛 용접(Fillet Weld)**으로 고정
• 용접부가 외부에만 형성되어 배관 내경(Inner Diameter)이 매끄럽게 유지됨

2) 기본 용도

• 고압 소형 배관 (Small Bore High-Pressure Piping)
• 유체가 깨끗한 시스템 (이물질이 적은 유체)
• 진동이 적은 환경 (용접부 피로를 최소화할 수 있는 곳)

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2. 소켓 용접 플랜지가 필요한 이유

그렇다면, 소켓 용접 플랜지를 왜 사용할까요?
이 플랜지는 다른 타입의 플랜지 대비 몇 가지 특별한 장점이 있습니다.

1) 강력한 체결력과 내구성

소켓 용접 플랜지는 배관이 플랜지 내부로 삽입되어 있기 때문에, 체결력이 우수합니다.
게다가 필렛 용접을 사용하므로, 용접이 쉽고 내구성이 뛰어납니다.
특히, **고압 배관(High-Pressure Piping)**에서 많이 사용됩니다.

2) 원활한 유체 흐름 (Smooth Flow)

슬립온 플랜지(SO FL)처럼 배관을 끝까지 집어넣고 용접하는 방식과 달리, 소켓 용접 플랜지는 배관 끝과 플랜지의 어깨(Shoulder) 사이에 약간의 공간(Gap)이 생김.
이 덕분에 배관 내부 용접부가 없어지고, 유체 흐름이 부드럽게 유지됩니다.

즉, 슬립온 플랜지처럼 내부에 돌출된 용접부가 없기 때문에, 유체 저항(Flow Resistance)이 줄어들고, 침전물 발생 가능성이 낮아지는 효과가 있습니다.

3) 비교적 간편한 용접 방식

웰드 넥 플랜지(WN FL)처럼 **Butt Weld(맞대기 용접)**을 해야 하는 경우, 용접 기술이 필요하고 비용도 증가합니다.
반면, 소켓 용접 플랜지는 필렛 용접만 하면 되기 때문에, 용접이 상대적으로 쉬운 편입니다.

정리하면?

• 작은 직경의 고압 배관에 적합
• 용접이 쉬우면서도 강한 체결력 제공
• 유체 흐름을 방해하지 않아 침전물 발생이 적음

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3. 소켓 용접 플랜지의 주요 사용처

소켓 용접 플랜지는 주로 DN50 이하의 작은 배관에서 사용됩니다.
특히 고압, 깨끗한 유체, 진동이 적은 환경에서 많이 사용됩니다.

1) 고압 시스템 (High-Pressure Systems)

• 오일 & 가스 (Oil & Gas) 배관
• 스팀(Steam) 배관
• 화학 플랜트 (Chemical Plants)

2) 정제 & 발전소 (Refineries & Power Plants)

• 보일러 피드라인(Boiler Feedwater Lines)
• 원자력 및 화력 발전소 (Nuclear & Thermal Power Plants)

3) 클린 유체 시스템 (Clean Fluid Systems)

• 정수 처리 (Water Treatment)
• 제약 및 식품 공장 (Pharmaceutical & Food Industry)

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4. 소켓 용접 플랜지의 장점과 단점

소켓 용접 플랜지가 완벽한 플랜지 타입은 아닙니다.

	소켓 용접 플랜지 (SW FL)	웰드 넥 플랜지 (WN FL)	슬립온 플랜지 (SO FL)
용접 방식	필렛 용접	맞대기 용접	필렛 용접
내압 성능	높음 (고압에 적합)	매우 높음 (고압 & 고온)	중간 (저압에 적합)
내구성	강함	매우 강함	보통
유체 흐름	원활	원활	내부 용접 돌출 가능
설치 난이도	쉬움	어려움 (고급 용접 필요)	쉬움
주 사용처	작은 직경의 고압 배관	모든 크기의 배관	저압 & 대형 배관

 

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5. 소켓 용접 플랜지, 사용할 때 주의할 점은?

소켓 용접 플랜지를 사용할 때는 몇 가지 유의해야 할 사항이 있습니다.

1) 용접 전 갭(Gap, 아래 그림의 X) 확보 필수!

배관을 소켓 안에 끝까지 밀어넣고 용접하면 안 됩니다! (팽창으로 인한 파손 주의!!)
열팽창(thermal expansion)으로 인해 용접부에 응력이 집중될 수 있기 때문에, 배관 끝과 플랜지 내부 어깨(Shoulder) 사이에 약간의 틈(Gap)을 남겨야 함.

그래서 요런 Gap Ring을 넣으면 유용함

2) 피로 균열(Fatigue Cracking) 가능성

소켓 용접 플랜지는 필렛 용접 방식이라, 진동이 심한 환경에서는 피로 균열(Fatigue Cracking)이 발생할 가능성이 있음.
따라서, 진동이 심한 환경에서는 웰드 넥 플랜지(WN FL)를 사용하는 것이 더 적합할 수도 있습니다.

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6. 결론: 소켓 용접 플랜지를 선택할 때 고려할 점

✔ 작은 직경(DN50 이하)의 고압 배관에 적합
✔ 유체 흐름을 방해하지 않으면서도 강한 체결력 제공
✔ 필렛 용접만 하면 되므로 설치가 간편
✔ 진동이 적은 환경에서 사용해야 내구성 유지 가능

만약 고온·고압 배관이라면 웰드 넥 플랜지(WN FL), 저압·대구경 배관이라면 슬립온 플랜지(SO FL)가 더 나을 수도 있습니다. 따라서 설비 환경과 사용 조건에 따라 적절한 플랜지를 선택하는 것이 중요합니다!