배관자재 플랜지(Flange) 사용법, 규격표, 대응 SUS 파이프 규격표

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Flange 플랜지 자재

 

 

 

플랜지 사용 방법

1. 플랜지의 개요

• 플랜지(Flange)는 배관과 배관을 연결하거나 배관을 장비에 부착할 때 사용되는 원형 또는 사각형의 접합 부품이다.
• 주로 **볼트와 개스킷(Gasket)**을 이용하여 체결하며, 분해 및 조립이 용이하여 유지보수가 필요한 배관 시스템에서 널리 사용된다.

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2. 플랜지의 주요 사용 방법

① 배관 연결

• 두 개의 배관 끝에 플랜지를 용접(Welding) 또는 나사산(Thread) 방식으로 부착한 후, 볼트와 개스킷을 이용하여 연결한다.
• 주로 고온, 고압의 배관 시스템에서 사용되며, 분해 및 점검이 용이하다.

② 배관과 장비(밸브, 펌프 등) 연결

• 플랜지는 펌프, 밸브, 열교환기 등의 설비와 배관을 연결하는 역할을 한다.
• 플랜지 연결부에는 **개스킷(Gasket)**을 삽입하여 누설 방지 기능을 강화한다.

③ 배관 차단 및 블라인드 플랜지(Blind Flange) 사용

• 배관의 끝단을 막거나, 특정 구간의 유체 흐름을 차단할 때 블라인드 플랜지를 사용한다.
• 추후 확장이 필요한 배관에도 블라인드 플랜지를 적용하여 필요 시 쉽게 연결할 수 있다.

④ 배관 유지보수 및 검사

• 플랜지 연결부는 분리 및 조립이 가능하므로, 배관 내부 점검, 세척, 수리 시 유용하다.
• 특히 고온·고압 배관에서는 정기적으로 개스킷 교체 및 체결 볼트 점검이 필요하다.

플랜지 사용방법(일반적인 가스켓 사용 시)

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3. 플랜지 연결 절차

1. 플랜지 준비
   • 배관 끝단에 플랜지를 용접(필요 시)하거나, 나사형 플랜지를 체결한다.
   • 플랜지 표면의 이물질을 제거하고 평탄도를 확인한다.
2. 개스킷(Gasket) 삽입
   • 두 플랜지 사이에 적절한 **개스킷(패킹)**을 삽입하여 밀봉 성능을 확보한다.
   • 개스킷 종류는 비금속(NBR, PTFE), 반금속(Spiral Wound), 금속 개스킷 등이 있으며, 압력과 온도 조건에 맞춰 선택한다.
3. 볼트 체결
   • 플랜지의 볼트 홀을 맞추고 볼트를 균일한 토크(Force)로 체결한다.
   • 일반적으로 **대각선 순서(Cross Tightening)**로 조여서 균형 있게 압력을 분배한다.
4. 체결 상태 점검 및 시험
   • 체결 후, 플랜지 연결부의 **누설 시험(Leak Test) 또는 수압 시험(Hydrostatic Test)**을 시행한다.
   • 필요 시 토크렌치를 사용하여 체결력(Clamp Force)을 보정한다.

 

플렌지 사용방법-Isolation gasket 사용 시(출처 : PPSC)

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4. 플랜지 사용 시 주의사항

1. 볼트 체결 순서 준수
   • 균형 잡힌 체결을 위해 대각선 순서로 조여야 한다.
   • 과도한 힘을 가하면 개스킷이 손상될 수 있다.
2. 개스킷 종류 및 규격 확인
   • 사용 환경(압력, 온도, 유체 종류)에 적합한 개스킷을 선택해야 한다.
   • 부적절한 개스킷 사용 시 누설 발생 위험이 있다.
3. 부식 및 손상 점검
   • 주기적으로 플랜지 및 볼트 부식을 점검하여 사고를 예방한다.
   • 특히 화학 플랜트, 해양 환경에서는 부식이 빠르게 진행될 수 있다.
4. 체결 토크 관리
   • 볼트 체결 시 제조사 권장 토크 값을 준수해야 한다.
   • 과도한 체결은 플랜지 변형을 유발하고, 부족한 체결은 누설 위험을 증가시킨다.

• 아래는 일반적으로 사용되는 플랜지 규격(JIS, ANSI, KS 등)에 따른 SUS(스테인리스) 파이프 규격표입니다.
• 각 플랜지 규격에 대응하는 파이프 외경(OD), 두께(Sch 기준), 그리고 플랜지의 볼트 홀 수를 포함하였습니다.

 

플랜지 규격 및 대응 SUS 파이프 규격표

(단위: mm)

플랜지 규격 (JIS 10K)	대응 SUS 파이프 (OD × t)	볼트 홀 수 (개)
15A (1/2")	21.7 × 2.0 (Sch10)	4
20A (3/4")	27.2 × 2.0 (Sch10)	4
25A (1")	34.0 × 2.3 (Sch10)	4
32A (1-1/4")	42.7 × 2.3 (Sch10)	4
40A (1-1/2")	48.6 × 2.3 (Sch10)	4
50A (2")	60.5 × 2.8 (Sch10)	4
65A (2-1/2")	76.3 × 2.8 (Sch10)	4
80A (3")	89.1 × 3.2 (Sch10)	8
100A (4")	114.3 × 3.6 (Sch10)	8
125A (5")	139.8 × 4.0 (Sch10)	8
150A (6")	165.2 × 4.5 (Sch10)	8
200A (8")	216.3 × 6.0 (Sch10)	12
250A (10")	267.4 × 6.0 (Sch10)	12
300A (12")	318.5 × 6.5 (Sch10)	16

 

※ 플랜지 규격은 JIS B2220 10K 기준으로 작성하였으며, ANSI 및 다른 규격(JIS 5K, 16K 등)의 경우 다소 차이가 있을 수 있습니다.
※ SUS 파이프 두께는 Sch10 기준이며, Sch20, Sch40 등 다른 두께도 사용될 수 있습니다.
※ 볼트 홀 수는 일반적인 플랜지 사양에 따른 값입니다.

 

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SUS 파이프의 스케줄(Sch) 개념 및 규격표

1. 스케줄(Sch, Schedule) 개념

• **Sch(스케줄)**은 배관의 두께를 나타내는 표준 단위로, 주로 ANSI B36.19 및 B36.10 표준을 따름.
• 같은 **외경(OD, Outside Diameter)을 유지하면서 두께(t, Thickness)**가 변하는 방식.
• Sch10, Sch20, Sch40, Sch80 등으로 구분되며, 숫자가 클수록 두께가 두꺼워지고 내압성이 증가.
• 일반적으로 SUS 배관은 Sch10 및 Sch40을 많이 사용하지만, 높은 압력 적용 시 Sch80, Sch160 등도 사용됨.

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2. SUS 파이프 스케줄(Sch)별 규격표

(단위: mm)

 

파이프 규격 (A)	외경(OD)	Sch10 (t)	Sch20 (t)	Sch40 (t)
15A (1/2")	21.7	2.0	2.8	2.8
20A (3/4")	27.2	2.0	2.8	2.9
25A (1")	34.0	2.3	3.0	3.4
32A (1¼")	42.7	2.3	3.0	3.6
40A (1½")	48.6	2.3	3.0	3.7
50A (2")	60.5	2.8	3.6	3.9
65A (2½")	76.3	2.8	3.6	5.2
80A (3")	89.1	3.2	4.0	5.5
100A (4")	114.3	3.6	4.5	6.0
125A (5")	139.8	4.0	5.0	6.6
150A (6")	165.2	4.5	5.5	7.1
200A (8")	216.3	6.0	6.4	8.2
250A (10")	267.4	6.0	6.4	9.3
300A (12")	318.5	6.5	6.4	10.3

※ Sch20은 공식적인 ANSI 규격은 아니며, 일부 지역에서 Sch10과 Sch40의 중간 두께로 사용됨.
※ 특정 공정 및 설비 요구사항에 따라 두께가 달라질 수 있음.

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참고문헌

1. 대한설비공학회, 배관 및 플랜지 규격 해설, 2022.
2. 한국산업규격(KS), KS D 3576 스테인리스 강관 규격, 2021.
3. American National Standards Institute (ANSI), B36.19M Stainless Steel Pipe Standards, 2018.
4. 일본공업규격(JIS), JIS B2220 플랜지 규격, 2019.