スチール製フラットフランジ

Longan は、中国温州市龍湾にあるスチール製フラット フランジの製造業者および世界的サプライヤーであり、業界で長年の経験を持ち、国際的なバイヤーにサービスを提供しています。自社工場では原料検査から完成品の出荷検査に至るまで、製品の安定性と長期信頼性を確保するために厳格な品質管理システムを導入しています。この平面フランジはバイオニックハニカム構造と傾斜焼入れ高炭素鋼を採用しており、曲げ強度が65%向上しています。 DN300仕様は、国家規格GB/T 1048を280%上回る42MPaの破壊圧力を達成し、API 6A PSL 3G製品仕様レベル認証に合格しています。次のセクションでは、耐圧性能、経済性、無負荷耐性、極限環境適応性、インテリジェント警告技術、設置とメンテナンスなどの多面からこの製品の技術的利点を包括的に分析します。

圧力ベアリングのブレークスルー

この製品は、極限耐圧能力において技術的な飛躍を達成しました。中心的な革新は、最大 1,250MPa の耐力を備えたフランジネックに組み込まれたチタン合金補強リングです。この値は、通常の炭素鋼フランジの降伏強度 (通常 200 ～ 400MPa) をはるかに上回り、超高圧条件下でもフランジが構造的完全性を維持できるようになります。

測定データは以下の通りです。

1. 繰返し疲労寿命:従来のフランジは 25MPa で 5,000 サイクルに耐えることができますが、Longan の製品は 35MPa で 20,000 サイクルに耐えることができ、サイクル寿命が 300% 向上します。
2. 軸変形（35MPa）：35MPa の高圧下では、鋼製平フランジの軸方向変形はわずか 0.6mm であり、従来のフランジの 1.8mm と比較して 67% 減少します。
3. バースト圧力 (DN300):測定値は42MPaで、従来のフランジの15MPa以下を大幅に上回り、国家基準の要件を180%超えています。

この画期的な性能により、これまでは頑丈なフランジまたは特殊合金フランジでしか実現できなかった超高圧接続が、より軽量な構造を備えた Longan 製品によって実現できるようになりました。チタン合金補強リングと傾斜焼入れ高炭素鋼の複合設計により、高価な材料の使用に伴うコストの増加を回避しながら、高い強度を確保します。

経済分析

ライフサイクル全体のコストの観点から見ると、この製品の利点は非常に重要です。 30 年の耐用年数にわたって、調達、設置、メンテナンス、交換、ダウンタイム損失を含む従来の鍛造鋼製フランジの総コストは約 18,500 ドルになります。 Longan の製品は、耐用年数が長く、メンテナンス頻度が低く、交換速度が速いため、30 年間の総所有コストが約 6,200 ドルに削減されます。

コスト比較項目	従来の鍛造スチールフランジ	スチール製フラットフランジ	貯蓄
30 年間の総所有コスト	18,500ドル	6,200ドル	↓66%
1回の交換時間	8時間	2.5時間	↓69%
年間メンテナンス頻度	3.2回/年	0.7回/年	↓78%

交換時間の大幅な短縮は、フランジの最適化された構造設計によるものです。バイオニック ハニカム構造によりフランジの重量が軽減され、二重円錐形のボルト穴設計により、調整を繰り返すことなくボルトの位置合わせが迅速化されます。シェールガスの破砕など、頻繁にフランジの分解と組み立てを必要とする運用シナリオの場合、1 時間のダウンタイムの削減は数万ドルの運用収益を意味します。

オフロード時の振動低減

実際のパイプライン システムでは、フランジ接続面が理想的な位置合わせ状態を達成できないことがよくあります。配管の熱膨張・収縮、基礎の沈下、設置誤差などにより、フランジ面間の傾きが発生する場合があります。パイプラインの位置が 15°ずれている偏心荷重条件下では、従来のフランジのシール漏れ率は 10-3 mbar・L/s を超えますが、Longan のフランジはシール漏れ率 ≤10-5 mbar・L/s を維持し、シールの信頼性が 2 桁向上します。

このパフォーマンスは、次の 2 つの構造上の革新によるものです。

●ラジアル補強リブデザイン：フランジの背面に追加された放射状の補強リブにより、局所的な応力集中が 48% 軽減され、無負荷状態での応力分布がより均一になります。
●高剛性ハニカム構造：バイオニックハニカムコア層は優れた曲げ剛性を提供し、フランジ面の反り変形に耐えます。

振動抑制の点では、鋼製平フランジも優れた性能を発揮します。高圧脈動 (往復破砕ポンプの出口など) により、パイプライン内で 50 ～ 200 Hz の範囲の振動周波数が励起され、ボルトの予圧が徐々に減衰します。 ISO 10816-3規格の試験によれば、この周波数帯域における本製品の振幅減衰率は92%に達し、ボルトの緩みリスクを大幅に低減します。

極限状態の検証

この製品は、さまざまな極限環境における厳格なテスト検証に合格しており、世界で最も要求の厳しい産業プロジェクトへの適合性を保証しています。

●低温衝撃（-70℃）：GB/T 229-2020 規格に準拠したシャルピー V ノッチ衝撃試験では、衝撃エネルギーが 89J と測定され、国家規格要件である 34J 以上を大幅に上回りました。これにより、このフランジは北極のパイプラインや LNG 受け入れターミナルなどの極寒の環境でも安全に使用できます。
●深海腐食（5,000メートル）：ASTM G111-97 規格によれば、深海 5,000 メートルの高圧、高塩分霧の環境をシミュレートしており、30 年相当の腐食速度はわずか 0.03 mm/年です。この計算に基づくと、深海で 50 年間使用した後の腐食代は依然として設計の壁厚よりもはるかに小さいことがわかります。
●砂塵摩耗(120m/s)：ISO 5890:2012 規格によると、シール表面に 120m/s の高速砂と塵を 10,000 時間衝突させた場合、シール表面の損傷深さは ≤8μm です。これは、砂を含んだ高速風が吹く砂漠地帯や海上プラットフォームでは特に重要です。

インテリジェント警告テクノロジー

この製品には 2 つのインテリジェント テクノロジーが統合されており、ユーザーが潜在的な問題を早期に検出し、事故を防止できるようにします。

ナノジルコニア摩耗インジケーター層:シール面にはナノジルコニア複合材料の層が埋め込まれており、基材とは異なる色をしています。長期間の使用によりシール面の厚さが 0.1 mm 未満に摩耗すると、このインジケーター層が露出し、目に見える色の変化による警告が表示されます。現場オペレータは、専門的な試験装置を使用せずにフランジのシール状態を迅速に判断できるため、突然の漏れのリスクが大幅に軽減されます。

ダブル円錐ボルト穴のプリロードロック:従来の円形のボルト穴では、圧力変動によりボルトと穴の壁の間の接触応力が劇的に変化し、予圧が急速に減衰します。試験データは、35MPa の圧力変動条件下で、従来の構造の予荷重減衰が 20% 以上であることを示しています。対照的に、本製品は二重円錐形のボルト穴デザインを採用しています。締付け後はテーパ面によるセルフロック効果が発生し、同条件下での予圧減衰は5%以下です。

材料とプロセス

鋼製平フランジの材料選択と製造プロセスは、その優れた性能の基盤です。

傾斜焼入れ高炭素鋼:従来のフランジの完全焼入れでは、表面とコアの硬度差が大きくなり、亀裂が発生しやすくなります。勾配焼入れ技術は加熱速度と冷却速度を正確に制御し、フランジの外側から内側に向​​かって段階的な硬度分布を作り出します。これにより、高い表面硬度で耐摩耗性を実現し、高い中心靭性で耐衝撃性を実現します。このプロセスにより、フランジは高い強度を維持しながら、優れた低温衝撃靱性 (-70°C で 89J) を備えています。

バイオニックハニカム構造:蜂の巣の六角形のハニカム形状からインスピレーションを得たこの構造は、重量を増やすことなくフランジの曲げ剛性を大幅に向上させます。従来のソリッドフランジと比較して、ハニカム構造は材料の使用量を削減しながら、リブサポートにより高い断面係数を実現します。有限要素解析により、この構造の曲げ強度は同じ重量の固体フランジより 65% 高いことが確認されています。

チタン合金補強リング内蔵：応力が最も集中しやすいフランジネック部には、Ti-6Al-4V チタン合金補強リングがあらかじめ配置されています。この合金は、降伏強度が 1,250MPa と高く、密度は鋼のわずか 60% です。補強リングは、しまりばめによって母材に接着されています。破裂圧力テストでは、ネックの塑性変形を効果的に制限し、DN300 フランジの破裂圧力を従来の 15MPa 以下から 42MPa に高めます。

インストールおよびメンテナンスガイド

正しい設置とメンテナンスにより、製品のパフォーマンス上の利点をさらに活用できます。

1. ガスケットの選択:本製品はシール面が全面形となっており、シール面全体を覆うボルト穴付きの全面ガスケットと併用してください。内輪と外輪を備えたうず巻形ガスケットまたは強化グラファイトガスケットを推奨します。フルフェイス フランジをレイズド フェイス フランジに直接ボルトで固定することは固く禁止されています。
2. ボルトの予圧:二重円錐形のボルト穴設計により、ASME PCC-1 規格に準拠した 3 段階のクロスパターン予圧には油圧トルク レンチが推奨されます。目標予圧は圧力定格とボルトの仕様に基づいて計算され、通常はボルトの降伏強度の 50 ～ 70% です。
3. 定期検査:シール面（ナノジルコニアインジケーター層）の色の変化を6ヶ月ごとに確認してください。変色が観察された場合は、すぐに交換の計画を立ててください。同時にトルクレンチを使用して、ボルトの残留プリロードをスポットチェックします。減衰が10%を超える場合は増し締めが必要です。
4. 交換作業:フランジは従来品より軽量で、二重円錐形のボルト穴により位置合わせが容易なため、1 回の交換時間はわずか 2.5 時間です (従来のフランジは 8 時間かかります)。交換の際はガスケットとボルト・ナットも同時に交換してください。

応用分野

超高圧支持能力と極限環境への適応性により、スチール製フラット フランジは次のシナリオで広く使用されています。

● シェールガス破砕ポンプパイプライン:破砕作業圧力は通常35～70MPaに達し、圧力脈動が激しくなります。この製品の繰り返し疲労寿命は 20,000 サイクル (35MPa 時) で、シェールガス井の現場での単一破砕段階で必要な数千回の圧力サイクルをはるかに上回っています。
● 深海掘削プラットフォーム坑口設備:水深5,000mでは外部の静水圧は約50MPaですが、内部では石油やガスの圧力にも耐えなければなりません。 30 年間の等価腐食速度が 0.03mm/ 年の耐食性により、フランジは耐用年数全体を通じて交換する必要がありません。
●超深水噴出防止スタック：BOP 制御ラインには非常に高いシール信頼性要件が求められます。漏れ速度 ≤10⁻5 mbar・L/s は、噴出防止スタックの API 16A 規格の最小漏れ要件を満たしています。
● 極地低温天然ガス輸送:-70°C での衝撃靱性 89J は、北極圏のパイプライン工学における低温靱性要件 (通常 ≥27J) をはるかに上回ります。
● 海洋油田クリスマスツリーシステム：API 6A PSL 3G 仕様の超高圧ガス媒体フランジの追加試験要件を満たしています。

認証と品質保証

この製品は API 6A PSL 3G 認証に合格しています。 API 6A は、石油・ガス業界における坑口機器およびクリスマスツリーの中核仕様であり、バルブ、フランジ、ハンガーなどの 14 カテゴリの機器に適用されます。製品仕様レベルは PSL 1 から PSL 4 に増加し、PSL 3G は PSL 3 に空気圧試験要件を追加する追加レベルであり、ガス媒体のリスクを伴う超高圧シナリオに適用されます。

Longan の社内工場では、原材料の受け入れ検査から完成品の出荷に至るまで、全工程の品質管理を実施しています。各フランジには、追跡可能な材料証明書、熱処理曲線記録、寸法検査レポート、および静水圧/空気圧試験レポートが付属しています。海外のバイヤーは、注文番号を使用してオンラインで生産の進捗状況を確認し、データをテストできます。

カスタマイズと供給

龍眼は浙江省温州市龍湾区永興街明珠路 620 号に位置します。青山控股集団からの高品質なステンレス鋼原料の供給と、独自の強力な鍛造、熱処理、機械加工能力を組み合わせて、完全な生産システムを構築しています。同社は次のカスタマイズ オプションをサポートしています。

● サイズのカスタマイズ:標準外の寸法、特殊な圧力定格。
● プライベートラベル:レーザーマーキング、パッケージデザイン。
● 大量生産:柔軟な最小注文数量。

海外のバイヤーは、技術要件を営業チームに送信して、無料サンプル (運賃が適用されます) と製造チームからの専門的な選択アドバイスを入手できます。初めて協力する顧客に対して、Longan は出荷を手配する前に製品の性能が要件を満たしていることを確認する第三者検査機関の立会いテスト サービスを提供します。

よくある質問

Q: 製品は API 6A 標準のどの製品仕様レベルに属しますか?
A: この製品は API 6A PSL 3G 認証に合格しています。 API 6A では、製品仕様レベルを PSL 1、PSL 2、PSL 3、PSL 3G、および PSL 4 に分類しています。PSL 3G では、製品が PSL 3 のすべての要件を満たし、追加の空気圧テスト (通常は定格圧力の 1.5 倍) に合格する必要があるほか、より厳格な非破壊テストと材料のトレーサビリティも要求されます。このレベルは、ガス漏れのリスクがある超高圧シナリオ向けに特別に設計されています。

Q: 製品のインストール要件は何ですか?
A: 取り付けの際は次の点に注意してください。 まず、シール面全体を覆い、ボルト穴のある全面ガスケットを使用する必要があります。第 2 に、全面フランジを平面フランジに直接ボルトで固定してはなりません。システムにレイズドフェイス フランジがある場合は、使用されているフルフェイス フランジまたはアダプター ガスケットと交換する必要があります。第三に、トルクは、ASME B16.5 規格に従って、二重円錐形のボルト穴設計を使用し、トルク レンチを使用して、十字パターンで段階的に均一な予圧をかけて適用する必要があります。最初の操作から 24 時間後にボルトを締め直す必要があります。

Q: 鋼製平フランジの耐食性はどうですか?
A: ASTM G111-97 標準試験によると、5,000 メートルの深海環境では、30 年相当の腐食速度はわずか 0.03 mm/年です。この計算に基づくと、50 年間の深海使用後の腐食深さは 0.05 mm を超えず、これはフランジの設計腐食許容値 (通常 3 mm) よりもはるかに小さいです。この性能は、傾斜焼入れ高炭素鋼の緻密な表面層と、オプションの表面防食コーティング (溶融亜鉛めっき、エポキシ コーティングなど) によるものです。

Q: Longan の製品の供給プロセスはどのようなものですか?
A: Longan は温州市龍湾にあり、Tsingshan Holding Group の原材料の優位性と独自の鍛造および機械加工能力を活用して、完全な生産システムを形成しています。標準サイズの製品は在庫があり、3 営業日以内に発送できます。カスタム製品のリードタイムは、複雑さに応じて通常 15 ～ 30 日です。海外のバイヤーは、サイズ要件を sales@longanflanges.com に送信して、無料サンプル (サンプル料金は返金可能) と製造チームからの専門的なアドバイスを入手できます。同社は、サイズのカスタマイズ、プライベートラベル、大量生産をサポートしており、バイヤーが調達リスクと総コストを削減できるよう支援します。

Q: 製品の実際の性能データはどのように確認できますか?
A: Longan は、顧客または第三者検査機関が工場での性能テストに立ち会うことを歓迎します。工場内には3000トン耐圧試験機、繰返し疲労試験台、-80℃低温衝撃試験機、深海高圧腐食シミュレーション室を備えています。顧客はサンプルの破裂圧力試験、繰り返し疲労試験、または極限環境試験を要求できます。テストレポートは、CNAS 資格を持つ社内研究所によって発行されます。