現代都市の地下には、建物の重要な資源を供給し、都市生活にエネルギーと空調を提供する隠れたパイプネットワークがあります。これらの広大で複雑な地域熱供給システムでは、金属フランジが重要な接続部として機能し、何千もの商業施設、住宅施設、公共施設への暖房（蒸気または温水）と冷房（冷水）の効率的かつ信頼性の高い供給を保証しています。
地域熱供給システムは、個別の建物暖房/冷房に比べていくつかの利点があります:
効率性:集中生産により、規模の経済性と燃料のより効率的な利用が可能になります。
環境上の利点:集中プラントは、高度な排出ガス制御や再生可能エネルギー源をより容易に組み込むことができます。
建物のフットプリントの削減:各建物に個別のボイラーやチラーを設置する必要がなくなります。
これらのシステムのバックボーンは、多くの場合地下に埋設された高度に断熱されたパイプのネットワークです。パイプ同士、流体を循環させるポンプ、エネルギーを伝達する熱交換器、または隔離バルブが接続されるすべてのポイントで、堅牢な金属フランジが見られます。
極端な温度:
地域暖房: パイプは過熱蒸気または非常に高温の水（多くの場合100〜200℃）を運びます。フランジは、これらの高温に耐えるように設計され、熱膨張応力に抵抗し、ガスケットの完全性を維持する必要があります。
地域冷房: パイプは冷水を運び、4℃まで低下する可能性があります。ここのフランジは、低温に対処し、外部腐食につながる可能性のある結露を防ぐ必要があります。
圧力変動:
地域熱供給ネットワークの規模が大きいため、長距離にわたって流体を循環させるには、大きな圧力差が必要です。フランジは、これらの変動する圧力に耐えなければなりません。
熱膨張と収縮:
パイプが加熱および冷却されると、大幅に膨張および収縮します。膨張ループまたはジョイントは大規模な動きに対応しますが、フランジ自体は、これらの熱サイクルによって誘発されるある程度の応力に漏れなく耐えることができなければなりません。
腐食管理:
外部腐食: 地下配管環境は、水分、土壌化学、および迷走電流により腐食性になる可能性があります。外部フランジ表面とボルト締めには、堅牢なコーティングまたは陰極防食が必要です。
内部腐食: 処理された水でさえ、数十年かけて腐食性になる可能性があります。フランジ材料と内部パイプライニングは、これに抵抗するように選択されています。
長い耐用年数とメンテナンス性:
地域熱供給インフラは長期的な投資であり、多くの場合、50〜100年間の設計です。フランジは耐久性があり、重要なのは、大規模な掘削や中断なしに、メンテナンス、修理、またはシステムのアップグレードのために比較的容易にアクセスできることです。
溶接ネックフランジ: 優れた応力分布と完全性により、高圧および高温の蒸気/温水ラインによく使用されます。
スリップオンフランジ: 低圧または重要度の低い冷水ラインに使用される場合があります。
ブラインドフランジ: ラインを終端したり、将来の拡張を可能にするために使用されます。
材料: 炭素鋼（例：ASTM A105）は、その強度とコスト効率から非常に一般的であり、多くの場合、内部ライニングと外部コーティングが施されています。より高温またはより要求の厳しいセクションには、合金鋼が使用される場合があります。
信頼性の高いフランジ接続は、都市インフラの回復力にとって不可欠です。地域熱供給システムにおける広範囲にわたるフランジ漏れは、建物全体の暖房または冷房を中断し、企業、住宅、公共サービスに影響を与える可能性があります。したがって、関連する配管コード（電力配管のASME B31.1またはプロセス配管のB31.3など）を厳守することが不可欠であり、これらの重要な地下ネットワークの安全性と長期的な性能を保証します。
本質的に、金属フランジは、地域熱供給の効率性と環境上の利点を支える、静かで基本的な要素です。それらは、都市が集中源から建物を効率的に暖房および冷房することを可能にする堅牢な機械的ジョイントであり、現代都市生活の目に見えないが不可欠なバックボーンを形成しています。
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