高圧ガスシステムでは、大陸を横断して天然ガスを輸送する場合でも、水素や酸素などの工業用ガスを供給する場合でも、化学プラントでプロセスガスを扱う場合でも、すべての接続の完全性が最重要です。これらの用途における金属フランジでは、エラーの余地は事実上存在しません。漏れに対するゼロトレランスのアプローチは、厳格な設計、細心の注意を払った設置、高度な検査を義務付け、封じ込めと安全性を確保するためにエンジニアリングの限界を押し広げます。
高圧ガスがもたらす課題は独特であり、液体の場合よりも深刻になることがよくあります:
高エネルギー放出: 圧縮ガスは膨大な量のエネルギーを蓄えています。わずかな漏れでも、高速ジェットに急速にエスカレートし、大きな騒音、振動、小さな粒子を危険な発射体に変える可能性のある急速な膨張を引き起こす可能性があります。
可燃性/爆発性: 多くの高圧ガス（天然ガス、水素、プロパン）は、空気と混合すると非常に可燃性または爆発性になります。わずかな漏れでも、危険な爆発性雰囲気が発生する可能性があります。
毒性: アンモニア、塩素、硫化水素（H2S）などの工業用ガスは有毒です。漏れは、人員に深刻な健康リスクをもたらし、環境汚染につながる可能性があります。
目に見えない漏れ: 多くのガスは無臭で無色であるため、専門の機器なしでは漏れを検知することが難しく、危険な濃度に達するまで気づかれないまま蓄積される可能性があります。
小さな分子サイズ: 水素などのガスは非常に小さな分子を持っているため、封じ込めるのが特に困難です。より大きな液体分子を封じ込めるであろう欠陥から逃げることができ、非常にタイトなシールが要求されます。
溶接ネックフランジ: 応力分布に優れ、パイプへの堅牢で一体的な溶接接続があるため、高圧ガス用途にほぼ独占的に使用されています。これにより、他のフランジタイプと比較して応力集中が最小限に抑えられます。
高圧クラス定格: Class 900、1500、2500、またはそれ以上の定格のフランジは、極端な内部圧力に安全に耐えるために一般的に使用されます。
高強度材料: 中程度の温度には鍛造炭素鋼（例：ASTM A105）、高温には合金鋼（例：ASTM A182 F11、F22）、LNGなどの低温サービスにはA350 LF2/LF3が、その強度と靭性のために重要です。
リング型ジョイント（RTJ）フランジ: 最も重要な高圧ガスサービスには、金属ガスケット（多くの場合、軟鉄または低炭素鋼）を備えたRTJフランジが使用されます。RTJガスケットによって提供される金属対金属のシールは、溝の非常に正確な機械加工と組み合わされ、優れた漏れ防止性と吹き出しに対する耐性を提供します。
ガスケットの選択: 高圧ガスには、弾力性と吹き出し抵抗を提供する、堅牢な内外リングを備えた高度に設計されたスパイラル巻ガスケットが一般的に使用されています。RTJの場合、金属リングガスケットは、その材料適合性とフランジ溝に変形する能力のために特別に選択されます。
精密ボルト締め: 正確で均一なボルト荷重の適用が最も重要です。
油圧テンショニング: 正確で均一で検証可能なボルト張力を確保するために、重要な高圧ガスフランジに頻繁に使用され、ガスケットの不均一な圧縮のリスクを最小限に抑えます。
特殊潤滑剤: 高性能の焼き付き防止コンパウンドがボルトに使用され、摩擦を減らし、指定されたボルトプリロードを達成するために不可欠な、正確なトルクの適用を可能にします。
ボルト材料: 高強度合金鋼ボルト（例：高温用ASTM A193 B7、低温用A320 L7）が使用され、強度や取り外し性を損なう可能性のある腐食を防ぐために保護コーティングが施されることがよくあります。
非破壊検査（NDE）: すべての重要なフランジとその関連溶接は、内部および表面の欠陥がないことを確認するために、100％超音波検査、磁粉探傷検査、X線検査を含む広範なNDEを受けます。
水圧/空気圧試験: 組み立て後、システム全体が厳密にテストされ、空気圧試験には窒素が使用されることが多く、わずかな漏れでも検出されます。
漏れ検知: 稼働中のプラントでは、わずかな排出量を迅速に特定するために、高感度ガス検知器による定期的な監視が一般的です。
高圧ガスシステムでは、金属フランジは単なるコネクタ以上のものです。それは重要な安全バリアです。漏れに対するゼロトレランスのアプローチは、設計、材料品質、製造、組み立て、および継続的な警戒に対する最高の基準への揺るぎないコミットメントを要求します。これらのフランジの完全性は、施設の安全性と環境保護への献身を直接反映しています。
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