会社のニュース RTJフランジ：リングジョイント溝形状、R、RX、BXガスケット、およびフィールド検査

プロセスプラントにおけるボルト締め接続で、ガスケットに圧縮を求めず、むしろ塑性変形を求める唯一の接続方法がリングタイプジョイントです。加工された金属リングが各フランジ面の溝に押し込まれ、リングと溝が金属同士で接触するまで締め付けられます。形成されるシールは、2つのフランジに同時に加えられる、制御された塑性変形による狭い帯域です。

この単一の決定が、RTJ接続がファイバーガスケットが押し出されるような場所で保持される理由、溝の傷に寛容でない理由、そしてテストスタンドでシールしたリングをラインが切断された後に再びジョイントに戻すべきでない理由を説明しています。

リングタイプジョイントが存在する理由

レイズドフェイスジョイントは、ボルト荷重を環状の座面に分散させます。ガスケットには厚みがあり、その厚みがミスアライメント、表面の不完全さ、ラインが加熱されたときに現れる小さな動きを吸収します。そのトレードオフは、シール面での単位荷重が控えめであることであり、ガスケット材料が圧力、温度、化学的性質の制限要因となります。

RTJジョイントは、同じ荷重を狭い接触帯に集中させるため、シールラインでの応力は、フラットガスケットが耐えられるよりもはるかに高くなります。金属リングは、サービス限界を金属自体に移動させ、すでに溝に塑性変形しているため、ジョイントは溶接接続とほぼ同様に機能します。

その剛性は弱点でもあります。エラーを吸収するためのガスケットの厚みが残っていないため、摩耗した溝、不適切なリング番号、平行でないフランジ、またはシングルパスのボルト荷重のいずれも、増し締めでは修正できない漏れを引き起こします。RTJフランジ上のレイズドフェイスは、位置決め面であり、シール面ではありません。

3つのリングスタイル：R、RX、BX

3つのファミリーすべてが金属同士の接触でシールしますが、自由に交換できるわけではありません。ASME B16.20およびAPI 6Aに準拠して製造されたリングは、R、RX、またはBX番号で識別され、その番号がリングと溝を一致させる唯一の信頼できる方法です。

スタイルR：ベースラインリング

スタイルRはオリジナルのリングジョイントであり、現在でも最も一般的です。楕円形と八角形の断面で作られており、どちらも最新のフラットボトム八角形溝に交換可能ですが、八角形リングは23度の傾斜面、楕円形リングは丸みを帯びた端部に接触します。シール面は1.6マイクロメートルRa、または63マイクロインチRMSに仕上げられており、そのリング仕上げがフランジ面ではなく、タイトネスを決定します。Rリングは、NPS 1/2からNPS 24までのASME B16.5フランジ、およびそれ以上のサイズにはASME B16.47シリーズAをカバーします。

スタイルRX：R溝での圧力作動

RXリングは、同じサイズのRリングよりも背が高く、重くなっています。その外側の面取りが最初に外側の溝面に接触するため、ラインに圧力がかかる前にシールが存在し、圧力の上昇がリングを外側に押し出して座面応力を高めます。この自己作動作用は、衝撃荷重、試験圧力スパイク、振動に抵抗します。RXリングは標準のR溝に適合しますが、 extra height が組み立て長さを変更するため、Rリングを中心に寸法が決められたスプールでは重要になります。

スタイルBX：API 6Aジオメトリ

BXリングは、溝のピッチ直径よりもわずかに大きいピッチ直径を持っているため、圧力が発生する前にリングの外側で接触が始まり、予圧がかかります。各リングには、閉じ込められた圧力を均等化する圧力通路があります。BXリングはAPI 6Aウェルヘッド機器に属し、BX溝にのみ適合し、RXとは交換できません。

溝のジオメトリ：漏洩防止性が決定される場所

溝は、現場で重要な4つの特徴によって定義されます：側面角度、幅、深さ、およびピッチ直径。公差は100分の1ミリメートルで測定され、リングはそれに合わせて加工されるため、リングはパイプサイズではなく番号で注文されます。フラットボトムはシールせず、基準面と、組み立て時に発生する小さな変形のためのスペースを提供します。

損傷が実質的なリスクです。側面に円周状の傷があると、リングがプロファイルに合わなくなった溝に塑性変形できないため、ボルト荷重では閉じられない漏れ経路となります。へこみ、バリ、ピッティングも同様です。再加工は欠陥を除去しますが、深さまたは幅を変更するため、フランジは新しい溝寸法に対して再資格を取得し、それに適合するリングで修理する必要があります。

リングの材質と硬度：逆転できないペア

支配的なルールはシンプルで、しばしば破られます：リングは、シールするフランジよりも柔らかくなければなりません。リングは塑性変形するように設計された部品です。リングが溝よりも硬い場合、溝が塑性変形し、フランジが消耗品となります。公開されている値は上限であり、目標ではありません。

問題となるケースはステンレス鋼対ステンレス鋼です。ASTM A182/A182Mに鍛造されたF304またはF316フランジは、一般的に焼きなまし状態で供給され、160 HBの上限の316リングは、同様の硬度の溝に対してわずかなマージンしか残りません。リングを、その許容最大値が測定された溝の硬度よりも明らかに下になるように指定し、両方をミル証明書から確認してください。注文書上の単一の硬度値は材質チェックではありません。軟鉄および低炭素鋼リングは、シール用ではなく、大気保護のために最大8マイクロメートルの亜鉛メッキが施されています。すべてのリングには、スタイル、リング番号、材質、および規格を示す永久的な低応力マーキングが付いています。ボルト締めと組み立ての実践

リングは一度だけ塑性変形します。ボルト荷重は、リングを溝に押し込み、短期間の緩和後に予圧を残すのに十分な高さでなければなりません。接触面積が小さいため、その荷重はすぐに達し、締め付けの誤差の余地も小さくなります。

ボルト締めをサービスに合わせてください。

ASTM A193/A193Mは、高温または高圧作業用の合金鋼およびステンレス鋼ボルト締めをカバーしています。低温サービスはA320/A320Mに移行します。

• 潤滑剤、コーティング、フランジクラスを無視した一般的な表ではなく、プロジェクトで発行されたトルク値を使用してください。シーケンスは、フランジボルトのトルクと締め付け順序に関する注記でカバーされています。
• 交差パターンで段階的に締め付け、ギャップが均等に閉じるのを確認してください。片側が先に閉じるジョイントは、すでにリングが傾いています。溝とリングを清潔で乾燥した状態に保ってください。シール面上の焼き付き防止剤やグリースは、リングが塑性変形するために必要な摩擦を変更します。また、リングを再利用したり、ギャップを閉じるために2つのガスケットを取り付けたりしないでください。ボルト締めは、起動後の漏れのほとんどが発生する場所です。コールドハイドロテストに合格し、ホットで漏れるジョイントは、通常、ガスケットの体積ではなく予圧を失っています。ボルト、フランジ、リングは異なる速度で膨張します。
• ジョイントを閉じる前の検査
• ほとんどのRTJの失敗は、最後のボルトが締められる前に決定されます。組み立て時に、リング番号をフランジのマーキングとライン仕様の両方に対して確認してください。溝に円周状の傷、へこみ、バリ、ピッティング、塗料がないか検査してください。リングが平らに収まっていることを確認してください。証明書に対して材質と硬度を確認してください。スタッドが自由に挿入され、均等に突き出ていることを確認してください。そして、傾いたジョイントが圧力テスト前に検出されるように、4つの点で最終的なフランジギャップを記録してください。

RTJが不適切な選択肢となる場合

RTJは、安易な選択ではありません。圧力、温度、熱サイクル、または媒体が柔らかいガスケットを排除する場合にその価値を発揮します。それ以外の場合は、シール上の利点なしに、機械加工コストとメンテナンス規律を増加させます。既存の面に溝を切るだけの改造でもありません。フランジの厚さ、溝のジオメトリ、スタックの高さ、ボルト締めがすべて一緒に変更されます。

結論

RTJ接続は、組み立て前に固定される3つの要素によって決定されます：溝、リング、およびボルト荷重。溝は、円周方向の損傷なしに正しいプロファイルとピッチ直径を保持する必要があります。リングは、その溝に対して正しい番号、材質、および硬度である必要があります。ボルト荷重は、リングを一度、均等に塑性変形させ、保持する必要があります。この3つすべてを正しく行えば、フラットガスケットを破壊するような熱サイクルでもジョイントは保持されます。

よくある質問

同じ溝に楕円形のRリングを八角形のRリングの代わりに使えますか？

はい。どちらも同じリング番号を共有し、フラットボトム八角形溝に適合しますが、溝への接触方法が異なり、1つのフランジペア内で混在させるべきではありません。

標準のR溝にRXリングを使用できますか？

はい、RXリングは標準のR溝に適合し、衝撃や振動への耐性を高めるために使用されます。リングは背が高いため、組み立て長さが増加し、Rリングを中心に寸法が決められたスプールは再確認する必要があります。

RTJジョイントがハイドロテストに合格した後、漏れるのはなぜですか？

通常、リングの故障ではなく、予圧が失われたためです。動作温度でのボルト、フランジ、リング間の差動膨張、または最初から限界的な溝は、サービス温度でのみ現れます。

RTJフランジは、レイズドフェイスフランジよりも強いですか？

フランジ本体が自動的に強くなるわけではありません。シールシステムが変更されます。金属リングは、柔らかいガスケットよりも高い圧力と温度に耐え、健全な溝と十分なボルト荷重を必要とします。

問い合わせのためのRTJフランジの指定

これらのいずれかを省略した問い合わせは、質問、そして時には間違った部品で返ってきます：サイズ、クラス、および寸法規格（NPS 6 クラス600からASME B16.5）；フランジタイプとグレード（ウェルドネック、ASTM A182 F316L）；リング番号とスタイル（R45八角形、またはレトロフィット用のRX）；最大硬度と証明書要件付きのリング材質；および溝仕上げと任意の立会点。

ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、超二相ステンレス鋼、ニッケル合金グレードのRTJフランジは、

合金鋼フランジ範囲

内にあり、

RFまたはRTJフェーシングを備えたウェルドネックフランジも含まれます。リングジョイントはリング番号で寸法が決められるため、技術的な問い合わせには、サイズ、クラス、規格、材質とともにその番号を記載し、フランジとリングを1つのマッチングされたアセンブリとして見積もる必要があります。これらのファミリーの背後にあるジオメトリ、公差、および硬度値については、リングタイプジョイント技術データを参照してください。これはFlexitallicがASME B16.20およびAPI 6Aに準拠して製造されたリング用に発行したものです。

この記事は一般的な情報のみです。最終的な選択は、適用されるコード、プロジェクト仕様、および資格のあるエンジニアリング担当者による確認に基づかなければなりません。