고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈은 산업용 파이프라인 시스템에서 고압, 고온 또는 부식성 매체 밀봉을 달성하는 데 사용되는 핵심 구성 요소입니다. 일반적으로 플랜지 본체, 밀봉 개스킷, 연결 볼트로 구성됩니다. 핵심 기능은 파이프라인 연결부의 밀봉을 보장하고, 매체 누출을 방지하며, 합리적인 구조 설계 및 재료 선택을 통해 시스템의 안전한 작동을 보장하는 것입니다.

고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈은 산업 및 선박 시스템의 핵심 연결 구성 요소입니다. 설계 및 선정은 시스템의 밀봉, 안전성 및 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 그렇다면 고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈의 특성과 선정 방법은 무엇일까요? TST Seal은 군수 산업, 선박 및 원자력 분야에서 고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈의 적용을 이해하는 데 도움을 드립니다.

고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈의 적용 시나리오

석유 및 석유화학 산업

석유 및 가스 채굴 및 운송: 고압 유정, 천연가스 파이프라인, 정유 반응기 등에 사용되며, 압력 범위는 일반적으로 10~100MPa(예: API 6A, ASME B16.36 표준)입니다. 고온 및 고압 환경: 분해 장치 및 수소 처리 장비와 같은 환경에서 플랜지는 300~600°C의 고온과 고부식성 매질(예: 황화수소 및 염화물)을 견뎌야 합니다.

조선 및 해양 엔지니어링

선박 추진 시스템: 프로펠러 샤프트 씰 및 조타 장치 유압 파이프라인은 SOLAS 화재 방지 요건(예: A-60 내화 칸막이)을 충족해야 합니다.

액화천연가스(LNG) 운반선: 저온(-162°C) 고압 파이프라인에는 저온 합금강 플랜지와 유연한 흑연 개스킷(예: GB/T 9124 PN 시리즈)을 사용해야 합니다.

원자력 및 화학 산업

원자력 반응기 냉각수 시스템: TST SEAL은 주름진 개스킷이 있는 전금속 밀봉 플랜지(예: ASME B16.5 Class 900)를 사용하여 누설을 방지합니다.

합성 암모니아/요소 생산: 고압(30~35 MPa) 부식성 매체(예: 액체 암모니아) 파이프라인에는 스테인리스강 또는 듀플렉스강 플랜지(예: DIN 2527)를 사용해야 합니다.

항공우주 및 군사 산업

로켓 연료 공급 시스템: TST SEAL은 티타늄 합금 플랜지와 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 개스킷을 사용하여 극한 온도(-200°C ~ +300°C) 및 진동 환경에 적합합니다.

재료 및 성능 요구 사항

플랜지 재질

탄소강: 상온 및 중압 환경(예: ASTM A105)에 적합하며, 비용이 저렴하지만 내식성이 제한적입니다.

스테인리스강: 316L, 304L은 부식성 매체(예: 해수, 산 및 알칼리 액체)에 사용되며 최대 800°C의 내열성을 가집니다.

합금강: 2.25Cr-1Mo(ASTM A182 F22)는 고온 및 고압(예: 350°C, 25MPa)에 사용됩니다.

특수 합금: Inconel 625, Hastelloy C-276은 부식성이 높은 환경(예: 습윤 황화수소)에 사용됩니다.

밀봉 개스킷 재질

금속 개스킷:

팔각형 개스킷/타원형 개스킷: 사다리꼴 홈 플랜지(예: ASME B16.5)에 적합하며, 내압은 30~100MPa이고 2차 조임이 필요합니다.

주형 금속 개스킷: 표면 불균일성을 보완하며, 동적 밀봉(예: 펌프 입구 및 출구)에 적합합니다.

비금속 개스킷:

유연성 흑연 권선 개스킷: 내열성은 -200°C~600°C, 내압은 30MPa이며, 고온 증기 배관에 적합합니다.

PTFE 개스킷: 저온(-200°C) 및 화학적 부식에 강하지만 압축 반발률이 낮아 금속 골격이 필요합니다.

복합재 개스킷:

금속 코팅 개스킷: 외층은 스테인리스강/내층은 흑연으로 강도와 밀봉성이 균형을 이룹니다(예: ASME B16.20).

III. 밀봉 방법 및 기술

기존 플랜지 씰

강성 씰: 볼트 예압을 통해 개스킷(예: 고무 개스킷)을 소성 변형시키는 방식으로, 저압(<10MPa) 및 상온 환경에 적합합니다.

금속 대 금속 씰: 씰링 립의 탄성 변형에 의존하는 경성 씰(예: 자가 조임 플랜지)로, 고압(>25MPa) 및 고온 조건에 적합합니다.

자가 조임 플랜지(고압 자가 조임 플랜지)

구조적 특징: 슬리브, 페룰, 씰링 링으로 구성되며, 씰링 링은 압력 하에서 자동으로 조여집니다.

장점: 인장 강도가 파이프 모재보다 우수하며, 굽힘 및 충격 저항성이 우수합니다(예: DN15 규격 저온 굽힘 시험에서 누출 없음).

적용 분야: 심해 시추 플랫폼, 항공우주 연료 공급 시스템

새로운 밀봉 기술

자가 회복 소재: 마이크로캡슐 엘라스토머, 미세 균열 부위에 보수제 방출

지능형 모니터링: 통합 광섬유 센서가 실시간으로 누출을 모니터링합니다(예: TST 밀봉 온도 센서 기술).

설치 및 유지보수 지점

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설치 사양

플랜지 표면 청결: 녹과 버를 제거하고 표면 거칠기 Ra ≤3.2μm를 유지하십시오.

볼트 예압 조절: 토크 렌치 또는 유압 텐셔닝 공구를 사용하여 표준 토크 값(예: ASME B31.3)에 따라 단계적으로 조이십시오. 개스킷 선택: 매체, 온도 및 압력에 따라 개스킷 유형을 선택하십시오(예: 저온 환경에서는 PTFE가 권장됨).

유지보수 및 검사

정기 검사: 초음파 검사(UT) 또는 자분탐상검사(MT)(예: API 570)를 통해 플랜지 균열을 점검하십시오.

누설 검사:

기밀성 검사: 헬륨 질량 분석기 누설 검출기로 미세 누설을 감지합니다(감도 10⁻⁹ Pa·m³/s).

수압 검사: 설계 압력의 1.5배로 30분간 시험(예: ASME BPVC).

교체 주기: 작업 조건에 따라 계획을 수립합니다(예: 고온 증기 파이프라인의 경우 3년마다 개스킷 교체).

최신 기술 발전

표준화 및 인증

국제 표준:

ISO 17712: 컨테이너 기계적 밀봉 설계 사양

ASME B16.5/16.47: 플랜지 크기, 압력-온도 등급

환경 규정:

IMO 2020 황 배출 제한: 할로겐 프리 난연성 개스킷(예: 흑연 기반 소재) 사용 장려

EU REACH 규정: 석면 개스킷 사용 금지 및 유연한 흑연 대체재 사용 장려

디지털화 및 지능화

디지털 트윈: ANSYS 시뮬레이션을 통해 플랜지 수명 예측(예: 크리프-피로 상호작용 모델).

지능형 지원 선택: 작동 매개변수(예: TST SEAL 밀봉 모듈 플랫폼)를 기반으로 플랜지 유형 및 개스킷 자동 추천

TST SEAL의 일반적인 적용 사례

현장

플랜지 유형

재질/개스킷

표준

LNG 탱크 배출 파이프라인

넥 용접 플랜지(WN)

304L 스테인리스강 + 플렉시블 그래파이트 스파이럴 와운드 개스킷

ASME B16.36, ISO 15614

원자력 발전소 주펌프 플랜지

전금속 밀봉 플랜지

2.25Cr-1Mo + 주름진 금속 개스킷

ASME B16.5 클래스 900

심해 시추 플랫폼 유압 파이프라인

자체 조임 플랜지

Inconel 625 + 팔각형 개스킷

API 6A, ISO 10423

TST SEAL 고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈을 적용하려면 재료 특성, 밀봉 방법, 설치 사양 및 최신 기술을 종합적으로 고려해야 합니다. 재료 과학과 지능형 기술의 발전으로, 자가 조임 플랜지, 자가 회복 소재, 그리고 지능형 모니터링 시스템이 시스템의 신뢰성과 안전성을 향상시키고 있습니다. 특정 작업 조건에 따라 국제 표준(예: ASME, ISO)을 충족하는 솔루션을 선택하고 정기적인 유지보수를 통해 서비스 수명을 연장하는 것이 좋습니다. 고압 파이프라인 플랜지 밀봉 모듈이 필요하시면 TST SEAL 케이블 밀봉 모듈 엔지니어에게 이메일을 보내 무료 샘플을 받아보세요.