目視検査、寸法検証、非破壊検査、材料認証を含む包括的なフランジ検査は、安全で規格に準拠したフランジ性能を保証するために不可欠です。フランジの故障は、漏れ、火災、環境被害、人身事故を引き起こす可能性があります。このガイドでは、フランジに必要な検査と品質試験の全範囲を説明します。
検査が重要な理由
サービス中のフランジ故障は、プロセス流体の漏れ、火災、爆発、環境汚染、人員の負傷など、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。検査は、フランジが使用前に材料、寸法、およびコード要件に準拠していることを検証します。検査による品質保証は、コストのかかる現場での故障や計画外のダウンタイムを防ぎます。適切な検査により、フランジが指定された動作条件下で設計どおりに機能することが保証されます。重要なサービス用途では、検査はオプションではなく、該当する建設コードと所有者の品質要件によって義務付けられています。
目視検査
目視検査は、最初で最も基本的な品質チェックです。検査員は、フランジの表面欠陥（亀裂、ラップ、シーム、表面ポロシティ）を調べます。フランジのマーキングは、ASME B16.5要件に従って、メーカー名またはロゴ、材料指定、圧力クラス、ヒートナンバーを含めて検証されます。シールに影響を与える可能性のある傷、へこみ、腐食、輸送中の損傷について、フェーシング表面の状態が検査されます。ボルト穴の位置と数は、標準に照らして確認されます。錆、スケール、汚染は、すべてのシール面でチェックされます。
寸法検査
寸法検査は、フランジが該当する標準で指定された公差を満たしていることを検証します。重要な測定には、フランジ外径、全体の厚さ、ボア径が含まれます。ボルト円直径とボルト穴サイズは、指定されたクラスとサイズの標準寸法と一致する必要があります。溶接ネックフランジとレデューシングフランジのハブ寸法は、適切なテーパーと長さを確認するためにチェックされます。レイズドフェイスの高さ、直径、表面仕上げが測定されます。RTJフランジの場合、溝の寸法は専用ゲージを使用して検証されます。すべての寸法は、ASME B16.5公差を満たす必要があります。
| 検査タイプ | 検出されるもの | 適用対象 | 標準 |
|---|---|---|---|
| 目視検査 (VT) | 表面欠陥、マーキング、損傷 | すべてのフランジ | ASME B16.5 |
| 寸法検査 | サイズ、厚さ、ボルト穴の整列 | すべてのフランジ | ASME B16.5 |
| 超音波探傷検査 (UT) | 内部のラミネーション、ポロシティ | 鍛造およびプレートフランジ | ASTM A388 |
| 磁粉探傷検査 (MT) | 表面および表面近くの亀裂 | 強磁性材料 | ASTM E709 |
| 液体浸透探傷検査 (PT) | 表面の亀裂 | 非磁性材料 | ASTM E165 |
| 放射線透過検査 (RT) | 内部のボイド、介在物 | 鋳造および溶接フランジ | ASTM E94 |
| PMI（材料識別検査） | 材料の化学成分の検証 | すべての合金 | ASTM E1476 |
| 水圧試験 | 設計圧力の1.5倍での強度、漏れ | 組立済みジョイント | ASME B31.3 |
非破壊検査方法
フランジ検査には、それぞれ特定の能力を持ついくつかのNDT方法が利用可能です。 超音波探傷検査 (UT) は、高周波音波を使用して、鍛造およびプレートフランジの内部ラミネーション、ポロシティ、介在物を検出します。 磁粉探傷検査 (MT) は、磁場と鉄粉を使用して、強磁性材料の表面および表面近くの亀裂を検出します。 液体浸透探傷検査 (PT) は、可視または蛍光染料を使用して、オーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性材料の表面の亀裂を検出します。 放射線透過検査 (RT) は、X線またはガンマ線を使用して内部のボイドや介在物を検出し、主に鋳造物や溶接構造物に使用されます。 材料識別検査 (PMI) は、蛍光X線分析または発光分光分析を使用して、材料の化学成分が仕様と一致していることを検証します。
圧力試験
水圧試験は、フランジジョイントの完全性を検証するための標準的な方法です。試験圧力は通常、設計圧力の1.5倍で、圧力損失がないことを確認するために十分な時間保持されます。水を許容できないシステムの場合、追加の安全対策を講じた上で、空気または不活性ガスによる空圧試験が使用されることがあります。試験圧力は、ジョイントに漏れがないか検査されている間維持されます。低温または極低温システムの場合、水圧試験は周囲温度で実施され、試験圧力は高温試験条件での材料強度の低下に合わせて調整される場合があります。
材料認証
ミルテストレポート (MTR) は、フランジ材料の化学成分と機械的特性の文書化された証拠を提供します。各フランジに刻印されたヒートナンバーを通じて、製鉄所から完成フランジまでの完全なトレーサビリティが維持されます。低温材料には衝撃試験レポートが必要です。NACE MR0175の酸性サービス仕様が適用される場合、硬度試験レポートが必要です。重要な用途では、第三者検査機関が材料特性とフランジ品質の独立した検証を提供します。
マーキングとトレーサビリティ
ASME B16.5では、各フランジにメーカー名またはロゴ、材料指定、圧力クラスを恒久的にマーキングすることが義務付けられています。追加のマーキングには、ヒートナンバー、呼び径サイズ、焼入れ・焼戻しを示す「QT」などの特別な試験指定が含まれます。マーキングは、亀裂を引き起こす可能性のある応力集中部を避けるために、低応力スタンピング法で適用されます。トレーサビリティ記録は、元の鋼溶湯から鍛造、熱処理、機械加工、最終検査に至るまで、製造チェーン全体で維持されます。
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