Steel welding pipe flanges (KS B 1503 : 1999)
기술표준원에서 국제 규격 또는 선진 공업국의 규격을 기초로 하여 개정안을 작성하여,
기계요소부회의 심의를 거쳐 1999년 11월에 개정하였다.
허브가 없는 판 플랜지는 시장에서 눈에 띄는 존재지만, 이번 개정에서는 호칭 압력 5 K의 호칭 지름
450~1000 및 호칭 압력 10K 보통형의 호칭 지름 250~800을 추가하였다.
추가에 있어서는 호칭 지름 1000 까지의 강도 계산을 하여 필요에 따라 호칭 지름마다 최고 사용
압력 및 사용 온도의 제한을 두고(본체의 표 3 및 표 4 참조). 10 K 보통형의 호칭지름 700~800 에
대해서는 플랜지의 두께를 KS B 1511 (철강제 관 플랜지의 기본 치수)에 규정하는 값보다 수 mm
두껍게 하였다. (본체의 부표 2-1 참조)
그리고 10 K 보통형의 호칭지름 850~1000 에 대해서는 강도가 부족하므로 규정하지 않았다.
강도 계산의 조건에 대해서는 약간의 상세를 이 규격의 참고 2 에 정리하였으므로 참조하기 바라며,
허용 응력은 재료의 인장 강도의 1/3 이 기본으로 되어 있는 배관 기준에 따랐다.
따라서 인장 강도의 1/4 을 요구하는 고압 가지 단속법의 규제 아래서는 강도의 재검사가 필요하다.
이러한 판 플랜지는 전면 자리(FF)이므로 전면형 개스킷의 사용을 전제로 하고 있다.
링 개스킷을 사용하면 플랜지에 굽힘 모멘트가 발생하여 응력이 너무 커지므로,
이 규격의 참고 2 표 2에 나타내듯이 링 개스킷은 이번에 추가한 판 플랜지에 대해서는 사용할 수
없으므로 주의가 필요하다.
플랜지를 관에 용접한 후, 내면에 수지 라이닝을 한 제품이 있다.
수지 라이닝 층은 플랜지의 링 개스킷이 닿는 면까지는 연장되지만, 플랜지의 바깥둘레까지는
연장되지 않는 것이 보통이다.
이러한 제품의 플랜지는 설사 전면형
개스킷을 사용하여도 링 개스킷과 같은 접촉면이 되므로,
이번에 추가한 판 플랜지를 용접하여 제작한 것은 사용시에 응력 과대가 된다.
배관의 말단을 호칭 지름 1000 까지, 16 K 및 20 K는 600까지, 30 K는 400 까지의 강도 계산에
따라 적절하게 사용 제한을 둘 것,
10K 보통형의 일부 플랜지의 두께를 증가시킨 것은 판 플랜지의 경우와 같다.
(본체의 표 3, 표 4 및 부표 2-3 참조)
5 K의 호칭 지름 800~1000 및 10 K 보통형의 호칭지름 850~1000 에 대해서는 강도가 부족하기
때문에 규정하지 않았다.
강도 계산의 상세는 이 규격의 참고 2 를 참조하기 바란다. 허용 응력에 관한 주의점도 판
플랜지의 경우와 같다.
호칭 압력 5 K, 10 K 보통형 및 16 K는 전면 자리(FF)에서 전면형 개스킷을 전제로 하고 있다.
링 개스킷을 사용하는 경우는 더욱 사용 제한이 부가되므로, 이 규격의 참고 2 표 2 를 참조하여
사용하는 것이 좋다.
수지 라이닝을 한 블랭크 플랜지에 대해서도 판 플랜지와 같은 주의가 필요하다.
건축 설비의 분야에서는 지정되는 경우가 많은 아연 도금을 한 플랜지를 추가하였다.
용융 아연 도금 및 전기 아연 도금을 채용하여 사용제한, 품질, 제조 방법, 시험 검사, 제품의 호칭
방법 및 표시 방법을 규정하였다.
호칭 압력 20 K 및 30 K의 삽입 용접식 플랜지는 용접부가 상당히 복잡한 것도 규정되어 있지만,
미국의 ANSI 플랜지 규격을 보더라도 단순한 모양의 A형과 유사한 것이 주류이다.
사용확대가 예상되는 A형을 확충하기로 하고 20 K에 호칭 지름 65~600을 추가하고, A형이 없는
30K에도 호칭 지름 10~600을 추가하였다. 강도면에서는 A형, B형 및 C형 중 어느 것이나 동등하다고
생각하면 된다.
호칭 지름 650 이상은 당시의
ISO R 2084 (Pipeline flanges for general use-Metric series-Mating dimensions)를 바탕으로 규정된
것이지만, 그 후 ISO R 2084는 폐지되고 대신에 제정된
ISO 7005-1(Metallic flanges-Part 1: Steel flanges)에서는 이것에 해당하는 것은 규정되어 있지 않다.
이 때문에 호칭 압력 16K의 삽입 용접식 플랜지의 호칭 지름 650~1200을 삭제하였다.
종래의 규격에서는 호칭 압력 20 K 및 30 K의 삽입 용접식 플랜지 C형 및 맞대기 용접식 플랜지의
안지름, 즉 접속하는 관의 스케줄에 의존하는 치수는 스케줄 40 에 대한 것만을 규정하고, 그 밖의
경우는 인수·인도 당사자 사이의 협의에 따르도록 되어 있다.
이번 개정에서는 이들 관 의존 치수 및 그루브 치수는 모두 규정에서 분리하여 참고로 하였다.
(본체의 부표 4-1, 5-1, 5-2, 참고 1 표 1 및 참고 1 표 2 참조)
협의 또는 협정에 따른 사항은 2.6 에 서술된 이외에도, 플래시 용접 이외의 용접에 의한 플랜지의
제조 및 호칭 압력 10K 이하에서의 볼트 구멍 지름의 변경이 있었다.
인수·인도 당사자가 협의 등에 의해 제품을 정하는 것은 종래 규격에 없어도 실시할 수 있는 것이므로,
이러한 협의 또는 협정 사항은 삭제 하였다.
a) 국내외에서의 재료 조달을 고려하여 본체의 표 5에 규정한 재료와 동등 이상이라는 것을 입증하면,
외국 규격에 따른 재료라도 사용 가능하도록 하였다.
플랜지 제조자는 입수한 재료를 규격에 따라 검사하여 재료 증명서를 발행하는 것을 관행으로
하고 있다.
b) KS D 3752(기계 구조용 탄소 강재)의 S20C 및 S25C는 지난 회 개정에서 삭제되었지만, 당시의
의도와는 달리 사용자의 지정이 강하고, 제조자가 대응에 고민하는 경우가 많았기 때문에 이번에
부활시켰다.(본체의 표5 참조)
그리고 KS D 0001(강재의 검사 통칙)에 따른 인장 강도의 확인이 필요한데,
KS B 6733 [압력 용기(기반 규격)]에 따라 A류 검사인 것은 필요로 하지 않았다.
종래의 규격에서는 카운터 보어 가공하는 경우의 카운터 보어 지름은 KS B 1007 (볼트 구멍 지름 및
카운터 보어 지름)에 따르도록 되어 있었지만, 한편 KS B 1502 (관 플랜지의 치수 허용차)의 해설에는
카운터 보어 지름의 추천 값이 기재되어 있다.
KS B 1007의 카운터 보어 지름은 너무 커서 플랜지에는 적합하지 않으므로, KS B 1502의 해설에
따르는 것이 좋도록 하였다.
카운터 보어부의 플랜지의 두께는 종래 규격에서는 플랜지 두께의 규정 값 미만으로 되지 않게 되어
있었지만, KS B 1502는 마이너스 쪽을 허용 하고 있다.
양자의 모순을 해소하기 위하여 모두 KS B 1502의 부표에 따르도록 하고, 카운터 보어 부 플랜지
두께에 대한 규정을 삭제하였다.
또한 종래의 규격에서는 볼트 구멍은 50umRy로 다듬질 하도록 규정하고 있었지만, 볼트와의 틈새는
일반적으로 수 mm 있으므로 실용상 지장이 없는 정도의 다듬질로 좋도록 하였다.
플랜지의 종류가 증가하였으므로 제품의 호칭 방법을 정리하여 규격 번호 또는 규격 명칭의 다음,
호칭 압력의 앞에 종류를 넣기로 하였다. 종류에는 기호도 정하여 부르기 쉽도록 배려하였다.
재료에 대해서는 3.8 a)에서 서술한 이유에 따라 본체의 표 5의 재료 기호를 사용하게 된다.
본체의 표 5의 비고 3.에 해당하는 경우, 보기를 들면 호칭 압력 10K의 플랜지의 재료에 S25C를
사용한 경우 등은 당연히 인장 강도가 큰 쪽의 재료 기호로 불러도 상관없다.
종래 규격에서 각인에 따르도록 되어 있었지만, 백 플랜지의 경우 등 다른 표시 방법의 도입도
고려하여 압인·각인·부식·분무 등 쉽게 지워지지 않는 방법에 따라도 좋도록 하였다.
재료에 대해서는 3.8 a)에 서술한 이유에 따라 본체의 표 5의 재료 기호를 표시하게 된다.
다만, 본체의 표 5의 비고 3.에 해당하는 경우는 제품의 호칭 방법에 준하면 된다.
재계산에 따라 종래의 값과 약간의 차가 생긴 것도 있지만, 통일 재검토를 하는 것으로 새로운 값을
채용하였다. 근사 계산 질량은 제품이 만족하여야 할 값이라기 보다는, 수송·계량 중의 기준이 되는
것이므로 참고라는 것을 명확히 하였다.