فلنج چیست؟
فلنج به طور خلاصه، فقط یک اصطلاح عمومی است، معمولاً به یک بدنه فلزی دیسک شکل مشابه اشاره دارد که برای باز کردن چند سوراخ ثابت استفاده می‌شود و برای اتصال چیزهای دیگر استفاده می‌شود. این نوع چیز به طور گسترده در ماشین آلات استفاده می‌شود، بنابراین کمی عجیب به نظر می‌رسد، تا زمانی که به عنوان فلنج شناخته می‌شود، نام آن از فلنج انگلیسی گرفته شده است. به طوری که لوله و اتصال لوله قطعات، به انتهای لوله متصل می‌شوند، فلنج دارای یک دیافراگم است، پیچ‌ها برای ایجاد دو فلنج محکم متصل، بین فلنج با یک واشر آب‌بندی.
فلنج قطعه‌ای دیسکی شکل است که رایج‌ترین نوع آن در مهندسی خط لوله است و به صورت جفت استفاده می‌شود.
در مورد انواع اتصالات فلنج، سه جزء وجود دارد:
- فلنج‌های لوله
- واشر
- اتصال پیچ و مهره
در بیشتر موارد، یک جنس خاص برای واشر و پیچ وجود دارد که از همان جنس فلنج لوله ساخته شده است. رایج‌ترین فلنج‌ها، فلنج‌های فولادی ضد زنگ هستند. از سوی دیگر، فلنج‌ها در انواع مختلفی از مواد موجود هستند تا با نیازهای محل مطابقت داشته باشند. برخی از رایج‌ترین مواد فلنج، بسته به نیازهای واقعی محل، مونل، اینکونل و کروم مولیبدن هستند. بهترین انتخاب مواد باید به نوع سیستمی که می‌خواهید در آن از فلنج با نیازهای خاص استفاده کنید، بستگی داشته باشد.
7 نوع رایج فلنج
انواع مختلفی از فلنج وجود دارد که می‌توان آنها را با توجه به الزامات سایت انتخاب کرد. برای مطابقت با طراحی فلنج ایده‌آل، باید عملکرد قابل اعتماد و همچنین طول عمر بالا تضمین شود و مناسب‌ترین قیمت در نظر گرفته شود.
۱. فلنج رزوه‌دار:
فلنج‌های رزوه‌دار که در سوراخ فلنج رزوه دارند، با رزوه‌های خارجی روی اتصال نصب می‌شوند. اتصال رزوه‌دار در اینجا به منظور جلوگیری از جوشکاری در همه موارد است. این اتصال عمدتاً با تطبیق رزوه‌ها با لوله‌ای که قرار است نصب شود، متصل می‌شود.
2. فلنج‌های جوشی ساکت
این نوع فلنج معمولاً برای لوله‌های کوچک‌تر استفاده می‌شود که در آنها قطر ناحیه دما و فشار پایین با اتصالی مشخص می‌شود که در آن لوله درون فلنج قرار می‌گیرد تا اتصال با جوش فیله تک یا چند مسیره تضمین شود. این امر از محدودیت‌های مرتبط با انتهای رزوه‌دار در مقایسه با سایر انواع فلنج‌های جوشی جلوگیری می‌کند و در نتیجه نصب را ساده می‌سازد.
۳. فلنج‌های لبه‌دار
فلنج لبه‌دار نوعی فلنج است که برای استفاده از آن به همراه یک فلنج تکیه‌گاهی و تشکیل اتصال فلنجی، باید انتهای انتهایی آن به صورت لب به لب به یک اتصال جوش داده شود. این طراحی، این روش را در سیستم‌های متنوعی که فضای فیزیکی محدود است، یا نیاز به جداسازی مکرر قطعات است، یا نیاز به نگهداری زیاد است، محبوب کرده است.
۴. فلنج‌های کشویی
فلنج‌های کشویی بسیار رایج هستند و در طیف وسیعی از اندازه‌ها برای سیستم‌هایی با دبی و توان عملیاتی بالا موجود می‌باشند. تطبیق ساده فلنج با قطر خارجی لوله، نصب اتصال را بسیار آسان می‌کند. نصب این فلنج‌ها کمی فنی است زیرا برای اتصال فلنج به لوله، به جوشکاری فیلت در هر دو طرف نیاز است.
۵. فلنج‌های کور
این نوع فلنج‌ها برای خاتمه دادن به سیستم‌های لوله‌کشی بسیار مناسب هستند. صفحه کور به شکل یک دیسک خالی است که می‌توان آن را پیچ کرد. هنگامی که این صفحات به درستی نصب شوند و با واشر مناسب ترکیب شوند، آب‌بندی عالی ایجاد می‌کنند و در صورت نیاز به راحتی قابل جدا شدن هستند.
۶. فلنج‌های گردن جوشی
فلنج‌های گردن جوشی بسیار شبیه به فلنج‌های روی هم هستند، اما برای نصب نیاز به جوشکاری لب به لب دارند. و یکپارچگی عملکرد این سیستم و قابلیت خم شدن چندین باره و استفاده از آن در سیستم‌های فشار و دمای بالا، آن را به انتخاب اصلی برای لوله‌کشی فرآیندی تبدیل می‌کند.
۷. فلنج‌های مخصوص
این نوع فلنج آشناترین نوع است. با این حال، طیف گسترده‌ای از انواع فلنج‌های تخصصی دیگر نیز برای متناسب با انواع کاربردها و محیط‌ها موجود است. گزینه‌های مختلف دیگری مانند فلنج‌های نیپو، فلنج‌های ولدو، فلنج‌های انبساطی، اوریفیس‌ها، گردن‌های جوشی بلند و فلنج‌های کاهنده نیز وجود دارد.
5 نوع خاص فلنج
۱. ولدوفلانگ
فلنج ولدو بسیار شبیه به فلنج نیپو است زیرا ترکیبی از فلنج‌های جوش لب به لب و اتصالات انشعابی است. فلنج‌های ولدو از یک قطعه فولاد آهنگری شده یکپارچه ساخته شده‌اند، نه اینکه قطعات جداگانه به هم جوش داده شوند.
2. فلنج نیپو
نیپوفلنج یک لوله شاخه‌ای است که با زاویه ۹۰ درجه شیب‌دار شده است. این محصول با ترکیب فلنج‌های جوش لب به لب و نیپولت آهنگری شده تولید می‌شود. در حالی که فلنج نیپو به عنوان یک قطعه محکم و یکپارچه از فولاد آهنگری شده شناخته می‌شود، به عنوان دو محصول مختلف که به هم جوش داده شده‌اند، در نظر گرفته نمی‌شود. نصب نیپوفلنج شامل جوشکاری به قسمت نیپولت تجهیزات به منظور عبور لوله و پیچ کردن قسمت فلنج به فلنج لوله فرعی توسط خدمه لوله‌کشی است.
مهم است بدانید که فلنج‌های نیپو در انواع مختلفی از مواد مانند کربن، فولادهای کربنی دما بالا و پایین، گریدهای فولاد ضد زنگ و آلیاژهای نیکل موجود هستند. فلنج‌های نیپو اکثراً با ساختار تقویت‌شده ساخته می‌شوند که به آنها در مقایسه با فلنج استاندارد نیپو، استحکام مکانیکی بیشتری می‌دهد.
۳. البوفلنج و لاتروفلانژ
Elboflange به عنوان ترکیبی از فلنج و Elbolet شناخته می‌شود در حالی که Latroflange به عنوان ترکیبی از فلنج و Latrolet شناخته می‌شود. فلنج‌های زانویی برای انشعاب لوله‌ها با زاویه ۴۵ درجه استفاده می‌شوند.
۴. فلنج‌های حلقه‌ای گردان
کاربرد فلنج‌های حلقه‌ای گردان، تسهیل هم‌ترازی سوراخ‌های پیچ بین دو فلنج جفت شده است که در بسیاری از موقعیت‌ها، مانند نصب خطوط لوله با قطر بزرگ، خطوط لوله زیردریایی یا فراساحلی و محیط‌های مشابه، مفیدتر است. این نوع فلنج‌ها برای سیالات سخت در نفت، گاز، هیدروکربن‌ها، آب، مواد شیمیایی و سایر کاربردهای پتروشیمی و مدیریت آب مناسب هستند.
در مورد خطوط لوله با قطر بزرگ، لوله در یک سر به یک فلنج جوش لب به لب استاندارد و در سر دیگر به یک فلنج گردان مجهز می‌شود. این کار با چرخاندن فلنج گردان روی خط لوله انجام می‌شود تا اپراتور به راحتی و سریع‌تر به ترازبندی مناسب سوراخ‌های پیچ دست یابد.
برخی از استانداردهای اصلی برای فلنج‌های حلقه‌ای گردان عبارتند از ASME یا ANSI، DIN، BS، EN، ISO و موارد دیگر. یکی از محبوب‌ترین استانداردها برای کاربردهای پتروشیمی ANSI یا ASME B16.5 یا ASME B16.47 است. فلنج‌های گردان، فلنج‌هایی هستند که می‌توانند در تمام اشکال استاندارد فلنج رایج استفاده شوند. به عنوان مثال، گردن‌های جوشی، لغزشی، اتصالات روی هم، جوش‌های سوکتی و غیره، در تمام گریدهای مواد، در طیف وسیعی از اندازه‌ها از 3/8 اینچ تا 60 اینچ و فشارهای 150 تا 2500. این فلنج‌ها را می‌توان به راحتی از فولادهای کربنی، آلیاژی و ضد زنگ ساخت.
۵. فلنج‌های انبساطی
فلنج‌های انبساطی برای افزایش قطر داخلی لوله از هر نقطه خاص به نقطه دیگر به منظور اتصال لوله به سایر تجهیزات مکانیکی مانند پمپ‌ها، کمپرسورها و شیرهایی که اندازه ورودی متفاوتی دارند، استفاده می‌شوند.
فلنج‌های انبساطی معمولاً فلنج‌های جوش لب به لب هستند که در انتهای بدون فلنج خود دارای یک سوراخ بسیار بزرگ می‌باشند. می‌توان از آن برای اضافه کردن فقط یک یا دو سایز یا تا 4 اینچ به قطر لوله در حال اجرا استفاده کرد. این نوع فلنج‌ها نسبت به ترکیبی از کاهنده‌های جوش لب به لب و فلنج‌های استاندارد ترجیح داده می‌شوند زیرا ارزان‌تر و سبک‌تر هستند. یکی از رایج‌ترین مواد مورد استفاده برای فلنج‌های انبساطی A105 و فولاد ضد زنگ ASTM A182 است.
فلنج‌های انبساطی در رده‌بندی‌های فشار و اندازه‌های مطابق با مشخصات ANSI یا ASME B16.5 موجود هستند که عمدتاً به صورت محدب یا تخت (RF یا FF) موجود هستند. فلنج‌های کاهنده، که به عنوان فلنج‌های کاهنده نیز شناخته می‌شوند، در مقایسه با فلنج‌های انبساطی دقیقاً عملکرد متضادی دارند، به این معنی که از آنها برای کاهش اندازه سوراخ لوله استفاده می‌شود. قطر سوراخ یک ردیف لوله را می‌توان به راحتی کاهش داد، اما نه بیش از ۱ یا ۲ اندازه. اگر تلاشی برای کاهش بیش از این مقدار انجام شود، باید از راه‌حلی مبتنی بر ترکیبی از کاهنده‌های جوش داده شده با لب و فلنج‌های استاندارد استفاده شود.
اندازه فلنج و ملاحظات رایج
علاوه بر طراحی عملکردی یک فلنج، اندازه آن عاملی است که به احتمال زیاد در انتخاب فلنج هنگام طراحی، نگهداری و به‌روزرسانی سیستم لوله‌کشی تأثیر می‌گذارد. در عوض، باید به سطح مشترک فلنج با لوله و واشرهای مورد استفاده برای اطمینان از اندازه مناسب توجه شود. علاوه بر این، برخی از ملاحظات رایج به شرح زیر است:
- قطر خارجی: قطر خارجی فاصله بین دو لبه مقابل سطح فلنج است.
- ضخامت: ضخامت از قسمت بیرونی رینگ اندازه‌گیری می‌شود.
قطر دایره پیچ: این فاصله بین سوراخ‌های پیچ نسبی است که از مرکز تا مرکز اندازه‌گیری می‌شود.
- سایز لوله: سایز لوله، سایز مربوط به فلنج است.
- قطر داخلی اسمی (Nominal Bore): قطر داخلی اسمی، اندازه قطر داخلی رابط فلنج است.
طبقه بندی فلنج و سطح سرویس
فلنج‌ها در درجه اول بر اساس توانایی‌شان در تحمل دماها و فشارهای مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. این فلنج‌ها با استفاده از حروف یا پسوندهای "#"، "lb" یا "class" مشخص می‌شوند. این پسوندها قابل تعویض هستند و همچنین بر اساس منطقه یا تأمین‌کننده متفاوت هستند. طبقه‌بندی‌های رایج شناخته شده در زیر فهرست شده‌اند:
- ۱۵۰#
- 300#
- 600#
- ۹۰۰#
- ۱۵۰۰#
- 2500#
تحمل فشار و دمای یکسان بسته به جنس مورد استفاده، طراحی فلنج و اندازه فلنج متفاوت است. با این حال، تنها مورد ثابت، درجه فشار است که با افزایش دما کاهش می‌یابد.
نوع سطح فلنج
نوع سطح نیز یک ویژگی بسیار مهم است که تأثیر قابل توجهی بر عملکرد نهایی و عمر مفید فلنج دارد. بنابراین، برخی از مهمترین انواع سطوح فلنج در زیر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است:
۱. فلنج تخت (FF)
سطح واشر یک فلنج تخت در همان صفحه سطح قاب پیچ و مهره‌ای قرار دارد. کالاهایی که از فلنج‌های تخت استفاده می‌کنند معمولاً آنهایی هستند که با قالب‌هایی برای مطابقت با فلنج یا پوشش فلنج تولید می‌شوند. فلنج‌های تخت نباید روی فلنج‌های با طرف معکوس قرار گیرند. طبق استاندارد ASME B31.1، هنگام اتصال فلنج‌های چدنی تخت به فلنج‌های فولاد کربنی، سطح برجسته روی فلنج‌های فولاد کربنی باید برداشته شود و یک واشر تمام سطح مورد نیاز است. این کار برای جلوگیری از پاشیدن فلنج‌های چدنی کوچک و شکننده به داخل فضای خالی تشکیل شده توسط دماغه برجسته فلنج فولاد کربنی انجام می‌شود.
این نوع سطح فلنج در ساخت تجهیزات و شیرآلات برای تمام کاربردهایی که در آنها چدن تولید می‌شود، استفاده می‌شود. چدن شکننده‌تر است و معمولاً فقط برای کاربردهای دما و فشار پایین استفاده می‌شود. سطح صاف به هر دو فلنج اجازه می‌دهد تا در کل سطح تماس کامل داشته باشند. فلنج‌های تخت (FF) دارای سطح تماسی هستند که هم ارتفاع رزوه‌های پیچ فلنج است. واشرهای تمام سطح بین دو فلنج تخت استفاده می‌شوند و معمولاً نرم هستند. طبق ASME B31.3، فلنج‌های تخت نباید با فلنج‌های مرتفع جفت شوند زیرا احتمال نشت از اتصال فلنجی حاصل وجود دارد.
۲. فلنج برجسته (RF)
فلنج با سطح برجسته رایج‌ترین نوع مورد استفاده در کاربردهای ساخت و ساز است و به راحتی قابل تشخیص است. به این نوع فلنج، محدب می‌گویند زیرا سطح واشر در بالای سطح حلقه پیچ قرار دارد. هر نوع روکش نیاز به استفاده از چندین نوع واشر دارد، از جمله انواع زبانه‌های حلقه‌ای تخت و کامپوزیت‌های فلزی مانند فرم‌های مارپیچی و دو غلافی.
فلنج‌های RF به گونه‌ای طراحی شده‌اند که فشار بیشتری را روی ناحیه کوچک‌تری از واشر متمرکز کنند و در نتیجه کنترل فشار اتصال را بهبود بخشند. قطرها و ارتفاع‌ها بر اساس سطح فشار و قطر در ASME B16.5 شرح داده شده‌اند. سطح فشار فلنج، ارتفاع سطحی را که بلند می‌شود مشخص می‌کند. فلنج‌های RF برای تمرکز فشار بیشتر روی ناحیه کوچک‌تری از واشر در نظر گرفته شده‌اند و در نتیجه قابلیت کنترل فشار اتصال را افزایش می‌دهند. قطرها و ارتفاع‌ها بر اساس کلاس فشار و قطر در ASME B16.5 شرح داده شده‌اند. رتبه‌بندی فلنج‌های فشار.
۳. فلنج حلقه‌ای (RTJ)
وقتی که آب‌بندی فلز به فلز بین فلنج‌های جفت‌شده مورد نیاز باشد (که این شرط برای کاربردهای فشار و دمای بالا، یعنی بالاتر از ۷۰۰/۸۰۰ درجه سانتیگراد است)، از فلنج اتصال حلقه‌ای (RTJ) استفاده می‌شود.
فلنج اتصال حلقه‌ای دارای یک شیار دایره‌ای است که واشر اتصال حلقه‌ای (بیضی یا مستطیلی) را در خود جای می‌دهد.
وقتی دو فلنج حلقه‌ای به هم پیچ و سپس سفت می‌شوند، نیروی پیچ اعمال شده، واشر را در شیار فلنج تغییر شکل می‌دهد و یک آب‌بندی بسیار محکم فلز به فلز ایجاد می‌کند. برای دستیابی به این هدف، جنس واشر حلقه‌ای باید نرم‌تر (انعطاف‌پذیرتر) از جنس فلنج‌ها باشد.
فلنج‌های RTJ را می‌توان با واشرهای RTJ از انواع مختلف (R، RX، BX) و پروفیل‌ها (مثلاً هشت ضلعی/بیضوی برای نوع R) آب‌بندی کرد.
رایج‌ترین واشر RTJ نوع R با سطح مقطع هشت ضلعی است، زیرا آب‌بندی بسیار قوی را تضمین می‌کند (سطح مقطع بیضی نوع قدیمی‌تر است). با این حال، طراحی «شیار تخت» هر دو نوع واشر RTJ با سطح مقطع هشت ضلعی یا بیضی را می‌پذیرد.
۴. فلنج‌های زبانه و شیاردار (T&G)
دو فلنج زبانه و شیار (وجه T و G) کاملاً با هم جفت می‌شوند: یکی از فلنج‌ها دارای حلقه برجسته و دیگری دارای شیارهایی است که به راحتی در آن قرار می‌گیرند (زبانه به داخل شیار می‌رود و اتصال را آب‌بندی می‌کند).
فلنج‌های زبانه‌دار در اندازه‌های بزرگ و کوچک موجود هستند.
۵. فلنج‌های نر و ماده (M&F)
مشابه فلنج‌های زبانه و شیار، فلنج‌های نر و ماده (انواع M و F) با یکدیگر مطابقت دارند.
یکی از فلنج‌ها دارای ناحیه‌ای است که فراتر از سطح آن امتداد دارد، فلنج نری، و فلنج دیگر دارای فرورفتگی‌های منطبقی است که در سطح روبروی آن، فلنج ماده، ماشینکاری شده‌اند.
پرداخت سطح فلنج
برای اطمینان از تطابق کامل فلنج با واشر و فلنج جفت شونده، سطح فلنج به درجه خاصی از زبری نیاز دارد (فقط پرداخت فلنج‌های RF و FF). نوع زبری سطح رویه فلنج، نوع «پرداخت فلنج» را تعریف می‌کند.
انواع رایج آن عبارتند از: دنده‌های ثابت، دندانه‌دار متحدالمرکز، دندانه‌دار مارپیچی و سطوح فلنجی صاف.
چهار نوع پرداخت سطحی اساسی برای فلنج‌های فولادی وجود دارد، با این حال، هدف مشترک هر نوع پرداخت سطحی فلنج، ایجاد زبری مطلوب روی سطح فلنج است تا از تطابق محکم بین فلنج، واشر و فلنج جفت شونده اطمینان حاصل شود و آب‌بندی با کیفیتی ارائه گردد.
زمان ارسال: اکتبر-08-2023