فلنج ها یکی از پر کاربرد ترین تجهیزات برای متصل کردن قسمت های مختلف در لوله کشی هستند.
به علت جداسازی راحت این اتصالات،دامنه ی استفاده از این قطعه بسیار گسترده است و از محبوبیت زیادی در بازار برخوردار است.
مدل های متنوعی که از این قطعه تولید می‌شود به علت کاربرد های مختلفی است که در صنایع متفاوت دارد. هرکدام از فلنج ها کارایی و ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند. در ادامه مدل های مختلف این محصول را بررسی میکنیم تا هنگام خرید بهترین انتخاب را متناسب با شرایط و کاربرد مدنظرتان را داشته باشید.
در ابتدا به معرفی فلنج می‌پردازیم و در ادامه با انواع فلنج،کاربرد های هر کدام و ویژگی هایشان آشنا می‌شویم.
فلنج صفحه ی دایره ای به شکل دیسک است که برای اتصال لوله ها،شیرآلات و و دیگر قطعات در خطوط لوله کشی و سیستم های تاسیساتی کاربرد دارد.فلنج‌ها امکان ایجاد اتصالات محکم و با دوام را بین قطعات لوله کشی و تجهیزات صنعتی فراهم می‌کنند. به کمک فلنج ها دیگر لازم نیست برای اتصال دو لوله به یکدیگر از روش جوشکاری استفاده کنیم و برای جداسازی آنها از هم نیازی به برشکاری نیست. این اتـصال به جهـت آسانی نصـب و جدا می‌شـود و در مـواردی کاربرد دارد که لازم اسـت خط بصورت متناوب جهت بازدید یا تعمیر باز و بسته شود.فلنج ها بوسیله ی پیچ و مهره بهم متصل می‌شوند و آب بندی بین دو فلنج توسط گسکت که در بین آنها قرار داده می شود انجام می‌گیرد.
درپترو صنعت عادل فلنج ها از طریق عملیات فورج ساخته می‌شوند.در این روش ماده ی اولیه درون قالب فورج قرار گرفته و بعد از کوبش قطعه در دمای بالا شکل کلی فلنج بدست می آید. عملیات فورج به دلیل بهبود خاصیت مکانیکی صورت می‌گیرد و مقاوم‌ترین فلنج را روانه ی بازار می‌کند که برای صنایع با شرایط دمایی و فشار بسیار بالا مناسب است.
انواع فلنج
فلنج گلو دار Weld Neck Flange
فلنج گلودار (Weld Neck Flange) نوعی از فلنج بوده که دارای گردنی مخروطی شکل و متصل به مرکز خود است. وجود این گردن مخروطی شکل که وجه تمایز و عاملی برای تشخیص فلنج گلودار از سایر فلنج‌ها است، سبب تقویت این نوع فلنج در برابر فشار و دماهای بالا نیز می‌شود. فلنجهای گلودار از سایز 1.2 اینچ تا 56 اینچ و مطابق استاندارد ANSI در کلاس‌های 150، 300، 600، 900 و 1500 ساخته می‌شوند
فلنج رینگ جوینت Ring Type joint Flange
فلنج رینگ جوینت (RTJ یا Ring-Type Joint) یکی از انواع فلنج‌ها است که دارای یک شیار بر روی بدنه خود است. این شیار یا فرورفتگی در سمت پیشانی (Face) فلنج وجود دارد و باعث می‌شود تا این فلنج آب‌بندی مناسبی در دما و فشار بالا داشته باشد. رایج‌ترین آب‌بندها یا گسکت‌های استفاده شده در فلنج RTJ ، رینگ‌های نوع R هستند که خود به دو نوع رینگ‌های با سطح مقطع دایره‌ای یا Oval و رینگ‌های با سطح مقطع هشت ضلعی یا Octagonal تقسیم می‌شوند. فلنجهای RTJ در کلاس‌های 150 تا 1500 تولید می‌شوند
فلنج لپ جوینت Lap joint Flange
فلنج لپ جوینت (Lap-joint Flange) یک قطعه صنعتی همانند فلنج اسلیپون (Slip on Flange) است که بر روی بدنه خود جایی برای واشر یا گسکت (Gasket) ندارد. معمولاً فلنج لپ جوینت همراه با کف رینگ (Stub End) استفاده می‌شود و از این جهت که در تماس مستقیم با هیچ سیالی نیستند، طول عمر بالایی دارند. این فلنج‌ها به دلیل نداشتن جایی برای قرارگیری گسکت یا واشر بر روی بدنه و استفاده از فلزهایی با کیفیت پایین در ساخت این فلنج‌ها، قیمت ارزانی دارند. بر اساس استاندارد ANSI B16.5 فلنج‌ها به کلاس‌های 150، 300، 600، 900 و 1500 تقسیم می‌شوند
فلنج رزوه ای Threaded Flange
فلنج رزوه ای (Threaded Flange) که با نام فلنج دنده ای نیز شناخته می‌شود، دارای رزوه هایی در درون خود است و به‌صورت پیچی به لوله موردنظر متصل می گردد. این فلنج در کلاس های 150 تا 1500 تولیدشده و از لحاظ ابعادی طبق استاندارد ANSI 16.5 تعریف می‌شود. در موقعیت هایی که به دلایل گوناگون همچون احتمال رخ دادن انفجار، امکان جوشکاری برای نصب فلنج به لوله و یا شیرآلات وجود ندارد، فلنج رزوهای بهترین انتخاب است
فلنج ساکت ولد Socket Weld Flange
فلنج ساکت جوشی (Socket Weld Flange) بیشتر در سایزهای کوچک با قطر حداکثر 2 اینچ و در فشارهای بالا استفاده می‌شود. آنها در داخل خود دارای پله ای بوده که محل قرارگیری لوله‌ها هستند و قطر داخل فلنج را هم‌اندازه‌ی قطر لوله می‌کند. جهت اتصال فلنج و لوله، پس از قرارگیری لوله در داخل فلنجهای ساکت جوشی، از بیرون جوشکاری فیلت (Fillet Weld) انجام می‌شود. مطابق استاندارد ANSI B16. 34 آنها به کلاس‌های 150، 300، 600، 900، 1500 و 2500 تقسیم می‌شوند. متریال‌های ASTM A105، ASTM A350، ASTM A182 F304 و ASTM A182 F316 از پرکاربردترین متریال‌های ساخت فلنج ساکت جوشی هستند
فلنج کور Blind Flange
فلنج کور (Blind Flange) همانند یک دیسک است که جهت مسدود کردن مسیر عبور سیالات در انتهای مسیر خط لوله استفاده می‌شود به همین دلیل فلنج کور برخلاف سایر فلنج‌ها، مقطعی برای عبور مایعات ندارد. فلنجهای کور نسبت به سایر فلنج‌ها فشار بیشتری را می‌توانند تحمل کنند. استاندارد ابعادی این فلنج‌ها، استاندارد ASME B16.5 است. فلنجهای کور در کلاس‌های 150 تا 1500 تولید می‌شوند، اما طبق استاندار API کلاس‌های 2000، 3000، 5000، 10000 و 15000 به درخواست مشتری قابل ساخت هستند
فلنج اسلیپون Slip on Flange
فلنج اسلیپون (Slip On Flange) یکی از فلنجهای رایج و پرکاربرد در صنعت است. این فلنج مانند سایر فلنج‌ها به‌وسیله جوشکاری به لوله متصل می‌شود. جهت متصل کردن لوله و فلنج اسلیپون، ابتدا لوله در درون فلنج قرار می‌گیرد و سپس از داخل و خارج به روش Fillet جوشکاری می‌شود تا آب‌بندی بهتری داشته باشند. فلنجهای اسلیپون نسبت به فلنجهای گلودار ارزان‌تر هستند اما به علت جوشکاری بیشتر، هزینه تمام‌شده نهایی بیشتری دارند. فلنجهای اسلیپون از سایز 1.2 تا 60 اینچ و در کلاس‌های 150 تا 2500 ساخته می‌شوند
عملیات فورج با توجه به نوع قالب به دو دسته تقسیم می‌شود:
فورج با قالب باز: در روش فورج با قالب باز، قالب ها شکل ساده ای دارند و بعضاً فقط دو سطح تخت هستند که در فرایند فورج، قطعه، بین این دو سطح چرخانده می‌شود تا تحت نیروی پرس، به شکل مورد نظر درآید.
فورج با قالب بسته: در این روش، قطعه، بین دو نیمه قالب قرار گرفته و در اثر نیروی حاصل از ضربات چکش یا پرس، شکل قالب را به خود می‌گیرد.
استاندارد طراحی فلنج
استانداردهای متنوعی در مورد ابعاد فلنج مطابق شرایط کاری قطعه تنظیم شده‌اند که می‌توان از ASME B16.5 ASME B16.47A&B, API, DIN به عنوان پرکاربردترین‌ها نام برد.
استاندارد متریال فلنج گلو دار جوشی
کابرد فلنج ها
همانطور که در مطالب بالا اشاره کردیم فلنج ها در صنایع بسیاری کاربرد دارند اما در صنایع پتروشیمی و شیمیایی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. از کاربرد های فلنج می‌توان به اتصال لوله به دیگر تجهیزات مثل پمپ ها و مخازن و اتصال شیرها و دیگر اقلامی که در مسیر لوله هستند و به تعمیرات احتمالی و نگهداری زیاد نیاز دارند اشاره کرد.
مزایای فلنج ها
استفاده از فلنج مزایای بسیاری دارد که در ادامه به تعدادی از آنها اشاره میکنیم:
- نگهداری و بازرسی آن آسان است.
- امکان تعمیر راحت سیستم لوله کشی وجود دارد.
- به سادگی قابلیت جداسازی و جایگزین کردن لوله و سایر اجزای خط لوله را فراهم می‌کنند.
- فلنج‌ها مطابق با استانداردهای مشخصی تولید می‌شوند، بنابراین، نیاز به محاسبات خاصی برای تشخیص ابعاد و طراحی ندارند.
.
مزایای فلنج ها
استفاده از فلنج مزایای بسیاری دارد که در ادامه به تعدادی از آنها اشاره میکنیم:
- نگهداری و بازرسی آن آسان است.
- امکان تعمیر راحت سیستم لوله کشی وجود دارد.
- به سادگی قابلیت جداسازی و جایگزین کردن لوله و سایر اجزای خط لوله را فراهم می‌کنند.
- فلنج‌ها مطابق با استانداردهای مشخصی تولید می‌شوند، بنابراین، نیاز به محاسبات خاصی برای تشخیص ابعاد و طراحی ندارند.
فلنج ها بر اساس شکل پیشانی به سه دسته تقسیم می‌شوند:
RAISED FACE: فلنج سطح برجسته که به اختصار RF نامیده می شود، یکی از شناخته شده ترین انواع فلنج می‌باشد که در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد. از آنجایی که سطح قرار گرفتن بالای صفحه دایره‌ای پیچ و مهره است، به آن سطح برجسته میگویند. این فلنج در سمت پیشانی خود یک برجستگی دارد، بر روی این برجستگی گسکت یا واشر قرار می‌گیرد. هدف اصلی برجستگی پیشانی در فلنج، ایجاد یک فضای خالی بین دو قطعه فلنج برای قرارگیری گسکت (gasket) و ایجاد چسبندگی بیشتر بین دو قطعه فلنج است.
Flat Face Flange: فلنج سطح صاف که مختصراFF هم نامیده می‌شود، ساده‌ترین فلنج شناخته شده برای اتصال دو قطعه لوله یا تجهیزات مختلف به یکدیگر است. این نوع فلنج ها روی سطح فیس خود برجستگی ندارند و برای عموما نیازی به گسکت نیست. هرچند که در برخی موارد امکان استفاده از گسکت برای جلوگیری از نشتی هست که در این موارد بدنه‌ی خود فلنج محل قرار گیری گسکت است. از مزایای فلنج با سطح صاف می‌توان به سادگی نصب و جایگزینی، هزینه کمتر نسبت به دیگر نوع فلنج‌ها اشاره کرد.
Ring-Type Joint Flange: فلنج شیاردار که به آن RTJ هم میگویند فلنجی با کاربرد های بسیار متنوع است که در اکثر صنایعی که با لوله کشی سر و کار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع فلنج دارای یک شیار برای قرار گرفتن گسکت است که باعث آب بندی بسیار خوب و مناسب برای فشار و دمای بالا بسیار است. گسکت های مورد استفاده در فلنج های شیاردار گسکت های رینگی هستند که معمولا از جنس فولاد های نرم ساخته می‌شود که مانع از تغییر شکل و آسیب دیدن فلنج می‌شوند.
انواع فلنج ها بر اساس نوع اتصال :
فلنج گلودار (Weld Neck Flange): فلنج گلودار که یکی از پر کاربرد ترین انواع فلنج است برای اتصال لوله ها و شیر آلات بهم استفاده می‌شوند. فلنج های گلودار از لحاظ ظاهری به شکل یک دیسک یا صفحه ی دایره ای است که بر روی محیط آن تعدادی سوراخ قرار می‌گیرد.این فلنج دارای یک گردن مخروطی است که شعاع این گردن در انتها با قطر لوله برابر و به آن جوش می‌شود. .یکی از مزیت های فلنج گلودار نسبت به سایر فلنج ها همان قسمت گردن آن است، وجود این گردن باعث تقویت تحمل فلنج شده و باعث می‌شود تا این فلنج ها در برابر بارهای فشاری، ارتعاشی و برشی مقاوم باشند.
این فلنج ها به دو نوع 1 .فلنج جوشی گلو بلند (Long Weld Neck Flange) و 2. فلنج گلودار جوشی با سطح برآمده (Weld Neck Flange) تقسیم می‌شوند.
کاربرد‌ها
صنایع نفت و گاز:اتصالات برای لوله‌های انتقال نفت، گاز و سایر مواد از جمله آب، بخار و…
صنایع پتروشیمی: اتصالات برای لوله‌ها، تجهیزات و سایر قطعات.
صنایع ساختمانی: اتصالات برای سیستم‌های حرارتی، تهویه مطبوع، آب و فاضلاب و…
صنایع شیمیایی: اتصالات برای لوله‌ها، تجهیزات و سایر قطعات.
صنایع آب و فاضلاب: اتصالات برای لوله‌ها و سیستم‌های انتقال آب و فاضلاب.
صنایع دریایی: اتصالات برای لوله‌ها، تجهیزات و سایر قطعات.
صنایع خودروسازی: اتصالات برای سیستم‌های خنک کننده، سیستم ترمز، سیستم تزریق سوخت و…