فلنچ چیست و انواع آن کدام اند ، فلنج لوله وسیله‌ای مکانیکی برای اتصال لوله‌ها است. فلنجها در اشکال گوناگون تولید میشوند. فلنج گلودار (welding neck) که در آن لوله قسمت گلویی فلنج جوش میشود، فلنج رزوه‌ای، که در آن لوله داخل فلنج پیچ میشود، فلنج ساکتی یا ساکت ولد (socket weld)، فلنج لبه‌دار یا لپ جوینت (lap joint) برای اتصالاتی استفاده میشود که ته کوب هستند، مانند فلنج اسلیپون. در ادامه این مقاله از مجله خبری گروه صنعتی فانو با ما باشید تا فلنج و انواع آن را به شما معرفی کنیم.
فلنج چیست ؟
لوله ها و سایر تجهیزات مرتبط با آن ها به روش های متفاوتی مانند جوشکاری و اتصالات فلنجی به یکدیگر متصل می شوند. فلنج ها قطعات دایره ای شکلی هستند که جهت متصل کردن لوله ها به سایر تجهیزات و اقلام پایپینگ کاربرد دارند.
این تجهیزات و اقلام می توانند شامل شیرآلات، کمپرسورها، پمپ ها، مخازن تحت فشار، یک لوله دیگر و … باشند. برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت راهنمایی برای خرید فلنج با کارشناسان ما از طریق شماره تماس 7-66313266 در تماس باشید.
بارزترین مزیت استفاده از اتصالات فلنجی، امکان جداسازی (Removable) آن ها است. به عبارت دیگر؛ زمانی که از جوشکاری برای اتصال دو لوله استفاده می شود، برای جداسازی آن ها نیاز به برشکاری است اما در صورت استفاده از فلنج، می توان با باز کردن پیچ و مهره ها آن ها را از هم جدا کرد.
در روش اتصال فلنجی لوله ها به هر دو لوله یک فلنج جوش داده می شود و برای آب بندی بهتر از گسکت (Gasket) در بین فلنج ها استفاده می شود. لازم به ذکر است که هزینه تمام شده اتصال فلنجی از جوشکاری بیشتر بوده اما به دلیل قابلیت جداشدن فلنج ها از این روش استفاده بیشتری می شود.
فلنج جوشی چیست؟
در ادامه بحث فلنج چیست به موضوع مهم فلنج جوشی چیست خواهیم رسید، معمولا فلنج ها را با این ساختار می شناسیم که تنها با استفاده از پیچ و مهره ها دو قطعه را به همدیگر اتصال می دهند. اما تا به حال به این موضوع اندیشیده اید که ممکن است اتصالاتی وجود داشته باشد که نیاز به عملیات جوشکاری داشته باشند.
در صورتی که نیاز به این فرایند باشد چه راه حلی وجود دارد؟ در حال حاضر مشاهده می کنیم که کارخانه های تولید فلنج جوشی برای این مشکل راه حلی اندیشیده و اقدام به تولید فلنج جوشی کرده اند. به این اتصالات پیشانی فلنج جوشی نیز گفته می شود. به این دلیل که پیشانی همه ی این فلنج های جوشی در محل قرارگیری واشر بر روی فلنج به اشکال متفاوتی تولید می شوند.
متداول ترین فلنج های جوشی فلنج با سطح برجسته است پیشانی این نوع اتصال دهنده ها به نوع رایز فیس طراحی شده و سطح آن به صورت برجسته است. نشیمن گاه واشر در این مدل از سطحی سوراخ کاری پیچ ها در آن قرار دارد در سطح بالاتری است. دلیل به کار گیری این نوع طراحی هنگام سفت کردن پیچ فشار بیشتری بر روی واشر پیاده می شود و باعث شده که عملیات آب بندی بهتر انجام بگیرد.
فلنج و اتصال فلنجی چیست؟
فلنچ چیست و انواع آن کدام اند ، فلنج ها به صورت قطعه ای دیسکی شکل (دایروی) هستند که همیشه به صورت جفت به کمک پیچ و مهره دو قطعه را به یکدیگر متصل می سازد و به آسانی باز و بسته می شوند. این قطعات برای فشارهای کم و زیاد مناسب هستند و در آن ها آب بندی بین دو فلنج توسط گسکت (آب بند) که در بین آن ها قرار داده می شود انجام می گیرد. جنس فلنج ها معمولا از فولاد و آلیاژهای آن و یا از چدن و سایر مواد ساخته می شود.
مشخصات انواع فلنج ها
در این بخش از مجله خبری گروه صنعتی فانو می‌خواهیم بدانیم مشخصات فلنج چیست و انواع آن چه ویژگی‌هایی دارند. در صورتی که فلنج بر اساس استانداردهای لازم ساخته شده باشد، باید مشخصات زیر بر روی آنها درج گردد.
1-نام و برند تجاری تولید کننده باید بر روی آن درج شده باشد.
2- مقدا فشاری که میتواند متحمل شود.
3-قطر خارجی لوله که فلنج به آن جوش داده میشود یا همان سایز اسمی باید مشخص شده باشد.
4-سوراخ‌ها
5-شکل سطح فلنج
6-مواد تشکیل دهنده فلنج(مشخصات مواد خام سازنده)
7- شماره یا کدی که برای عملیات حرارتی بر روی آن مورد استفاده قرار میگیرد.
تمامی این مشخصات باید به طور کامل بر روی فلنج قرار بگیرد تا در هنگام استفاده مشکلی ایجاد نگردد.
کاربرد انواع فلنج ها در صنعت و تاسیسات
اگرچه هزینه فلنج نسبت به جوشکاری بالاتر است، اما مزیت‌هایی که در استفاده از این روش وجود دارد، سازندگان را نسبت به استفاده از این قطعات، ترغیب کرده است. مزیت‌هایی از جمله:
- تغییر سایز و ابعاد لوله
- اتصالات لوله به تجهیزات مانند اتصالات پمپ،کمپرسور و…
- تغییر متریال و نوع لوله
- اتصال به شیر و اقلام دیگر در صورت نیاز به تعویض
- اتصال به تجهیزات ابزار دقیق که نیاز به کالیبراسیون دارند
- اتصال به لوله و مواردی که نیاز به جداسازی دارد.
معرفی انواع فلنج
فلنج با سطح برجسته (RF (Raised Face
در این نوع فلنج ها سطح فلنج دارای لایی می باشد که این لایه باعث برجستگی سطح فلنج شده است. طبق استاندارد موسوم مقدار برجستگی در تمام کلاس های 150 و 300 برابر با 1.6 mm و کلاس های بالاتر 6.4 mm می باشد. روش ساخت این نوع فلنج در استاندارد mss-sp-6 مشخص شده است.
فلنج ته کوب Stub End
فلنج ته کوب Stub یکی از انواع فلنج هایی بوده که در فشارهای پایین و غیر حساس کاربرد دارد و یکی از شیو های ارزان بند و بست فلنج ها می باشد.
فلنج نر و ماده Flange Male & Female
این نوع فلنج ها به صورت نر و ماده به یکدیگر متصل می شوند که یکی از آن ها دارای سطح برآمده بوده و دیگری سطح فرورفته دارد. سطح برآمده در فلنج دارای ارتفاع 6.4 میلیمتر و عمق فرورفتگی در فلنج ماده 5 میلی متر می باشد. این نوع فلنج در بخش پایپینگ، پتروشیمی، صنعت نفت و گاز و آبرسانی کاربرد دارد.
فلنج جوشی ساکت Socket Weld Flange
فلنج جوشی ساکت دارای محفظه ای است که محل قرار گیری لوله می باشد. این نوع فلنج ها هم از داخل و هم از خارج جوشکاری می شوند. اگر جوشکاری از داخل انجام شود مقاومت استاتیک و مقاومت در برابر خستگی در آن افزایش می یابد.
فلنج جوشی ساکت در سیستم های لوله کشی که فشار کاری بالا است کاربرد فراوان دارد. این فلنج ها اصولا برای استفاده در سایزهای کوچک ولی فشار بالا ساخته شد. از معایب این نوع فلنج فاصله انبساطی ایجاده شده در آن است. این فاصله موجب مبشود در سیستم های لوله کشی استنلس استیل از این فلنج استفاده نکنند زیرا مشکل خوردگی ایجاد میکند.
فلنج با سطح ساده (FF (Flat Face
در این نوع فلنج هنگامی که اتصال صورت میگیرد باید سطح دو فلنج صاف Flat باشد. برای اتصال شیر ها ، اتصالات چدنی و خطوط فشار پایین مانند Cooling water-CWR-CWS که نشتی زیاد مهم نیست باید از این نوع فلنج استفاده کرد. معمولا فلنج های چدنی و فولادی که در فشار های کم کاربرد دارد از این نوع ساخته می شوند. فلنج ساده ارزانترین فلنج موجود در بازار است.
فلنج رزوه ای (Threaded Flange)
فلنج رزوه ای به فلنج دنده ای نیز معروف می باشد. درون این فلنج روزه کاری شده است و مزیت اصلی آن قابلیت اتصال بدون عملیات جوشکاری می باشد. فلنج های رزوه ای برای کاربرد در فشار و دمای بالاتر مناسب هستند.
اوریفیس فلنج (Orifice Flange)
نوعی از فلنج گردن دار فلنج اوریفیس است. این نوع فلنج برای مسدود کردن جریان و کاهش فشار مورد استفاده قرار میگیرد. سوراخ هایی که بروی این فلنج وجود دارد برای اندازه گیری جریان سیال مایع یا گاز استفاده می شود.
فلنج کور Blind Flange
فلنج های کور بدون سوراخ تولید می شوند و جهت مسدود نمودن انتهای خطوط لوله، شیرآلات و دهانه های منبه تحت فشار استفاده می گردد. این نوع فلنج از نظر فشار داخلی و بارگذاری پیچ، بخصوص در سایز های بزرگ پر تنش پذیرترین فلنج می باشد.
فلنج روکار
از مزیت فلنج روکار این است میتوان برای تمام فشار ها استفاده کرد و لازمه آن استفاده در فشارهای 150 و 300 است. جوش داخلی این نوع فلنج نسبت به دیگر فلنج ها از جمله گرد دندانه دار بیشتر است. نصب این فلنج بسیار ساده است ولی مقاومت آن در برابر فشار داخلی و در برابر خستگی کمتر از فلنج گردان دار است.
فلنج اسلیپون (SLIP ON FLANGES)
فلنچ چیست و انواع آن کدام اند ، معمولاً فلنج اسلیپون به دلیل هزینه کمتر و سرعت و آسانی نصب بیشتر، نسبت به فلنج گلودار ترجیح داده میشود. نقطه ضعف فلنج اسلیپون نسبت به فلنج گلودار این است که قدرت آن یک سوم فلنج گلودار می‌باشد. به همین دلیل فلنج اسلیپون معمولاً در سیستم‌های کم فشار که کاربری حساسی ندارند مانند مخازن آب آتش‌نشانی، سیستم‌های خنک کننده آب و لوله‌کشی‌های متداول که چالش برانگیز نیستند مورد استفاده قرار میگیرد. لوله هم داخل هاب فلنج و هم حفره فلنج جوش داده میشود و میتوان از تست‌های MT و PT برای اطمینان از صحت اتصال فلنج کمک گرفت. فلنج اسلیپون معمولاً برای لوله‌هایی با سایز بزرگتر از ۲/۱ ۲ NPS (DN 65) مورد استفاده قرار میگیرد.
فلنج اسلیپون با استفاده از جوشکاری گوشه (fillet weld) به لوله و اتصالات دیگر متصل میشود، که یکی داخل حفره فلنج و دیگری بیرون حفره فلنج انجام می‌گردد.
کالیبر فلنج اسلیپون بیشتر از قطر خارجی لوله اتصالی می‌باشد، از آنجایی که لوله باید داخل فلنج قرار بگیرد تا بتوان با انجام جوشکاری گوشه این دو را به هم متصل کرد.
تفاوت فلنج اسلیپون و فلنج گلودار
تجربیات میدانی نشان می‌دهد که فلنج اسلیپون به دلیل نداشتن هاب مخروطی شکل و وجود جوش در دو نقطه متفاوت، تحت فشار مکانیکی یکسان طول عمر کمتری از فلنج گلودار دارد. علاوه بر این میتوان فلنج گلودار را هم به اتصالات و هم به لوله‌ها متصل کرد اما فلنج اسلیپون فقط به لوله متصل میشود.
فلنج‌های اسلیپون با عنوان ” Hubbed flanges ” شناخته شده و میتوان آنها را از طریق شکل باریکشان تشخیص داد.
فلنج گلودار جوشی Welding Neck Flange
این نوع فلنج که به فلنج گردن جوشی نیز معرف می باشد که به وسیله جوشکاری به گردن لوله متصل می شود. فلنج های گلودار جوشی اغلب برای کابردهای فشار بالا و دمای زیر صفرمورد استفاده قرا می گیرد. این گردن مخلوطی شکل، با شیب ملایمی به دیوار لوله یا اتصالات مربوطه وصل می شوند.
فلنج لپ جوینت
فلنچ چیست و انواع آن کدام اند ، از فلنج لپ جوینت برای اتصالات ته کوب استفاده می کنند. لوله به انتهای فلنج ته کوب جوش داده میشود و فلنج لپ جوینت میتواند در حول فلنج ته کوب به راحتی چرخش کند. این نوع فلنج اغلب برای کاربردهایی که نیاز ه باز و بسته کردن مکرر دارد استفاده میشوند.
مزایای روش اتصال به صورت فلنجی
فواید اتصال به صورت فلنجی عبارتند از:
- مونتاژ سریع و آسان در فضاهای تنگ
- عدم نیاز به آداپتورهای لوله
- کاهش ضربه، لرزش و فشار زیاد در اتصالات بزرگ هیدرولیکی
- امکان نگهداری و بازرسی آسان
- کاهش شُل شدن قطعات در کاربردهای دقیق هیدرولیکی
- امکان تغییر سایز ابعاد لوله‌ها به صورت دستی
- امکان تغییر جنس و نوع لوله
- امکان اتصال لوله به تجهیزات مختلف مانند اتصالات پمپ یا کمرپسور
- بهترین گزینه برای کالیبراسیون و جداسازی قطعات (تنها نیاز به باز کردن پیچ و مهره‌ها دارد)
ویژگی‌های فلنج
در زمان انتخاب نوع فلنج مهم است که ویژگی‌های آن به خوبی شناخته شود:
۱- اندازه فلنج
اندازه گیری سایز فلنجها کار ساده‌ای نیست! کاربر باید قطر خارجی، قطر داخلی، تعداد سوراخ‌ها، قطر سوراخ‌ها و قطر پیچ را پیدا کند. قطر پیچ یکی از مهمترین اندازه گیری‌هایی است که هنگام انتخاب اتصالات فلنجی انجام میشود. این اندازه گیری از مرکز سوراخ پیچ تا مرکز سوراخ پیچ دیگر است. سایز فلنج براساس استاندارد و براساس مواردی مانند میزان فشار انتخاب میشود.
۲- ضخامت فلنج
یکی از پارامترهای مهم در خرید فلنج، ضخامت است. میزان فشاری که فلنج میتواند تحمل کند با ضخامت تعیین میشود. هرچه فلنج ضخیم‌تر باشد، فشار بیشتری را تحمل میکند. برای مثال، لوله مانسیمان دارای یک پَخ V شکل برای جوشکاری است، از این رو برای تحمل فشار باید ضخامت اتصال فلنجی طوری انتخاب شود که منجر به تغییر شکل لوله نشود.
۳- استاندارد فلنج
در انتخاب فلنج فولادی مناسب میتوان از انواع استاندارهای مختلف استفاده کرد. بسته به کاربرد فلنج، استاندارهایASME ،ASTM ،ANSI ،API ،MSS ،AWWA ،DIN ، JIS و موارد دیگر قابل استفاده هستند. اما محبوب‌ترین استاندارها شامل ANSI (مؤسسه ملی استاندارد آمریکا)، DIN (مؤسسه استاندارد آلمان) و JIS (استاندارد بین المللی ژاپن) هستند.
۴- کلاس فلنج
کلاس فشار تعیین کننده آن است که فلنج تا چه اندازه میتواند بدون شکست مقاومت کند و تحت این فشار به کار خود ادامه دهد. هر یک از استانداردهای بالا چندین کلاس فشار از کم تا زیاد را ارائه می‌دهند. کلاس فشار باید با کلاس لوله‌ای که در داخل سیستم به کار گرفته میشود یکی باشد. برای مثال، لوله سیاه درزدار که اغلب برای فشار پایین استفاده میشود، کلاس فشاری پایینی دارد، به همین دلیل فلنج انتخابی نیز باید کلاس فشاری پایینی داشته باشد.
۵- متریال فلنج
بسته به محیطی که فلنج در آن استفاده میشود، انتخاب نوع متریال مهم است. اتصال فلنجی باید در برابر فشار، رطوبت، دمای بالا، خوردگی و غیره مقاومت بالایی داشته باشد. به همین ترتیب، فلنجها در انواع مختلف مواد از جمله فولاد ضد زنگ، چدن، آلومینیوم، برنج، برنز، پلاستیک (پیلی اتیلن) و غیره ساخته میشوند. اما بیشترین متریال مورد استفاده «فولاد کربن جعلی» است که دارای سطوح ماشین کاری شده است. همچنین، برای لوله فولادی و لوله گالوانیزه نباید از فلنج پلاستیکی استفاده کرد.
اشکال مختلف فلنج ها
فرم های مختلفی وجود دارد، بعضی متداول و برخی دیگر قدیمی و خارج از دور مصرف هستند. فرم های قدیمی عموما برای اتصال به تجهیزات قدیمی سفارش داده می شوند.
فرم های گوناگون فلنج ها
مسطح (FF): اساسا در فلنج های Cast Iron کاربرد دارند. دراین نوع کل سطح تماس با ماشین مسطح شده است.
بالا آمده (RF): از همه متداول تر می باشد و دارای سطحی بالا آورده شده با ماشین است که مساوی با سطح تماس Gasket است.
زبان و شیار (T&G): این نوع نیز غیر مستعمل است. دراین نوع فلنج ها می بایست هماهنگ باشند. یکی دارای حلقه بالا آمده (زبان) و دیگری دارای تورفتگی ماشین کاری شده می باشد که در هم چفت می شوند.
نری و مادگی (M&f): این نوع هم غیر مستعمل می باشد.باز هم فلنج ها می بایست جور باشند یکی دارای سطحی فرای سطح نرمال (نری) و دارای تورفتگی (مادگی) است که در هم چفت می شوند.
انواع غیر مشابه فلنج هیچ گاه نباید به هم پیچیده شوند. دلیل اصلی این امر این است که دو سطح آنها جور نمی شوند و Gasket مناسب که هر دوسر آن منطبق با یکی از دو نوع باشد وجود ندارد.
کلاس بندی فلنج ها و استاندارد ابعادی فلنج های فولادی
فلنچ چیست و انواع آن کدام اند ، برای شناسایی فلنج و دانستن ابعاد و اندازه آنها می بایست از یک مرجع بین المللی استفاده شود زیرا برای مقابل هم قرار گرفتن فلنج ها و پیچ و مهره شدن انها نیاز می باشد که اندازه سوراخ ها و ابعاد انها را بدانیم:
رده بندی فشار مطابق استاندارد ASME B16.5 : مطابق این استاندارد فلنج های فولادی و آلیاژهای آن به كلاسهای 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسیم بندی می شوند كه این اعداد ماكزیمم فشار برحسب PSI بوده كه فلنج ها در حداكثر دمای مجاز می توانند تحمل کنند و معمولا فشار كاركرد حدود 2.4 برابر اعداد فوق می باشد (رابطه فشار با دما برای جنسهای مختلف در استاندارد فوق مشخص گردیده است).
رده بندی فشار مطابق استاندارد DIN : در این استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی و آلیاژهای آن با PN نشان داده شده كه این نشان دهنده فشار اسمی بر حسب BAR می باشد. استاندارد مورد نظر بزای فلنج ها بر اساس PN مطابق DIN 2527 می باشد که شامل فلنج هایی با فشار 10 بار ، 16 بار ، 20 بار و … می باشد.
رده بندی فشار براساس استاندارد (API (6A-6B-6BX : این نوع فلنجها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروهANSI بوده و به كلاسهای 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندی می گردند.
در صورت نیاز به راهنمایی بیشتر و برای استعلام قیمت انواع فلنج ها با کارشناسان گروه صنعتی فانو از طریق شماره های درج شده در سایت تماس بگیرید.
