فلنج

flange

 

فلنج چیست ؟

فلنج یک قطعه فولادی یا مشابه آن است که برای ایجاد اتصالات میان لوله‌ها یا لوله‌ها و تجهیزات دیگر در سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود. این قطعه معمولاً یک حلقه دایره‌ای با یک یا چند دسته (سوراخ) است که به وسیله بولت‌ها و مهره‌ها به سایر قطعات متصل می‌شود. فلنج‌ها به کاربردهای مختلفی از جمله در صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی، آب و فاضلاب، انتقال سیالات و سایر سیستم‌های لوله‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این اتصالات به راحتی قابل جدا و وصل شدن هستند که این امکان را فراهم می‌کند تا تعمیرات، نگهداری یا تغییرات در سیستم‌های لوله‌کشی به سرعت انجام شوند.

 

 

مزایای روش اتصال به صورت فلنجی :

 

قابلیت جداسازی :

 

یکی از مهمترین مزایای استفاده از روش اتصال فلنجی، قابلیت جداسازی سریع و آسان است. با استفاده از پیچ و مهره‌ها، اتصالات فلنجی را به سرعت می‌توان باز و بسته کرد و لوله‌ها را جدا کرد بدون نیاز به برشکاری یا جوشکاری مجدد.

 

تعمیر و نگهداری آسان :

این روش اتصال به مهندسان و کارگران این امکان را می‌دهد که به راحتی تعمیرات و نگهداری‌های لازم را انجام دهند. بدون نیاز به ابزارهای خاص، امکان دسترسی به اتصالات فلنجی و جداسازی آنها وجود دارد.

 

سرعت در نصب و تعویض :

مونتاژ و تعویض قطعات در روش اتصال فلنجی به سرعت انجام می‌شود، که این امر موجب صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌گردد.

 

جلوگیری از نشتی :

با استفاده از واشرهای آب بندی (Gasket) در میان فلنج‌ها، اطمینان حاصل می‌شود که اتصالات محکم و بدون نشتی خواهند بود.

 

انعطاف پذیری در تنظیمات سیستم :

روش اتصال فلنجی انعطاف پذیری بالایی در تغییرات سیستم فراهم می‌کند و به راحتی قابل تنظیم برای اندازه‌ها و شرایط مختلف می‌باشد.

 

فلنج‌ها در صنعت و تاسیسات به دلایل متعدد و با توجه به مزایایی که ارائه می‌دهند، در زمینه‌های گوناگون استفاده می‌شوند :

 

اتصال لوله به تجهیزات :

استفاده از فلنج‌ها به عنوان روش اتصال، امکان اتصال لوله‌ها به تجهیزات مانند مخازن تحت فشار، پمپ‌ها، کمپرسورها و سایر دستگاه‌های صنعتی را فراهم می‌کند.

 

تغییر متریال در لوله :

هنگامی که نیاز به تغییر متریال در لوله وجود دارد، این فلنج‌ها امکان تعویض و اتصال به راحتی فراهم می‌کنند.

 

اتصال به شیرها و اقلام مشابه :

این اتصالات برای اتصال به شیرها (Valves) و دیگر اقلامی که در مسیر لوله قرار دارند و نیاز به تعمیرات احتمالی دارند، استفاده می‌شوند.

 

اتصال به تجهیزات ابزار دقیق :

تجهیزات ابزار دقیق نیز ممکن است نیاز به تعمیرات یا کالیبراسیون داشته باشند، و این اتصالات فلنجی به راحتی این امکان را فراهم می‌کنند.

 

جداسازی در مواقع نیاز :

هنگامی که نیاز به جداسازی سریع و آسان لوله‌ها یا تجهیزات وجود دارد، فلنج‌ها به عنوان راه‌حل مناسب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

استفاده در شرایط خاص :

در شرایط خاصی که نیاز به جداسازی و تغییرات مکرر در سیستم وجود دارد، استفاده از این اتصالات ممکن است مزیت داشته باشد، حتی با هزینه بیشتر نسبت به روش‌های دیگر.

در کل، استفاده از فلنج‌ها با توجه به این مزایا و نقاط قوت، در بسیاری از صنایع به منظور فعالیت‌های مختلف مورد ترجیح استفاده قرار می‌گیرد.

 

رده‌بندی فلنج‌ها و استاندارد ابعادی فلنج‌های فولادی :

 

برای شناسایی و استفاده از فلنج‌ها، استفاده از استانداردهای بین‌المللی بسیار حائز اهمیت است. این استانداردها بر اساس فشار و دیگر ویژگی‌های فلنج‌ها تعریف شده و ابعاد و اندازه‌های آنها را مشخص می‌کنند.

در زیر به سه رده‌بندی معمول بر اساس استانداردها اشاره شده است :

 

1. رده‌بندی فشار مطابق استاندارد ASME B16.5 :

 

بر اساس این استاندارد، فلنج‌های فولادی و آلیاژی به کلاس‌های 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسیم می‌شوند. این اعداد نشان‌دهنده ماکزیمم فشار بر حسب PSI هستند که فلنج‌ها در حداکثر دماهای مجاز می‌توانند تحمل کنند. فشار کارکرد معمولاً حدود 2.4 برابر این اعداد است.

 

2. رده‌بندی فشار مطابق استاندارد DIN :

 

در استاندارد DIN، فشار تحمل فلنج‌های فولادی و آلیاژی با PN نشان داده می‌شود که این نشان‌دهنده فشار اسمی بر حسب BAR است. استاندارد مورد نظر بر اساس PN، DIN 2527 نام دارد و فلنج‌ها با فشار 10 بار، 16 بار، 20 بار و … رده‌بندی می‌شوند.

 

3. رده‌بندی فشار بر اساس استاندارد (API (6A-6B-6BX :

فلنج‌های این استاندارد دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج‌های گروه ANSI هستند و به کلاس‌های 5000–3000-2000–15000–10000 رده‌بندی می‌شوند. این استاندارد به عنوان API (6A-6B-6BX) شناخته می‌شود.

 

انواع فلنج :

 

فلنج با سطح ساده (Flat Face) (FF) :

در این نوع فلنج، هنگام اتصال، سطح دو فلنج باید صاف باشد. این نوع فلنج به‌طور عمده در سیستم‌هایی که از دو فلنج استفاده می‌شود یا اتصالات آبی که به وسیلهٔ ریخته‌گری ساخته می‌شوند، به‌کار می‌رود. معمولاً از این نوع در فلنج‌های چدنی یا فولادی که در فشارهای کم استفاده می‌شوند، استفاده می‌شود. بر اساس استاندارد‌های فلنج، هنگامی که فلنج سطح ساده به وسیلهٔ قالب‌های آهنی به فلنج‌های فولاد کربنی متصل می‌شود، فلنج‌های سطح برجسته باید حذف شوند.

 

فلنج نر و ماده (Male & Female) (M&F) :

این نوع فلنج حتماً باید به صورت جفتی ساخته شود. یکی از فلنج‌ها دارای برآمدگی و سطح دیگر دارای تو رفتگی است. این تو رفتگی و برآمدگی با نسبت‌های خاصی طراحی می‌شود؛ به عنوان مثال، سطح ماده دارای 3/16 عمق تو رفتگی و سطح نر دارای 1/4 برآمدگی است. این نوع فلنج‌ها برای بسته شدن در پوسته‌های مبدل حرارتی به کانال و پوشش فلنجی استفاده می‌شود.

نحوه بستن فلنج :

بستن فلنج‌ها اغلب با استفاده از پیچ و مهره‌ها صورت می‌گیرد. پیچ و مهره‌ها از سطح برآمدگی فلنج به سطح تو رفتگی فلنج متصل می‌شوند. این روش اتصال سریع و قابل جداسازی است که امکان نگهداری و تعمیرات سریع را فراهم می‌کند.

 

کاربرد فلنج جوشی با صفحه دارای زبانه و شیاردار (Tongue & Groove facing) :

 

فلنج‌های جوشی با صفحه دارای زبانه و شیاردار یا به اختصار T&G، یک نوع فلنج خاص است که به دلیل ویژگی‌های خاص خود در برخی اعمال خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

– در محل‌های با خطر خوردگی، سلیش و فرسودگی :

این نوع فلنج به خاطر ساختار زبانه و شیاردار آن، به خوبی جلوگیری از خوردگی، سلیش و فرسودگی می‌کند. این خصوصیت این نوع فلنج را برای محیط‌هایی که با عوامل خوردگی و فرسایش مواجه هستند، مناسب می‌سازد.

 

– بازدهی بیشتر : 

ساختار فلنج T&G باعث ایجاد سطح کمتری از لایی می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که به پیچ و سایر اجزا بار کمتری وارد شود و بازدهی بیشتری داشته باشد.

 

– استفاده در سیستم‌هایی با فشار بالا :

به دلیل قابلیت جلوگیری از خوردگی و سلیش، این فلنج‌ها معمولاً در سیستم‌های با فشار بالا و در محیط‌هایی که ممکن است به عوامل خوردگی از طریق مواد جاری در لوله‌ها متعرض شوند، استفاده می‌شوند.

 

_ استفاده در صنایع خاص :

در برخی از صنایع خاص مانند صنعت شیمیایی و نفت، از این نوع فلنج به دلیل خصوصیات مثبت آن در مقابل شرایط محیطی خاص استفاده می‌شود.

 

فلنج با سطح برجسته (RF) (Raised Face) :

 

فلنج با سطح برجسته یک نوع فلنج است که برای نصب و راه‌اندازی بین دو فلنج طراحی شده و معمولاً با یک واشر صاف که قبلاً از آزبست ساخته شده مهر و موم شده بود (اما در حال حاضر با مواد سازگار با محیط زیست ساخته می‌شود) استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها :

– ساختار با سطح برجسته :

در این نوع فلنج، سطح فلنج که در مقابل فلنج دیگر قرار می‌گیرد، به شکلی برجسته‌تر ساخته می‌شود. این ساختار باعث ایجاد فضایی بین دو فلنج می‌شود که از آن برای قرارگیری واشرهای گسسته استفاده می‌شود.

– استفاده از واشر صاف :

در گذشته از واشرهای صاف آزبست برای مهر و موم شدن استفاده می‌شد. اما به دلیل مشکلات بهداشتی و زیست‌محیطی، امروزه از مواد سازگار با محیط زیست برای ساخت واشر استفاده می‌شود.

 

– مناسب برای نصب و راه‌اندازی :

این نوع فلنج به خاطر ساختار با سطح برجسته‌تر، برای نصب و راه‌اندازی بین دو فلنج به خوبی مناسب است. این فلنج‌ها باعث ایجاد اتصال محکم و جلوگیری از نشتی می‌شوند.

 

– استفاده در شرایط مختلف :

فلنج با سطح برجسته به دلیل ویژگی‌های مهمی که دارد، در شرایط مختلفی از جمله در صنایع نفت و گاز، صنعت شیمیایی و انرژی استفاده می‌شود.

 

 

فلنج گلودار جوشی (Welding Neck Flange) :

 

فلنج گلودار جوشی یک نوع فلنج است که با داشتن گردن مخروطی طراحی شده است. در این نوع فلنج، گردن مخروطی نهایتاً در انتهای مسیر فلنج به شکلی است که شعاع آن با قطر لوله برابر می‌شود. این گردن در انتها به لوله جوش داده می‌شود، که این شکل ظاهری افزایش تحمل فلنج را به دلیل اتصال جوشی به لوله نشان می‌دهد.

کاربردها :

 

– در شرایط فشار بالا :

این نوع فلنج به خاطر ساختار جوشی و گردن مخروطی‌اش در شرایطی که فشارهای بالا وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

– در دماهای زیر صفر :

استفاده از فلنج گلودار جوشی مناسب در دماهای زیر صفر است، زیرا این نوع فلنج به دلیل اتصال جوشی به لوله، در شرایط سرد و یخبندان کارایی خوبی دارد.

 

– برای بارهای ارتعاشی و نوسانی :

از آنجایی که فلنج گلودار جوشی اتصال جوشی دارد، مناسب برای شرایطی است که بارهای ارتعاشی و نوسانی وجود دارد؛ زیرا اتصال جوشی به ایمنی اضافه می‌کند.

 

– در صنایع نفت و گاز و شیمیایی :

این فلنج‌ها به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در صنایع نفت و گاز و صنایع شیمیایی که به فشارهای بالا و شرایط سخت محیطی متعدد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

– ناف مخروطی :

ناف‌های مخروطی در این فلنج‌ها با شیب ملایم به دیواره لوله یا اتصالات مربوطه جوش داده می‌شوند که این نوع طراحی به عنوان یک شناخت مشخص برای فلنج‌های گلودار جوشی شناخته می‌شود.

 

اوریفیس فلنج (Orifice Flange) :

 

اوریفیس فلنج یک نوع فلنج گردن‌دار است که برای مسدود کردن جریان و کاهش فشار به کار می‌رود. از سوراخ‌های موجود در این فلنج برای اندازه‌گیری جریان سیال مایع یا گاز استفاده می‌شود.

 

ویژگی‌ها :

 

– مسدود کردن جریان :

اوریفیس فلنج برای مسدود کردن جریان در سیستم‌های لوله‌کشی و کاهش فشار به‌کار می‌رود. این ویژگی آن را به یکی از ابزارهای اصلی در کنترل جریان سیال تبدیل کرده است.

 

– اندازه‌گیری جریان :

سوراخ‌های موجود در این فلنج به عنوان اوریفیس (سوراخ محدودکننده) عمل کرده و برای اندازه‌گیری دقیق جریان سیال از طریق لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

– کاربرد در صنایع مختلف :

این نوع فلنج در صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی، و صنایع فرآوری آب و فاضلاب به‌کار می‌رود.

 

– دقت در اندازه‌گیری  :

با استفاده از سوراخ مخصوص اوریفیس در فلنج، امکان اندازه‌گیری دقیق جریان سیال به وسیله دستگاه‌های اندازه‌گیری مانند اوریفیس متر (Orifice Meter) فراهم می‌شود.

 

– مهندسی کنترل جریان :

این نوع فلنج به عنوان یک ابزار مهم در مهندسی کنترل جریان شناخته می‌شود و در سیستم‌های کنترل و اندازه‌گیری جریان از آن استفاده می‌شود.

 

فلنج اسلیپان (Slip On Flange) :

فلنج اسلیپان یک نوع فلنج است که می‌توان برای تمامی فشارها استفاده کرد، اما به‌طور خاص برای فشارهای 150 و 300 مناسب است. جوش داخلی این فلنج نسبت به دیگر فلنج‌ها، از جمله فلنج‌های گردن‌دار، بیشتر است.

 

 ویژگی‌ها و کاربردها :

 

– مناسب برای تمام فشارها :

این فلنج به دلیل توانایی مقاومت در برابر فشارهای مختلف، قابلیت استفاده در تمامی فشارها را داراست.

 

– سادگی نصب :

کاربرد اصلی این فلنج در سیستم‌های معمولی است؛ زیرا نصب آن به سادگی انجام می‌شود و نیازی به مهارت جوشکاری کمتری دارد.

 

– مقاومت متوسط :

مقاومت این فلنج در برابر فشار داخلی و خستگی کمتر از فلنج‌های گردن‌دار است. بنابراین، در شرایط با فشار نسبتاً پایین، این فلنج می‌تواند به‌کار رود.

 

– محاسبه نیروی مقاومت :

نیروی مقاومت محاسبه شده برای یک فلنج اسلیپان تحت فشار داخلی، تقریباً دو سوم فلنج‌های گلودار جوشی است. این عمر تحت شرایط خستگی به یک سوم تقلیل می‌یابد.

 

– معایب :

یکی از معایب این فلنج، نیاز به جوشکاری لوله‌ها قبل از نصب فلنج است. این موضوع ممکن است فرآیند نصب را پیچیده‌تر کند.

 

– محدودیت در اتصالات :

اتصال فلنج و زانو یا یک سه‌راهی با این فلنج ممکن نیست، زیرا اتصالات نامبرده یک انتهای مستقیم و راست ندارند که می‌تواند منجر به لغزش بر روی فلنج شود.

• فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange) :

این فلنج ها قابلیت جوشکاری و از داخل و از بیرون را دارند. این ویژگی به افزایش مقاومت استاتیکی و خستگی کمک می‌کند.

 

– کاربرد در فشارهای بالا :

فلنج جوشی ساکت به‌طور عمده در سیستم‌های لوله‌کشی با فشار کاری بالا و قطر لوله کم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

– مقاومت خستگی بالاتر :

مقاومت خستگی این فلنج‌ها نسبت به فلنج‌های اسلیپان بیشتر است، به‌طوری‌که تا 50% مقاومت خستگی بیشتری نسبت به آنها دارند.

 

– محدودیت در استفاده :

معایب این فلنج ممکن است در برخی موارد مشکل ایجاد کند. مثلاً در سیستم‌های لوله‌کشی استینلس استیل با محتوای سیال خورنده، فاصله انبساطی که باید ایجاد شود، ممکن است مشکل خوردگی ایجاد کند.

 

– نیاز به جوشکاری قبل از نصب :

مانند فلنج‌های اسلیپان، این فلنج‌ها نیازمند جوشکاری لوله‌ها قبل از نصب هستند، که ممکن است فرآیند نصب را پیچیده‌تر کند.

 

– محدودیت در اتصالات :

استفاده از این فلنج با زانو یا اتصالات دیگر ممکن نیست، زیرا اتصالات نامبرده یک انتهای مستقیم و راست ندارند که می‌تواند به لغزش بر روی فلنج منجر شود.

 

 

فلنج رزوه ای (Threaded Flange) :

 

فلنج رزوه ای یا همان فلنج دنده ای، یک نوع فلنج است که درون آن رزوه کار شده است. این فلنج معمولاً برای شرایط خاص و با مزیت اصلی اتصال بدون نیاز به جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ویژگی این اجازه را می‌دهد که به راحتی و بدون نیاز به عملیات جوشکاری به سیستم لوله‌کشی متصل شود.

 

ویژگی‌ها و کاربردها :

 

– اتصال بدون جوشکاری :

از مزیت اصلی این فلنج می‌توان به امکان اتصال به لوله‌ها بدون نیاز به جوشکاری اشاره کرد. این ویژگی زمان و هزینه را کاهش می‌دهد.

 

-آب بندی اضافی :

گاهی اوقات، به‌منظور اطمینان از آب‌بندی، یک پاس جوش آب‌بندی نیز با فلنج رزوه ای استفاده می‌شود.

 

– تحمل تنش‌ها :

این فلنج‌ها به‌طور عمده تنش‌ها به صورت خم شدگی در محدوده مرکز فلنج را تحمل می‌کنند. با این حال، برخی تنش‌ها به ویژه در شرایط فشار و دماهای بالاتر ممکن است ایجاد شوند.

 

– محدودیت در استاندارد :

این فلنج‌ها برخلاف بسیاری از فلنج‌های دیگر، استاندارد مشخصی برای قطر داخلی ندارند. این ویژگی آنها را برای کاربردهایی با فشار و دمای بالاتر مناسب می‌کند.

 

– استفاده در شرایط خاص :

به دلیل امکان اتصال بدون جوشکاری و مزایای دیگر، این فلنج‌ها معمولاً در شرایط خاص و زمینه‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

فلنج لبه دار (Lap Joint Flange) :

فلنج لبه دار یک نوع فلنج است که امکان چرخش آن را حول محور خود دارد، که این امکان باعث سهولت در تنظیم پیچ‌های آن می‌شود. این فلنج از سیالی که در تماس با لبه آن قرار می‌گیرد، جدا است.

 

ویژگی‌ها و کاربردها :

 

– چرخش قابل تنظیم :

فلنج لبه دار قابلیت چرخش حول محور خود را دارد، که باعث می‌شود تنظیم پیچ‌های آن بسیار ساده باشد.

 

– عدم تماس با سیال :

در معرض سیال قرار گرفتن لبه فلنج لبه دار ندارد. این ویژگی آن را برای مواقعی مناسب می‌کند که از زنگ‌زدگی و خوردگی جلوگیری می‌شود.

 

– استفاده در شرایط خاص :

این فلنج معمولاً در شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد که سیستم به زنگ‌زدگی و خوردگی معرض است و استفاده از فلنج لبه دار از نظر اقتصادی نیز موثر است.

 

– مقاومت کمتر در برابر خستگی :

مقاومت این فلنج در برابر خستگی کمتر از فلنج گردن‌دار است. بنابراین، در شرایطی که خستگی مهم است، ممکن است گزینه بهتری وجود داشته باشد.

 

– اقتصادی بودن :

به دلیل مزایای اقتصادی مرتبط با استفاده از این فلنج در شرایط خاص، در برخی از موارد مورد ترجیح قرار می‌گیرد.

 

فلنج کور (Blind Flange) :

 

فلنج‌های کور، نوعی از فلنج‌ها هستند که بدون سوراخ تولید می‌شوند و برای مسدود نمودن انتهای خطوط لوله، شیرآلات، و دهانه منابع تحت فشار استفاده می‌شوند. این فلنج‌ها اهمیت زیادی در تنظیم جریان سیالات و حفاظت از انتهای سیستم‌های لوله‌کشی دارند.

 

ویژگی‌ها و کاربردها :

 

– مسدودسازی انتهای خطوط :

از فلنج‌های کور به عنوان یک وسیله موثر برای مسدود کردن انتهای خطوط لوله و سیستم‌های لوله‌کشی در مواقع تعمیرات، نگهداری یا آزمایشات استفاده می‌شود.

 

– حفاظت در برابر فشار داخلی :

این فلنج‌ها، خصوصاً در اندازه‌های بزرگ، از نظر فشار داخلی و بارگذاری پیچ، به عنوان یکی از تنش‌پذیرترین انواع فلنج‌ها شناخته می‌شوند.

 

– استفاده در تعمیرات و نگهداری :

در زمان تعمیرات، نگهداری یا آزمایشات، استفاده از فلنج کور این امکان را فراهم می‌کند که بخشی از سیستم لوله‌کشی را به صورت موقت مسدود کرده و سایر بخش‌ها را بدون تأثیر تعطیل کنید.

 

– حفاظت در برابر خطرات :

در مواقعی که احتمال خطرات ناشی از فشار داخلی یا سیالات خطرناک وجود دارد، استفاده از فلنج کور به عنوان یک حلقه حفاظتی ایمنی در نظر گرفته می‌شود.

 

– ساختار تنش‌پذیر :

فلنج کور، به خصوص در سایزهای بزرگ، برخوردار از ساختار تنش‌پذیر است که این ویژگی آن را برای شرایط با فشار داخلی زیاد مناسب می‌سازد.

 

تَه کوب (Stub End) :

تَه کوب یک نوع اتصالات فلنج است که به عنوان یک فلنج پشتیبان با یک فلنج کف رینگ (Lap Joint Flange) همیشه به کار می‌رود. این نوع اتصالات معمولاً در فشارهای پایین و در شرایطی که حساسیت خاصی به نظرهای مکانیکی ندارند، به کار می‌روند. ته کوب به عنوان یک شیوه ارزان‌تر برای بستن و اتصال فلنج‌ها به یکدیگر شناخته می‌شود.

 

ویژگی‌ها و کاربردها :

 

– اتصال با فلنج کف رینگ : 

تَه کوب همواره با یک فلنج کف رینگ (Lap Joint Flange) ترکیب می‌شود. این ترکیب امکان جداکردن و تعویض به‌سرعت اجزاء را فراهم می‌کند.

 

– کاربرد در فشارهای پایین :

به دلیل ساختار خود و نحوه اتصال با فلنج کف رینگ، ته کوب در فشارهای پایین و در موارد که اهمیت خاصی به تنش‌های مکانیکی ندارند، به کار می‌رود.

 

– اتصال در سیستم‌های لوله‌کشی استینلس استیل :

در سیستم‌های لوله‌کشی استینلس استیل، مثلاً در مواد حساس به زنگ‌زدگی یا با تماس با سیال، ته کوب می‌تواند از جنس‌های مختلف مواد، از جمله کربن استیل، استفاده شود.

 

– سادگی نصب و تعویض :

از آنجایی که این نوع اتصالات به سرعت جدا و تعویض می‌شوند، در مواقع نیاز به تغییرات سریع یا تعمیرات، ته کوب به‌عنوان یک راه‌حل ساده و کارآمد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ته کوب با این ویژگی‌ها به عنوان یک اتصال فلنجی اقتصادی و ساده، در مواردی که شرایط مکانیکی محدودی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

کلاس فلنج‌ها به تقسیم بندی‌های مختلف بر اساس استانداردها و فشارهای مختلف اطلاق می‌شود.

 

رده بندی فشار مطابق استاندارد ANSI B16.5 :  

مطابق این استاندارد، فلنج‌ها به کلاس‌های 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسیم می‌شوند. این اعداد نشان‌دهنده ماکزیمم فشار برحسب PSI است که فلنج‌ها در حداکثر دمای مجاز می‌توانند تحمل کنند.

 

رده بندی فشار مطابق با استاندارد ISO :

در استاندارد ISO، فشار تحمل فلنج‌های فولادی و آلیاژی آن با PN نشان داده می‌شود که این نشان‌دهنده فشار اسمی برحسب BAR است.

 

رده بندی فشار بر اساس استاندارد API (BX6-B6-A6) :

این نوع فلنج‌ها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج‌های گروه ANSI بوده و به کلاس‌های 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندی می‌شوند.

 

مواد سازنده فلنج :

موادی که برای ساخت فلنج‌ها استفاده می‌شوند، در استانداردهای مختلف تعیین شده‌اند.
به طور کلی، مواد سازنده فلنج‌ها عبارتند از :

 

• 105B ASME : فولاد کربن آهنگری شده.
• 181A ASME : فولاد کربن آهنگری شده برای هدف عمومی.
• 182A ASME : فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ آهنگری شده.
• 350A ASME : فولاد آلیاژی آهنگری شده برای سرویس‌های دما پایین.

همه این موارد به منظور تأمین خصوصیات مختلف مانند مقاومت در برابر فشار، دما، و خوردگی در انواع مختلف سیستم‌های لوله‌کشی و اتصالات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

اشکال فلنج‌ها :

1. فلنج گلودار جوشی (Welding Neck Flange) :

دارای گردن مخروطی برای جلوگیری از تغییر شکل و خستگی در ناحیه جوش.

استفاده در فشارهای بالا و شرایط نوسان و ارتعاش.

2. اوریفیس فلنج (Orifice Flange):

برای اندازه‌گیری جریان سیال یا گاز با استفاده از سوراخ‌های مخصوص.

معمولاً در سیستم‌های کنترل جریان استفاده می‌شود.

3. فلنج لبه دار (Lap Joint Flange):

امکان چرخش روی محور خود را دارد و پیچ‌های آن به رینگ کف فلنج متصل می‌شوند.

استفاده در شرایط خوردگی و زنگ‌زدگی.

4. فلنج کور (Blind Flange) :

برای مسدود کردن انتهای خطوط لوله یا شیرآلات بدون سوراخ.

در شرایطی که نیاز به اختصاص یک اتصال نداریم، استفاده می‌شود.

5. تَه کوب (Stub End) :

همیشه با یک فلنج کف رینگ (Lap Joint Flange) به عنوان یک فلنج پشتیبان استفاده می‌شود.

استفاده در فشارهای پایین و شرایط غیرحساس.

6. فلنج رزوه ای (Threaded Flange):

با رزوه درونی برای اتصال به لوله‌ها یا تجهیزات دیگر.

قابل استفاده در شرایط ویژه و بدون نیاز به جوشکاری.

7. فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange):

دارای محفظه برای قرار گیری لوله.

استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی با فشار کاری بالا.

8. فلنج با سطح برجسته (Raised Face – RF):

برای نصب و راه‌اندازی بین دو فلنج سطح برجسته طراحی شده است.

جلوگیری از نشتی با استفاده از واشرهای آب‌بندی.

9. فلنج با سطح ساده (Flat Face – FF):

سطح‌های دو فلنج باید صاف باشند.

معمولاً برای اتصالات آبی و فشارهای کم استفاده می‌شود.

10. فلنج با سطح دارای زبانه و شیار (Tongue & Groove Facing):

برای استفاده در سیستم‌های با فشار بالا.

زبانه و شیار باعث کاهش خستگی و خوردگی می‌شوند.

11. فلنج با نر و ماده (Male & Female – M&F):

دو فلنج جفت با سطوح مختلف (برآمدگی و تو‌رفتگی).

معمولاً در سیستم‌های خاص مورد استفاده

 

این انواع فلنج‌ها برای شرایط خاصی طراحی شده‌اند و در تعامل با سیستم‌های مختلف و شرایط متفاوت کاربرد دارند.

برخی از توضیحات در مورد هر یک از این فرم‌ها عبارتند از :

 

مسطح (FF) :

بیشتر در فلنج‌های Cast Iron مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سطح مسطح کلیه تماس با یکدیگر را دارد.

 

بالا آمده (RF) :

یکی از رایج‌ترین فلنج‌ها با سطح بالا آمده که با سطح تماس Gasket هماهنگ است.

به عنوان یکی از گزینه‌های استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

زبان و شیار (T&G) :

به علت عدم استفاده متداول، اغلب به‌عنوان “غیرمستعمل” توصیف شده است.

 

نری و مادگی (M&F) :

یک فلنج دارای سطح نری و دیگری دارای تورفتگی ماشین کاری شده که در هم چفت می‌شوند.

به دلیل عدم هماهنگی در سطح‌ها، اغلب به‌عنوان “غیرمستعمل” توصیف می‌شود.

درست است که هر نوع فلنج می‌بایست با نوع مشابه خود ترکیب شود تا امکان ایجاد اتصال محکم و مناسب فراهم شود، و استفاده از Gasket متناسب با سطوح فلنجها ضروری است.

 

پیچ های مورد استفاده در بستن فلنج ها

پیچ‌های مورد استفاده در بستن فلنج‌ها یکی از اجزاء اساسی در اتصالات صنعتی هستند.

در اینجا به توضیحات بیشتر در مورد اندازه و نوع دنده پیچ اشاره می‌شود :

 

پیچ (Bolt) :

 

Bolt با سر گوش : این نوع پیچ دارای سر گوش یا گوش‌ها برای استفاده از آچار یا سایر ابزارهاست. این گوش‌ها برای تسهیل در فرآیند بستن یا باز کردن پیچ استفاده می‌شوند.

Stud Bolt : این نوع پیچ به صورت سرتاسر رزوه شده است و نیاز به دو مهره (نات) دارد. Stud Bolts عمدتاً برای اتصال فلنج به سازه‌ها یا اجزاء دیگر استفاده می‌شوند.

 

اندازه و نوع دنده پیچ :

سیستم متریک : این سیستم از واحد میلیمتر برای قطر خارجی پیچ و گام دنده استفاده می‌کند. به عنوان مثال، پیچ با علامت 16M به این معناست که قطر خارجی آن 16 میلیمتر و گام آن 2 میلیمتر است.

سیستم اینچی : در این سیستم، اندازه گام دنده (TPI) و قطر خارجی پیچ به واحد اینچ اندازه گیری می‌شوند. برای مثال، پیچ با نشانه 8*”4/3 به این معناست که قطر خارجی پیچ 4/3 اینچ و تعداد دنده‌ها در هر اینچ 8 دندانه است.

انتخاب صحیح اندازه و نوع پیچ بر اساس نیازهای فنی و استانداردها بسیار اهمیت دارد.

فلنج چيست؟

flange

فلنج‌ها قطعات دیسکی هستند که با پیچ و مهره به هم متصل می‌شوند و دو لوله را به هم وصل می‌کنند. این روش اتصال لوله‌ها را می‌توان به راحتی باز و بسته کرد. بین دو فلنج، یک گسکت قرار می‌گیرد که نشتی آب را جلوگیری می‌کند. حال که با کاربرد فلنج‌ها آشنا شدید، می‌توانید درباره مواد مختلفی که از آن‌ها ساخته می‌شوند هم بیشتر بدانید.

فلنج‌ها از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی، می‌توانند مقاومت و کیفیت مورد نیاز را داشته باشند. برخی از مواد رایج برای ساخت فلنج‌ها عبارتند از :

• فولاد زنگ نزن كه در مقابل خوردگی و اکسیداسیون مقاوم است.
• چدن كه دارای قیمت پایین و وزن سبک است.
• آلومینیوم كه دارای خاصیت هدایت حرارتی و برقی بالا است.
• برنج و برنز که دارای رنگ زیبا و مقاومت در برابر سایش و ضربه هستند.
• پلاستیک كه دارای انعطاف‌پذیری و سهولت نصب هستند.
• و دیگر مواد مانند تیتانیوم، نیکل، مس و غیره…

انواع فلنج

فلنج با سطح ساده (FF (Flat Face

فلنج با سطح صاف (FF) یک نوع فلنج است که در آن دو سطح فلنج هموار هستند. این فلنج برای اتصال اجزای چدنی، شیرها و لوله‌هایی که فشار کم و نشتی کمی دارند مناسب است. مثلا برای آب‌های خنک‌کننده (CWR-CWS) می‌توان از این فلنج استفاده کرد. این فلنج معمولا از چدن یا فولاد ساخته می‌شود و قیمت پایینی دارد.

 

فلنج نر و ماده Flange Male & Female

فلنج نر و ماده یک نوع فلنج است که دو سطح متفاوت دارد. یک سطح برجسته است و دیگری خمیده است. این دو سطح با هم قرار می‌گیرند و با پیچ و مهره محکم می‌شوند. ارتفاع سطح برجسته 6.4 میلیمتر و عمق سطح خمیده 5 میلیمتر است. این فلنج برای اتصال لوله‌هایی که در صنایع پایپینگ، پتروشیمی، نفت و گاز و آبرسانی استفاده می‌شوند مناسب است.

 

فلنج گلودار جوشی Welding Neck Flange

فلنج گردن جوشی یک نوع فلنج است که با جوشکاری به لوله وصل می‌شود. این فلنج برای اتصال لوله‌هایی که فشار بالا و دمای پایین دارند مناسب است. این فلنج دارای یک گردن شکل است که با زاویه‌ای کم به لوله یا اتصال دیگر متصل می‌شود.

 

فلنج با سطح برجسته (RF (Raised Face

فلنج با سطح برجسته یک نوع فلنج است که سطح آن دارای یک لایه برجسته است. این برجستگی بسته به کلاس فلنج، مقدار مختلفی دارد. برای کلاس‌های 150 و 300، مقدار برجستگی 1.6 میلیمتر و برای کلاس‌های بالاتر، مقدار برجستگی 6.4 میلیمتر است. این فلنج طبق استاندارد mss-sp-6 ساخته می‌شود.

 

فلنج جوشی ساکت Socket Weld Flange

فلنج جوشی ساکت یک نوع فلنج است که دارای یک محفظه برای قرارگیری لوله است. این فلنج از دو طرف جوشکاری می‌شود. جوشکاری از داخل باعث افزایش مقاومت استاتیک و خستگی فلنج می‌شود. این فلنج برای لوله‌کشی‌هایی که فشار بالایی دارند مناسب است. این فلنج معمولا برای سایزهای کوچک و فشارهای بالا طراحی شده است. این فلنج یک معایبی هم دارد. اینکه فاصله انبساطی در آن ایجاد می‌شود. این فاصله می‌تواند باعث خوردگی در لوله‌کشی‌های استنلس استیل شود. بنابراین از این فلنج در این نوع لوله‌کشی استفاده نمی‌شود.

 

فلنج رزوه ای Threaded Flange

فلنج دنده ای یا رزوه ای یک نوع فلنج است که دارای روزه‌های داخلی است. این فلنج را می‌توان بدون جوشکاری به لوله وصل کرد. این فلنج برای اتصال لوله‌هایی که دما و فشار زیادی دارند مناسب است.

 

اوریفیس فلنج Orifice Flange

فلنج اوریفیس یک نوع فلنج گردن دار است که برای کنترل جریان و فشار سیال یا گاز در لوله‌کشی استفاده می‌شود. این فلنج دارای چندین سوراخ است که برای اندازه‌گیری دبی سیال یا گاز کاربرد دارند.

 

فلنج کور Blind Flange

فلنج کور یک نوع فلنج است که سوراخی ندارد و برای بستن انتهای لوله‌ها، شیرها و منبه‌های تحت فشار کاربرد دارد. این فلنج در مقابل فشار و بار پیچ بالا، مخصوصا در سایزهای بزرگ، مقاومت بالایی دارد.

 

فلنج روکار

فلنج روکار یک نوع فلنج است که برای هر فشاری قابل استفاده است. این فلنج بیشتر برای فشارهای 150 و 300 مناسب است. این فلنج دارای جوش داخلی زیادی است که از فلنج‌های دیگر مثل فلنج گرد دندانه دار بالاتر است. این فلنج را می‌توان به راحتی نصب کرد. اما این فلنج در مقابل فشار و خستگی کمتر از فلنج گرد دندانه دار مقاوم است.

فلنج ته کوب Stub End

فلنج ته کوب Stub یک نوع فلنج است که برای اتصالات کم فشار و کم حساسیت مناسب است و از روش‌های ارزان بند و بست فلنج ها استفاده می‌کند.

 

فلنج لپ جوینت

فلنج لپ جوینت یا فلنج گردان یک نوع فلنج است که با فلنج ته کوب (Stub end) همراه است. لوله به فلنج ته کوب جوشکاری می‌شود و فلنج لپ جوینت روی آن می‌چرخد. این فلنج برای اتصالاتی که نیاز به باز و بسته شدن زیاد دارند مناسب است.

 

استاندارد فلنج ها

فلنج‌ها از نظر جنس، ساخت و فشار، به استانداردهای مختلفی تقسیم می‌شوند. این استانداردها عبارتند از :

• استاندارد ASME B16.5 :‌ که فلنج‌های فولادی را به کلاس‌های 150 تا 2500 دسته‌بندی می‌کند. این کلاس‌ها حداکثر فشاری را که فلنج‌ها در بالاترین دمای مجاز می‌توانند تحمل کنند، بر حسب PSI نشان می‌دهند. این فشار در دماهای متفاوت تغییر نمی‌کند.
• استاندارد ISO :‌ که فلنج‌های فولادی و آلیاژی را با PN مشخص می‌کند. این PN فشار اسمی فلنج‌ها را بر حسب BAR نشان می‌دهد. برای مثال PN30 یعنی فلنجی که فشار کارکرد آن 30 BAR است.
• استاندارد API :‌ که فلنج‌هایی را که فشار بیشتری از استاندارد ANSI دارند، شامل می‌شود. این فلنج‌ها به رده‌های API 6BX، API 6A و API 6B تقسیم می‌شوند و به کلاس‌های 2000 تا 15000 دسته‌بندی می‌شوند.