فلنج قطعات فولادي هستند كه براي اتصال برقرار كردن استفاده مي شود و مي توانند لوله را به اقلام پايپينگي ديگر مانند لرزه گير ، شيرآلات و … وصل كنند
متودهاي مختلفي براي اتصال لوله و اقلام آن به يكديگر و يا به تجهيزات وجود دارد، مثل جوشكاري و … كه يكي از اين موارد اتصالات فلنجي مي باشد.
مزاياي روش اتصال به صورت فلنجي چيست؟
مهم ترين دليل استفاده از اين روش، قابليت جداسازي آن مي باشد به اين معني است كه شما زماني كه دو عدد لوله را به شكل مستقيم به يكديگر جوش داده مي شود، هنگامي كه بخواهيد آن ها را جدا كنيد بايد برش كاري انجام شود و بار ديگر جوش دهيد ولي هنگامي كه از فلنج ها استفاده شود، مي توانيد با باز و بسته شدن پيچ و مهره ها اين كار را انجام دهيد.
در اين روش به هر دو لوله يك فلنج جوش داده مي شود و اين دو فلنج از قسمت روبروي يكديگر قرار گرفته و بوسيله ي پيچ و مهره ها به يكديگر فشرده و سفت مي شوند. براي جلوگيري از نشتي بين آن ها از واشر آب بندي مورد استفاده قرار مي گيرد.
كاربرد فلنج ها در صنعت و تاسيسات
- اتصال لوله به تجهيزات مانند مخازن تحت فشار، پمپ ها ، كمپرسورها و… .
- تغيير متريال در لوله.
- وصل شدن به شيرها (Valves) و ديگر اقلامي كه در مسير لوله قرار دارند و نياز به تعميرات احتمالي وجود دارد.
- وصل شدن به تجهيزات ابزار دقيق (Instrument devices) كه نياز به تعميرات احتمالي و يا كاليبراسيون دارند.
- همه ي موارد ديگري كه نياز به جداسازي دارد.
- لازم به ذكر است هزينه اين نوع اتصال بسيار بيشتر از جوشكاري بوده اما به خاطر مزيت هاي اشاره شده بسيار مورد استفاده قرار مي گيرد.
كلاس بندي فلنج ها و استاندارد ابعادي فلنج هاي فولادي
براي شناختن فلنج و دانستن ابعاد و اندازه آن ها بايد از يك مرجع بين المللي استفاده شود چون براي مقابل هم قرار گرفتن فلنج ها و پيچ و مهره شدن آن ها نياز مي باشد كه اندازه سوراخ ها و ابعاد آن ها را بدانيم :
رده بندي فشار مطابق استاندارد ASME B16.5
مطابق اين استاندارد فلنج هاي فولادي وآلياژهاي آن به كلاس هاي 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسيم بندي مي شوند كه اين اعداد ماكزيمم فشار برحسب PSI بوده كه فلنج ها در حداكثر دماي مجاز مي توانند تحمل كنند ومعمولا فشار كاركرد حدود 2.4 برابر اعداد فوق مي باشد.
رده بندي فشار مطابق استاندارد DIN
در اين استاندارد فشار تحمل فلنج هاي فولادي وآلياژهاي آن با PN نشان داده شده كه اين نشان دهنده فشار اسمي بر حسب BAR مي باشد .
استاندارد مورد نظر براي فلنج ها طبق PN مطابق DIN 2527 مي باشد كه شامل فلنج هايي با فشار 10 بار ، 16 بار ، 20 بار و … مي باشد .
رده بندي فشار براساس استاندارد (API (6A-6B-6BX
اين نوع فلنج ها داراي تحمل فشار بيشتري نسبت به فلنج هاي گروهANSI بوده وبه كلاسهاي 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندي مي گردند.
انواع فلنج:
فلنج با سطح ساده
در اين فلنج ها هنگامي كه اتصال انجام مي شود.
روي دو فلنج مورد استفاده بايد صيقلي باشد كاربرد اصلي آن زماني است كه براي سيستم از دو فلنج استفاده مي كنيم ويا اتصالات آبي كه به وسيله ريخته گري ساخته شده اند است.
عموما فلنج هاي چدني و يا فولادي كه در فشارهاي كم كاربرد دارند از اين نوع ساخته مي شوند. طبق استاندارد هاي فلنج (ASME B31.1) وقتي فلنج سطح ساده درست شده به وسيله قالب هاي آهني به فلنج هاي فولاد كربني متصل شود بايد فلنج هاي سطح بر جسته حذف شوند.
فلنج با سطح ساده
فلنج نر وماده
اين فلنج حتما بايد به شكل جفتي ساخته شود سطح يكي از فلنج ها داراي برآمدگي وسطح ديگر داراي تو رفتگي است .
كه سازه به موقعيت استفاده شده سطح تو رفتگي و برآمدگي با نسبت هاي خاصي طراحي مي شود كه معمولا سطح ماده داراي “3/16 عمق تو رفتگي و سطح ماده داراي “1/4 برآمدگي مي باشد.
استفاده از فلنج هاي نر وماده را مي شود در پوسته مبدل حرارتي به كانال و پوشش فلنجي ديد.
فلنج نر وماده
فلنج با صفحه داراي زبانه و شياردار
اين نوع فلنج ها هم مثل فلنج هاي سطح صاف و نر وماده به شكل جفت وجود دارد.
تنها تفاوت آن در اين است كه واشر را روي خود قطر داخلي مي گذارند و اين كار را نيز روي قطر خارجي انجام داد چون زبانه و شيار قطر داخلي ندارد و ادامه دار نيستند.
اين دليل اصلي جلوگيري از خوردگي، سليش و فرسودگي است.
اين ساختار، سطح كمي از لايي ايجاد مي كند و باعث مي شود كه به پيچ و ديگر اعضا بار كمتري وارد شود و بازدهي بيشتري داشته باشد.
فلنج با صفحه داراي زبانه و شياردار
فلنج با سطح برجسته
اين نوع فلنج با يك واشر صاف كه قبلا از آزبست ساخته شده مهر و موم شده اما در حال حاضر با مواد سازگار با محيط زيست ساخته مي شود.
براي نصب و راه اندازي بين دو فلنج سطح برجسته طراحي شده است.
در اين نوع فلنج ها سطح فلنج كه در برابر فلنج ديگر قرارگرفته و روي آن لايي قرار گرفته مي شود نسبت به سطح كلي فلنج برجسته تر ساخته مي شود.
فلنج گلودار جوشي
اين نوع فلنج با داشتن گردن مخروطي كه نهايتا در آخر مسير فلنج، شعاع آن با قطر لوله مساوي مي شود.
مشخص است كه در آخر به لوله جوش و متصل مي شود، كه اين شكل ظاهري دليل اصلي بالارفتن تحمل فلنج است.
كاربرد اين فلنج در فشار بالا و دماي زير صفر است كه علاوه بر اين كاربرد براي زماني كه بارهاي ارتعاشي و نوساني دارد نيز مناسب است.
فلنج هاي گلو دار جوشي از ناف مخروطي شكل شان به راحتي قابل تشخيص مي باشند. كه اين ناف هاي مخروطي با شيب ملايمي به ديواره لوله يا اتصالات مربوطه جوش ميگردند.
اوريفيس فلنج
اين نوع فلنج از فلنج گردن دار مي باشد.
كاربرد اصلي اين فلنج ها بستن جريان و كاهش فشار است از سوراخ هايي كه در فلنج موجود است.
براي اندازه گيري جريان سيال مايع يا گاز استفاده مي شود.
فلنج اسليپان
از اين فلنج براي همه ي فشار ها مي توان استفاده كرد و لازمه استفاده در فشارهاي 150 و 300 است و جوش داخلي آن نسبت به بقيه ي فلنج ها از جمله گردن دار بيشتر است.
كاربرد اين نوع فلنج در سيستم هاي معمولي است زيرا نصب آن ساده است ولي استقامت آن هم در فشار داخلي و هم در برابر خستگي كمتر از فلنج گردن دار مي باشد.
نيروي مقاومت محاسبه شده يك فلنج اسليپان، تحت فشار داخلي ، ⅔ فلنج هاي گلو دار جوشي بوده كه اين عمر تحت شرايط خستگي به ⅓ تقليل مي يابد.
از معايب اين فلنج اين است كه اصولا ابتدا لوله ها بايد جوش داده شوند و سپس اتصالات با آن تنظيم شوند.
وصل شدن فلنج و زانو يا فلنج و يك سه راهي ممكن نيست چون اتصالات نامبرده يك انتهاي مستقيم و راست ندارند وموجب لغزش بر روي فلنج مي شوند.
فلنج جوشي ساكت
اين فلنج داراي محفظه براي محل قرار گيري لوله است. اين نوع فلنج ها هم از داخل جوشكاري مي شوند هم از بيرون فلنج. كه اگر جوشكاري از داخل انجام شود هم مقاومت استاتيكي و هم استقامت آن در برابر خستگي افزايش مي يابد.
كاربرد اين فلنج ها در سيستم هاي لوله كشي كه داراي فشار كاري زياد و قطر لوله كشي كم است مي باشد.
فلنج ساكت ولد اصولا براي استفاده در سايزهاي كوچك ولي فشار بالا گسترش يافت.
نيروي ايستايي آن برابر با فلنج هاي اسليپان مي باشد ولي مقاومت خستگي آن ها 50% بيشتر از فلنج هاي اسليپان مي باشد از معايب فلنج ساكت ولد همين” فاصله انبساطي” است كه بايد ايجاد شود.
فلنج رزوه اي
درون اين فلنج ها رزوه كار شده است فلنج رزوه اي كه گاهي با عنوان دنده اي نيزاز آن نامبرده مي شود.
براي شرايط ويژه به همراه مزيت اصلي آن كه قابل اتصال بودن بدون عمليات جوشكاري مي باشد استفاده ميگردد.
البته گاهي اوقات جهت مطمئن بودن از آب بندي يك پاس جوش آب بندي نيز به همراه آن استفاده مي شود .
هر چند بيشتر اين تنش ها به شكل خم شدگي در محدوده مركز فلنج اعمال مي شود. اين فلنج ها براي كاربرد در فشار و دما هاي بالاتر مناسب هستند.
فلنج حلقه مشترك
در اين نوع فلنج ها ممكن است در داخل آن داراي سطح برجسته اي با حلقه هاي ماشيني شياردار باشد.
فلنج حلقه مشترك معمولا در فشار هاي بالا (كلاس 600 و رتبه هاي بالاتر) و در سرويس هاي بالاي دما ، دماي بالاتر از 800 درجه فارنهايت مورد استفاده قرار مي گيرد.
اين فلنج بار اضافي فراتر ازتنش پيچ را نمي تواند تحمل كند .
در غير اين صورت ممكن است باعث در هم شكستن واشر مي شود.
فلنج حلقه مشترك
فلنج لبه دار
اين نوع از فلنچ قابليت اين را دارد كه بر روي محور خود بچرخد، از اين رو تنظيم پيچ هاي آن ساده مي باشد. فلنج لبه دار با سيال در تماس نمي باشد.
يكي از كاربردهاي آن در مواردي است كه سيستم زياد در معرض زنگ زدگي و خوردگي مي باشد كه استفاده از اين فلنج از نظر اقتصادي نيز به صرفه است.
ولي استقامتك آن در برابر خستگي بسيار كمتر از فلنج گردن دار است.
فلنج لبه دار
فلنج كور
بدون سوراخ توليد مي شوند و براي مسدود نمودن انتهاي خطوط لوله، شيرآلات و دهانه منبع هاي تحت فشار استفاده مي شوند.
از نقطه نظر فشار داخلي و بارگذاري پيچ، فلنج هاي كور خصوصا در سايز هاي بزرگ پر تنش پذير ترين نوع فلنج مي باشد.
فلنج كور
تَه كوب
تَه كوب اكثرا با يك فلنج كف رينگ به عنوان يك فلنج پشتيبان استفاده مي شود.
ته كوب يكي از اتصالات فلنج است كه در فشارهاي پايين وغيرحساس كاربرد دارد و شيوه هاي ارزان بند و بست فلنج ها مي باشد.
