متودهای مختلفی برای اتصال لوله و اقلام آن به یکدیگر و یا به تجهیزات وجود دارد، مثل جوشکاری و … که یکی از این موارد اتصالات فلنجی می باشد.
مزایای روش اتصال به صورت فلنجی چیست؟
مهم ترین دلیل استفاده از این روش، قابلیت جداسازی آن می باشد به این معنی است که شما زمانی که دو عدد لوله را به شکل مستقیم به یکدیگر جوش داده می شود، هنگامی که بخواهید آن ها را جدا کنید باید برش کاری انجام شود و بار دیگر جوش دهید ولی هنگامی که از فلنج ها استفاده شود، می توانید با باز و بسته شدن پیچ و مهره ها این کار را انجام دهید.
در این روش به هر دو لوله یک فلنج جوش داده می شود و این دو فلنج از قسمت روبروی یکدیگر قرار گرفته و بوسیله ی پیچ و مهره ها به یکدیگر فشرده و سفت می شوند. برای جلوگیری از نشتی بین آن ها از واشر آب بندی مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد فلنج ها در صنعت و تاسیسات
- اتصال لوله به تجهیزات مانند مخازن تحت فشار، پمپ ها ، کمپرسورها و… .
- تغییر متریال در لوله.
- وصل شدن به شیرها (Valves) و دیگر اقلامی که در مسیر لوله قرار دارند و نیاز به تعمیرات احتمالی وجود دارد.
- وصل شدن به تجهیزات ابزار دقیق (Instrument devices) که نیاز به تعمیرات احتمالی و یا کالیبراسیون دارند.
- همه ی موارد دیگری که نیاز به جداسازی دارد.
- لازم به ذکر است هزینه این نوع اتصال بسیار بیشتر از جوشکاری بوده اما به خاطر مزیت های اشاره شده بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
کلاس بندی فلنج ها و استاندارد ابعادی فلنج های فولادی
برای شناختن فلنج و دانستن ابعاد و اندازه آن ها باید از یک مرجع بین المللی استفاده شود چون برای مقابل هم قرار گرفتن فلنج ها و پیچ و مهره شدن آن ها نیاز می باشد که اندازه سوراخ ها و ابعاد آن ها را بدانیم :
رده بندی فشار مطابق استاندارد ASME B16.5
مطابق این استاندارد فلنج های فولادی وآلیاژهای آن به کلاس های 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسیم بندی می شوند که این اعداد ماکزیمم فشار برحسب PSI بوده که فلنج ها در حداکثر دمای مجاز می توانند تحمل کنند ومعمولا فشار کارکرد حدود 2.4 برابر اعداد فوق می باشد.
رده بندی فشار مطابق استاندارد DIN
در این استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی وآلیاژهای آن با PN نشان داده شده که این نشان دهنده فشار اسمی بر حسب BAR می باشد .
استاندارد مورد نظر برای فلنج ها طبق 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 فلنج ها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروهANSI بوده وبه کلاسهای 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندی می گردند.
انواع فلنج:
فلنج با سطح ساده
در این فلنج ها هنگامی که اتصال انجام می شود.
روی دو فلنج مورد استفاده باید صیقلی باشد کاربرد اصلی آن زمانی است که برای سیستم از دو فلنج استفاده می کنیم ویا اتصالات آبی که به وسیله ریخته گری ساخته شده اند است.
عموما فلنج های چدنی و یا فولادی که در فشارهای کم کاربرد دارند از این نوع ساخته می شوند. طبق استاندارد های فلنج (ASME B31.1) وقتی فلنج سطح ساده درست شده به وسیله قالب های آهنی به فلنج های فولاد کربنی متصل شود باید فلنج های سطح بر جسته حذف شوند.
فلنج با سطح ساده
فلنج نر وماده
این فلنج حتما باید به شکل جفتی ساخته شود سطح یکی از فلنج ها دارای برآمدگی وسطح دیگر دارای تو رفتگی است .
که سازه به موقعیت استفاده شده سطح تو رفتگی و برآمدگی با نسبت های خاصی طراحی می شود که معمولا سطح ماده دارای “3/16 عمق تو رفتگی و سطح ماده دارای “1/4 برآمدگی می باشد.
استفاده از فلنج های نر وماده را می شود در پوسته مبدل حرارتی به کانال و پوشش فلنجی دید.
فلنج نر وماده
فلنج با صفحه دارای زبانه و شیاردار
این نوع فلنج ها هم مثل فلنج های سطح صاف و نر وماده به شکل جفت وجود دارد.
تنها تفاوت آن در این است که واشر را روی خود قطر داخلی می گذارند و این کار را نیز روی قطر خارجی انجام داد چون زبانه و شیار قطر داخلی ندارد و ادامه دار نیستند.
این دلیل اصلی جلوگیری از خوردگی، سلیش و فرسودگی است.
این ساختار، سطح کمی از لایی ایجاد می کند و باعث می شود که به پیچ و دیگر اعضا بار کمتری وارد شود و بازدهی بیشتری داشته باشد.
فلنج با صفحه دارای زبانه و شیاردار
فلنج با سطح برجسته
این نوع فلنج با یک واشر صاف که قبلا از آزبست ساخته شده مهر و موم شده اما در حال حاضر با مواد سازگار با محیط زیست ساخته می شود.
برای نصب و راه اندازی بین دو فلنج سطح برجسته طراحی شده است.
در این نوع فلنج ها سطح فلنج که در برابر فلنج دیگر قرارگرفته و روی آن لایی قرار گرفته می شود نسبت به سطح کلی فلنج برجسته تر ساخته می شود.
فلنج گلودار جوشی
این نوع فلنج با داشتن گردن مخروطی که نهایتا در آخر مسیر فلنج، شعاع آن با قطر لوله مساوی می شود.
مشخص است که در آخر به لوله جوش و متصل می شود، که این شکل ظاهری دلیل اصلی بالارفتن تحمل فلنج است.
کاربرد این فلنج در فشار بالا و دمای زیر صفر است که علاوه بر این کاربرد برای زمانی که بارهای ارتعاشی و نوسانی دارد نیز مناسب است.
فلنج های گلو دار جوشی از ناف مخروطی شکل شان به راحتی قابل تشخیص می باشند. که این ناف های مخروطی با شیب ملایمی به دیواره لوله یا اتصالات مربوطه جوش میگردند.
اوریفیس فلنج
این نوع فلنج از فلنج گردن دار می باشد.
کاربرد اصلی این فلنج ها بستن جریان و کاهش فشار است از سوراخ هایی که در فلنج موجود است.
برای اندازه گیری جریان سیال مایع یا گاز استفاده می شود.
فلنج اسلیپان
از این فلنج برای همه ی فشار ها می توان استفاده کرد و لازمه استفاده در فشارهای 150 و 300 است و جوش داخلی آن نسبت به بقیه ی فلنج ها از جمله گردن دار بیشتر است.
کاربرد این نوع فلنج در سیستم های معمولی است زیرا نصب آن ساده است ولی استقامت آن هم در فشار داخلی و هم در برابر خستگی کمتر از فلنج گردن دار می باشد.
نیروی مقاومت محاسبه شده یک فلنج اسلیپان، تحت فشار داخلی ، ⅔ فلنج های گلو دار جوشی بوده که این عمر تحت شرایط خستگی به ⅓ تقلیل می یابد.
از معایب این فلنج این است که اصولا ابتدا لوله ها باید جوش داده شوند و سپس اتصالات با آن تنظیم شوند.
وصل شدن فلنج و زانو یا فلنج و یک سه راهی ممکن نیست چون اتصالات نامبرده یک انتهای مستقیم و راست ندارند وموجب لغزش بر روی فلنج می شوند.
فلنج جوشی ساکت
این فلنج دارای محفظه برای محل قرار گیری لوله است. این نوع فلنج ها هم از داخل جوشکاری می شوند هم از بیرون فلنج. که اگر جوشکاری از داخل انجام شود هم مقاومت استاتیکی و هم استقامت آن در برابر خستگی افزایش می یابد.
کاربرد این فلنج ها در سیستم های لوله کشی که دارای فشار کاری زیاد و قطر لوله کشی کم است می باشد.
فلنج ساکت ولد اصولا برای استفاده در سایزهای کوچک ولی فشار بالا گسترش یافت.
نیروی ایستایی آن برابر با فلنج های اسلیپان می باشد ولی مقاومت خستگی آن ها 50% بیشتر از فلنج های اسلیپان می باشد از معایب فلنج ساکت ولد همین” فاصله انبساطی” است که باید ایجاد شود.
فلنج رزوه ای
درون این فلنج ها رزوه کار شده است فلنج رزوه ای که گاهی با عنوان دنده ای نیزاز آن نامبرده می شود.
برای شرایط ویژه به همراه مزیت اصلی آن که قابل اتصال بودن بدون عملیات جوشکاری می باشد استفاده میگردد.
البته گاهی اوقات جهت مطمئن بودن از آب بندی یک پاس جوش آب بندی نیز به همراه آن استفاده می شود .
هر چند بیشتر این تنش ها به شکل خم شدگی در محدوده مرکز فلنج اعمال می شود. این فلنج ها برای کاربرد در فشار و دما های بالاتر مناسب هستند.
فلنج حلقه مشترک
در این نوع فلنج ها ممکن است در داخل آن دارای سطح برجسته ای با حلقه های ماشینی شیاردار باشد.
فلنج حلقه مشترک معمولا در فشار های بالا (کلاس 600 و رتبه های بالاتر) و در سرویس های بالای دما ، دمای بالاتر از 800 درجه فارنهایت مورد استفاده قرار می گیرد.
این فلنج بار اضافی فراتر ازتنش پیچ را نمی تواند تحمل کند .
در غیر این صورت ممکن است باعث در هم شکستن واشر می شود.
فلنج حلقه مشترک
فلنج لبه دار
این نوع از فلنچ قابلیت این را دارد که بر روی محور خود بچرخد، از این رو تنظیم پیچ های آن ساده می باشد. فلنج لبه دار با سیال در تماس نمی باشد.
یکی از کاربردهای آن در مواردی است که سیستم زیاد در معرض زنگ زدگی و خوردگی می باشد که استفاده از این فلنج از نظر اقتصادی نیز به صرفه است.
ولی استقامتک آن در برابر خستگی بسیار کمتر از فلنج گردن دار است.
فلنج لبه دار
فلنج کور
بدون سوراخ تولید می شوند و برای مسدود نمودن انتهای خطوط لوله، شیرآلات و دهانه منبع های تحت فشار استفاده می شوند.
از نقطه نظر فشار داخلی و بارگذاری پیچ، فلنج های کور خصوصا در سایز های بزرگ پر تنش پذیر ترین نوع فلنج می باشد.
فلنج کور
تَه کوب
تَه کوب اکثرا با یک فلنج کف رینگ به عنوان یک فلنج پشتیبان استفاده می شود.
ته کوب یکی از اتصالات فلنج است که در فشارهای پایین وغیرحساس کاربرد دارد و شیوه های ارزان بند و بست فلنج ها می باشد.
source:انواع فلنج و کاربرد آن ها در صنعت های گوناگون
