انواع فلنج و کاربرد آن ها در صنایع مختلف

فلنج چیست؟ آیا با انواع فلنج آشنا هستید؟ فلنج چه کاربردی در صنایع دارد؟ فلنج ها قطعات فولادی هستند که برای برقراری اتصال استفاده می شوند و می توانند لوله را به اقلام لوله‌ کشی صنعتی دیگر مانند لرزه گیر و شیرآلات متصل کنند.

متدهای مختلفی برای اتصال لوله و اقلام آن به یکدیگر و یا به تجهیزات وجود دارد، مثل جوشکاری که یکی از این موارد اتصالات فلنجی می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع فلنج ها و کاربرد آن در صنایع مختلف با ادامه مقاله با آهن ملل همراه باشید.

مزایای روش اتصال به صورت فلنجی چیست؟

مهم ترین دلیل استفاده از این روش، قابلیت جداسازی آن می باشد، به این صورت که، 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 انواع 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 به وسیله 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.

پیشنهاد مطالعه: برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع لوله های فولادی و کاربرد آن ها در صنایع، مقاله “لوله فولادی چیست و در کدام صنایع قابل استفاده است؟” را مطالعه نمایید.

کاربرد فلنج ها در صنعت و تاسیسات

فلنج ها در صنعت کاربرد و مصارف زیادی دارند. لازم است بدانید کلیه اتصالات لوله به تجهیزات مانند مخازن تحت فشار، پمپ ها، کمپرسورها و غیره از طریق فلنچ ها انجام می شود. وصل شدن به شیرها (Valves) و دیگر اقلامی که در مسیر لوله قرار دارند و نیاز به تعمیرات احتمالی دارند از طریق فلنج ها انجام می شود.

همچنین فلنج برای وصل کردن به تجهیزات ابزار دقیق (Instrument devices) که نیاز به تعمیرات احتمالی و یا کالیبراسیون دارند، استفاده می شود.

کلاس بندی انواع فلنج 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 و آلیاژهای آن به کلاس های ۱۵۰-۳۰۰-۴۰۰-۶۰۰-۹۰۰-۱۵۰۰-۲۵۰۰ تقسیم بندی می شوند که این اعداد ماکزیمم فشار برحسب PSI بوده که فلنج ها در حداکثر دمای مجاز می توانند تحمل کنند و معمولا فشار کارکرد حدود ۲.۴ برابر اعداد فوق می باشد.

رده بندی فشار مطابق استاندارد DIN

در این استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی و آلیاژهای 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 ۱۰ بار، ۱۶ بار، ۲۰ بار می باشد.

رده بندی فشار براساس استاندارد (API (6A-6B-6BX

این نوع فلنج ها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروه ANSI بوده و به کلاس های ۵۰۰۰-۳۰۰۰-۲۰۰۰-۱۵۰۰۰-۱۰۰۰۰ رده بندی می گردند.

مجموعه آهن ملل مناسب ترین و به روزترین قیمت لوله را به مشتریان ارائه می دهد.

انواع فلنج

فلنج ها با توجه به نوع کاربرد و شکل ظاهری که دارند به انواع گوناگونی تقسیم می شوند که در ادامه مقاله به معرفی و توضیح انواع فلنج می پردازیم.

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 و یا اتصالات آبی که به وسیله ریخته گری ساخته شده، است.

عموما فلنج های چدنی و یا فولادی که در فشارهای کم کاربرد دارند از این نوع ساخته می شوند. طبق استانداردهای 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 برجسته حذف شوند.

فلنج نر و ماده

این فلنج حتما باید به شکل جفتی ساخته شود سطح یکی از فلنج ها دارای برآمدگی و سطح دیگر دارای تورفتگی است. سازه به موقعیت استفاده شده سطح تورفتگی و برآمدگی با نسبت های خاصی طراحی می شود که معمولا سطح ماده دارای ۳/۱۶ عمق تورفتگی و سطح ماده دارای ¼ برآمدگی می باشد. استفاده از فلنج های نر و ماده را می شود در پوسته مبدل حرارتی به کانال و پوشش فلنجی دید.

فلنج با صفحه دارای زبانه و شیاردار

این نوع فلنج ها هم مثل فلنج های سطح صاف و نر و ماده 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 و فرسودگی است. این ساختار، سطح کمی از لایی ایجاد می کند و باعث می شود که به پیچ و دیگر اعضا بار کم تری وارد شود و بازدهی بیشتری داشته باشد.

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 بالا رفتن 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 می گردند.

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 فشار ها می توان استفاده کرد و لازمه استفاده در فشارهای ۱۵۰ و ۳۰۰ است و جوش داخلی آن نسبت به بقیه 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 کم تر 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 فلنج اسلیپان 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 و موجب 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 ۵۰%  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 می گردد. 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 دماهای 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 فشارهای بالا (کلاس ۶۰۰ و رتبه های بالاتر) و در سرویس های بالای دما، دمای بالاتر از ۸۰۰ درجه فارنهایت مورد استفاده قرار می گیرد. این فلنج بار اضافی فراتر از تنش پیچ را نمی تواند تحمل کند. در غیر این صورت ممکن  است باعث در هم شکستن واشر می شود.

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 استقامت آن در برابر خستگی بسیار کم تر از فلنج گردن دار است.

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 سایزهای بزرگ پر تنش پذیرترین نوع فلنج می باشد.

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 و غیرحساس کاربرد دارد و شیوه های ارزان بند و بست فلنج ها می باشد.

جمع بندی

با مطالعه این مقاله دریافتیم که فلنج ها قطعات فولادی هستند که برای اتصال برقرار کردن استفاده می شود و می توانند لوله را به اقلام لوله‌ کشی صنعتی دیگر مانند لرزه گیر و شیرآلات وصل کنند. مهم ترین دلیل استفاده از این روش، قابلیت جداسازی آن می باشد. در طول مقاله با انواع فلنج و کاربرد آن ها آشنا شدیم. از همراهی شما سپاسگزاریم.

سوالات متداول انواع فلنج و کاربرد آن ها در صنایع مختلف