فلنج ها

فلنج چیست؟

فلنج، صفحه‌ای دایره‌ای شکل است که علی‌رغم ساده بودن، قطعه‌ای بسیار کاربردی در سیستم‌های لوله‌کشی است. این نوع اتصال طبق استاندارد مشخصی سوراخکاری می‌شود و برای اتصال لوله‌ها، شیرآلات و سایر قطعات در خطوط لوله‌کشی و سیستم‌های تأسیساتی به کار می‌رود. در اتصالات فلنجی از پیچ و مهره برای اتصال استفاده می‌شود. انواع مختلفی از فلنج وجود دارد که هر یک از آن‌ها کاربرد خاص خود را دارند.
فلنج نه تنها در بسیاری از موارد شما را از جوشکاری (به عنوان عامل اصلی اتصال) بی نیاز می‌کند، بلکه فرایند دسترسی به درون خطوط لوله، جایگزین کردن اجزای مختلف و تعمیرات را نیز تسهیل می کند.
فلنج‌ها عموما از جنس فولادی (کربن استیل) یا استنلس استیل (و انواع فولاد آلیاژی) تولید و عرضه می‌شوند. با این حال، از سایر متریال‌ها نظیر برنز، آلومینیم، چدن و فولاد گرید بالا نیز بنا به کارکرد سیستم استفاده می‌شود.

کاربرد فلنج

فلنج هم در تأسیسات صنعتی و هم تأسیسات ساختمانی به کار می‌رود. عمده موارد مصرف فلنج عبارت است از:
1.اتصال لوله به تجهیزات مانند مخازن تحت فشار، پمپ‌ها، کمپرسورها
2.اتصال به شیرها (Valves) و دیگر اقلامی که در مسیر لوله قرار داشته و نیاز به تعمیرات احتمالی وجود دارد.
3.اتصال به تجهیزات ابزار دقیق که نیاز به تعمیرات احتمالی و یا کالیبراسیون دارند.
4.کلیه موارد دیگری که نیاز به جداسازی وجود دارد.

مزایای استفاده از فلنج برای اتصال چیست؟

استفاده از فلنج و اتصالات فلنجی شاید در مواردی نظیر خطوط لوله سایز بزرگ و فشار بالا شاید تنها گزینه عملیاتی مناسب باشد، با این حال، نمی‌خواهیم با محدود کردن کاربرد فلنج به این موارد، از مزایای آن غافل شویم.
اتصالات فلنجی در مقایسه با سایر روش‌های اتصال سنتی مزایایی دارد که در این بخش می‌خواهیم به آن بپردازیم.
به‌طور مثال، در خطوط لوله سایز بزرگ، استفاده از فلنج‌ها برای اتصال لوله‌ها، شیرآلات و سایر اجزای خط لوله ساده‌تر از اتصالات رزوه‌ای است. مهم‌تر از آن، در تجهیزات ساخت و ساز با قابلیت جابجایی، استفاده از فلنج بهترین انتخاب است. در ادامه به برخی دیگر از مزایای استفاده از فلنج برای اتصال اشاره می‌کنیم:
1.مونتاژ آسان‌تر در محیط‌هایی که در اطراف اتصال فضای کافی وجود ندارد.
2.در شیلنگ‌ها و لوله‌های سایز بزرگی که شوک، لرزش، فشار بالا و افزایش ناگهانی فشار وجود دارد، استفاده از فلنج برای اتصال گزینه مناسبی است.  
3.در خطوط لوله طویل که تسهیل عملیات تعمیر و نگهداری یک دغدغه مهم به شمار می‌رود، استفاده از فلنج بهترین انتخاب است.
4.فلنج ها مطابق با استانداردهای مشخصی تولید می‌شوند، بنابراین، نیاز به محاسبات خاصی برای تشخیص ابعاد و طراحی ندارند.
5.به سادگی قابلیت جداسازی و جایگزین کردن لوله و سایر اجزای خط لوله را فراهم می‌کنند. باز کردن و جداسازی تنها با باز کردن چند پیچ و مهره قابل انجام است.

انواع فلنج بر اساس کلاس و استاندارد

برای انتخاب درست فلنج در اتصالات فلنجی لازم است اطلاعاتی را در مورد استاندارد سوراخکاری، فشار کاری و سایز آن داشته باشیم. بنابراین، آشنایی با استانداردهای طراحی و تولید فلنج یک ضرورت است.
اگر انتخاب فلنج، بدون در نظر گرفتن استاندارد مناسب با استاندارد سایر اتصالات باشد، به احتمال زیاد (اگر خطاهای ساخت فلنج های کارگاهی را در نظر نگیریم)، سوراخکاری‌ها با هم مطابق نخواهد بود و علاوه بر هزینه‌های مالی، می‌تواند زمان را نیز تلف کند.
در نتیجه، تعیین دقیق استاندارد یکی از مهم‌ترین مواردی است که باید در هنگام خرید فلنج مدنظر قرار گیرد. در ادامه به بررسی این استانداردها خواهیم پرداخت، پس با ما همراه باشید.
چندین مرجع بین المللی وجود دارند که استانداردهایی برای فلنج‌ها تهیه و منتشر کرده‌اند و بنا به سایر استانداردهای مورد استفاده در طراحی خط لوله یا سیستم انتقال سیال، باید به یکی از این مراجع رجوع شود.

رده‌بندی فشار مطابق استاندارد ASME B16.5

استاندارد ASME B16.5 درجه‌بندی فشار، دما، مواد، ابعاد، تلرانس، مارک گذاری، آزمایش و روش‌های تعیین دهانه برای فلنج لوله و اتصالات فلنج را پوشش می دهد. مطابق این استاندارد فلنج‌های فولادی وآلیاژهای آن به كلاس‌های 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسیم‌بندی می‌شوند.
منظور از این اعداد ماكزیمم فشار برحسب PSI است كه فلنج‌ها در حداكثر دمای مجاز می‌توانند تحمل كنند و معمولا فشار كاركرد حدود 2.4 برابر اعداد فوق است (رابطه فشار با دما برای جنس‌های مختلف در استاندارد فوق مشخص شده است).  

رده‌بندی فشار مطابق استاندارد DIN

در این استاندارد فشار تحمل فلنجهای فولادی وآلیاژهای 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 ... است.

رده‌بندی فشار براساس استاندارد  API | 6A-6B-6BX

این نوع فلنجها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنجهای گروهANSI بوده وبه كلاسهای 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندی می‌شوند.

استاندارد ISO

در این استاندارد فشار قابل تحمل برای فلنج های فولادی و آلیاژی با نماد PN مشخص می‌شود. PN بیانگر فشار اسمی فلنج بر حسب بار است.

انواع فلنج بر اساس متریال

در ساخت فلنج ها کلیه مواد مورد استفاده به شرح زیر است :
•فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ آهنگری شده کد ASME 182A
•فولاد آلیاژی آهنگری شده برای سرویس هایی با دما پایین- کد ASME 350A
•فولاد کربن آهنگری شده با کد ASME 105B
•فولاد کربن آهنگری شده برای اهداف عمومی- کد ASME 181A

انواع فلنج بر اساس ساختمان و کارکرد

فلنج‌‎ها را بر اساس کارکرد و ساختمان آن‌ها به چند نوع می توان دسته‌بندی کرد که هرکدام کاربرد و شرایط استفاده مختص خود را دارند:

فلنج تخت (Flat Face or FF)

همان‌طور که از اسم این فلنج مشخص است، سطح آن صاف و مسطح است. بیش‌تر فلنج‌های تخت کلاس 150 و کلاس 300 متداول‌ترند. فلنج‌ تخت عموما در پمپ‌ها و مواردی که ممکن است گشتاور ناشی از فشرده شدن گسکت به بدنه فلنج آسب برساند استفاده می‌شوند.
صاف بودن سطح فلنج تخت باعث می‌شود واشر مورد استفاده برای اتصال به کل سطح فلنج در تماس باشد.

فلنج لبه‌دار (Raised Face or RF)

فلنج لبه‌دار همان‌طور که از اسم آن پیدا است، سطح گسکت آن نسبت به حاشیه سوراخکاری شده، حالت برآمده‌ دارد و سطح آن بالاتر از سطح ناحیه سوراخکاری است. فلنج لبه‌دار از جمله پرکاربردترین و متداول‌ترین فلنج‌های مورد استفاده در صنایع مختلف است.
یکی از مزایای اصلی استفاده از فلنج‌ لبه‌دار این است که امکان استفاده از طیف وسیعی از انواع گسکت را فراهم می‌کند.
هدف از استفاده از فلنج لبه‌دار، متمرکز کردن فشار در ناحیه گسکت کوچک‌تر به‌منظور افزایش توانایی آن در تحت کنترل درآوردن فشار وارده بر اتصال است.

فلنج گلودار جوشی (welding neck flange)

فلنج گلودار جوشی که به آن های هاب (High Hub) و فلنج هاب مخروطی (tapered hub flange) نیز گفته می‌شود، نوعی فلنج است که دارای حالت گلویی به شکل مخروطی است. این نوع فلنج دو نوع معمولی و بلند دارد که در خطوط لوله نوع معمولی آن استفاده می‌شود و نوع بلند مناسب لوله‌کشی نیست.

فلنج اسلیپان یا اسلیپون (Slip On Flange)

فلنج اسلیپان که در اصطلاح عامیانه به اسلیپون نیز معروف است نوع دیگری از فلنج‌های پرکاربرد در صنایع مختلف است. فلنج اسلیپان جایگزین یک جایگزین ساده و عالی برای فلنج گلودار جوشی است؛ چرا که نیاز به جوش مورب ندارد و به همین دلیل امکان تنظیم لوله نسبت به موقعیت فلنج وجود دارد.

فلنج کور (Blind Flange)

فلنج‌ کور نوعی از فلنج است که مجرای آن محدود است و برای مسدود کردن انتهای خط لوله استفاده می‌شود. فلنج کور نسبت به سایر انواع فلنج، از نظر فشار داخلی و بار وارده بر پیچ و مهره‌ها، در معرض فشار و بار بیشتری است. با این حال، بیشتر این تنش‌ها از نوع خمشی نزدیک مرکز هستند، هیچ استانداردی برای قطر داخلی آن وجود ندارد.  فلنج کور برای استفاده در سیستم‌های با فشار بالا و دمای بالا مناسب هستند.

فلنج زبانه‌ دار و شیار دار (Groove & Tongue Flange)

این نوع فلنج به صورت جفت وجود دارد و همانند فلنج نر و ماده بوده با این تفاوت که قطر داخلی زبانه و شیار تا سوراخ فلنج (مسیر جریان) ادامه ندارد و بنابراین گسکت را روی قطر داخلی و خارجی خود نگه می‌دارد و همین باعث می‌شود گسکت از خوردگی و فرسودگی محفوظ بماند.

فلنج لپ جوینت (Lap Joint Flange)

فلنج لپ جوینت اغلب برای اتصالات ته کوب (stub end) استفاده می‌شوند. لوله معمولا به انتهای stub  جوش داده می شود و فلنج لوله لپ جوینت می‌تواند با آزادی حول انتهای stub چرخش کند. مزیت این نوع اتصال این است که نگرانی از بابت تنظیم سوراخ‌های پیچ‌ها وجود نخواهد داشت. فلنج‌های لپ جوینت اغلب برای کاربردهایی که نیاز به بازو بسته کردن مکرر دارند، مناسب است.
فلنج های لپ جوینت (کف رینگ) اگر چه مانند سایر فلنج‌ها دارای ابعاد متعارف هستند، با این حال، برجستگی سطح واشر ندارند.
قابلیت تحمل فشار در فلنج لپ جوینت نسبت به فلنج اسلیپان بهتر است، اما در مجموع این تحمل فشار زیاد نیست.

فلنج حلقه مشترک (Ring-Type joint)

فلنج حلقه مشترک معمولا در فشارهای بالا (کلاس 600 و رتبه های بالاتر) و در سیستم‌های با دمای کارکرد بالا (دمای بالاتر از 400 درجه سانتیگراد) مورد استفاده قرار می‌گیرد و قیمت بالاتری نسبت به سایر فلنج‌ها دارند. یک رینگ در بین دو صفحه فلنج تعبیه شده است که پس از اتصال دو فلنج توسط پیچ و مهره، تحت فشار قرار گرفته و باعث آب‌بندی آن می‌شود.

فلنچ نر و ماده (Male & Female Flange)

فلنج نر و ماده به صورت جفتی ساخته می‌شود. سطح یکی از فلنج‌ها یک برآمدگی دارد و سطح دیگر دارای تو رفتگی است. بنا به موقعیت استفاده شده سطح تورفتگی و برآمدگی با نسبت های خاصی طراحی می شود که معمولا 16/3 اینچ عمق تو رفتگی و سطح ماده دارای 4/1 اینچ برآمدگی است.
احتمالا فلنج‌های نر و ماده را در پوسته مبدل حرارتی به کانال و پوشش فلنجی دیده باشید.
این نوع فلنج‌ها یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین‌ اتصالات در بخش پایپینگ، صنعت نفت وگاز، پتروشیمی و آب‌رسانی هستند.

فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange)

فلنج جوشی ساکت یا ساکت ولد دارای محفظه‌ای است که محل قرارگیری لوله است. این نوع فلنج‌ها هم از داخل جوشکاری می‌شوند هم از بیرون فلنج. اگر جوشکاری از داخل انجام شود، هم مقاومت استاتیکی و هم مقاومت آن در برابر خستگی افزایش می‌یابد.
فلنج‌ ساکت ولد در سیستم‌های لوله‌کشی با فشار کاری بالا و قطر لوله‌کشی کم کاربرد دارند. فلنج ساکت ولد اصولا برای استفاده در سایزهای کوچک ولی فشار بالا گسترش یافت.
تحمل نیروی استاتیک آن مشابه فلنج‌های اسلیپان، ولی مقاومت خستگی آن بیشتر از فلنج‌های اسلیپان است. از معایب فلنج ساکت ولد می‌توان به" فاصله انبساطی" که باید ایجاد شود، اشاره کرد.
در سیستم‌های لوله کشی استینلس استیل که محتوی سیال خورنده هستند این فاصله مشکل خوردگی ایجاد می‌کند. به همین دلیل استفاده از آن‌ها در برخی سیستم‌ها مورد تایید نیست.

فلنج رزوه‌ای (Threaded Flange)

همانطور که از نام این فلنج می‌توان فهمید، قسمت داخلی مجرای این فلنج‌ها رزوه کاری شده است. فلنج رزوه ای که با عنوان دنده ای نیز شناخته می‌شود، برای ایجاد اتصال بین لوله‌ها نیاز به جوشکاری ندارد و اتصال از طریق رزوه انجام می‌شود.
فلنج‌های رزوه‌ای به لوله‌های دارای رزوه خارجی متصل می‌شوند. مزیت این فلنج‌ها این است که می‌توانند بدون جوش متصل شوند. فلنج های رزوه‌ای اغلب برای قطرهای کوچک و فشارهای کم استفاده می شوند.
برای استفاده از فلنج رزوه‌ای ابتدا مطمئن شوید ضخامت لوله مورد استفاده برای سیستم مناسب رزوه‌کاری است.

فروش انواع فلنج

ولو ایران به عنوان مرجع تأمین و فروش شیرآلات و اتصالات صنعتی، دارای طیف گسترده‌ای از فلنج‌های داخلی و خارجی از معتبرترین برندها نظیر فلنج ملسی است. برای استعلام قیمت، مشاوره یا خرید انواع فلنج با ولو ایران تماس بگیرید.