فلنج چیست؟
فلنج (Flange) قطعات یا صفحات دیسکی شکل مدوری هستند که برروی آنها سوراخ هایی تعبیه شده است و معمولا به صورت جفتی به کمک پیچ و مهره و یا گسکت دو قطعه را به یکدیگر متصل می سازند. فلنج ها یکی از پرکاربردترین اتصال دهنده های لوله، شیرآلات و قطعات به یکدیگر هستند. دومین روش برای اتصال لوله ها بعد از عملیات جوشکاری ، استفاده از فلنج ها می باشد. فلنج ها برای تعمیر و نگهداری قابلیت انعطاف پذیری بالایی دارند .فلنج ها ، لوله ها را با تجهیزات مختلف بهم متصل می کند.اگر نگهداری منظم در عملیات کارخانه مورد نیاز باشد در سیستم خط لوله ، فلنج اضافه می شود.
استانداردهای فلنج ها:
۱)DIN 2501:یک استاندارد آلمانی مربوط به فلنج و متعلقات است که بر اساس سیستم متریک تعریف شده است. فشار کاری در این استاندارد بر اساس PN تعریف می شود که نشان دهنده حداکثر فشار اسمی در حداکثر دمای مجاز بر حسب واحد Bar می باشد. گاهی از واحد atm به جای bar نیز استفاده می شود. اندازه ها نیز بر اساس واحد میلی متر می باشند .از این استاندارد بیشتر در کشورهای اروپایی استفاده می شود.
۲)ANSI B16.5: این استاندارد نیز مربوط به فلنج و سایر متعلقات است که بر اساس سیستم آمریکایی(اینچی) تعریف شده است. دراین استاندارد فلنج ها را به کلاس های ۱۵۰-۳۰۰-۴۰۰-۶۰۰-۹۰۰-۱۵۰۰ و ۲۵۰۰ تقسیم بندی می کنند که نشان دهنده حداکثر فشار اسمی در حداکثر دمای مجاز بر حسب واحد PSI می باشد.
سایز فلنج ها:
جنس فلنج ها:
۱)کربن استیل
• ASTM A105/A266 Gr.2 (high temperature carbon steel flanges)
• ASTM A350 LF1 to LF3 (low temperature carbon steel flanges)
• ASTM A694 Gr. F42/F52/F56/F60/F65 (high yield carbon steel flanges to match API 5L linepipes)
۲)فولاد آلیاژی
• ASTM A182 Gr. F1/F2/F5/F9/F11 Cl.2/F12 Cl.2/F22 Cl.3/F91 (alloy steel flanges)
۳)آلیاژهای نیکلی
• ASTM B166 UNS NO6600 (Inconel 600)
• ASTM B564 UNS N06625 (Inconel 625)
• ASTM B425 UNS-NO8800 (Incoloy 800)
• ASTM B564 UNS N08825 (Incoloy 825)
• ASTM B160 UNS N0200 (Nickel 200)
• ASTM B564 UNS N04400 (Monel 400)
• ASTM B564 UNS N10276 (Hastelloy C-276)
۴)تیتانیوم
• ASTM B381 Gr.2 (Titanium)
علاوه بر این ها فلنج هایی از جنس آلومینیوم ˓مس ˓پلی پروپیلن و… نیز در بازار موجود است.
فشار و دمای کاری فلنج ها:
انواع فلنج ها:
بیشترین نوع های استفاده شده در فلنج ها فلنج گلودار جوشی(Welding Neck Flange) ˓ فلنج اسلیپان (Slip On Flange) ˓ فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange) ˓ فلنج لپ جوینت (کف رینگ) ˓ فلنج رزوه ای ( Threaded Flange) و فلنج کور(Blind Flange) می باشند.
۱) فلنج گلودار جوشی(Welding Neck Flange):
فلنج های گلو دار جوشی یک ناف مخروطی دارند که آنها را از باقی فلنج ها متمایز می کند.. این ناف های مخروطی با شیب ملایمی به دیواره لوله یا اتصالات مربوطه جوش میگردند. این نافی به ظاهرساده مخروطی شکل نسبتا بلند، موجب استحکام و تقویت کارایی فلنج در کاربردهای متعدد درگیر با فشارهای بالا، درجه دما های زیر صفر ویا حرارت های بالا می شود.
تغییر شکل ملایم ضخامت فلنج و انطباق این ضخامت با دیواره های لوله یا اتصالات ،در خم های پشت سرهم بسیار مفید است .
۲) فلنج اسلیپان (Slip On Flange):
این نوع فلنج ها با دو سربند جوشی به لوله متصل می شوند.یکی در قسمت داخلی و یکی در قسمت بیرونی گودی فلنج.
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.
۳)فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange):
این نوع فلنج ها با یک سربند جوشی که در قسمت بیرونی فلنج است به لوله جوش می شوند. فلنج ساکت ولد اصولا برای استفاده در سایزهای کوچک ولی فشار بالا گسترش یافت . نیروی ایستایی آن برابر با فلنج های اسلیپان میباشد ولی مقاومت خستگی آنها ۵۰% بیشتر از فلنج های اسلیپان میباشد.
۴) فلنج Lap Joint (کف رینگ):
این نوع فلنج ها با روی صاف شناخته می شوند و همیشه برای اتصال ته کوب استفاده می شوند. فلنج لپ جوینت تقریبا مشابه فلنج اسلیپان بوده با این تفاوت که در محل برخورد سطح برجستگی جای واشر با داخل سوراخ یک پخ قوسی (R) وجود دارد که جهت انطباق قسمت نشیمنگاه فلنج کف رینگ با “ته کوب” Stub End طراحی شده است.
۵) فلنج رزوه ای ( Threaded Flange):
فلنج های رزوه ای معمولا با پیچیدن رزوه به لوله(که معمولا از نوع Male می باشد) متصل می شوتد.از این نوع فلنج ها از معمولا در سایزهای کوچک وبا دما و فشار پایین استفاده می شوند.
۶) فلنج کور(Blind Flange):
برعکس همه فلنج ها˓این نوع فلنج ها سوراخ مرکزی را ندارند و برای کورکردن یا آب بندی خطوط استفاده می شود.
انواع فلنج از نظر Face:
۱)فلنج FF (Flat Face Flange):
در این نوع فلنج ها سطح تماس با خط باند(بولتینگ) فلنج همسطح است.معمولا از واشرهای (Gasket) نرم و تمام صورت بذای آب بندی این فلنج ها استفاده می شود.این نوع فلنج ها بر اساس استاندارد ASME B31.3˓ نباید با فلنج های RF استفاده شوند چرا که به طور یقین نشتی خواهند داد.
۲)فلنج RF (Raised Face Flange):
در این نوع فلنج ها سطح واشر بالاتر از خط باند(Bolting) فلنج قرار دارد و براحتی قابل تشخیص هستند.برای آب بندی این نوع فلنج ها ˓از همه انواع واشرها از نیمه فلزی گرفته تا تمام فلزی˓از حلقه ای تا تمام صفحه می توان استفاده کرد.طراحی این نوع فلنج به گونه ای است که بتواند قدرت بالای آب بندی را در حداقل سطح تماس ممکن ارایه دهد.ارتفاع برآمدگی این نوع فلنج ها بر اساس نرخ تحمل فشار است و بر اساس مشخصات ASME B16.5 تعریف می شود. رایج ترین فلنج برای فلنج های ASME B16.5 RF 125 تا ۲۵۰ میکرون (۳ تا ۶ میکرون Ra) است. مطابق ASME B16.5، RF فلنج پیش فرض برای تولید کنندگان است (اگر صورت فلنج دیگری لازم باشد، خریدار باید در سفارش مشخص کند).
۳)فلنج های RTJ (Ring Joint Flange):
از این نوع فلنج ها زمانی استفاده می شود که یک آب بندی فلز به فلز نیاز باشد. این نوع آب بندی زمانی احتیاج است که فشار و دمای کاری بسیار بالا باشد.مثلا بیشتر از ۷۰۰درجه سانتی گراد.
این نوع فلنج یک شیار دایره ای دارد که برای تطبیق Ring Joint Gasket است.هنگامی که دو فلنج به هم پیچ می شوند فشار وارده توسط پیچ ها˓gasket را درون شیار دفرمه می کند که یک آب بند فلز به فلز بسیار محکم حاصل می شود.برای این منظور متریال ساخت Gasket می بایست نرم تر از متریال ساخت فلنج باشد.
این نوع فلنج ها می توانند با Gasket های RTJ از استایل های متفاوت(R,RX,BX) و اشکال مختلف(هشت ضلعی یا بیضوی برای استایل R) آب بندی شوند.
متداول ترین نوع RTJ Gasket استایل R با مقطع هشت ضلعی است که یک آب بندی بسیار محکم را تضمین می کند.
۴)فلنج Lap Joint:
این نوع فلنج ها یک سطح صاف دارند که برای آب بندی اتصالات فلنجی استفاده نمی شود و به عنوان میزبان Stub End است.
۵)فلنج زبان و شیار(Tongue and Groove) یا T&G:
این نوع فلنج ها براحتی در یکدیگر جفت می شوند.یکی از آنها یک سطح برآمده دارد ˓و دیگری یک شیار که براحتی در یکدیگر قرار گرفته و چفت می شوند.این نوع فلنج ها هم برای سایزههای بالا و هم پایین استانداردسازی شده اند.
۶)فلنج نری و مادگی(Male and Female flanges) یا M&F:
همانند فلنج های T&G˓این نوع فلنج ها نیز از دارای برآمدگی و فرورفتگی هستند که به راحتی برهم منطبق می شوند.معمولا یکی از فلنج ها(مادگی) شعاع بیشتری نسیبت به سطح تماسی دارد و فلنج دیگر اندکی کوچکتر است که در سطح تماسی فلنج جفت می شود.
