برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر و یا به تجهیزاتی مانند پمپ‌ها و مخازن، از فلنج استفاده می‌شود. فلنج از انواع اتصالات لوله فلزی است که به طور گسترده در لوله‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به وسیله جوشکاری یا پیچ و مهره به سیستم لوله‌کشی متصل می‌گردد. با استفاده از فلنج می‌توانید نگهداری و تعمیرات سیستم لوله‌کشی را با زحمت و هزینه پایین‌تر انجام دهید؛ به شرط آنکه اطلاعات فنی کافی در رابطه با فلنج لوله و استانداردهای آن داشته باشید. در این مطلب توضیح می‌دهیم انواع فلنج چیست، چه استانداردهایی دارد و کاربرد هریک را بررسی می‌کنیم. با ما همراه باشید.
فلنج چیست؟
فلنج (Flange) قطعه‌ای از جنس فلز یا پلاستیک است که برای اتصال خطوط لوله به تجهیزات و ماشین‌آلات از آن استفاده می‌شود. انواع فلنج بر اساس نحوه اتصال، فلنج جوشی یا غیر جوشی است که به وسیله جوش یا پیچ و مهره در لوله‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلنج فلزی که برخی به اشتباه به آن فلنچ نیز می‌گویند، در جنس‌های زیر تولید می‌شود:
- فولاد کربنی
- فولاد آلیاژی
- فلنج استیل (گرید304 و 316)
- برنج
- چدن
- آلومینیوم
فلنج در جنس PVC نیز تولید می‌شود که مزیت آن در مقایسه با فلنج فولادی، وزن کمتر و مقاومت بیشتر در برابر زنگ‌زدگی است.
انواع فلنج چیست؟
فلنج بر اساس شکل ظاهری، کاربردهای مختلفی نیز دارد. تنوع در این محصول باعث می‌شود با انتخاب‌های گوناگونی مواجه شوید و نیاز داشته باشید اطلاعات دقیقی در رابطه با انواع فلنج داشته باشید. به‌طور کلی، انواع فلنج می‌توانند جوشی یا رزوه‌ای باشند، یا به وسیله پیچ و مهره و واشر به خط لوله متصل شوند. مزیت فلنج جوشی، آب‌بندی قوی‌تر آن است و می‌تواند در برابر لرزش لوله‌ها و فشار مکانیکی، مقاومت مطلوبی از خود نشان دهد.
در ادامه همراه با عکس در مورد انواع فلنج فولادی توضیح می‌دهیم.
- اسلیپون
- کور (Blind flange)
- فلنج کور یا بلایند فلنج
- گلودار (گردن دار)
- لپ جوینت
- تخت
- دنده ای (رزوه ای)
فلنج اسلیپون
فلنج از نوع اسلیپون یا اسلیپ آن (Slip-on Flange)، از محبوب‌ترین انواع فلنج جوشی فولادی هستند که برای انتقال سیالات کم‌فشار استفاده می‌شوند.
این فلنج به‌گونه‌ای متصل می‌شود که لوله داخل آن لغزش داشته باشد. به توصیه کارشناسان امروز آهن:
از فلنج اسلیپان برای سیالاتی استفاده نمایید که ریسک نشتی در آن‌ها پایین است.
به این فلنج، فلنج لغزنده نیز گفته می‌شود.
فلنج کور
برای بستن مسیر لوله و انسداد مسیر سیالات در سیستم‌های لوله‌کشی از فلنج کور (Blind Flange) استفاده می‌شود. این قطعه فشار قابل توجهی را تحمل می‌کند؛ بنابراین باید مقاومت بالایی در برابر تنش مکانیکی داشته باشد.
از آنجا که این قطعه فلزی دارای سوراخ یا منفذ نیست، وزن بیشتر و همینطور قیمت بالاتری نسبت به دیگر انواع فلنج دارد، اما نحوه تولید آن آسان‌تر است. این فلنج به وسیله پیچ و مهره اتصال می‌یابد؛ به همین دلیل باز و بسته کردن آن راحت و سریع انجام می‌شود.
گلودار
فلنج گلودار (Welding Neck Flange) در دو نوع کوتاه و بلند تولید می‌شود و به دلیل ظاهر متفاوت خود، به سادگی از دیگر انواع فلنج قابل تشخیص است.
این قطعه از انواع فلنج جوشی است که قسمت برجسته آن به وسیله جوشکاری، به لوله فلزی جوش داده می‌شود. از این اتصال فلزی می‌توان در دمای بالا یا پایین، و همچنین فشار بالا استفاده کرد.
فلنج لپ جوینت
این فلنج روی لوله می‌لغزد و سطحی صاف دارد. فلنج لپ جوینت (Lap Joint Flange) در ظاهر شباهت زیادی به فلنج اسلیپون دارد. نحوه اتصال این قطعه به این صورت است که روی لوله می‌لغزد، در انتهای لوله قرار می‌گیرد و سپس به وسیله پیچ به قطعه مورد نظر متصل می‌گردد. این قطعه می‌تواند آزادانه روی لوله حرکت کند.
فلنج تخت چیست؟
همانطور که از نام فلنج تخت (Flange Face) مشخص است، این قطعه سطح صافی دارد و نمی‌توان آن را با فلنج‌های سطح برجسته استفاده کرد.
برای آب‌بندی این اتصال فلزی، از واشر تمام صفحه استفاده می‌شود که با بیشتر سطح فلنج در تماس است. استفاده از این واشرها باعث آب‌بندی بهتر و تماس بهتر فلنج‌ها می‌شود.
فلنج دنده‌ای یا رزوه ای
فلنج رزوه ای (Threaded Flange) شباهت زیادی به فلنج اسلیپون دارد، با این تفاوت که اتصال آن از نوع رزوه‌ای است و نیاز به جوش ندارد. اتصال این فلنج به این صورت است که لوله با نرینگی مطابق با رزوه‌های فلنج، در داخل آن چفت می‌شود.
از آنجا که اتصال این قطعه بدون جوشکاری است، به راحتی می‌توان آن را تعمیر یا تعویض کرد. برای محیط‌هایی که جوشکاری در آن‌ها ممکن است باعث آتش‌سوزی شود، می‌توان از انواع فلنج دنده‌ای استفاده کرد.
سکت ولد
این فلنج از انواع فلنج جوشی است. ساختار فلنج (Socket Weld Flange) به این صورت است که انتهای لوله در یک سکت (حفره) که در مرکز فلنج تعبیه شده، قرار می‌گیرد و سپس دور تا دور لوله به فلنج جوش داده می‌شود. استفاده از این اتصال فلزی، باعث می‌شود سیال بدون افت فشار از لوله عبور کند.
انواع استانداردهای فلنج کدامند؟
از آنجا که انتقال سیالات در خطوط لوله‌کشی امری مهم و حساس است، استفاده از اتصالات باکیفیت و مطابق با استاندارد موضوعی حیاتی به شمار می‌رود. زیرا هرگونه آسیب‌دیدگی یا نشتی در اثر استفاده ازاتصالات غیر استاندارد، می‌تواند منجر به بروز حادثه شود. در ادامه انواع استانداردهای فلنج را بررسی می‌کنیم و توضیح می‌دهیم هریک از این استانداردها در کدام کشور پیاده می‌شود.
۱. استاندارد ASTM
استاندارد ASTM A105 شامل فلنج‌ها و قطعات لوله‌کشی، اتصالات و شیرآلات ساخته‌شده از فولاد کربنی فورج‌شده می‌باشد که برای استفاده در سیستم‌های تحت فشار در دمای محیط و دمای بالا طراحی شده‌اند.
۲. استاندارد DIN
آلمان از استانداردهای DIN (موسسه استانداردسازی آلمان) برای فلنج‌ها پیروی می‌کند. از مشخصات قابل توجه در این استانداردها می‌توان به DIN2501 و DIN2633 اشاره کرد که دقت و قابلیت اطمینان بالایی را ارائه می‌دهند.
- DIN 2501برای رتبه‌بندی فشار اسمی طراحی شده است.
- DIN 2633 بر روی فلنج‌های گلودار جوشی (Welding Neck Flanges) تمرکز دارد.
۳. استاندارد ANSI
در ایالات متحده، فلنج‌های ANSI (موسسه استانداردهای ملی آمریکا) به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. دو استاندارد رایج در این زمینه ANSI B16.5 وANSI B16.47 هستند که هرکدام دارای مشخصات خاص خود می‌باشند.
- استاندارد ANSI B16.5 برای اندازه‌های اسمی لوله از 1/2 اینچ تا 24 اینچ مناسب است.
- استاندارد ANSI B16.47 اندازه‌های بزرگ‌تر از 24 اینچ را پوشش می‌دهد.
۴. استاندارد ASME
مطابق با سایت asme.org:
این استاندارد شامل رتبه‌بندی فشار-دما، مواد، ابعاد، تلورانس‌ها، نشانه‌گذاری، آزمایش‌ها و روش‌های تعیین بازشوها برای فلنج‌های لوله و اتصالات فلنجی می‌باشد.
موارد زیر در این استاندارد گنجانده شده است:
- فلنج‌ها با کلاس‌های فشار 150، 300، 400، 600، 900 و 1500 در اندازه‌های NPS 1/2 تا NPS 24 و فلنج‌ها با کلاس فشار 2500 در اندازه‌های NPS 1/2 تا NPS 12
- اتصالات فلنجی با کلاس‌های فشار 150 و 300 در اندازه‌های NPS 1/2 تا NPS 24
- اتصالات فلنجی با کلاس‌های فشار 400، 600، 900 و 1500 در اندازه‌های NPS 1/2 تا NPS 24 و اتصالات فلنجی با کلاس فشار 2500 در اندازه‌های NPS 1/2 تا NPS 12
جدول مشخصات انواع فلنج
در جدول زیر به عنوان جمع‌بندی، انواع فلنج جوشی و رزوه‌ای را مشاهده می‌کنید و با کاربرد آن‌ها آشنا می‌شوید.
| نوع اتصال فلنج | انواع فلنج | کاربرد | مزایا | معایب |
| جوشی | گلودار، اسلیپون، ساکت ولد، فلنج تخت | مناسب برای دما و فشار بالا | آب‌بندی بسیار قوی | عدم کاربرد در محل‌های مستعد آتش‌سوزی، نیاز به نیروی متخصص جوش |
| پیچ و مهره‌ای | کور، لب جوینت، تخت | برای سیستم‌های با تغییرات بالا و تعمیرات دوره‌ای، مناسب برای تست فشار | نصب سریع، باز و بسته کردن آسان | نامناسب برای لوله‌های با لرزش بالا، احتمال نشتی |
| رزوه ای | فلنج رزوه ای یا دنده ای | مناسب برای فشارهای پایین | سهولت نصب | عدم کاربرد در خط لوله با فشار بالای سیالات، آب‌بندی نه چندان قوی |
فلنج تخت می‌تواند به وسیله جوش و همچنین با پیچ و مهره به لوله‌های فلزی وصل شود. مزیت فلنج فولادی جوشی در مقابل نوع غیر جوشی آن، اتصال قوی‌تر و آب‌بندی بهتر است.
در این مطلب توضیح دادیم انواع فلنج چیست، انواع فلنج جوشی و غیر جوشی لوله را با یکدیگر مقایسه کردیم و به استانداردهای آن‌ها پرداختیم. چنانچه سؤالی در رابطه با این اتصال فلزی دارید، لطفا آن را در بخش نظرات مطرح کنید.