فلنج

اتصال دو لوله گاز به واسطه فلنج

فلنج (به انگلیسی: flange) فلنجهایکی از اتصال دهنده‌های لوله‌ها، شیر آلات ، پمپها ودستگاهها به یکدیگر می‌باشد.

آب بندی بین دو فلنج توسط واشر ، لای(Gasket) که در بین آنها قرار داده می‌شود انجام میگیرد. جنس فلنجها از پلی اتیلن ، استیل، فولاد وآلیاژهای ان ویا از چدن وسایر مواد ساخته می‌شود.

مشخصات فلنج

مطابق استاندارد، مشخصات فلنج که شامل موارد ذیل می‌باشد باید بر روی فلنج حک گردد:

۱-نام تجاری تولید کننده فلنج

۲-سایز اسمی لوله(قطر خارجی لوله که فلنج به آن جوش داده خواهد شد)

۳-مقدار فشار قابل تحمل توسط فلنج (به آن کلاس فلنج هم گفته می‌شود)

۴-شکل سطح فلنج(شکل سطح فلنج مهمترین قسمت تشکیل دهنده یک فلنج می‌باشد)

۵-سوراخها(گاهی بعنوان ضخامت دیواره نیز بیان می‌گردد)

۶-مواد تشکیل دهنده فلنج(مطابق استاندارد ASTM این عدد بیان کننده مشخصات مواد خام مورد استفاده برای تهیه فلنج می‌باشد.)

۷-شماره یا کد مربوط به عملیات حرارتی صورت گرفته بر روی فلنج

به طور کلی پنج نوع فلنج پلی اتیلن در خطوط لوله با جوش لب به لب بکار می‌روند که در زیر آورده شده اند: 1- Weld Neck Flanges نوع معمولی و بلند 2-Slip-on Flanges 3- Reducing Flanges 4- Increaser Flanges 5- Lap-Joint Flanges,Van Stone

کلاس فلنجها

فلنجها بسته به نوع جنس متناسب با فشاری که تحمل می‌کنند به کلاسهای مختلف به شرح ذیل تقسیم می‌گردند:

1-رده بندی فشار مطابق استاندارد ANSI B۱۶٫۳۴

مطابق این استاندارد فلنجهای فولادی وآلیاژهای آن به کلاسهای ۱۵۰-۳۰۰-۴۰۰-۶۰۰-۹۰۰-۱۵۰۰-۲۵۰۰-تقسیم بندی می‌شوندکه این اعداد ماکزیمم فشار بر حسب PSI بوده که فلنجها در حداکثر دمای مجاز می‌توانند تحمل کنند ومعمولا فشار کارکرد حدود ۲٫۴ برابر اعداد فوق می‌باشد.(رابطه فشار با دما برای جنسهای مختلف در استاندارد فوق مشخص گردیده‌است)

2-رده بندی فشار مطابق استاندارد ISO

در این استاندارد فشار تحمل فلنجهای فولادی وآلیاژهای آن با PN نشان داده شده که این نشان دهنده فشار اسمی بر حسب BAR می‌باشد.

بعنوان مثال PN۳۰ یعنی فشار کارکرد فلنج ۳۰ BAR می‌باشد.

3-رده بندی فشار براساس استاندارد API (۶A-۶B-۶BX)

این نوع فلنجها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنجهای گروهANSI بوده وبه کلاسهای ۵۰۰۰-۳۰۰۰-۲۰۰۰-۱۵۰۰۰-۱۰۰۰۰ رده بندی می‌گردند.

انواع فلنج

فلنج با سطح ساده (FLAT FACE)

در اين نوع از فلنجها سطح يك فلنج كه بايد در مقابل سطح فلنج ديگر قرار گيرد صاف مي باشد . معمولا فلنجهاي چدني و يا فولادي كه در فشارهاي كم كاربرد دارند از اين نوع ساخته مي شوند.

فلنج با سطح برجسته (Raised face)

در اين نوع فلنجها سطح فلنج كه درمقابل فلنج ديگر قرارگرفته و بر روي آن لايي قرار داده مي شود نسبت به سطح كلي فلنج برجسته تر ساخته مي شود . بر اساس استاندارد مقدار برجستگي درتمام اندازه ها براي كلاسهاي 150و 300 برابر 1.6 mm وكلاسهاي بالاتر برابر 6.4 mm مي باشد. در قسمت برجستگي ممكن است سطح كاملا صيقلي (smooth finish) و يا داراي شيار (serrated finish) باشد واين شيارها يابصورت هم مركز ويا حلزوني مي باشد كه روش ساخت آن در استاندارد (mss-sp-6) مشخص گرديده است (معمولا عمق شيارها 0.4mm وفاصله آن از هم 0.8 mm مي باشد)

فلنج نر وماده (Male & Female)

صفحه اين نوع فلنجها كه بصورت جفت وجود دارد يكي داراي برامدگي (به ارتفاع 6.4mm ) و ديگري تو رفتگي (به عمق 5 mm) مي باشد.

فلنج با صفحه داراي زبانه و شياردار (Tongue & Groove facing)

اين نوع فلنج نيز بصورت جفت وجود دارد و همانند فلنج نر و ماده بوده با اين تفاوت كه قطر داخلي زبانه و شيار تا سوراخ فلنج (مسير جريان) ادامه ندارد و بنابراين لايي (gasket) را روي قطر داخلي و خارجي خود نگه مي دارد و همين باعث مي شود لايي (gasket) از خوردگي و فرسودگي محفوظ بماند. ساختمان زبانه و شيار مينيمم سطح لايي نوع مسطح را ايجاب مي كند و بنابراين تحت فشار پيچها كمترين بار و ماكزيمم راندمان اتصالي (joint efficiency) ممكنه براي لائيهاي مسطح را خواهد داشت. دراين نوع اتصال ميزان برامدگي زبانه 6.4mm و ميزان عمق شيار برابر 5mm مي باشد.

به طور کلی هفت نوع فلنج پلی اتیلن در خطوط لوله با جوش لب به لب بکار می‌روند که در زیر آورده شده اند:

1- Blind Flange یا فلنج کور :

یک صفحه گرد بسته که در پایان میسر لوله کشی و مسیرهای دارای فشار به کار می رود. این نوع فلنج و همچنین پیچ های آن عموما فشار بیشتری نسبت به دیگر فلنج ها تحمل می کند که ماکزیمم این فشار در مرکز آن قرار دارد. با توجه به کلاس فلنج می تواند فشار متناسب را تحمل کند.

2- Weld Neck Flange یا فلنج گردندار جوشی :

فلنج گردندار دارای یک گردن مخروطی است که شعاع این گردن در انتها با قطر لوله برابر و به آن جوش می شود. وجود این گردن باعث تقویت تحمل فلنج میگردد. این نوع فلنج برای تحمل فشارهای بالا و دماهای زیر صفر و همچنین بارهای نوسانی و ارتعاشی مناسب است.

3- Slip on Flange یا فلنج روکار :

این نوع فلنج در سرویسهای معمولی مورد استفاده قرار می گیرد. نصب آن ساده است و مقاومت آن در برابر فشار داخلی دو سوم و در برابر بار خستگی یک سوم فلنج گردندار و هزینه نصب آن مقداری بالاتر است.

4- Lap joint Flange یا فلنج لبه دار :

همانند فلنج معمولی است که لایه پایینی وجود نداشته و انتهای آن پخ دارد و لوله در سر دیگر جوش لب به لب می شود. این فلنج با سیال تماس ندارد و هزینه آن از فلنج گردندار یک سوم بیشتر است و مقاومت در برابر خستگی آن تنها یک دهم فلنج گردندار است.

5- Socket weld Flange یا فلنج با جوش محفظه ایی :

همانطور که از اسم آن پیداست این فلنج محفظه ای دارد که لوله درون آن قرار می گیرد. اگر این فلنج از داخل هم جوشکاری شود، مقاومت در برابر خستگی آن یک و نیم برابر و مقومت استاتیکی آن برابر فلنج Slip on می شود.

6- Screw Flange یا فلنج رزوه ایی :

درون این فلنج ها رزوه کار شده است و لوله می تواند درون آن پیچ شود. از مزایای این فلنج ها عدم احتیاج آنها به جوشکاری است. البته در صورت لزوم و فشار های بالا می توان از جوش نیز در آنها استفاده کرد. کارآیی این فلنج ها در فشار های بالا است.

7- Orifice Flange یا اریفیس فلنج :

این فلنج در واقع همان فلنج گردندار و در برخی موارد روکار است که در راستای شعاع دارای سوراخ است. این سوراخ ها به منظور اندازه گیری جریان سیال مایع یا گاز استفاده می شود.