فلنج چیست و انواع فلنج در پایپینگ

اگر به تازگی قرار است اقدام به بازسازی تجهیزات بیمارستان یا آتشنشانی و یا آب و فاضلاب کنید، باید بدانید که فلنج چیست و انواع فلنج را بشناسید تا بتوانید یکی از بهترین گزینه های مقرون به صرفه برای اتصال لوله ها انتخاب کنید.

فلنج ها جز تجهیزاتی هستند که برای اتصال دو لوله در صنایع مختلف مانند آبرسانی، نفت و گاز و… استفاده می شوند. این قطعه نسبت به دیگر راه های اتصال دو لوله، راحت تر متصل و جدا می شوند. شما برای اتصال دو لوله می توانید از روش جوشکاری هم استفاده کنید ولی استفاده از فلنج برای اتصال لوله ها، هزینه مقرون به صرفه تری دارد.

اگر به دنبال انواع فلنج هستید، باید بدانید که این قطعه در انواع مختلفی مانند ساده، گلودار، کور، ساکت ولد، دنده ای، اسلیپون، لبه دار، جوشی ساکت، رینگ جوینت و… ساخته می شوند. در این مطلب از پردیس فولاد ما شما را با ساختار این قطعه، مزایای اتصال لوله به روش فلنجی و… آشنا می کنیم.

فلنج چیست؟

اولین بار اصطلاح Flange توسط یک انگلیسی در سال 1809 مطرح شد؛ اما در اوایل قرن 20 از این قطعه به طور گسترده در تجهیزات مختلف مانند انواع لوله و اتصالات فلزی استفاده شد. به کمک فلنج شما می توانید انتهای بین دو لوله را به هم متصل کنید. در این قطعات سوراخ هایی وجود دارند، که این سوراخ ها، محل قرارگیری پیچ و مهره ها هستند. به کمک پیچ و مهره ها، شما می توانید دو فلنج را به طرز محکمی به هم متصل کنید. در این ساختار، از واشر نیز برای آب بندی استفاده می شود.

این قطعات، به صورت قطعه های دیسکی شکل ساخته می شوند و همیشه به صورت جفت به کمک پیچ و مهره، به یکدیگر متصل می شوند. این قطعه نسبت به دیگر روش های اتصال لوله، به آسانی باز و بسته می شوند و در میان دو فلنج، گسکت قرار می گیرد؛ گسکت وسیله ای برای آب بندی بین دو قطعه است تا مشکلی در نشتی آب به وجود نیاید. حالا که شما متوجه شده اید این قطعه برای اتصال بین دو لوله استفاده می شود، لازم است با انواع جنس این قطعات هم آشنا شوید.

انواع جنس فلنج

جنس فلنجها در انواع مختلفی مانند ضد زنگ، آلومینیوم و… تولید می شود. در بعضی مواقع جنس این قطعه، با جنس لوله یکسان است.

جنس این قطعه از مواد زیر ساخته می شود:

• فولاد زنگ نزن
• چدن
• آلومینیوم
• برنج
• برنز
• پلاستیک
• و …

جنس این قطعات در اکثر مواقع توسط مواد فلزی کربن جعلی و سطوح ماشین کاری تولید می شود. باید بدانید که اگر لوله شما از پلاستیک است، جنس فلنج هم از پلاستیک تولید و انتخاب می شود (مطالعه بیشتر: انواع فلنج پلی اتیلن جوشی).

مزایای روش اتصال به صورت فلنجی

یکی از دلایلی که باعث محبوبیت اتصال دو لوله به صورت فلنجی شده است، امکان جداسازی لوله ها است. اگر شما دو لوله را به صورت جوشکاری به همدیگر متصل کنید، برای جداسازی، باید برشکاری انجام دهید و بعد از اتمام کار، مجدد لوله ها را جوشکاری کنید؛ اما در اتصال دو لوله به صورت فلنجی، نیازی به جوشکاری و برشکاری نیست؛ تنها کافیست با پیچ و مهره های این قطعه، لوله ها را به هم متصل یا جدا کنید.

در ادامه شما را با مزایای این قطعه بیشتر آشنا می کنیم.

• به کمک فلنج شما می توانید سایز و ابعاد لوله ها را به صورت دستی تغییر دهید.
• به کمک انواع فلنج می توانید لوله ها را به تجهیزات مختلفی مانند اتصالات پمپ یا کمپرسور و دیگر تجهیزات متصل کرد.
• بعد از متصل کردن لوله ها، امکان تعویض جنس و نوع لوله بدون برشکاری وجود دارد.
• اکثر این قطعات به گونه ای طراحی و تولید شده اند که امکان اتصال به شیر را فراهم می کند.

نحوه اتصال لوله ها با فلنج

این قطعات یکی از منحصر به فرد ترین قطعات برای اتصال دو لوله است؛ زیرا مزیت های زیادی در صنایع مختلف دارد. همانطور که پیش از این هم گفتیم، فلنج ها به کمک پیچ و مهره به هم متصل می شود و در زمان تغییر لوله ها، نیازی به برشکاری و جوشکاری لوله ها نیست؛ بلکه به کمک پیچ و مهره ها، امکان اتصال و جداسازی لوله ها وجود دارد.

نحوه اتصال لوله توسط فلنج ها به شرح زیر است:

• انتهای دو لوله، دو فلنج متصل می شود و سپس این لوله ها را در مقابل هم قرار می گیرند؛
• ما بین دو لوله، واشر آب بندی گسکت قرار می گیرد تا از نشتی در بین لوله جلوگیری شود؛
• به کمک انواع پیچ و مهره ها، لوله را به یکدگیر متصل می کنیم.

ساختار فلنج

ساختار این قطعه به 3 قسمت تقسیم می شود. قسمت اول، فلنج است؛ قسمت دوم گسکت است که مانع نشتی بین لوله ها می شود و قسمت سوم پیچ و مهره است که وظیفه آن، اتصال قطعات بین دو لوله است.

مواد سازنده فلنج ها

برای اینکه یک فلنج با کیفیت تولید شود، باید در زمان ساخت، با مواد باکیفیتی ساخته شود. در ادامه شما را با مواد مورد استفاده در انواع فلنج آشنا می کنیم.

• با کد ASME A182، فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ آهنگری شده (Forged) تولید می شود؛
• با کد ASME A350، فولاد آلیاژی آهنگری شده برای سرویس هایی با دما پایین تولید می شود؛
• با کد ASME A105 B، فولاد کربن آهنگری شده تولید می شود؛
• با کد ASME A181، فولاد کربن آهنگری شده برای مصارف کلی تولید می شود.

انواع فلنج

فلنج ها در انواع گوناگون و برای کاربردهای متفاوتی طراحی و ساخته می شوند. در ادامه با رایج ترین انواع فلنج آشنا می شوید.

1. فلنج ولد نک یا گلودار جوشی (Weld Neck Flange)

فلنج گلودار یا Weld neck flange یک دهانه مخروطی بلند دارد که به لوله جوش داده می شود. فلنج های ولد نک برای کاربردهایی که نیاز به جریان مداوم سیال در سیستم لوله کشی دارد، بهترین گزینه هستند. این فلنج ها معمولا در کاربردهای فشار بالا و دمای بالا/پایین استفاده می شوند. فلنج ولد نک با جلوگیری از افت فشار، از آشفتگی و فرسایش/خوردگی فلزات در نزدیکی اتصالات فلنجی جلوگیری می کند.

دو نوع فلنج گلودار جوشی وجود دارد:

• نوع معمولی برای استفاده با لوله ها
• نوع کشیده برای استفاده در کارخانه های شیمیایی و فرآیندی

2. فلنج گلودار جوشی کشیده (Long Welding Neck Flange)

این فلنج ها شبیه فلنج های گلودار جوشی هستند، با این تفاوت که گردن آنها کشیده شده است. این فلنج ها برای استفاده به جای فلنج های ولد نک و قطعات لوله برای اتصالات پیچ و مهره به کشتی ها، ستون ها یا بشکه ها طراحی شده اند.

این طراحی باعث کاهش فشار روی گردن فلنج می شود. این فلنج ها برای اتصال شبکه های بزرگی از لوله ها استفاده می شوند، زیرا می توانند فشارهای بالا را تحمل کنند.

3. فلنج اسلیپان (Slip-on Flange)

این نوع فلنج ها به لوله متصل و از داخل و خارج جوش داده می شوند. اندازه فلنج های اسلیپان بزرگتر از قطر بیرونی لوله ای است که قرار است به آن متصل شود، زیرا لوله باید در داخل فلنج بلغزد. از فلنج اسلیپون (Slip-on Flange) عمدتا برای مایعات با فشار کم با خطر نشتی کم استفاده می شود. فلنج های اسلیپان بسیار ارزان تر و محبوب تر از دیگر انواع فلنج ها هستند.

4. فلنج رزوه ای (Threaded Flange)

فلنج های رزوه ای از نظر طراحی شبیه به فلنج های اسلیپان هستند، تنها تفاوت آنها این است که دارای رزوه مخروطی هستند. این طراحی باعث می شود که بدون جوشکاری به لوله متصل شوند. رزوه هایی در داخل سوراخ فلنج است با رزوه های نر روی لوله یا اتصالات مطابقت دارد.

این فلنج ها در محیط های کم فشار و دمای پایین کاربرد دارند. این فلنج ها در ابعاد تا 4 اینچ و در چندین رده بندی فشار موجود هستند. با این حال، آنها در لوله های کوچکتر مانند تاسیسات آب و تهویه استفاده می شوند. همچنین، این فلنج برای محیط های انفجاری مانند پمپ بنزین ها و کارخانه ها استفاده می شود، جایی که جوشکاری خطرناک است.

5. فلنج ساکت ولد (Socket Weld Flange)

فلنج ساکت ولد یا Socket Weld Flange با استفاده از یک جوش فیله ای از بیرون فلنج به لوله متصل می شود. این فلنج ها معمولا در لوله های فشار بالا با اندازه کوچک استفاده می شوند که سیالات بسیار خورنده را منتقل نمی کنند. دلیل این امر این است که این نوع فلنج مستعد به خوردگی در شکاف بین لوله و فلنج است. استحکام خستگی این فلنج 50٪ بیشتر از فلنج های اسلیپان است.

6. فلنج لپ جوینت (Lap Joint Flange)

فلنج لپ جوینت دارای سطحی صاف است. این فلنج ها از نظر ظاهری شبیه فلنج های اسلیپان هستند. فلنج لپ جوینت روی لوله می لغزد و در انتهای آن قرار می گیرد و با فشار پیچ در کنار هم نگه داشته می شوند. این فلنج ها دارای آزادی حرکت در اطراف لوله هستند و سوراخ های پیچ فلنج این حرکت را تسهیل می کنند. فلنج لپ جوینت برای خطوط لوله فولادی زنگ نزن یا آلیاژ نیکل، یک راه حل مقرون به صرفه هستند.

7. فلنج کور (Blind Flange)

فلنج کور نوعی فلنج است که مرکز آن سوراخی برای عبور سیال ندارد. از این رو برای بستن انتهای یک سیستم لوله کشی استفاده می شود. این نوع از انواع فلنج ها به دلیل فشار سیال سیستم و تنش وارده از سوی پیچ و مهره تحت فشار مکانیکی قابل توجهی قرار می گیرند.

به همین دلیل، آنها برای کاربردهای فشار بالا و سیستم های لوله کشی گاز و مایعات مناسب هستند. فلنج کور امکان دسترسی آسان به خط لوله را فراهم می کند زیرا اپراتور می تواند به راحتی آن را باز کند. آنها همچنین می توانند دهانه نازل یک مخزن تحت فشار را ببندند.

8. فلنج اوریفیس (Orifice Flange)

فلنج های اوریفیس برای اندازه گیری یا محدود کردن فشار یا جریان گازها و مایعات در خطوط لوله استفاده می شود. وظیفه اصلی اریفیس فلنج اندازه گیری سیال یا نرخ جریان گاز در سیستم لوله کشی است.

9. فلنج کور عینکی (Spectacle blind flange)

فلنج کور عینکی یا اسپکتیکال بلایند فلنج، ترکیبی از فلنج اسپید (flange spade) و حلقه اسپیسر (ring spacer) است. از این فلنج برای کور کردن یا بستن خطوط لوله (به طور موقت یا دائم) استفاده می شود. از آنجایی که این فلنج توانایی باز کردن یا بستن جریان را دارد، می تواند جایگزین ولوهای ایزولاسیون شود.

انواع فلنج بر اساس سطح

فلنج سطح برجسته یا RAISED FACE (RF)

در فلنج سطح برجسته (RF) سطح واشر بالای خط پیچ و مهره قرار گرفته است. فلنج سطح برجسته برای استفاده با انواع واشر در بسیاری از کاربردها مناسب است. این واشرها شامل انواع تخت، فلزی و نیمه فلزی می شود. فشار دو فلنج جفت شونده بر روی یک سطح کوچک و افزایش استحکام آب بندی، هدف اصلی استفاده از فلنج RF است.

فلنج سطح صاف یا Flange Face (FF)

در فلنج های سطح صاف (FF)، سطح تماس واشر و پیج و مهره ها در یک خط است. فلنج صفحه صاف را نمی توان با فلنج سطح برجسته جفت کرد تا از نشتی جلوگیری کند.

فلنج حلقه مشترک (RTJ)

فلنج رینگ جوینت یا فلنج RTJ برای ایجاد آب بندی بین دو فلنج عالی است. این فلنج برای استفاده در کاربردهای فشار بالا و دمای بالا مناسب است. فلنج حلقه مشترک دارای یک شیار دایره ای برای اتصال با واشر است. برای ایجاد آب بندی محکم بین دو فلز، ابتدا دو فلنج حلقه ای متصل می شوند و سپس با اعمال فشار پیچ و مهره فشرده می شوند.

استاندارد فلنج ها

استانداردهای این قطعات، به انواع مختلفی مانند ASME B16.5، ISO، API و… تقسیم می شود. با توجه به جنس، نوع ساخت و فشاری که فلنج ها تحمل می کنند، استانداردهای این قطعه تقسیم بندی می شوند. در ادامه می توانید با انواع استانداردهای انواع فلنج آشنا شوید.

استاندارد ASME B16.5

بر طبق استاندارد ASME B16.5، فلنج های فولادی به کلاس های 2500-1500-900-600-400-300 و 150 تقسیم بندی می شوند. این اعداد ماکزیمم فشار برحسب PSI را نمایش می دهد و فلنج هایی که با این استاندارد تولید می شوند، حداکثر دمای مجاز را می توانند تحمل کنند.

استاندارد ISO

فشار اسمی استاندارد ISO، برحسب BAR نشان داده می شود و طبق این استاندارد، PN نشان دهنده فشار تحمل فلنج های فولادی و آلیاژی است. به فرض مثال معنی PN20، این است که کارکرد فلنج BAR 20 است.

استاندارد API

رده های استاندارد API به API 6A، API 6B و API 6BX تقسیم می شوند. فشار فلنج هایی که طبق استاندارد API تولید می شوند، نسبت به استاندارد ANSI بیشتر است. استاندارد API در کلاس های 15000، 10000، 5000، 3000 و 2000 تقسیم می شود.

قیمت انواع فلنج

قیمت فلنج، به عوامل مهمی مانند استاندارد فلنج، جنس فلنج و نوع آن بستگی دارد. قیمت هر فلنج با فلنجی دیگر متفاوت است. به فرض مثال فلنج رینگ جوینت قیمت بیشتری نسبت به دیگر فلنج ها دارد. قیمت انواع فلنج در ایران نوسان دارد و هر روز دستخوش تغییر می شود؛ برای اینکه بتوانید سریعتر از همیشه از قیمت دقیق انواع فلنج ها مطلع شوید، می توانید با پشتیبانی پردیس فولاد تماس بگیرید.

جمع بندی

کمک گرفتن از فلنج برای اتصال سیستم های لوله کشی، جز محبوب ترین روش های اتصال لوله ها هستند. در این مقاله تمام نکات مهمی که لازم بود در مورد انواع فلنج آگاه شوید، توضیح دادیم. اگر شما به دنبال خرید بهترین فلنج هستید، باید اول بودجه خود را در نظر بگیرید و پس از آن، قطعه مورد نظر خود را انتخاب کنید. اگر شما در در انتخاب یک فلنج باکیفیت مردد هستید، می توانید با برقراری تماس با پشتیبانی پردیس فولاد، از تیم ما به صورت رایگان، کمک بگیرید.