فلنج چیست ؟ انواع فلنج و کاربرد فلنج

فلنج جزو اتصالات بسیار کاربردی در صنعت است که در مکان های مختلف کابردهای وسیعی دارد.

فلنج ها قطعه ای دیسکی شکل هستند که همواره بصورت جفتی به کمک پیچ و مهره دو قطعه را به یکدیگر متصل می کنند.

به دلیل اینکه فلنج ها امکان باز و بسته کردن راحتی را دارند در صنایع مختلف بسیار محبوب هستند.

این اتصالات برای فشار های کم و زیاد مناسب هستند و همچنین آب بندی بین دو فلنج توسط گسکت یا همان آب بند که در بین آنها قرار می گیرد، انجام می شود.

جنس فلنج ها معمولا از فولاد و آلیاژ های آن و یا از چدن و سایر موارد است.

هر یک از انواع فلنج ها ویژگی ها و کاربرد های خاص خودشان را دارند.

اتصال به وسیله ی فلنج ها ویژگی ها و مزیت هایی دارد که باعث شده از محبوب ترین نوع اتصالات در صنعت باشند.

نحوه اتصال به وسیله ی فلنج

در تجهیزات صنایع مختلف مثلا صنعت لوله کشی به هر یک از دو قسمت لوله یک فلنج اتصال داده می شود.

سپس دو فلنج از قسمت سطح فلنج رو به روی هم قرار می گیرند.

بعد توسط پیچ و مهره ها به یکدیگر متصل و فشرده می شوند.

در آخر برای آب بندی بین سطوح که جهت جلوگیری از نشتی انجام می شود هم از گسکت استفاده می کنیم.

فلنج ها در انواع مختلف از نظر سایزها، جنس ها و کلاس های فشاری خاصی تولید می شوند.

ویژگی هایی مانند نام تجاری تولید کننده فلنج، مقدار فشار قابل تحمل، شماره یا کد مربوطه به عملیات حرارتی، سایز نامی لوله، شکل سطح فلنج، موارد تشکیل دهنده فلنج، سوراخ ها و … ممکن است بر روی فلنج حک شود.

کلاس فلنج ها

-رده بندی فشار مطابق با استاندارد iso :

در این نوع استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی و آلیاژ های آن با PN نشان داده می شود، در این نوع فشار اسمی برحسب بار (BAR) می باشد.

-رده بندی فشار مطابق با استاندارد ANSI 16 B.34 :

براساس این استاندارد فلنج های فولادی و آلیاژهای آن به کلاس های 150، 300، 600، 900، 1500، 2500 تقسیم بندی می شوند، در اینجا فشار برحسب PSI است.

-رده بندی فشار براساس استاندارد BX6-B6-A6 API :

این نوع فلنج ها در کلاس های 2000، 3000، 5000، 10000، 15000 رده بندی می شوند.

همچنین تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروه ANSI دارند.

انواع فلنج

فلنج ها انواع مختلفی دارند که ما در اینجا پر کاربرد ترین نوع فلنج ها رو با هم بررسی خواهیم کرد.

فلنج گلودار، فلنج کور، فلنج ساکت ولد، فلنج دنده ای، فلنج اسلیپون، فلنج رینگ جوینت و …

برای آشنایی کامل با هر کدام از این نوع فلنج ها، مقاله ی فلنج استیل چیست ؟ و انواع فلنج را مطالعه بفرمائید.

اشکال فلنج ها

-نری و مادگی (M&F) :

در این نوع یکی دارای سطحی فرای سطح نرمال (نری) و دارای تو رفتگی (مادگی) است.

این نوع غیر مستعمل است و فلنج ها بایستی جور باشند.

-مسطح (FF) :

در این نوع کل سطح تماس با ماشین مسطح شده است.

-بالا آمده (RF) :

متداول ترین نوع فلنج است و سطح آن با ماشین بالا آورده شده است.

-زبان و شیار (T&G) :

یکی دارای حلقه ی بالا آمده است (زبان) و دیگری دارای تورفتگی ماشین کاری شده است که در هم چفت می شوند.

در این نوع فلنج ها بایستی هماهنگ باشند، این نوع هم غیر مستعمل هستند.

پیچ های مورد استفاده در بستن انواع فلنج ها

اگر ما میخواهیم تجهیزات را در کنار هم قرار دهیم و یا می خواهیم فلنج را به لوله و یا دیگر اتصالات متصل کنیم باید بدانیم که دقیقا از چه پیچ و مهره ای استفاده کنیم.

به همین علت باید انواع پیچ ها را بشناسیم و با توجه به نیاز خودمان بهترین نوع را انتخاب کنیم.

تعداد و اندازه های پیچ ها

تعداد پیچ و مهره های مورد استفاده براساس تعداد سوراخ های روی فلنج تعیین می شود.

باید توجه داشت که قطر و طول این پیچ ها بستگی به نوع فلنج و فشار آن دارد.

طول پیچ در استاندارد ASME B16.5 تعریف شده است.

باید دقت داشت که اگر مهره فقط تا حد کمی روی پیچ چفت شده باشد امکان دارد که اتصال مناسب نباشد.

جنس پیچ و مهره ها

جنس پیچ و مهره های ساخته شده در استانداردهای ASTM تعریف شده است.

مواد به کار رفته در پیچ و مهره ها توسط درجات مختلف نشان داده می شود که A193 و A194 از پر کاربردترین درجات هستند.

ASTM 193 :

پیچ و مهره هایی که از جنس آلیاژ و فولاد ضد زنگ هستند و برای بستن فلنج ها، سوپاپ ها، اتصالات در دمای بالا یا فشار بالا کاربرد دارند.

ASTM 194 :

مهره های فولادی ضد زنگ کربن، آلیاژی، مارتنزیتی و استنیتی هستند که برای فشارهای قوی و یا درجه حرارت بالا کاربرد دارند.

جدول استاندارد پیچ و مهره ها

فلنج ها در انواع سایز ها، جنس ها و کلاس های فشاری ساخته و تولید می شوند.
مشخصات زیر بر روی فلنج حک می شوند :
-نام تجاری تولید کننده فلنج
-سایز اسمی لوله (قطر خارجی لوله که فلنج به آن جوش داده می شود)
-فشار قابل تحمل (کلاس فشاری فلنج)
-شکل سطح فلنج (مهم ترین قسمت تشکیل دهنده یک فلنج)
-سوراخ ها (در بعضی مواقع به عنوان ضخامت دیواره نیز در نظر گرفته می شود)
-مواد تشکیل دهنده فلنج
-شماره یا کد مربوط به عملیات حرارتی انجام شده بر روی فلنج

انواع فلنج

-فلنج گلودار weld neck flange

فلنج گلودار یا Weld Neck Flange که در این مقاله می خواهیم به آن بپردازیم از جمله فلنج های کاربردی در صنعت است.
از این نوع فلنج برای اتصال لوله ها، شیرآلات و … مورد استفاده قرار می گیرد.
این نوع فلنج ها همانطور که از اسمشان پیداست گردن دار هستند و چون قطر گردن با قطر و ضخامت لوله برابر است، مقاومت آنها افزایش پیدا می کند.
برای آشنایی کامل با فلنج گلودار، مقاله ی فلنج گلودار (Weld Neck Flange) چیست ؟ را مطالعه بفرمائید.

-فلنج ساکت ولد socket weld

این نوع فلنج در صنایع مختلف کاربردهای زیادی دارد.
از فلنج ساکت ولد socket weld برای فشار بالا در سایز های کوچک استفاده می شود.
به این نوع اتصالات فلنج با جوش محفظه ای هم می گویند.
نیروی ایستایی این نوع فلنج با فلنج های اسلیپون یکی است، اما مقاومت خستگی فلنج های ساکت ولد 50 درصد بیشتر از فلنج های اسلیپون است.
برای آشنایی بیشتر با فلنج ساکت ولد، مقاله ی فلنج ساکت ولد socket weld چیست ؟ را مشاهده بفرمائید.

-فلنج کور blind flange

فلنج کور، همانند سایر فلنج ها دیسکی شکل است با سوراخ هایی در اطراف با این تفاوت که وسط این نوع فلنج ها خالی نیست و بسته است.
همانطور که از اسم آنها مشخص است از این نوع فلنج برای به اصطلاح کور کردن، بستن خطوط لوله، شیرآلات، نازل ها و … استفاده می شود.
برای اطلاعات بیشتر در رابطه با فلنج کور، مقاله ی فلنج کور blind flange چیست ؟ را مشاهده بفرمائید.
همچنین فلنج کور عینکی هم در صنعت وجود دارد، از این نوع فلنج ها برای ایزوله کردن قسمتی از تجهیزات یا لوله استفاده می شود.
پیشنهاد میکنم برای آشنایی بیشتر با فلنج کور عینکی، مقاله ی فلنج کور عینکی چیست ؟ را مطالعه بفرمائید.

-فلنج دنده ای (رزه ای) Threaded Flange

فلنج دنده ای یا رزوه ای همانطور که از اسمش پیداست داخل آن بصورت رزوه ای است.
فلنج ها برای اتصال بصورت جفت به کار برده می شود، به این صورت که هر یک از آنها از یک سمت به لوله و از سمت دیگر به فلنج دیگر متصل می شوند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با فلنج دنده ای مقاله ی فلنج دنده ای threaded-flange چیست ؟ را مشاهده بفرمائید.

-فلنج رینگ جوینت Ring-Joint-Flange یا RTJ

رینگ جوینت فلنج در اتصالات فشار قوی در انتهای لوله مورد استفاده قرار می گیرد.
رینگ فلنج در صنعت پلی اتیلن بسیار پر مصرف است چون این رینگ ها در اتصال فلنج به لوله پلی اتیلن استفاده می شود.
برای آشنایی بیشتر با فلنج رینگ جوینت، مقاله ی رینگ جوینت فلنج چیست ؟ را ببینید.

-فلنج اسلیپون slipon flange

فلنج های اسلیپون به دلیل قیمت مناسب و وزن کمتر نسبت به سایر فلنج ها مانند فلنج های گلودار محبوبیت و کاربرد زیادی در صنعت دارند.
فلنج اسلیپون از نظر ظاهری در مقایسه با فلنج گلودار، لبه کوتاه تری دارند.
از نظر طراحی قطر فلنج های اسلیپون کمی از قطر خارجی لوله ی متصل شونده به آن بزرگتر است.
در مقاله ی فلنج اسلیپون (Slip-on Flange) چیست ؟ بصورت مفصل در رابطه با این نوع فلنج صحبت شده است.

انواع فلنج براساس فرم

-مسطح (FF)
همانطور که در بالاتر گفته شد فلنج هایی با سطح ساده که شیار و برآمدگی ندارند را فلنج سطح ساده یا flat face می گویند.
سطح مقطع و نقطه ی این فلنج ها بسیار ساده است.
بیشتر در مواقعی که باید دو فلنج به یکدیگر متصل شوند کاربرد دارد.

-بالا آمده (RF)
در این نوع فلنج ها نشیمنگاه واشر کمی بالاتر از سطحی است که درآن سطح سوراخ کاری پیچ ها وجود دارد.
برای آب بندی بهتر واشرها بالاتر در نظر گرفته می شوند.

-زبانه و شیار (T&G)
در این نوع فلنج ها باید هماهنگ باشند. زبانه و شیار در این نوع مطابق یکدیگر ساخته می شوند.
روی پیشانی یکی از فلنج ها یک حلقه برجسته که به آن زبانه می گویند وجود دارد و روی سطح نشیمنگاه فلنج دیگر یک سیار ماشین کاری شده وجود دارد.
این زبانه و شیار در هنگام محکم کردن پیچ فلنج ها با هم مطابقت دارند و در هم چفت می شوند.

-نری و مادگی (M&F)
در این نوع هم فلنج ها باید با یکدیگر جور باشند به این صورت که یکی از فلنج ها سطحی برآمده دارد که به آن نری می گویند و دیگری تورفتگی دارد که به آن مادگی می گویند و به این شکل این رو در هم چفت می شوند.

کلاس های فشاری فلنج ها
-رده بندی فشار براساس استاندارد ISO
مطابق با این استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی و آلیاژهای آن با PN نمایش داده می شود.
PN نشان دهنده فشار اسمی بر حسب بار BAR است.
مثال : 50PN
یعنی فشار کارکرد 50 بار است.

کاربرد های اتصال به وسیله ی فلنج در صنایع مختلف

فلنج ها کاربرد های بسیار زیادی دارند و در صنایع مختلف به دلیل باز و بست راحت مورد استفاده قرار می گیرند.

-کاربرد در صنایع نفت و گاز

-کاربرد در تاسیسات هسته ای

-اتصالات دکل های مخابراتی

-استفاده در تجهیزات بیمارستانی

-کاربرد در تجهیزات آتش نشانی

-خطوط لوله انتقال

-ساخت محفظه های خلا