فلنج چیست و انواع کاربرد فلنج در صنایع مختلف

انواع فلنج یکی از تجهیزات و اتصالات مورد استفاده در صنایع مختلف هستند که به علت جداسازی راحت این اتصالات، محبوبیت بالایی در بازار دارند و یکی از پراستفاده ترین ها هستند. برای استفاده درست و مناسب از فلنج در تاسیسات و صنایع متفاوت لازم است تا با انواع مختلف آن آشنا باشیم.

در ابتدا به معرفی فلنج پرداخته و در بخش های بعدی با ویژگی های اتصالات فلنجی و انواع مختلف فلنج و محل های کاربرد آن ها آشنا می شویم. همان طور که می دانید روش های متفاوتی به منظور اتصال لوله و اقلام آن به یکدیگر و یا به تجهیزات دیگر مانند پمپ، لرزه گیر و … وجود دارد. یکی از روش های متداول جوشکاری است اما روش های دیگری نیز وجود دارد، که یکی از این موارد اتصالات فلنجی است.

فلنج ها به صورت قطعه ای دیسکی شکل هستند که همیشه به صورت جفت به کمک پیچ و مهره دو قطعه را به یکدیگر متصل می سازد و به آسانی باز و بسته می شوند. این قطعات برای فشارهای کم و زیاد مناسب هستند و در آن ها آب بندی بین دو فلنج توسط گسکت (آب بند) که در بین آن ها قرار داده می شود انجام می گیرد. جنس فلنج ها معمولا از فولاد و آلیاژهای آن و یا از چدن و سایر مواد ساخته می شود.

ویژگی های اتصال به وسیله انواع فلنج

انواع فلنج که به علت ویژگی های منحصر به فرد خود از پر کاربرد ترین اتصالات در صنعت هستند. اتصالات به وسیله فلنج دارای ویژگی ها و مزیت هایی هستند که برای انتخاب فلنج ها در صنایع مختلف نیاز است تا با آن ها آشنا شویم. در ادامه به برخی از ویژگی های فلنج اشاره می کنیم.

مهمترین ویژگی اتصالات توسط انواع فلنج، قابلیت جداسازی آن است. به زبان ساده این بدان معناست که در حالت معمولی در صورتی که دو عدد لوله را که به یکدیگر جوش داده شده اند، داشته باشیم و بخواهیم آن ها را جدا کنیم، باید برشکاری انجام شده و دوباره جوشکاری کنیم. این درحالی است که با استفاده از فلنج ها، از آن جایی که اتصال توسط پیچ و مهره صورت می گیرد، می توانیم با باز و بسته کردن پیچ و مهره ها جداسازی را به راحتی انجام دهیم.

نحوه اتصال توسط فلنج ها به صورت ساده به شرح زیر است:

• به هر یک از دو قسمت لوله یک فلنج اتصال داده می شود (تجهیزات لوله کشی مثلا پمپ ها همراه فلنج هستند).
• دو فلنج از قسمت سطح فلنج (Face) روبروی یکدیگر قرار می گیرند.
• سپس توسط پیچ و مهره ها به یکدیگر متصل و فشرده می شوند.

نکته ای که در اتصال به وسیله فلنج ها باید در نظر داشته باشیم مسئله آب بندی بین سطوح است که جهت جلوگیری از نشتی بین آن ها از واشر آب بندی(گسکت) استفاده می شود.

انواع مختلف فلنج ها در سایز ها، جنس ها و کلاس های فشاری خاصی تولید شده و به فروش می رسند. به طور کلی ویژگی هایی که باید درباره فلنج ها و مشخصات کلی آن ها بدانیم در ادامه آمده است. لازم به ذکر است که این ویژگی ها معمولا روی بدنه فلنج حک می شوند:

• نام تجاری تولید کننده فلنج
• سایز نامی لوله (قطر خارجی لوله که فلنج به آن جوش داده می شود.)
• مقدار فشار قابل تحمل (کلاس فشاری فلنج)
• شکل سطح فلنج (مهم ترین قسمت تشکیل دهنده یک فلنج است.)
• سوراخ ها (گاهی به عنوان ضخامت دیواره نیز بیان می شود.)
• مواد تشکیل دهنده فلنج
• شماره یا کد مربوط به عملیات حرارتی صورت گرفته بر روی فلنج

انواع فلنج

فلنج ها انواع مختلفی دارند که در این بخش تعدادی از پر کاربردترین آن ها را نام برده و معرفی می کنیم.

فلنج گلودار

فلنج گلودار (Weld Neck Flange) نوعی از فلنج‌ بوده که دارای گردنی مخروطی شکل و متصل به مرکز خود است.

فلنج کور

فلنج کور (Blind Flange) همانند یک دیسک است که جهت مسدود کردن مسیر عبور سیالات در انتهای مسیر خط لوله استفاده می‌شود به همین دلیل فلنج کور برخلاف سایر فلنج‌ها، مقطعی برای عبور مایعات ندارد.

فلنج ساکت ولد

جهت اتصال فلنج و لوله، پس از قرارگیری لوله در داخل فلنج های ساکت ولد ، از بیرون جوشکاری فیلت (Fillet Weld) انجام می‌شود.

فلنج دنده ای (رزوه ای)

فلنج رزوه­ ای (Threaded Flange) که با نام فلنج دنده­ ای نیز شناخته می‌شود، دارای رزوه­ هایی در درون خود است و به ‌صورت پیچی به لوله مورد نظر متصل می ­گردد.

فلنج اسلیپون

این فلنج به ‌وسیله جوشکاری به لوله متصل می‌شود. جهت متصل کردن لوله و فلنج اسلیپون ، ابتدا لوله در درون فلنج قرار می‌گیرد و سپس از داخل و خارج به روش Fillet جوشکاری می‌شود تا آب ‌بندی بهتری داشته باشند.

فلنج رینگ جوینت

فلنج رینگ جوینت (RTJ) یکی از انواع فلنج ‌ها است که دارای یک شیار بر روی بدنه خود است. این شیار یا فرورفتگی در سمت سطح (Face) فلنج وجود دارد و باعث می شود تا این فلنج آب ‌بندی مناسبی در دما و فشار بالا داشته باشد.

برای استعلام قیمت انواع فلنج ها با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.

کاربرد های اتصال به وسیله انواع فلنج

به علت ویژگی های شرح داده شده درباره انواع فلنج برای آن ها کاربردهای زیاد و مختلفی وجود دارد که در ادامه به تعدادی از آن ها اشاره شده است:

• اتصال به شیرها و دیگر اقلامی که در مسیر لوله قرار داشته و نیاز به تعمیرات احتمالی و نگهداری زیاد وجود دارد.
• اتصال لوله به تجهیزات مانند مخازن تحت فشار، پمپ ها ، کمپرسورها و… .
• تغییر متریال در لوله.
• اتصال به تجهیزات ابزار دقیق که نیاز به تعمیرات احتمالی و یا کالیبراسیون دارند.
• کلیه موارد دیگری که نیاز به جداسازی اتصالات وجود دارد.

فلنج ها از قطعات بسیار مهم برای متصل کردن قسمت های مختلف مورد استفاده در لوله کشی هستند. کاربرد فلنج در صنایع مختلف بسیار گسترده بوده و بر خلاف انتظار تنها محدود به لوله کشی های ساختمان و نیروگاه ها نمی شود. به دلیل کاربرد وسیع فلنج ها و انواع مختلفی که دارند، انتخاب فلنج و خرید فلنج مناسب برای استفاده مورد نظر در صنعت، بسیار دارای اهمیت است.

در ابتدا به این پرسش پاسخ می دهیم که فلنج چیست؟ تعریف فلنج را به زبان ساده می توان در ادامه مشاهد کرد.

فلنج‌ ها در دسته ی اتصالاتی هستند، که خطوط لوله انتقال (با هر نوع سیال) را به یکدیگر متصل می کنند. فلنج ها در کنار اتصال خطوط لوله به یکدیگر، قابلیت متصل کردن شیرآلات را به لوله‌های جوش داده شده، دارند. فلنج ها قطعاتی معمولا فولادی به شکل دیسک هستند که به راحتی از هم جدا می شوند و دارای انواع مختلفی نیز هستند. در فلنج برای اینکه از نشتی سیال جلوگیری شود، از درزبند (Gasket) استفاده می شود که خود انواع مختلفی دارد.

در اینجا لازم است به این پرسش پاسخ دهیم که فلنج ها از چه جنسی ساخته می شوند؟

به طور معمول جنس فلنج ها بر حسب لوله ای که قرار است به آن متصل شوند، مشخص می گردد. به عبارتی می توان گفت مواد اولیه تولید هر دو یکسان است. با علم به این نکته، جنس فلنج ها معمولا از فولاد و آلیاژهای آهنی مثل چدن، استیل و … است.

و در این بخش به این پرسش پاسخ دهیم که مزیت اتصال فلنجی چیست؟

از جمله قابلیت های مفید فلنج می توان اتصال لوله به تجهیزات لوله کشی دیگر مانند لرزه گیر، شیرآلات، پمپ و … را نام برد. مهم ترین مزیت فلنج ها قابلیت اتصال ساده آن ها است که می توان به راحتی آن ها را باز یا بسته کرد و این مزیت باعث تفاوت اصلی فلنج ها با سایر روش های اتصال و کاربرد فلنج در صنایع مختلف می شود.

در ادامه این مطلب نگاه عمیقی به کاربرد فلنج در صنایع مختلف می‌ اندازیم. همان طور که پیش تر اشاره شد، کاربرد فلنج بسیار گسترده بوده و محدود به یک صنعت خاص نیست. پیش از بررسی کاربرد های فلنج در صنایع مختلف، با کلاس بندی فلنج ها و انواع آن ها آشنا خواهیم شد.

کلاس بندی فلنج و استاندارد های آن

اتصالات به وسیله فلنج می توانند دارای قابلیت های تحمل فشار و  ابعاد متفاوتی باشند. به منظور یکسان سازی فاکتور های مختلف مربوط به فلنج ها، کلاس بندی های فشاری و استاندارد های ابعادی خاصی به وجود آمده اند که در ادامه آن ها را معرفی می کنیم.

• کلاس بندی فشار مطابق استاندارد ASME B16.5

مطابق این استاندارد فلنج های فولادی و آلیاژ های آن به كلاس های 150، 300، 400، 600، 900، 1500 و 2500 تقسیم بندی می شوند كه این اعداد ماكزیمم فشار برحسب PSI هستند. فلنج ها در حداكثر دمای مجاز می توانند این مقدار فشار را تحمل كنند. همچنین، هر 1 PSI معادل 6.9 کلیو پاسکال است.

• کلاس بندی فشار مطابق استاندارد DIN

استاندارد مورد نظر برای فلنج ها بر اساس PN مطابق DIN 2527 است. در این استاندارد فلنج هایی با قابلیت تحمل فشار 10 بار، 16 بار، 20 بار و … وجود دارد.

• کلاس بندی فشار مطابق استاندارد API (6A-6B-6BX)

فلنج های منطبق بر این نوع استاندارد، دارای قابلیت تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروه ANSI هستند. فلنج ها بر اساس کلاس بندی فشار مطابق استاندارد API (6A-6B-6BX) به كلاس های 2000، 3000، 5000، 10000 و 15000 تقسیم می شوند.

انواع فلنج و کاربرد فلنج

فلنج قطعه ایی دیسکی شکل است که نوعی مرسوم از اتصال به شمار می رود و معمولا به صورت جفت، برای اتصال دادن لوله ها، شیرآلات و دستگاه ها استفاده می شود.

فلنج ها بر اساس ویژگی ظاهری، کاربرد و نحوه اتصالشان به لوله یا قطعه مورد استفاده در صنایع لوله کشی انواع مختلفی دارند. در ادامه به معرفی تعدادی از انواع فلنج ها پرداخته ایم.

• فلنج های گلودار جوشی (Weld Neck): یکی از پرکاربردترین انواع فلنج های فولادی است که دارای یک گلویی بلند است و قسمت گلویی آن به لوله فولادی جوشکاری می شود.
• فلنج های ساکت ولد (Socket Weld): فلنج های ساکت ولد تقریبا به صورت تخت است و نوع جوشکاری آن ها به صورت ساکت ولد است. فلنج ساکت ولد یک فضای تورفتگی دارد که لوله در آن قرار می گیرد و سپس جوشکاری بر روی آن انجام می شود که این امر باعث می شود تا این نوع فلنج از آب بندی بسیار خوبی برخوردار باشد.
• فلنج های رینگ جوینت (RTJ): فلنج رینگ جوینت (RTJ) یکی از انواع فلنج‌ها است که دارای یک شیار بر روی بدنه خود است. این شیار یا فرورفتگی در سمت پیشانی یا همان سطح فلنج وجود دارد و باعث می‌شود تا این فلنج آب‌بندی مناسبی در دما و فشار بالا داشته باشد که از ویژگی های خوب آن است.
• فلنج های دنده ای (Threaded): فلنج های دنده ای ویژه ی اتصال به لوله های گالوانیزه هستند و در این نوع فلنج هیچ گونه جوشکاری بین فلنج و لوله نداریم. فلنج دنده ای قطعه ای دیسکی شکل بوده که با استفاده از پیچ و مهره لوله را به شیرآلات و سایر تجهیزات متصل می کند و اتصال آن با لوله به صورت رزوه ای است.
• فلنج ته کوب (Stub End): این نوع از فلنچ یعنی فلنج ته کوب، یکی از انواع فلنج هایی است که بیشتر در فشار های پایین و غیر حساس کاربرد دارد. فلنج ته کوب یکی از ارزان ترین نوع فلنج ها بوده و در محل های غیر حساس که فشار کاری پایین است، به کار می رود. این فلنج در کنار فلنج لپ جوینت به کار می رود. در ادامه تصویر این فلنج را می توانید مشاهده کنید.

کاربرد فلنج در صنایع مختلف

حال پس از آشنایی با انواع مختلف فلنج و استاندارد های موجود برای آن، به مبحث اصلی این مطلب یعنی کاربرد فلنج می رسیم. کاربرد فلنج در صنعت بسیار گسترده و وسیع است و در این مطلب تنها امکان اشاره به صورت خلاصه به موارد کاربرد فلنج وجود دارد. کاربرد عمومی و کلی فلنج در واقع متصل نمودن لوله ها به سایر تجهیزات و اقلام مرتبط با پایپینگ مانند تجهیزات ابزار دقیق، ضربه گیر ها، مخازن تحت فشار، شیرآلات، کمپرسور، پمپ و … است.

در این بخش به توضیح کاربرد فلنج در صنایع مختلف می پردازیم و با کاربردهای وسیع فلنج آشنا می شویم.

• کاربرد فلنج در صنعت نفت و گاز

کاربرد فلنج در صنعت نفت و گاز به علت کاربرد گسترده و استفاده زیاد از لوله و لوله کشی زیاد است چرا که در خطوط لوله کشی نفت و گاز، استفاده از اتصالات مناسب دارای اهمیت بالا است. در این صنعت از فلنج های مختلفی استفاده می شود که از این میان می توان : فلنج گلو دار جوشی، کور، لبه دار، جوشی محفظه ای، دنده ای و روکار را نام برد. این فلنج ها برحسب نوع کاربری در بخش های مختلف این صنعت به کار می روند.

• کاربرد فلنج در صنعت غذایی

صنایع مواد غذایی استفاده بالایی از خطوط لوله کشی و تجهیزات اتصال دارند. از آن جایی که تجهیزات مورد استفاده در این صنعت باید قوانین بهداشتی سخت گیرانه ای را رعایت کنند، نیاز به خطوط لوله ای دارند که در مقابل خوردگی و آلودگی های سطحی مقاومت بالایی داشته باشند. همچنین مطلوب است که امکان تعویض، بررسی و تعمیرات قسمت های مختلف به راحتی فراهم باشد که اتصالات فلنجی این امکان را فراهم می کنند.

همان طور که اشاره شد، برای رعایت اصول بهداشتی، نیاز است تا  لوله ها، مخزن های نگهدارندی مواد، تجهیزات موجود در خطوط لوله به صورت مداوم و مرتب بررسی و ضدعفونی شوند. دلیل مناسب بودن اتصالات فلنجی این است که قابلیت جداسازی ساده دارند و در اتصال آن ها جوشکاری وجود ندارد. عدم استفاده از جوشکاری، احتمال بالای خوردگی در لوله ها در محل جوش را به همراه ندارد.

• کاربرد فلنج در ساخت محفظه خلا

امروزه به صورت رایج از سیستم­ های خلا در صنایع مختلف استفاده می شود. از کاربردهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی گرفته تا کاربرد های روزمره مانند جاروبرقی. در این سیستم­ ها کاربرد فلنج خلا (Vacuum flange) در انتهای تیوب، متصل کردن محفظه­ های مختلف و پمپ ­های خلا به یکدیگر است که بسیار دارای اهمیت است.

• کاربرد فلنج در اتصال دکل های مخابراتی

نکته مهم در دکل های مخابراتی این است که ابزار استفاده شده در ساخت این دکل­ ها باید توانایی تحمل وزن چند تنی این مجموعه را داشته باشند. نکته جالب توجه این است که در اتصال بخش­‌های مختلف دکل­ ها از فلنج ­ها استفاده می ­‌شود. نوع دیگری از فلنجها که فلنج هدایت کننده امواج هستند نیز در این صنعت استفاده می شود. کاربرد فلنج­ هدایت کننده امواج در دکل ­های مخابراتی، به عنوان متصل کننده بخش‌­های مختلف آنتن‌­ها است.

• کاربرد فلنج در تجهیزات بیمارستانی

فلنج در تجهیزات پزشکی و بیمارستانی نیز کاربرد فراوان دارد. از آنجایی که کپسول­ های اکسیژن در تعداد زیاد به منظور کمک به تنفس بیمارها استفاده می­‌شوند باید به امنیت آن ها توجه بسیار داشت. احتمال نشتی یا انفجار کپسول اکسیژن از جمله خطراتی است که وجود دارد و در هنگام انتخاب کپسول لازم به توجه است.

کاربرد فلنج در کپسول های اکسیژن بسیار مفید است. در این کپسول­ ها در قسمت­‌ انتهایی از فلنج استفاده می­‌شود تا احتمال بروز خطرات نشتی و انفجار، کاهش داده شود.

• کاربرد فلنج در تجهیزات آتشنشانی

در سیستم­‌ های به کار رفته برای آتشنشانی (سیستم اطفا حریق) آب و در برخی مواقع دیگر سیالات با فشار بسیار بالا جریان دارند. همچنین تجهیزات مورد استفاده برای اطفا حریق عموما در مجاورت دماهای بالا قرار می­گیرند. به دلیل مجاورت این سیستم ها با فشار ها و دما های بالا  استفاده از ابزاری که بتواند این شرایط دشوار را تحمل کند دارای اهمیت است. کاربرد فلنج در شیر های آتشنشانی، اتصالات لوله‌­ها و شیرهای باز و بسته کردن آب است و فلنج بسیار در این صنعت کاربردی است.

• کاربرد فلنج در صنعت آب و فاضلاب

کاربرد فلنج به طور کلی در سیستم­ های انتقال سیالات و انواع خطوط لوله کشی و به صورت گسترده در لوله­ های انتقال آب می­‌باشد. جنس فلنج با توجه به فاکتور های مختلفی از جمله سیالی که در آن جریان دارد، فشار کاری خط لوله و … تعیین می­‌گردد. فلنج ها به علت دارا بودن مزیت های بسیار از جمله: نشتی بسیار کم سیال، مقاومت در برابر خوردگی و نصب و جداسازی آسان دارای اهمیت و کاربرد های فراوان در صنایع مختلف از جمله صنعت آب و فاضلاب دارند.