فلنج (Flange) چیست؟ آشنایی با انواع فلنج ها و کاربرد آن

فلنج (Flange) قطعات یا صفحات دیسکی شکل مدوری هستند که برروی آنها سوراخ هایی تعبیه شده است و معمولا به صورت جفتی به کمک پیچ و مهره و یا گسکت دو قطعه را به یکدیگر متصل می سازند. فلنج ها یکی از پرکاربردترین اتصال دهنده های لوله، شیرآلات و قطعات به یکدیگر هستند.

برای نصب هر فلنج در ابتدا به هر لوله یک فلنج جوش داده می شود سپس سطح فلنج ها (Flange Face) برروی هم قرار داده میشود و به کمک پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند. برای محافظت از نشتی سیالات با استفاده از گسکت ها یا واشر آب بندی می شوند.

کاربرد فلنج ها

استفاده از فلنج ها مزیت های مهمی دارد که یکی از آنها قابلیت جداسازی است. در روش اتصال جوش دادن دو قطعه یا دو لوله همچون لوله مانیسمان  یا لوله های درزدار مانند لوله های اسپیرال برای جداسازی مجدد به برشکاری یا جوش دوباره نیاز است اما با استفاده از فلنج ها می توان با باز و بسته کردن پیچ و مهره ها قطعات یا لوله ها را از هم جدا کرد.

یکی دیگر از کاربردهای فلنج تغییر قطر و مسیر لوله ها در فشار کم و بالا است.

رده بندی فلنج ها

باتوجه به نوع کاربرد، جنس، و فشاری که در مسیر اتصالات بر آنها وارد میشود به سه کلاس و رده بندی تقسیم می شوند.

استاندارد ANSI B16.34

در این رده بندی فلنج های فولادی و آلیاژی به کلاس های ۱۵۰،۳۰۰،۴۰۰،۶۰۰،۹۰۰،۱۵۰۰،۲۵۰۰ تقسیم میشوند. این اعداد بیانگر حداکثر فشار مجاز وارد شده به فلنج ها در حداکثر دما است.

استاندارد ISO

در این استاندارد فشار قابل تحمل برای فلنج های فولادی و آلیاژی  با نماد PN مشخص میشود. PN بیانگر فشار اسمی فلنج بر حسب Bar است.

استاندارد API | 6A-6B-6BX

براساس این استاندارد فلنج ها دارای تحمل فشاربیشتری نسبت به استاندارد  ANSI هستند و به کلاس های ۱۰۰۰۰،۱۵۰۰۰،۲۰۰۰۰،۳۰۰۰۰،۵۰۰۰۰ تقسیم میشوند.

مواد سازنده فلنج ها

در ساخت فلنج ها کلیه مواد مورد استفاده به شرح زیر است :

· فولاد کربن آهنگری شده با کد ASME 105B

· فولاد کربن آهنگری شده برای اهداف عمومی- کد ASME 181A

· فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ آهنگری شده کد ASME 182A

· فولاد آلیاژی آهنگری شده برای سرویس هایی با دما پایین- کد ASME 350A

انواع فلنج (Flange)

انواع مختلفی از فلنجها برای انجام اتصالات در صنایع مختلف وجود دارد که در ادامه به معرفی برخی از آنها خواهیم پرداخت.

فلنج ساده Flange Face

این فلنج ها همانطور که از نامشان مشخص است دارای سطحی صاف، بدون شیار، مقطع هستند. از آنها در اتصالات با فشار کم و دماهای پایین استفاده میشوند. از آلیاژهای آهن،چدن، استیل و در برخی موارد پلی اتیلن بری تولید لوله های پلی اتیلن ساخته میشوند. از نظر قیمتی ارزانترین نوع فلنج موجود در بازار هستند.

فلنج نر و ماده Flange Male& Female

این نوع فلنج ها به صورت نر و ماده به یکدیگر متصل میشوند به صورتیکه یکی از آنها دارای سطح برآمده بوده و دیگری سطح فرورفته دارد. ارتفاع سطح برآمده در فلنج نر ۶٫۴ میلیمتر و عمق فرورفتگی در فلنج ماده ۵ میلیمتر میباشد.

این نوع فلنج ها یکی از مهمترین و پرکاربردترین ها در بخش پایپینگ، صنعت نفت وگاز، پتروشیمی و آبرسانی هستند.

فلنج کور Blind Flange

فلنج های کور معمولا بدون سوراخ هستند و برای مسدود کردن بخش انتهای لوله دهانه منابع پرفشار و یا شیرآلات به کار می روند. اغلب در سایزهای بزرگ استفاده میشوند، این فلنج ها برای استفاده در فشارهای بالا مناسب بوده و پرتنش پذیرترین فلنج از انواع فلنجها هستند.

فلنج گلودار جوشی Welding Neck Flange

مقطع مخروط مانند فلنج های گلودار جوشی شاخصه اصلی و قابل تشخیص آنها است. این مقطع مخروطی شکل به دیواره اتصالات یا لوله جوش داده میشود.

استفاده از این مقطع مخروطی شکل موجب افزایش استحکام، مقاومت در فشارهای بالا، دمای زیر صفر و یا حرارت های زیاد میشود.

فلنج رزوه ای Threaded Flange

قابل اتصال بودن بدون نیاز به عملیات جوشکاری یکی از مهمترین مزیت های فلنج رزوه ای می باشد. فلنج های روزه ای در انواع سایز و اندازه های مختلف وجود دارند اما معمولا در سایزهای کوچک مورد استفاده قرار می گیرند.

این فلنج ها معمولا برای اتصال به لوله های نازک و یا کوچک مورد استفاده قرار نمی گیرند. طبق استاندادر ASME B3103 لوله رزوه شده برای سرویس بخار در فشار PSI250 و سرویس آب با فشار PSI100 با دمای بالای ۲۲۰ درجه فارنهای و لوله با ضخامت رده ۸۰ انتخاب می شوند.

فلنج اسلیپان Slip On Flange

از لحاظ مقاومت فلنج اسلیپان تحت شرایط فشارهای داخلی ۳/۲ فلنج گلودار جوشی می باشد که در شرایط خاص تا ۳/۱ کاهش می یابد. اتصال این فلنج با لوله توسط ۲ جوش فیلت (از داخل و بیرون به یک اندازه) انجام می شود.

سطح جوشکاری شده به اندازه ضخامت لوله به علاوه ۳ میلیمتر اضافه بوده که این فاصله ۳میلیمتری باعث جلوگیری از آسیب رساندن به سطح فلنج هنگام جوشکاری می باشد. از نکات منفی فلنج های اسلیپان این است که ابتدا باید لوله ها به فلنج جوش داده شوند و سپس اتصالات.

اتصال و جوشکاری یک زانو و یا تبدیل در ابتدا به فلنج امکان پذیر نیست زیرا اتصالات یک انتهای صاف و مستقیم ندارند و باعث لغزش آن بر سطح فلنج می شوند.