فلنج

توضیحات

مشخصات فلنج ها

مطابق استاندارد، مشخصات فلنج  که شامل موارد ذیل می باشد باید بر روی فلنج حک گردد.

1. نام تجاری تولید کننده فلنج
2. سایز اسمی لوله (قطر خارجی لوله که فلنج به آن جوش داده می شود.)
3. مقدار فشار قابل تحمل (کلاس فلنج)
4. شکل سطح فلنج (مهم ترین قسمت تشکیل دهنده یک فلنج می باشد.)
5. سوراخ ها (گاهی بعنوان ضخامت دیواره نیز بیان می شود.)
6. مواد تشکیل دهنده فلنج (مطابق استاندارد ASTM این عدد بیانگر مشخصات مواد خام مورد استفاده برای تهیه فلنج می باشد.)
7. شماره یا کد مربوط به عملیات حرارتی صورت گرفته بر روی فلنج

کلاس فلنج ها

1. رده بندی فشار مطابق استاندارد 34، 16ANSI B: مطابق این استاندارد فلنج های فولادی و آلیاژی آن به کلاس های 150-300-400-600-900-1500-2500 تقسیم بندی می شوند. این اعداد ماکزیمم فشار بر حسب PSI بوده که فلنج ها در حداکثر دمای مجاز می توانند تحمل کنند.
2. رده بندی فشارمطابق با استاندارد ISO: در این استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی و آلیاژهای آن با PN نشان داده شده که دراین نشان فشار اسمی بر حسب BAR می باشد.
3. رده بندی فشار بر اساس استاندارد BX6-B6-A6 API: این نوع فلنج ها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروه ANSI بوده و به کلاس های 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندی می گردند.

فلنج ها معمولا از آهنگری ساخته می شوند. فقط در موارد کمی از ورقه ساخته می شوند. در استاندارد 5,16B ASME فقط فلنج کور و فلنج تبدیل می توانند از ورقه های با کیفیت قابل جوش ساخته شوند.

به طور کلی مواد سازنده فلنج مورد استفاده به شرح ذیل می باشد:

1. 105B ASME – فولاد کربن آهنگری شده
2. 181A  ASME- فولاد کربن آهنگری شده برای هدف عمومی
3. 182A ASME – فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ آهنگری شده
4. 350A ASME- فولاد آلیاژی آهنگری شده برای سرویس های دما پایین

انواع فلنج

• فلنج با سطح ساده لغزشی

در این فلنج ها هنگامی که اتصال انجام می شود سطح دو فلنج مورد استفاده باید صاف باشد. کاربرد اصلی آن زمانی است که برای سیستم از دو فلنج استفاده می کنیم و یا اتصالات آبی که به وسیله ریخته گری ساخته شده اند است. معمولا فلنج های چدنی و یا فولادی که در فشارهای کم کاربرد دارند از این نوع ساخته می شوند. طبق استانداردهای فلنج وقتی فلنج سطح ساده درست شده به وسیله قالب های آهنی به فلنج های فولاد کربنی متصل شود باید فلنج های سطح برجسته حذف شوند.

• فلنج نر و ماده

این فلنج حتما باید به صورت جفتی ساخته شود سطح یکی از فلنج ها دارای برآمدگی و سطح دیگر دارای تو رفتگی می باشد. که بنا به موقعیت استفاده شده سطح تورفتگی و برآمدگی با نسبت های خاصی طراحی می شود که معمولا 16/3 اینچ عمق تو رفتگی و سطح ماده دارای 4/1 اینچ برآمدگی می باشد. استفاده از فلنج های نر و ماده را می توان در پوسته مبدل حرارتی به کانال و پوشش فلنجی مشاده کرد.

• فلنج گردن جوشی

فلنج های لوله گردن جوشی به وسیله جوش کاری به گردن لوله متصل می شوند. این کار امکان انتقال تنش از فلنج گردن جوشی به لوله را فراهم می کند و همچنین باعث کاهش تمرکز تنش بالا در پایه هاب فلنج های گردن جوشی می شود. فلنج های لوله جوشی اغلب برای کاربردهای فشار بالا استفاده می شوند. قطر داخلی یک فلنج لوله گردن جوشی به صورت ماشین کاری می شود. که با قطر داخلی لوله یک فلنج لوله گردن جوشی  به صورتی ماشین کاری می شود که با قطر داخلی لوله مطابقت داشته باشد.

• فلنج کور

در فلنج کور یک صفحه گرد کاملا بسته که در انتهای مسیرهای لوله کشی و مسیرهای دارای فشار به کار می رود. این نوع فلنج و به همراه پیچ های آن فشار بیشتری نسبت به فلنج های دیگر تحمل می کند که بیشترین فشار به وسط فلنج گلوله دار و جوشی استفاده می کنند.

• فلنج لپ جوینت

فلنج لپ جوینت اغلب برای اتصالات ته کوب (stub end) استفاده می شوند. لوله معمولا به انتهای stub جوش داده می شود و فلنج لوله لب جوینت می تواند با آزادی حول انتهای stub چرخش کند. مزیت  کاراین است که نگرانی از بابت تنظیم سوراخ های پیچ ها وجود نخواهد داشت. فلنج های لپ جوینت اغلب برای کاربردهایی که نیاز به بازو بسته کردن مکرر دارند، استفاده می شوند.

• فلنج رزوه ای

فلنج رزوه ای مشابه فلنج های لغزشی هستند، با این تفاوت که داخل سر فلنج رزوه های مخروطی است. فلنج های رزوه ای به لوله های دارای رزوه خارجی متصل می شوند. مزیت این فلنج ها این است که می توانند بدون جوش متصل شوند. فلنج های رزوه ای اغلب برای قطرهای کوچک و فشارهای کم استفاده می شوند.

• فلنج جوشی سوکتی

فلنج های لوله جوشی سوکتی به طور معمول در اندازه های کوچک تر و برای لوله های فشار بالا استفاده می شوند. این کار امکان ایجاد یک سوراخ صاف و جریان بهتر مایع و یا گاز در داخل لوله را فراهم می کند.

• فلنج روکار

از این فلنج برای تمام فشارها می توان استفاده کرد و لازمه استفاده در فشارهای 150 و 300 است و جوش داخلی آن نسبت به دیگر فلنج ها از جمله گرد دندانه دار بیشتر است. کاربرد این فلنج در سیستم های معمولی است چون نصب آن ساده است ولی مقاومت آن هم در فشار داخلی و هم در برابر خستگی کمتر از فلنج گردن دار است.

• فلنج حلقه مشترک

در این نوع فلنج ها ممکن است در داخل آن دارای سطح برجسته ای با حلقه های ماشینی شیاردار باشد. فلنج حلقه مشترک معمولا در فشار معمولا در فشار های بالا و در سرویس های بالای دما، دمای بالاتر از 800 درجه فارنهایت مورد استفاده قرار می گیرد. این فلنج بار اضافی فراتر از تنش پیچ را نمی تواند تحمل کند و در غیر این صورت ممکن است باعث درهم شکستن واشر شود.

اشکال فلنج ها

فرم های مختلفی وجود دارد، بعضی متداول و برخی دیگر قدیمی و خارج از دور مصرف هستند. فرم های قدیمی عموما برای اتصال به تجهیزات قدیمی سفارش داده می شوند.

فرم های گوناگون فلنج ها

• مسطح (FF): اساسا در فلنج های Cast Iron کاربرد دارند. دراین نوع کل سطح تماس با ماشین مسطح شده است.
• بالا آمده (RF): از همه متداول تر می باشد و دارای سطحی بالا آورده شده با ماشین است که مساوی با سطح تماس Gasket است.
• زبان و شیار (T&G): این نوع نیز غیر مستعمل است. دراین نوع فلنج ها می بایست هماهنگ باشند. یکی دارای حلقه بالا آمده (زبان) و دیگری دارای تورفتگی ماشین کاری شده می باشد که در هم چفت می شوند.
• نری و مادگی (M&f): این نوع هم غیر مستعمل می باشد.باز هم فلنج ها می بایست جور باشند یکی دارای سطحی فرای سطح نرمال (نری) و دارای تورفتگی (مادگی) است که در هم چفت می شوند.

انواع غیر مشابه فلنج هیچ گاه نباید به هم پیچیده شوند. دلیل اصلی این امر این است که دو سطح آنها جور نمی شوند و Gasket مناسب که هر دوسر آن منطبق با یکی از دو نوع باشد وجود ندارد.

پیچ های مورد استفاده در بستن فلنج ها

پیچ ممکن است از یک طرف رزوه شده باشد که به آن Bolt گفته می شود دراین صورت طرف دیگر آن دارای سر6 گوش و یا 4 گوش مخصوص آچار می باشد و به یک مهره Nut نیاز دارد و یا ممکن است سرتاسر رزوه شده باشد Stud Bolt  که در این صورت به دو مهره نیاز دارد.

اندازه و نوع دنده پیچ

پیچ ها بر اساس قطر خارجی پیچ، بصورت میلیمتری و یا اینچی اندازه گیری می گردند. بعنوان مثال قطر خارجی پیچ 16M برابر 16 میلیمتر (قطر خارجی پیچ 4/3 اینچ برابر 4/3 اینچ) می باشد. پیچ و مهره ها مطابق سیستم متریک و یا اینچی رزوه می شوند و در هر دو حالت دنده بر روی پیچ بصورت موازی می باشد. یعنی قطر نوک دنده در طول پیچ یکسان است و مهره به راحتی در سرتاسر پیچ می پیچد.

در سیستم متریک اندازه گام پیچ همراه با قطر خارجی پیچ مشخص می شود. مانند: 2*30M یعنی قطر خارجی پیچ 30 میلیمتر و گام آن 2 میلیمتر می باشد. در سیستم اینچی همراه با قطر خارجی پیچ تعداد دنده در اینچ نیز مشخص می شود. مانند: 8*”4/3 یعنی قطر خارجی پیچ 4/3 اینچ بوده و تعداد دندانه ها در اینچ برابر 8 دندانه می باشد.