راهنمای کامل فلنج: انواع، استانداردها، رتبه‌بندی و انتخاب

فلنج لوله یک جزء مکانیکی است که لوله ها، شیرها، پمپ ها و تجهیزات را به هم متصل می کند تا یک سیستم لوله کشی کامل را تشکیل دهد. فلنج ها از طریق عملکرد ترکیبی واشرها و پیچ و مهره ها، آب بندی ضد نشتی را فراهم می کنند، در حالی که امکان دسترسی به مونتاژ، جداسازی قطعات، و نگهداری را در طول چرخه عمر سیستم فراهم می کنند. این راهنمای جامع همه جنبه های انتخاب فلنج، از انواع اولیه و درجه بندی فشار گرفته تا استانداردهای مواد و فرآیندهای ساخت را پوشش می دهد.

فلنج لوله چیست؟

فلنج لوله دیسکی{0}}شبیه اتصالاتی است که اتصال ایمن و ضد نشتی- بین دو بخش لوله یا بین لوله و تجهیزات فلنجی ایجاد می‌کند. اتصال فلنج شامل دو فلنج جفت شده با یک واشر بین آنها است که توسط پیچ و مهره یا ناودانی به هم متصل می شوند. هنگامی که پیچ‌ها سفت می‌شوند، واشر فشرده می‌شود و بی‌نظمی‌های سطح میکروسکوپی روی سطوح فلنج را پر می‌کند و یک مهر و موم محکم فشار- ایجاد می‌کند.

فلنج ها به طور گسترده در صنایع نفت و گاز، فرآوری شیمیایی، تولید برق، تصفیه آب، دریایی و صنایع دارویی استفاده می شود. آنها به مهندسان اجازه می‌دهند تا سیستم‌های لوله‌کشی را طراحی کنند که می‌توانند بدون برش یا جوش لوله‌ها مونتاژ، بازرسی، تمیز، اصلاح و برچیده شوند. این قابلیت نگهداری یک مزیت حیاتی نسبت به اتصالات جوش داده شده دائمی است.
 

بررسی اجمالی انواع فلنج های رایج

هشت نوع فلنج اصلی وجود دارد که هر کدام برای نیازهای لوله کشی خاصی طراحی شده اند. انتخاب بین آنها به فشار عملیاتی، دما، اندازه لوله، روش اتصال و فرکانس نگهداری بستگی دارد.

فلنج های گردنی جوش برای شرایط سخت سرویس، انتخاب ارجح هستند زیرا هاب مخروطی آن ها تنش مکانیکی را به آرامی از لوله به بدنه فلنج توزیع می کند. فلنج‌های لغزشی-جایگزین ارزان‌تر-برای سیستم‌های-فشار پایین{4}} غیر بحرانی هستند. فلنج های کور بسته های انتهایی محکمی را برای آزمایش فشار و نقاط انبساط آینده ایجاد می کنند. جوش سوکت و فلنج‌های رزوه‌دار برای لوله‌کشی‌های کوچک-که محدودیت‌های فضا یا ایمنی جوشکاری را محدود می‌کنند، استفاده می‌کنند.

رتبه بندی فشار فلنج (کلاس 150-2500)

رو به فلنج سطح آب بندی است که با واشر تماس دارد. انتخاب مناسب روکش برای دستیابی به یک اتصال آزاد{1}}نشتی بسیار مهم است. پنج نوع روکش استاندارد هر کدام سیستم های واشر و شرایط فشار متفاوتی را ارائه می دهند.

صورت برجسته (RF)متداول ترین روکش با سطح برجسته است که بار پیچ را روی واشر متمرکز می کند. ارتفاع معمولی صورت برجسته 1/16 اینچ برای کلاس 150-300 و 1/4 اینچ برای کلاس 400-2500 است.صورت صاف (FF)در سراسر سطح فلنج گسترش می یابد و برای جلوگیری از شکستن فلنج در اثر تنش پیچ و مهره با چدن یا تجهیزات صفحه صاف{0}} استفاده می شود.اتصال نوع حلقه (RTJ)دارای یک شیار دقیق-ماشینکاری شده است که واشر حلقه فلزی را می‌پذیرد و یک مهر و موم فلزی-به-فلز برای سرویس-فشار و دمای بالا{4}} ایجاد می‌کند.مرد و زن (M&F)وزبان و شیار (T&G)روکش‌ها برای سرویس‌های شیمیایی و مایعات خطرناک، -هم ترازی خود در مرکز و محافظت ضد ضربه- ارائه می‌کنند.
 

استانداردهای مواد فلنج

انتخاب مواد یکی از مهمترین تصمیمات در تعیین مشخصات فلنج است. این ماده باید در مقابل فشار عملیاتی، دما و محیط شیمیایی مقاومت کند و در عین حال مقرون به صرفه و قابل ساخت باشد.

ASTM A105ماده استاندارد فولاد کربنی برای فلنج های همه منظوره است که بین -20 درجه فارنهایت و 1000 درجه فارنهایت کار می کنند.ASTM A182 F304/F316فولادهای زنگ نزن آستنیتی مقاومت در برابر خوردگی را برای محیط های شیمیایی و دریایی ایجاد می کنند.ASTM A350 LF2برای سرویس دهی در دمای پایین تا 50- درجه فارنهایت،-فولاد کربنی آزمایش شده ضربه ای است.ASTM A182 F11/F22/F91آلیاژهای کروم-مولی خدمات دمای بالا تا 1100 درجه فارنهایت را با مقاومت در برابر خزش عالی انجام می دهند.ASTM A182 F51/F53گریدهای دوبلکس و سوپر دوبلکس استحکام و مقاومت بالایی در برابر خوردگی برای کاربردهای دریایی و گاز ترش دارند.

تولید فلنج

فلنج ها با سه فرآیند اصلی ساخته می شوند: آهنگری، ریخته گری و برش از صفحه.آهنگریمتداول ترین روش برای فلنج های ASME B16.5 است که برای حداکثر استحکام و مقاومت در برابر خستگی، جریان دانه ای برتر را با کانتور فلنج ایجاد می کند.ریخته گریبرای اشکال پیچیده و حجم های تولید زیاد مقرون به صرفه تر است اما خواص مکانیکی کمتری را با خطر تخلخل داخلی بیشتر ایجاد می کند.بشقاب را برش دهیدفلنج ها از ورق فولادی نورد برای قطرهای بزرگ فراتر از قابلیت آهنگری استاندارد ماشین کاری می شوند.

عملیات حرارتی بر اساس نیاز مواد اعمال می‌شود: نرمال‌سازی تنش‌های داخلی را کاهش می‌دهد، بازپخت مواد را برای ماشینکاری نرم می‌کند، و خاموش کردن و تمپر کردن باعث افزایش استحکام و سختی می‌شود. عملیات حرارتی مناسب تضمین می کند که فلنج با الزامات خواص مکانیکی مشخصات مواد قابل اجرا مطابقت دارد.

استانداردهای فلنج

چندین استاندارد بین المللی بر ابعاد فلنج، درجه بندی فشار و مواد حاکم است.ASME B16.5پرکاربردترین استاندارد برای فلنج های NPS 1/2 تا 24 است که ابعاد مبتنی بر اینچ-با کلاس های فشار 150 تا 2500 را تعریف می کند.EN 1092-1استاندارد اروپایی با استفاده از ابعاد متریک و رتبه بندی PN (PN2.5 تا PN400) است.JIS B2220استاندارد ژاپنی با استفاده از رتبه‌بندی K- (5K تا 40K) است.GB/T 9112استاندارد ملی چین برای فلنج های لوله فولادی است. درک استاندارد قابل اجرا برای مکان پروژه شما بسیار مهم است، زیرا فلنج های استانداردهای مختلف به طور مستقیم قابل تعویض نیستند.

نحوه انتخاب فلنج سمت راست

انتخاب فلنج موثر از یک فرآیند سیستماتیک پیروی می کند. ابتدا فشار و دمای طراحی را از شرایط فرآیند تعیین کنید تا کلاس فشار مورد نیاز ایجاد شود. دوم، نوع روکش را بر اساس سیستم واشر و الزامات آب بندی انتخاب کنید. سوم، ماده ای را انتخاب کنید که با محیط فرآیند، شرایط محیطی و محدوده دما سازگار باشد. چهارم، نوع فلنج را بر اساس روش اتصال لوله (جوش خورده، رزوه ای یا شل) و الزامات نگهداری انتخاب کنید. در نهایت، بررسی کنید که ترکیب انتخابی با تمام الزامات کد قابل اجرا و استانداردهای صنعت مطابقت دارد.

نکته کلیدی این است که انتخاب صحیح فلنج مستلزم ارزیابی فشار، دما، محیط و الزامات نگهداری با هم و نه جدا از هم است. فلنجی که به تنهایی برای فشار کافی است ممکن است در صورت ناسازگاری مواد با محیط فرآیند یا اگر نوع روکش با سیستم واشر مناسب نباشد، از کار بیفتد.
 

برای پروژه خود به کمک انتخاب فلنج نیاز دارید؟

برای راهنمایی متخصص و قیمت رقابتی در مورد انواع فلنج، مواد و کلاس ها با تیم مهندسی ما تماس بگیرید.

محصولات فلنج

• فلنج استیل ضد زنگ
• فلنج فولاد کربنی
• فلنج دوبلکس