فلنج‌های فولادی | قلب تپنده‌ی اتصالات صنعتی

فلنج‌های فولادی، قطعاتی حیاتی در صنایع مختلف هستند که نقش کلیدی در ایجاد اتصالات محکم و قابل اطمینان در سیستم‌های لوله کشی، تجهیزات مکانیکی و سایر کاربردهای صنعتی ایفا می‌کنند. مهندسان فنّی در حوزه فلنج های فولادی شرکت شایان پترو تاسیسات پارسه اطلاعات ارزشمندی را در این خصوص تهیه نموده اند که در ادامه به بررسی ویژگی‌ها، انواع، کاربردها و مزایای فلنج‌های فولادی می‌پردازد.

فلنج‌های فولادی به عنوان یک عنصر حیاتی در صنایع مختلف، نقش مهمی در اطمینان از عملکرد صحیح و ایمن سیستم‌های لوله کشی و تجهیزات صنعتی ایفا می‌کنند.  انتخاب نوع مناسب فلنج فولادی به عوامل مختلفی از جمله فشار کاری، دما، نوع سیال و استانداردهای مربوطه بستگی دارد.  درک ویژگی‌ها، انواع و کاربردهای مختلف فلنج‌های فولادی برای مهندسان و متخصصان صنایع مختلف بسیار مهم است.

 

ویژگی‌های کلیدی فلنج های فولادی :

 مقاومت بالا: فلنج‌های فولادی به دلیل جنس فولادی خود، مقاومت بالایی در برابر فشار، دما و خوردگی دارند. این ویژگی آن‌ها را برای استفاده در شرایط سخت صنعتی ایده‌آل می‌کند.

 تنوع در اندازه و نوع: فلنج‌های فولادی در طیف وسیعی از اندازه‌ها، ضخامت‌ها و انواع مختلف موجود هستند تا با نیازهای مختلف سیستم‌های صنعتی تطابق داشته باشند.

 سهولت نصب: نصب فلنج‌های فولادی نسبتا آسان است و با استفاده از پیچ و مهره به راحتی می‌توان اتصالات را ایجاد کرد.

 قابلیت تعمیر و نگهداری: در صورت نیاز به تعمیر یا تعویض، فلنج‌های فولادی به راحتی قابل دسترسی و تعویض هستند.

 قیمت مناسب: در مقایسه با برخی از انواع دیگر فلنج‌ها، فلنج‌های فولادی از قیمت مناسبی برخوردارند.

انواع فلنج‌های فولادی:

فلنج‌های فولادی در انواع مختلفی با توجه به روش اتصال و استانداردهای طراحی طبقه‌بندی می‌شوند. برخی از انواع رایج عبارتند از:

 فلنج‌های تخت (Flat Face): ساده‌ترین نوع فلنج که سطح تماس آن‌ها صاف است.

 فلنج‌های برجسته (Raised Face): دارای یک سطح برجسته در مرکز هستند که به افزایش سطح تماس و در نتیجه افزایش مقاومت کمک می‌کند.

 فلنج‌های شیاردار (Grooved Face):  با شیارهایی بر روی سطح خود برای ایجاد آب‌بندی بهتر.

 فلنج‌های حلقه‌ای (Ring Joint): از یک حلقه فلزی برای ایجاد آب‌بندی استفاده می‌کنند.

 فلنج‌های کور (Blind Flange): بدون سوراخ مرکزی برای مسدود کردن انتهای لوله‌ها.

فلنج تخت (یا فلنج مسطح) :

فلنج تخت نوعی از فلنج‌ها است که دارای سطحی صاف و مسطح می‌باشد. این نوع فلنج معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌شود که نیاز به ایجاد اتصال محکم و بدون نشتی بین دو قسمت لوله یا تجهیزات باشد.

 ویژگی‌ها و کاربردهای فلنج تخت :

1. ساختار ساده: فلنج تخت به صورت ساده و بدون هیچ گونه جزییات اضافی طراحی شده است.
2. نصب آسان: نصب این نوع فلنج‌ها معمولاً آسان است و نیاز به تجهیزات خاصی ندارد.
3. انتقال سیالات: فلنج‌های تخت معمولاً در سیستم‌های انتقال سیالات و گازها استفاده می‌شوند، به ویژه در صنایعی مانند پتروشیمی، آب و فاضلاب، و صنایع غذایی.
4. کاربرد در فشار پایین: این نوع فلنج‌ها معمولاً برای فشارهای پایین مناسب هستند و برای مواردی که فشار بالا نیاز است، از فلنج‌های دیگر مانند فلنج‌های گلودار استفاده می‌شود.

فلنج‌های تخت به دلیل سادگی و کارایی، در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فلنج برجسته (که به عنوان فلنج گلودار یا Raised Face Flange نیز شناخته می‌شود) :

فلنج برجسته نوعی فلنج است که دارای ناحیه‌ای برجسته در مرکز سطح اتصال خود می‌باشد. این ناحیه برجسته، با لبه‌های مسطح فلنج در اطراف آن از سطحی هم‌تراز با سطح فرعی فلنج بالا می‌آید.

 ویژگی‌ها و کاربردها فلنج برجسته :

1. نشت‌ناپذیری بهتر: طراحی برجسته فلنج موجب می‌شود که هنگام نصب، تماس بین دو سطح افزایش یابد و این امر منجر به کاهش احتمال نشتی می‌شود.

  تحمل فشار: فلنج‌های برجسته معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به تحمل فشارهای بالا دارند، مناسب‌تر هستند.

5. انتقال سیالات: این فلنج‌ها در سیستم‌های صنعتی، نفت و گاز، و سیستم‌های آب و فاضلاب به کار می‌روند.
6. چند نوع طراحی: فلنج‌های برجسته ممکن است در اندازه‌ها و استانداردهای مختلف (مانند ANSI، ASME) طراحی شوند و همچنین می‌توانند در جنس‌های مختلف نیز تولید شوند، از جمله استیل، چدن، و آلیاژهای دیگر.
7. نصب آسان: برخلاف فلنج‌های مسطح، فلنج‌های برجسته به راحتی در برابر فشارهای ناشی از سیالات مقاوم هستند و در نتیجه نصب آنها آسان‌تر است.

فلنج‌های برجسته به دلیل مزایای فنی و عملکردی، به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فلنج شیاردار :

فلنج شیاردار یک نوع فلنج است که روی سطح آن شیارهایی تعبیه شده است تا به عنوان مکانیзм درزگیری عمل کند.

 ویژگی‌ها و کاربردهای فلنج شیاردار :

1. درزگیری: فلنج‌های شیاردار به طور معمول با استفاده از پیچ‌ها و مهره‌ها به هم متصل می‌شوند.
2. مقاومت در برابر نشتی: شیارهای روی فلنج به عنوان بخشی از سیستم درزگیری عمل می‌کنند و مانع از نشت سیالات از خطوط لوله می‌شوند.
3. سادگی نصب: فلنج‌های شیاردار به دلیل طراحی آنها، نصب و جدا کردن آنها نسبت به دیگر فلنج‌ها آسان‌تر است.
4. کاربرد در لوله کشی: آنها به طور معمول در لوله کشی صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند، به ویژه در مواردی که نیاز به اتصال و جداکردن سریع وجود دارد.

فلنج حلقه‌ای (یا فلنج Ring) :

نوعی فلنج است که به شکل یک حلقه طراحی شده و معمولاً در سیستم‌های لوله‌کشی و اتصالات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فلنج دارای دو سطح صاف و دایره‌ای است که به هم وصل می‌شوند و می‌توانند با استفاده از پیچ‌ها و مهره‌ها به یکدیگر متصل شوند.

 ویژگی‌ها و کاربردهای فلنج حلقه ای :

5. ساختار ساده: فلنج‌های حلقه‌ای ساختاری ساده و کاربرپسند دارند و معمولاً بدون نیاز به طراحی پیچیده‌تر، قابلیت نصب و جدا شدن آسانی دارند.
6. کاربرد در اتصالات سریع: از این نوع فلنج‌ها به ویژه در سیستم‌های لوله‌کشی و شیرآلات استفاده می‌شود، جایی که سریع و آسان بودن اتصال و قطع اتصال مهم است.
7. مناسب برای فشارهای بالا: فلنج‌های حلقه‌ای معمولاً قادر به تحمل فشارهای بالا هستند و می‌توانند در شرایط سخت کاری استفاده شوند.
8. جنس‌های مختلف: این فلنج‌ها می‌توانند از مواد مختلفی همچون فولاد ضد زنگ، چدن، آلومینیوم و دیگر آلیاژها تولید شوند.
9. درزگیری مؤثر: فلنج‌های حلقه‌ای اغلب با استفاده از واشرهای مخصوصی که در بین دو فلنج قرار می‌گیرند، بهبود درزگیری دارند و مانع از نشت سیالات می‌شوند.

فلنج‌های حلقه‌ای به دلیل قابلیت‌های آن‌ها در اتصالات صنعتی، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند و در سیستم‌های لوله‌کشی لازم و ضروری هستند.

فلنج کور (به انگلیسی: Blind Flange) :

فلنج کور نوعی فلنج است که برای مسدود کردن انتهای یک لوله یا تجهیزات استفاده می‌شود. این فلنج به طور کلی دارای ظاهری مشابه با فلنج‌های دیگر است، اما مهم‌ترین ویژگی آن این است که هیچ سوراخی برای عبور سیال ندارد.

 ویژگی‌ها و کاربردهای فلنج کور :

5. مسدود کردن انتها: فلنج کور برای بستن انتهای لوله یا سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود. این کاربرد به ویژه در مواردی که نیاز به تعمیر یا نگهداری وجود دارد، بسیار مفید است.
6. ساختار ساده: فلنج کور به سادگی طراحی شده و به راحتی نصب می‌شود. این فلنج معمولاً با پیچ و مهره به لوله متصل می‌شود.
7. جنس‌های مختلف: فلنج‌های کور می‌توانند از مواد مختلفی مانند فولاد، چدن یا استنلس استیل ساخته شوند و بسته به کاربرد، جنس مناسب انتخاب می‌شود.
8. مقاومت در برابر فشار: این نوع فلنج‌ها معمولاً برای تحمل فشارهای بالا طراحی شده‌اند و در سیستم‌های صنعتی با فشار زیاد به کار می‌روند.
9. کاربرد در تعمیرات: فلنج کور برای تعمیرات و نگهداری در خطوط لوله‌کشی بسیار مفید است، چرا که می‌تواند به سادگی انتهای یک خط را مسدود کند و امکان دسترسی به تجهیزات داخلی را فراهم می‌آورد.

به طور کلی، فلنج‌های کور یک جزء کلیدی در صنعت لوله‌کشی و تجهیزات هستند و در جاهایی که نیاز به مسدود کردن جریان وجود دارد، به کار می‌روند.

کاربردهای فلنج‌های فولادی :

فلنج‌های فولادی کور در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله:

 صنایع نفت و گاز: برای اتصال لوله‌ها در خطوط انتقال و پالایشگاه‌ها.

 صنایع پتروشیمی: در سیستم‌های لوله کشی و تجهیزات فرآیندی.

 نیروگاه‌های حرارتی: برای اتصال لوله‌های بخار و آب.

 صنایع شیمیایی: در سیستم‌های لوله کشی و مخازن تحت فشار.

 صنایع غذایی و دارویی: در سیستم‌های لوله کشی بهداشتی.

 

مزایای استفاده از فلنج‌های فولادی:

 مقاومت بالا:  در برابر فشار و دماهای بالا.

 قابلیت اطمینان بالا:  ایجاد اتصالات محکم و قابل اطمینان.

 سهولت نصب و تعمیر:  نصب و تعمیر آسان.

 طول عمر بالا:  در شرایط کاری مناسب، طول عمر بالایی دارند.

 قیمت رقابتی:  قیمت مناسب در مقایسه با سایر انواع فلنج‌ها.

آلیاژهای بکار رفته در فلنج های فولادی :

فلنج‌های فولادی می‌توانند از انواع مختلفی از آلیاژها ساخته شوند، که هر یک بسته به شرایط کاری و محیطی خاص خود کاربرد دارد. در زیر به برخی از آلیاژهای معمولی که در تولید فلنج‌های فولادی استفاده می‌شود، اشاره می‌شود.

1. فولاد کربنی (Carbon Steel)

– مشخصات: این نوع فولاد حاوی درصدی از کربن است و برای کاربردهای عمومی و با سایز و فشار پایین تا متوسط مناسب است.

– کاربرد: معمولاً برای لوله‌کشی نفت و گاز، نیروگاه‌ها و صنایع عمومی.

2. فولاد ضد زنگ (Stainless Steel)

– مشخصات: این نوع فولاد حاوی حداقل 10.5% کروم است که به آن خاصیت ضد زنگ و خوردگی می‌دهد. از آلیاژهای مختلفی مانند 304 و 316 استفاده می‌شود.

– کاربرد: مناسب برای صنایع غذایی، شیمیایی و مناطقی که مقاومت در برابر خوردگی مهم است.

3. فولاد آلیاژی (Alloy Steel)

– مشخصات: این نوع فولاد شامل عناصر آلیاژی مانند نیکل، مولیبدن، و وانادیوم است که خواص مکانیکی آن را بهبود می‌بخشد.

– کاربرد: برای شرایط کاری با فشار بالا و دماهای بالا، مانند تجهیزات در صنایع نفت و گاز.

4. فولاد با کربن زیاد (High Carbon Steel)

– مشخصات: این نوع فولاد حاوی درصد بالاتری از کربن است که باعث افزایش سختی آن می‌شود.

– کاربرد: در مواردی که نیاز به استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش باشد.

5. فولاد مخصوص (Specialty Steel)

– مشخصات: این دسته شامل آلیاژهایی است که برای کاربرد خاص طراحی شده‌اند، مانند فولادهای مقاوم در برابر حرارت یا خوردگی.

– کاربرد: در صنایع خاص مانند صنایع شیمیایی و انرژی.

6. فولاد چدنی (Cast Iron)

– مشخصات: اغلب برای فلنج‌های با اندازه بزرگ‌تر و فشار پایین استفاده می‌شود.

– کاربرد: در سیستم‌های آب و فاضلاب و کاربردهای صنعتی.

 نکات کلی درباره آلیاژ فلنج های فولادی :

– انتخاب آلیاژ مناسب برای تولید فلنج فولادی بستگی به شرایط کاری، نوع سیال، دما، فشار و موارد دیگر دارد.

– آلیاژهای مختلف ممکن است هزینه متفاوتی داشته باشند و باید با توجه به نیاز پروژه و بودجه انتخاب شوند.

استفاده از آلیاژهای مناسب برای فلنج‌ها می‌تواند عمر مفید آن‌ها را افزایش دهد و عملکرد سیستم لوله‌کشی را بهبود بخشد.

استانداردهای فلنج فولادی :

فلنج‌های فولادی تحت استانداردهای متعددی طراحی و تولید می‌شوند تا از نظر کیفیت، ابعاد، و عملکرد قابل اعتماد باشند. در زیر به برخی از مهم‌ترین استانداردهای بین‌المللی که برای فلنج‌های فولادی وجود دارد اشاره می‌شود:

1. ASTM (American Society for Testing and Materials)

– ASTM A105: این استاندارد برای فلنج‌های فولادی کربنی که برای استفاده در سیستم‌های لوله‌کشی با دما و فشار بالا طراحی شده‌اند، استفاده می‌شود.

– ASTM A182: برای فلنج‌های آلیاژی و استنلس استیل مناسب است، به ویژه در دماهای بالا و در شرایط خورنده.

2. ASME (American Society of Mechanical Engineers)

– ASME B16.5: استانداردی برای فلنج‌های فولادی با سایزهای 1 تا 24 اینچ و کلاس‌های فشار مختلف که شامل انواع مختلف فلنج‌ها مانند فلنج جوشی، فلنج صفحه‌ای و سایرین است.

– ASME B16.47: استانداردی برای فلنج‌های بزرگ‌تر از 24 اینچ که در صنایع مختلف استفاده می‌شود.

3. ISO (International Organization for Standardization)

– ISO 7005: این استاندارد به دو بخش تقسیم می‌شود: ISO 7005-1 (برای فلنج‌های دایره‌ای معمولی) و ISO 7005-2 (برای فلنج‌های قابل جوش).

– ISO 6605: استانداردی برای فلنج‌های فولادی با ابعاد خاص و مشخصات فنی.

4. EN (European Norm)

– EN 1092-1: استانداردی برای فلنج‌های فولادی دایره‌ای که شامل ابعاد، طراحی، و مواد می‌شود.

– EN 1759: استانداردی برای فولادهای آلیاژی و استنلس استیل در فلنج‌های صنعتی.

5. DIN (Deutsches Institut für Normung)

– DIN 2573: استانداردی برای فلنج‌های فولادی در سایزهای مختلف و با فشارهای مختلف.

– DIN 2632: استانداردی برای فلنج‌های دایره‌ای با چیدمان خاص و ابعاد مشخص.

6. API (American Petroleum Institute)

– API 605: استانداردی برای فلنج‌های بزرگ، مورد استفاده در صنعت نفت و گاز.

7. JIS (Japanese Industrial Standards)

– JIS B 2220: استانداردهایی برای فلنج‌های فولادی در کشور ژاپن.

 نکات کلی:

– انتخاب استاندارد مناسب بستگی به نوع کاربرد، شرایط عملیاتی و محل استفاده دارد.

– استفاده از استانداردهای معتبر و شناخته‌شده می‌تواند به افزایش کیفیت و ایمنی سیستم‌های لوله‌کشی کمک کند.

این استانداردها کمک می‌کنند تا فلنج‌ها با کیفیت بالا و مطابق با نیازهای صنعتی تولید شوند، و از نشت و خرابی در سیستم‌های لوله‌کشی جلوگیری می‌کنند.

میزان تحمل فشار فلنج های فولادی :

فلنج‌های فولادی توانایی تحمل فشار مشخصی دارند که به عوامل مختلفی بستگی دارد. این عوامل شامل نوع فلنج، جنس مواد، ابعاد، طراحی فلنج و استاندارد تولید آن است. به طور کلی، فشار تحملی فلنج‌ها تحت استانداردهای مختلف با نام «کلاس فشار» (Pressure Rating) مشخص می‌شود. در زیر به وضوح‌تر توضیح داده می‌شود:

 1. کلاس فشار (Pressure Class)

فلنج‌های فولادی معمولاً بر اساس کلاس فشار در محدوده‌های زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

– کلاس 150: معمولاً برای فشارهای حداکثر تا 10 بار (140 psi) طراحی شده‌اند.

– کلاس 300: معمولاً برای فشارهای حداکثر تا 20 بار (300 psi) طراحی شده‌اند.

– کلاس 600: معمولاً تا 40 بار (600 psi) تحمل فشار دارند.

– کلاس 900: معمولاً برای فشارهای حداکثر تا 60 بار (900 psi) طراحی شده‌اند.

– کلاس 1500: این کلاس معمولاً برای فشارهای بالا، حدود 100 بار (1500 psi) و بیشتر طراحی می‌شود.

– کلاس 2500: برای فشارهای بسیار بالا، تا 170 بار (2500 psi) طراحی شده‌اند.

 2. عوامل موثر

– جنس فلنج: فلنج‌های فولادی کربنی معمولاً توانایی تحمل فشار کمتری نسبت به فلنج‌های استنلس استیل یا آلیاژی دارند.

– دما: افزایش دما می‌تواند به کاهش توانایی تحمل فشار فلنج‌ها منجر شود. به عنوان مثال، در دماهای بالا، ظرفیت تحمل فشار کاهش می‌یابد.

– طراحی و ابعاد: ابعاد و طراحی فلنج‌ها (مانند ضخامت و فرم) نیز بر روی توان تحمل فشار آنها اثرگذار است.

– نوع جوشکاری و اتصالات: روش‌های مختلف جوشکاری می‌توانند کیفیت و استحکام اتصالات را تحت تأثیر قرار دهند.

 3. نکات عملی

– برای هر پروژه خاص، همواره باید به اطلاعات مربوط به استانداردهای تولید و مشخصات فنی استفاده شده در آن پروژه توجه کرد تا اطمینان حاصل شود که فلنج انتخابی قابلیت تحمل فشار مورد نیاز را دارد.

– بررسی و آزمایش‌های دوره‌ای نیز می‌تواند کمک کند که از ایمنی و کارایی سیستم‌های لوله‌کشی اطمینان حاصل شود.

با توجه به این عوامل، توصیه می‌شود که هنگام انتخاب فلنج فولادی برای یک پروژه خاص، اطلاعات دقیق و مشخصات فنی آن فلنج مورد بررسی قرار گیرد.

کارشناسان فنّی شرکت شایان پترو تاسیسات پارسه امیدوار است سوالات و پاسخ‌ها بتواند  به درک بهتر از فلنج‌های فولادی به شما کمک کند و اطلاعات لازم برای استفاده صحیح از آن‌ها را برایتان فراهم آورد .

مطالب مرتبط…