فلنج چیست؟
قطعه‌ای دیسک‌شکل و لبه‌دار است که از جنس‌های مختلفی مانند فولاد، چدن و آلیاژها ساخته می‌شود. این قطعه‌ی کارآمد، سطحی صاف و حفره‌ای در مرکز به اندازه‌ی قطر لوله دارد و تعداد مشخصی سوراخ نیز روی آن تعبیه شده است. وظیفه‌ی اصلی فلنج، اتصال ایمن و قابل جداسازی لوله‌ها، شیرآلات و تجهیزات مختلف به یکدیگر است.
مزایای استفاده از فلنج:
- قابلیت جداسازی آسان: برخلاف جوشکاری که اتصالی دائمی ایجاد می‌کند، فلنج‌ها با اتصال به وسیله‌ی پیچ و مهره، امکان جداسازی و باز کردن سریع و راحت را فراهم می‌کنند. این ویژگی در مواقع تعمیر و بازرسی بسیار حائز اهمیت است.
- مقاومت در برابر فشار و دما: فلنج‌ها در کلاس‌های مختلف و با متریال‌های متنوعی ساخته می‌شوند و می‌توانند فشارهای بالا و دماهای مختلف را تحمل کنند. این ویژگی، آن‌ها را برای استفاده در صنایع گوناگون از پتروشیمی تا نیروگاه‌های برق مناسب می‌سازد.
- آب‌بندی مطمئن: با قرار دادن واشر (گسکت) بین دو فلنج، اتصال کاملاً آب‌بندی می‌شود و از هرگونه نشتی سیالات جلوگیری به عمل می‌آید.
- تنوع بالا: فلنج‌ها در انواع مختلفی مانند گلو‌دار، ساکت‌ولد، رزوه‌ای، کور و… تولید می‌شوند که هر کدام کاربرد و ویژگی‌های خاص خود را دارند. با این تنوع، می‌توان برای هر نوع اتصال و سیالی، فلنج مناسب را انتخاب کرد.
مزایای اتصالات فلنجی
برای اتصال لوله‌ها به همدیگر و یا دیگر تجهیزات، دو روش وجود دارد. یکی از روش‌ها، جوش دادن دو قطعه به هم و روش دیگر استفاده از اتصالات فلنجی است. اگرچه استفاده از فلنج، روشی پر هزینه‌تر است، اما مزایای آن باعث می‌شود تا جایگزین بهتری برای روش جوشکاری باشد. این مزایا شامل موارد زیر است:
- مونتاژ این نوع اتصال ساده‌تر از اتصال به وسیله جوش است. این به ویژه در فضاهای تنگ مزیت بزرگی به حساب می‌آید.
- اتصالات فلنج دار، نیاز به آداپتورهای لوله ندارد.
- ضربه، لرزش و فشار بیش از حد را در اتصالات بزرگ هیدرولیکی کاهش می‌دهد.
- نگهداری و تعمیر آن آسان است.
- قطعات در کاربردهای دقیق هیدرولیکی شل نمی‌شوند.
- امکان تغییر سایز و جنس لوله با استفاده از اتصالات فلنجی وجود دارد.
- هنگام کالیبراسیون و تمیز کردن لوله‌ها و تجهیزات، قطعات به راحتی از هم جدا می‌شوند.
انواع فلنج
رایج‌ترین انواع فلنج که در صنعت پایپینگ تولید و استفاده می‌شوند، شامل موارد زیر است:
فلنج رزوه‌ای
با استفاده از این نوع فلنج که فلنج دنده ای فولادی نیز نامیده می‌شود، نیاز به جوشکاری وجود ندارد. برای اتصال این قطعه به لوله، رزوه مادگی داخل آن، به رزوه نری که بر روی لوله وجود دارد، پیچ می‌شود. به این ترتیب می‌توان دو لوله را به هم متصل کرد. اتصالات لوله پنج لایه، لوله سه لایه و لوله یک لایه، با این روش قابل انجام است. اگرچه برای استفاده از این نوع اتصال فلنج دار، لوله باید ضخامت بالایی داشته باشد.
فلنج اسلیپون
این نوع فلنج‌ها که به آن روکار نیز گفته می‌شود، بسیار پرکاربرد و متداول هستند. آن‌ها در ابعاد بسیار مختلفی تولید می‌شوند و برای استفاده در سیستم‌هایی با دبی و توان بالا مناسب هستند. برای استفاده از این قطعه، لوله در داخل آن قرار می‌گیرد و به آن جوش داده می‌شود. از آنجایی که متصل کردن این نوع فلنج، به جوشکاری ماهیچه‌ای در هر دوطرف نیاز دارد، مهارت و دقت بیشتری نیاز دارد.
فلنج لپ جوینت
فلنج لپ جوینت نیاز به جوش لب به لب برای اتصالات ته کوب دارد. در پروژه‌هایی که محدودیت فضایی دارد، این نوع اتصال بسیار مناسب است. همچنین به دلیل اینکه این اتصال فلنجی با مایع درون لوله آهنی تماسی پیدا نمی‌کند، می‌توان از نوع ارزان قیمت‌تر فلنج فولادی کربن‌دار استفاده کرد.
فلنج جوشی ساکت ولد
فلنج جوشی، برای لوله‌هایی با سایز کم و لوله کشی با فشار، ایده‌آل است. در این اتصال نیز، لوله در داخل فلنج قرار می‌گیرد و با یک جوش ماهیچه‌ای چن پاسه در جای خود محکم می‌شود. برای اتصال لوله‌های گالوانیزه، استفاده از این اتصالات فلنجی بسیار مناسب است.
فلنج لبه‌دار
محل اتصال این فلنج به لوله، بلندتر از انواع دیگر است. فلنج لبه‌دار نیز به روش لب به لب، به لوله جوش می‌شود. در سیستم‌هایی با خمش‌های مکرر و با فشار و دمای بالا، می‌توان از این نوع اتصالات استفاده کرد.
فلنج کور
فلنج کور، دیسکی است که جهت مسدود کردن خط لوله به صورت موقتی است.
فلنج تخت
- فلنج‌های تخت به خاطر اتصال مستقیم به بستر خودشان تحت تنش قرار می‌گیرند. تنش‌های فشاری و گرمایی به خوبی در این فلنج‌ها تاثیر گذار است و می‌تواند سبب کج شدن و یا دویدگی در این فلنج‌ها شود.
- فلنج‌های تخت در زمان جوشکاری تمامی گرمای حاصل از جوشکاری را در خود جذب می‌کنند. به همین خاطر برای جلوگیری از مواج شده دیسک و دویدگی‌های احتمالی باید عملیات پیش گرم سر لوله و فلنج و نیز انتخاب روش درست جوشکاری و در نهایت خنک سازی مناسب در نظر گرفته شود.
همچنین به یاد داشته باشیم که بر خلاف فلنج‌های گلو دار و یا اسلیپ آن شما نمی توانید از جوشکاری عمیق استفاده کنید و به همین خاطر باید از جوشکاری‌های مطمئن مانند جوشکاری با گاز آرگون، جوشکاری CO2 یا جوشکاری ظریف برق برای اتصال استفاده کنید. - سطح دیسک در فلنج‌های تخت مستقیم به پره و تاج فلنج متصل هستند. و به همین خاطر باید از واشر و اب بندی مناسبی برای این منظور استفاده کرد. همچنین باید به صورت درستی پیچ‌ها را سفت کرد که فلنج دچار تا شدگی و خم نشود.
- فلنج‌های تخت به خاطر شکل ساده ای که دارند، بسیار ارزان و راحت تولید می‌شوند و این مطلب شاید برای بسیاری از مهندسین تبدیل به وسوسه ای شود که در اکثر خطوط انتقال از این فلنج‌ها استفاده کنند، اما باید گفت که این سادگی الزاما به معنای مناسب بودن آن‌ها نیست. مشکلات زیادی در این بین وجود دارد که باید به دقت به آن‌ها پرداخته شود.
- تعداد پیچ‌های به کار رفته در تاج فلنج بستگی به شدت آب بندی دارد. هر چه قطر پیچ‌های اتصال کمتر و تعداد آن‌ها بیشتر باشد آب بندی بهتر و با فشار توزیع شده تری در اختیار خواهیم داشت.