فلنج یک قطعه مکانیکی است که برای اتصال لوله‌ها، تجهیزات و شیرآلات در سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود. این قطعه به شکل دیسک‌های گرد بوده و با پیچ و مهره به هم متصل می‌شود، که امکان نصب، جداسازی و تعمیر آسان را فراهم می‌کند. فلنج‌ها در صنایع مختلف از جمله انتقال آب، گاز و نفت کاربرد دارند.
اجزای فلنج شامل بدنه، سوراخ‌های پیچ و مهره، سطح آب‌بندی و واشر برای جلوگیری از نشت سیالات است. روش‌های اتصال فلنج شامل جوشکاری، رزوه‌ای و پیچ و مهره‌ای است و بطور خاص در این مقاله فلنج جوشی و دنده ای بررسی خواهند شد.
مزایای فلنج‌ها شامل نصب آسان، آب‌بندی قوی و انعطاف‌پذیری در طراحی است. این قطعات به دلیل استحکام بالا و تحمل فشار و دما در صنایع سنگین به کار می‌روند.
خرید اینترنتی فلنج
فلنج جوشی چیست؟
فلنج‌های جوشی، همان‌طور که از نامشان پیداست به وسیله اتصال جوشی به لوله متصل می‌شوند و به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما در بسیاری از صنایع سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع فلنج‌های جوشی شامل موارد زیر است:
1-فلنج جوشی لب به لب (Weld Neck Flange)
این نوع فلنج دارای یک گردن بلند است که به لوله جوش داده می‌شود. گردن بلند به انتقال تنش‌ها از فلنج به لوله کمک می‌کند و اتصال قوی و مقاومی ایجاد می‌کند. این فلنج به طور کامل به لوله جوش داده می‌شود و مقاومت بالایی در برابر فشار و دما دارد. از این نوع فلنج در صنایع فشار بالا مانند نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و سیستم‌های بخار استفاده می شود.
2-فلنج اسلیپون (Slip-on Flange)
این فلنج به سادگی روی لوله قرار می‌گیرد و از دو طرف لوله جوش داده می‌شود. فلنج اسلیپون نصب آسان‌تری نسبت به فلنج‌های جوشی لب به لب دارد اما مقاومت آن در برابر فشار و دما کمتر است. این فلنج در سیستم‌های فشار پایین‌تر، سیستم‌های آب، بخار و سایر سرویس‌های عمومی که نیازی به مقاومت خیلی بالا ندارند کاربرد دارد.
3-فلنج ساکت ولد (Socket Weld Flange)
لوله به داخل فلنج فرو می‌رود و سپس از بیرون به فلنج جوش داده می‌شود. این نوع فلنج برای لوله‌های با قطر کوچک مناسب است و استحکام بیشتری نسبت به فلنج اسلیپون دارد. این نوع فلنج در سیستم‌های فشار و دمای بالا، به ویژه برای لوله‌های کوچک و جایی که نیاز به دقت بیشتر در جوشکاری است، مورد استفاده قرار می گیرد.
4-فلنج لبه‌دار (Lap Joint Flange)
فلنج لبه‌دار به همراه یک استاب اند (Stub End) استفاده می‌شود. لوله از طریق استاب اند به فلنج متصل می‌شود، اما فلنج به خود لوله جوش داده نمی‌شود. این نوع فلنج به راحتی قابل چرخش است که باعث می‌شود پیچ‌ها را راحت‌تر تنظیم کرد. این فلنج برای سیستم‌هایی که نیاز به جدا کردن و اتصال مکرر دارند و جایی که فشار و دما در حد متوسط است، مناسب می باشد.
5-فلنج جوشی حلقه‌ای (Ring Type Joint Flange – RTJ)
این نوع فلنج دارای یک شیار حلقه‌ای است که یک واشر فلزی مخصوص در آن قرار می‌گیرد. واشر فلزی برای افزایش مقاومت در برابر نشت به کار می‌رود. این فلنج برای سیستم‌های با فشار و دمای بسیار بالا و جایی که احتمال نشت زیاد است، مانند صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد.
فلنج دنده ای چیست؟
فلنج‌های دنده‌ای یا رزوه‌ای (Threaded Flanges) نوعی از فلنج‌ها هستند که دارای رزوه داخلی هستند و به جای جوشکاری، لوله به صورت پیچی به آنها متصل می‌شود. این نوع فلنج‌ها بیشتر برای فشارهای پایین و جایی که نیاز به جداسازی و نصب سریع وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع فلنج دنده‌ای شامل موارد زیر است:
1-فلنج دنده‌ای ساده (Plain Threaded Flange)
این نوع فلنج دارای رزوه‌های استاندارد داخلی است که لوله به داخل آن پیچ می‌شود. این نوع فلنج بیشتر در سیستم‌های لوله‌کشی با فشار و دمای پایین، مانند سیستم‌های آب، هوا و گاز طبیعی استفاده می‌شود و نیازی به جوشکاری ندارد.
2-فلنج دنده‌ای مخروطی (Tapered Threaded Flange)
این فلنج دارای رزوه‌های مخروطی است که در آن لوله به تدریج پیچ می‌شود و محکم‌تر می‌گردد. این نوع فلنج‌ها مقاومت بیشتری در برابر نشت دارند و برای سیستم‌های فشار بالاتر نسبت به فلنج‌های دنده‌ای ساده مناسب است و در برخی موارد می‌تواند برای کاربردهای نفت و گاز استفاده شود.
3-فلنج دنده‌ای با لبه (Threaded Lap Joint Flange)
این نوع فلنج همراه با یک استاب اند (Stub End) استفاده می‌شود و لوله از طریق استاب اند به فلنج متصل می‌شود. فلنج خود به لوله متصل نمی‌شود و تنها نقش نگه‌دارنده دارد. در سیستم‌هایی که نیاز به اتصال و جدا کردن مکرر وجود دارد استفاده می شود و فشار و دمای کمتری نسبت به فلنج‌های دنده‌ای مخروطی تحمل می‌کند.
4-فلنج دنده‌ای با حلقه آب‌بندی (Threaded Ring Type Joint Flange – RTJ)
این نوع فلنج دنده‌ای مشابه فلنج RTJ است و دارای شیار حلقه‌ای می‌باشد که در آن یک واشر فلزی برای جلوگیری از نشت قرار می‌گیرد. در این نوع فلنج، لوله به صورت دنده‌ای به فلنج متصل می‌شود. این فلنج مناسب برای سیستم‌هایی است که با فشار و دمای بالا که نیاز به اتصال دنده‌ای دارند و احتمال نشت در آنها بیشتر است.
5-فلنج دنده‌ای کاهنده (Reducing Threaded Flange)
این نوع فلنج دنده‌ای برای اتصال لوله‌های با سایزهای مختلف به کار می‌رود. یک طرف فلنج دارای رزوه‌ای است که با لوله سایز بزرگتر همخوانی دارد و طرف دیگر برای لوله کوچک‌تر طراحی شده است. برای اتصال لوله‌های با سایزهای مختلف در یک سیستم استفاده می‌شود و کاربردهای کم‌فشار مانند سیستم‌های آب و هوا را پوشش می‌دهد.
6-فلنج دنده‌ای کور (Threaded Blind Flange)
این نوع فلنج دنده‌ای فاقد سوراخ مرکزی است و برای بستن انتهای لوله یا سیستم به کار می‌رود. لوله به صورت دنده‌ای به فلنج متصل شده و انتهای آن بسته می‌شود. برای بستن انتهای لوله‌ها و جلوگیری از جریان سیال در سیستم‌های فشار پایین و جایی که نیاز به جداسازی سریع وجود دارد.
مقایسه فلنج های جوشی و دنده ای
در ادامه تفاوت‌های فلنج جوشی و فلنج دنده‌ای به تفصیل بیان شده است:
v روش اتصال
در فلنج جوشی، اتصال از طریق جوشکاری بین فلنج و لوله انجام می‌شود. لوله و فلنج با استفاده از یک جوشکاری محکم به یکدیگر متصل می‌شوند و این باعث می‌شود که اتصال بسیار قوی و مناسب برای کاربردهای فشار بالا و دمای بالا باشد. این در حالی است که در فلنج دنده ای به جای جوشکاری، به صورت پیچ و مهره به لوله متصل می‌شود. لوله دارای رزوه (دنده) است که درون فلنج پیچیده می‌شود. این نوع اتصال برای فشارهای پایین‌تر و سیستم‌هایی که نیاز به جداسازی و مونتاژ سریع دارند، مناسب است.
v کاربردها:
به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، از فلنج‌های جوشی در صنایع سنگین مانند پتروشیمی، نفت و گاز، صنایع دریایی و نیروگاه‌ها استفاده می‌شود. همچنین در سیستم‌هایی که نیاز به یک اتصال دائمی و بدون نشتی دارند، فلنج‌های جوشی مناسب‌تر هستند ولی فلنج های دنده ای بیشتر در سیستم‌هایی که فشار و دمای پایین‌تری دارند، مانند لوله‌کشی‌های صنعتی سبک یا تأسیسات آب و هوا کاربرد دارند. همچنین این فلنج‌ها برای سیستم‌هایی که نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارند مناسب هستند زیرا اتصال آنها به راحتی باز و بسته می‌شود.
v مقاومت در برابر نشت:
در فلنج های جوشی به دلیل نوع اتصال، احتمال نشت بسیار کم است و مناسب برای محیط‌های پر خطر و جایی که ایمنی حیاتی است، می باشد. اما در فلنج های دنده ای، احتمال نشت بیشتر از فلنج جوشی است، به ویژه در شرایط فشار یا دمای بالا. اگر مهره‌ها به درستی سفت نشوند یا رزوه‌ها خراب شوند، نشت رخ می‌دهد.
v نصب و نگهداری:
فلنج جوشی نیاز به عملیات جوشکاری و تجهیزات خاص دارد. بنابراین، نصب آن نیاز به هزینه، زمان و تخصص بیشتری دارد و تغییرات و تعمیرات نیز دشوارتر هستند ولی نصب فلنج دنده ای آسان‌تر و سریع‌تر است و هزینه کمتری دارد، زیرا نیاز به جوشکاری ندارد. از آنجا که به صورت پیچی نصب می‌شود، تعویض یا جدا کردن آن نیز ساده‌تر است.
v محدودیت‌های استفاده:
در جاهایی که امکان جوشکاری وجود ندارد یا خطر ایجاد آتش‌سوزی در اثر جوشکاری وجود دارد، استفاده از فلنج جوشی مشکل‌ساز است. ولی فلنج های دنده ای محدودیت در کاربردهای فشار و دمای بالا دارند و در سیستم‌هایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، قابل استفاده نیستند.
جمع‌بندی:
فلنج‌های جوشی به دلیل اتصال جوشی محکم و مطمئن و با احتمال نشت پایین، انتخابی مناسب برای سیستم‌های فشار بالا و دما بالا هستند. در میان انواع فلنج‌های جوشی، فلنج جوشی لب به لب برای کاربردهای سنگین‌تر استفاده می‌شوند، در حالی که فلنج‌های اسلیپون و ساکت ولد گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر و سریع‌تری برای نصب در سیستم‌های فشار کمتر یا لوله‌های کوچک‌تر هستند.
در طرف مقابل فلنج‌های دنده‌ای برای کاربردهای کم‌فشار مناسب هستند و بیشتر در جایی که نیاز به نصب سریع و بدون جوشکاری است، به کار می‌روند. انتخاب نوع مناسب فلنج دنده‌ای به فشار، دما و نوع سیال سیستم بستگی دارد، و بسته به نیاز می‌توان از فلنج‌های دنده‌ای ساده، مخروطی یا نوع‌های پیشرفته‌تر مانند فلنج RTJ استفاده کرد.
