دسته: دسته‌بندی نشده

اتصال قطعات در سیستم های لوله کشی صنعتی نیازمند روشی مطمئن و قابل جداسازی است. فلنج به عنوان یکی از اصلی ترین تجهیزات اتصال دهنده، این امکان را فراهم می کند که لوله ها، شیرآلات و دیگر تجهیزات یک خط لوله به شکلی ایمن و استاندارد به یکدیگر متصل شوند.

بررسی کاربردی انواع فلنج

هر فلنج صنعتی برای یک کاربرد مشخص طراحی شده است و شناخت تفاوت های ساختاری آن ها اولین قدم برای یک انتخاب صحیح است. برای مثال، روش اتصال و ساختار بدنه، توانایی یک فلنج در تحمل فشار و دما را مشخص می کند.

• فلنج جوشی یا گلودار جوشی

فلنج گلودار به دلیل داشتن گردن مخروطی شکل، یک اتصال کاملاً یکپارچه با لوله ایجاد می کند. این طراحی خاص، تنش های وارد شده از خط لوله را به خوبی توزیع کرده و آن را به گزینه ای مناسب برای سیستم های با فشار بالا، دمای بحرانی یا لرزش های زیاد تبدیل می کند. به همین خاطر، در صنایع حساسی مانند پالایشگاه ها و خطوط انتقال گاز، استفاده از این نوع فلنج یک استاندارد محسوب می شود.

• فلنج اسلیپ آن

این مدل روش نصب ساده تری دارد. در این مدل، لوله از داخل فلنج عبور کرده و از دو طرف جوشکاری می شود. اگرچه نصب آن سریع تر و کم هزینه تر است، اما مقاومت آن در برابر فشار کمتر از فلنج گلودار است. از این رو، برای سیستم هایی با فشار و حساسیت پایین تر، مانند خطوط آب رسانی صنعتی، یک انتخاب اقتصادی و کارآمد به شمار می آید.

• فلنج کور

یک دیسک بدون سوراخ مرکزی است که برای مسدود کردن انتهای یک خط لوله یا یک شیر به کار می رود. فلنج کور فشار کامل خط را تحمل می کند، بنابراین انتخاب کلاس فشاری صحیح برای آن اهمیت زیادی در حفظ ایمنی سیستم دارد.

• فلنج رزوه ای

برای موقعیت هایی که جوشکاری ممکن نیست یا خطرناک است، مانند محیط های قابل اشتعال، فلنج رزوه ای راه حل مناسبی است. این مدل با استفاده از رزوه های داخلی به لوله متصل می شود. البته باید توجه داشت که این نوع اتصال برای خطوط لوله با ضخامت دیواره کم یا سیستم های تحت شوک دمایی و لرزش شدید، انتخاب مناسبی نیست.

• فلنج ساکت ولد

فلنج ساکت ولد برای لوله های با قطر کم در سیستم های فشار بالا طراحی شده است. لوله درون یک محفظه قرار گرفته و از بیرون جوشکاری می شود که این امر اتصالی محکم تر از مدل اسلیپ آن ایجاد می کند.

• فلنج Lap Joint

این نوع ساختاری دو تکه دارد که شامل یک قطعه Stub End و یک فلنج پشتیبان است. این طراحی به چرخش آزادانه فلنج دور لوله کمک کرده و تنظیم سوراخ پیچ ها را بسیار آسان می کند. به همین دلیل، برای سیستم هایی که نیاز به باز و بست مکرر جهت بازرسی یا تمیزکاری دارند، این مدل بسیار کاربردی است.

انتخاب فلنج صنعتی برای پالایشگاه

برای تضمین کارایی و ایمنی در یک سیستم لوله کشی، انتخاب فلنج باید بر اساس استانداردهای مشخص صنعتی صورت گیرد. استانداردها ابعاد، تلرانس ها، متریال و قابلیت تحمل فشار را تعریف می کنند تا از سازگاری قطعات مختلف اطمینان حاصل شود.

1. استانداردهای فلنج (ANSI، ASME، DIN، BS، API)

تفاوت استانداردهای ASME و DIN در طراحی فلنج یکی از مهم ترین نکات فنی است. استاندارد آمریکایی ASME B16.5 به عنوان رایج ترین مرجع در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی شناخته می شود. این استاندارد مشخصات دقیقی برای انواع فلنج تا سایز فلنج 24 اینچ ارائه می دهد. استانداردهای فلنج DIN آلمانی با واحد فشار PN تعریف می شوند که بیشتر در تأسیسات و ماشین آلات اروپایی کاربرد دارند. بنابراین، هنگام جایگزینی یا اتصال قطعات در یک سیستم موجود، تطابق استانداردها امری ضروری است.

2. استاندارد API و کاربرد آن در صنایع فشار قوی

در کنار استانداردهای ASME، استاندارد API نیز نقش کلیدی در صنایع نفت، گاز و حفاری ایفا می کند. فلنج های API، به خصوص استانداردهای API 6A و API 6B، برای شرایط عملیاتی بسیار حساس از فلنج های رایج ASME B16.5 طراحی شده اند.

تفاوت اصلی در این است که فلنج های API برای تحمل فشارهای فوق العاده بالا، که معمولاً در تجهیزات سرچاهی و خطوط لوله انتقال فشار قوی یافت می شوند، ساخته شده اند. کلاس های فشاری در این استاندارد با اعدادی مانند 2000, 3000, 5000, 10000 و حتی 15000 PSI مشخص می شوند که به مراتب از بالاترین کلاس های ASME فراتر می روند.

از نظر ساختاری، فلنج های API معمولاً ضخیم تر هستند، از متریال هایی با استحکام تسلیم بالاتر ساخته می شوند و نیازمند تست های کیفی بسیار دقیق تری مانند تست های غیرمخربNDT هستند. بنابراین، زمانی که در مشخصات یک پروژه با فشارهای عملیاتی بالاتر از کلاس 2500 ASME مواجه شدید، به احتمال زیاد نیاز به استفاده از فلنج های منطبق با استاندارد API خواهید داشت.

3. کلاس فشار در فلنج

کلاس فشار در فلنج مستقیماً با تحمل قطعه در شرایط عملیاتی مرتبط است. کلاس هایی مانند 150، 300، 600 تا 2500، حداکثر فشار را که یک فلنج می تواند در دماهای مختلف تحمل کند، نشان می دهند. عدد کلاس یک شاخص ترکیبی از فشار و دماست. با افزایش دما، قابلیت تحمل فشار فلنج کاهش می یابد. انتخاب کلاسی بالاتر از نیاز پروژه، هزینه را بی دلیل افزایش می دهد و انتخاب کلاسی پایین تر، ایمنی کل سیستم را به خطر می اندازد.

4. جنس یا متریال فلنج

فلنج های کربن استیل مانند گرید ASTM A105 به دلیل قیمت مناسب و استحکام بالا، برای کاربردهای عمومی و سیالات غیرخورنده انتخاب اول هستند. اما در محیط های خورنده، مانند خطوط انتقال مواد شیمیایی یا سیستم های دریایی، استفاده از فلنج های استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ مانند گریدهای 304L و 316L ضروری است. استنلس استیل مقاومت بالایی در برابر زنگ زدگی و خوردگی شیمیایی دارد و طول عمر سیستم را در شرایط سخت تضمین می کند.

اما در شرایط خاص که دما و فشار فراتر از تحمل فولادهای رایج است، فلنج  آلیاژی بهترین انتخاب است. فلنج های ساخته شده از آلیاژهایی مانند اینکونل، مونل یا هستلوی، مقاومت فوق العاده ای در برابر خوردگی، اکسیداسیون و دماهای بسیار بالا دارند و در واحدهای فرآیندی خاص مانند راکتورهای شیمیایی یا توربین های گازی به کار می روند.

جزئیات فنی مهم در انتخاب فلنج

جزئیات ظریفی در ساختار بدنه فلنج وجود دارد که مستقیماً روی نحوه آب بندی و نوع گسکت مورد نیاز شما تأثیر می گذارد. مهم ترینِ این جزئیات، شکل سطح فلنج است؛ یعنی همان قسمتی که با فلنج مقابل و گسکت در تماس خواهد بود.

• سطح برجسته یا RF

رایج ترین نوع سطحی که در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی خواهید دید، همین مدل است. در فلنج RF، یک بخش کوچک از سطح، به صورت یک حلقه برجسته تر از اطراف ساخته می شود. دلیل این طراحی ساده است. وقتی پیچ ها را سفت می کنید، تمام فشار بر روی این سطح برجسته کوچک متمرکز می شود. این فشار متمرکز، گسکت را به شکل موثرتری فشرده کرده و یک آب بندی بسیار مطمئن ایجاد می کند. اگر مشخصات خاصی برای سطح فلنج ذکر نشده باشد، به احتمال زیاد منظور همان سطح برجسته است.

• سطح صاف یا FF

در این مدل، تمام سطح فلنج کاملاً صاف و بدون هیچ گونه برجستگی است. این طراحی باعث می شود فشار پیچ ها به جای تمرکز، در تمام سطح گسکت پخش شود. به همین دلیل، فلنج های سطح صاف معمولاً برای کلاس های فشاری پایین تر مانند کلاس 125 یا 150 و با گسکت های نرم تر مانند لاستیک یا تفلون استفاده می شوند. استفاده از گسکت های فلزی یا سخت با این نوع سطح، خطر شکستن بدنه چدنی شیرآلات یا تجهیزات متصل به آن را به همراه دارد.

• اتصال رینگی یا RTJ

این نوع فلنج ها دارای یک شیار حلقوی ماشین کاری شده بر روی سطح خود هستند. در این شیار یک گسکت فلزی بیضی شکل یا هشت ضلعی یا رینگ قرار می گیرد. با سفت شدن پیچ ها، این رینگ فلزی فشرده شده و یک آب بندی فلز روی فلز بسیار محکم ایجاد می کند که قادر به تحمل فشارهای فوق العاده بالا و دماهای بحرانی است. این نوع اتصال را فقط در سیستم های بسیار حساس و پرفشار مانند تجهیزات سرچاهی یا خطوط لوله فشار قوی خواهید یافت.

کاربرد تخصصی انواع فلنج

دانستن مشخصات فنی قطعات یک بخش از کار است؛ بخش دیگر، درک نحوه عملکرد آن ها در پروژه های واقعی است. هر فلنج صنعتی نقشی مشخص در یک سیستم پیچیده ایفا می کند و انتخاب درست آن بر اساس شرایط محیطی و عملیاتی، تفاوت میان یک سیستم کارآمد و یک سیستم پرریسک را مشخص می کند.

• خرید فلنج گلودار

فلنج گلودار بهترین فلنج برای خطوط انتقال نفت و گاز است. استفاده در پالایشگاه ها و خطوط انتقال گاز یک مثال روشن از این موضوع است. در این تأسیسات، لوله ها سیالات قابل اشتعال را در دماها و فشارهای بسیار بالا جابجا می کنند. کوچک ترین نشتی می تواند به یک فاجعه منجر شود. طراحی یکپارچه و جوش لب به لب در فلنج گلودار، اتصالی به استحکام خود لوله ایجاد می کند که می تواند در برابر تنش های مکانیکی، لرزش های مداوم و تغییرات شدید دمایی مقاومت کند. به همین دلیل، مهندسان طراح در پروژه های حساس، بدون تردید این مدل را برای نقاط کلیدی سیستم انتخاب می کنند.

• کاربرد فلنج کور و اسلیپ آن

فلنج کور و اسلیپ آن بهترین فلنج برای تاسیسات صنعتی محسوب می شوند. این مدل ها در تاسیسات موتورخانه و شبکه های آب رسانی صنعتی رایج هستند. در این کاربردها، فشار و دمای کاری معمولاً در سطح متوسط قرار دارد و حساسیت های ایمنی به اندازه صنایع فرآیندی نیست. فلنج اسلیپ آن به دلیل نصب آسان و هزینه کمتر، برای اتصال پمپ ها، مخازن و شیرآلات در این سیستم ها گزینه ای کاملاً منطقی است. فلنج کور نیز به طور گسترده برای بستن انشعاب های اضافی یا نقاطی که برای تعمیرات و نگهداری دوره ای باید باز شوند، مورد استفاده قرار می گیرد. یک انتخاب اقتصادی و کارآمد به شمار می آید. بنابراین، تفاوت فلنج گلودار و اسلیپ آن اساساً در روش نصب و میزان مقاومت آن ها خلاصه می شود؛ فلنج گلودار برای شرایط سخت و حساس طراحی شده، در حالی که اسلیپ آن برای کاربردهای عمومی و کم هزینه مناسب تر است.

لازم به ذکر است که راهکارهای آب بندی اتصالات فلنجی بدون گسکت مناسب عملاً بی فایده است. گسکت یا واشر، قطعه ای است که بین دو سطح فلنج قرار می گیرد و با پر کردن ناهمواری های میکروسکوپی سطح، از هرگونه نشتی جلوگیری می کند. انتخاب جنس گسکت (فلزی، نیمه فلزی یا غیرفلزی) باید متناسب با نوع سیال، دما و فشار خط باشد. برای مثال، در یک خط بخار داغ، استفاده از یک گسکت لاستیکی ساده به سرعت منجر به شکست و نشتی می شود. این نشان می دهد که فلنج و گسکت یک سیستم مکمل هستند و کارایی اتصال به انتخاب درست هر دو جزء بستگی دارد.

نحوه انتخاب فلنج مناسب

در عمل چگونه باید بهترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنید؟ برای نحوه انتخاب فلنج مناسب، کافیست به چهار سوال کلیدی زیر پاسخ دهید:

• شرایط کاری سیستم چیست؟

مهم ترین قدم مشخص کردن حداکثر فشار و دمای کاری خط لوله است. این دو پارامتر مستقیماً کلاس فشاری مورد نیاز شما را تعیین می کنند.

• چه سیالی از خط عبور می کند؟

نوع سیال (آب، بخار، مواد شیمیایی خورنده، نفت) تعیین کننده جنس یا متریال فلنج است. برای سیالات غیرخورنده کربن استیل و برای مواد شیمیایی استنلس استیل یا آلیاژی مناسب است.

• نوع اتصال و حساسیت نقطه مورد نظر چگونه است؟

آیا به یک اتصال با بالاترین استحکام برای یک نقطه حساس مانند خطوط انتقال گاز نیاز دارید یا یک اتصال ساده و کم هزینه برای یک سیستم تاسیساتی کافیست؟ پاسخ به این سوال، شما را بین فلنج گلودار، اسلیپ آن یا گزینه های دیگر راهنمایی می کند.

• آیا به تعمیرات و بازرسی مکرر نیاز است؟

اگر قرار است اتصال به طور مداوم باز و بسته شود، استفاده از فلنج لپ جوینت به دلیل سهولت در هم راستا کردن پیچ ها، انتخاب مناسب تری خواهد بود.

نکات مهم خرید و استعلام قیمت فلنج

برای جلوگیری از هرگونه اشتباه در فرآیند خرید، آماده کردن یک لیست مشخص و دقیق ضروری است. اولین قدم این است که لیست خرید فلنج صنعتی خود را با اطلاعات کامل آماده کنید. برای دریافت یک پیش فاکتور دقیق، باید مشخصاتی را مشخص نمایید:

• سایز لوله به اینچ یا میلی متر
• کلاس فشاری مثلاً Class 150 یا PN16
• استاندارد ابعادی ASME یا DIN
• نوع فلنج مثلاً فلنج گلودار یا کور
• جنس مثلا فلنج کربن استیل، استنلس استیل یا فلنج استیل ضد زنگ

ارائه این اطلاعات به فروشنده، فرآیند استعلام قیمت را سریع تر و دقیق تر می کند و احتمال خرید قطعه اشتباه را به صفر می رساند.

همچنین عوامل موثر بر قیمت نهایی فلنج نیز متعدد هستند:

• جنس یا متریال فلنج یکی از اصلی ترین عوامل است

• برای مثال، قیمت فلنج استیل به مراتب بالاتر از مدل های کربن استیل است.

• کلاس فشاری

این مورد نیز تأثیر مستقیمی بر قیمت دارد، زیرا فلنج های کلاس بالاتر دارای ضخامت و وزن بیشتری هستند و متریال بیشتری برای ساخت آن ها به کار رفته است.

• برند سازنده و کشور تولیدکننده نیز از دیگر عوامل تعیین کننده قیمت نهایی محصول هستند.

نتیجه گیری

در آخر به نقل از مجموعه ی اتصال پایپ  بعد از قیمت، اهمیت خرید از تأمین کنندگان معتبر را نباید نادیده گرفت. در پروژه های صنعتی حساس، کیفیت مواد اولیه و دقت در فرآیند ساخت فلنج نقش مهمی در ایمنی و طول عمر سیستم دارد. یک تأمین کننده معتبر، محصولات خود را به همراه گواهی نامه های فنی ارائه می دهد که اصالت و انطباق محصول با استانداردهای جهانی را تضمین می کند. استفاده از قطعات بی کیفیت شاید در کوتاه مدت هزینه کمتری داشته باشد، اما ریسک خرابی، نشتی و هزینه های تعمیراتی سنگین در آینده را به همراه خواهد داشت.