اتصالات فلنجی (Flange): راهنمای کامل انواع، کاربردها و اهمیت در اتصالات قابل بازرسی
مقدمه:
در سیستمهای صنعتی، نیاز به اتصال دو بخش از خطوط لوله، شیرآلات، پمپها یا مخازن تحت فشار وجود دارد که علاوه بر تحمل بارهای سنگین و فشارهای بالا، قابلیت باز و بسته شدن برای بازرسی، تعمیر و تعویض قطعات را نیز فراهم آورند. اتصالات فلنجی (Flange) پاسخی مهندسی به این نیاز است. فلنجها در واقع دیسکهایی هستند که به انتهای لوله یا تجهیز متصل شده و سپس با استفاده از پیچ و مهره (Bolting) به فلنج مقابل متصل میشوند و یک درزگیر (Gasket) را فشرده میسازند تا آببندی کامل را تضمین کنند.
اهمیت فلنجها در صنعت:
فلنجها به دلیل فراهم آوردن اتصالات قابل بازرسی و مونتاژ سریع، به استاندارد اصلی در صنایع سنگین تبدیل شدهاند. برخلاف اتصالات جوشی که دائمی هستند، فلنجها امکان جدا شدن ایمن خطوط را برای بازرسیهای دورهای، تمیزکاری یا جایگزینی تجهیزات فراهم میکنند، که این ویژگی در نگهداری و عیبیابی بسیار حیاتی است.
انواع اصلی فلنجها بر اساس روش اتصال به لوله:
انتخاب نوع فلنج عمدتاً بر اساس روش اتصال آن به لوله و شرایط عملیاتی (فشار و دما) صورت میگیرد:
- فلنج گلوبند (Weld Neck Flange): این نوع، رایجترین و مستحکمترین نوع است. دارای یک گردن مخروطی (Spool) است که امکان جوشکاری تدریجی (Butt Welding) آن به لوله را فراهم میکند. این طراحی تنشهای موجود در لوله را به خوبی جذب کرده و برای کاربردهای فشار بالا و دماهای متغیر بسیار ایدهآل است.
- فلنج اسلیپآن (Slip-On Flange): لوله داخل این فلنج قرار گرفته و سپس از دو طرف (هم داخل و هم بیرون) جوشکاری میشود. این نوع ارزانتر و نصب آن آسانتر است، اما استحکام کمتری نسبت به نوع گلوبند دارد و بیشتر در فشارهای متوسط استفاده میشود.
- فلنج کور (Blind Flange): این فلنج برای مسدود کردن یا کور کردن انتهای یک خط لوله، یک نازل یا یک شیر استفاده میشود. استحکام بالایی دارد زیرا باید فشار کامل داخل لوله را تحمل کند.
- فلنج رزوه/دندهای (Threaded Flange): در این نوع، انتهای لوله به جای جوشکاری، دنده شده و به فلنج پیچ میشود. برای خطوط لوله با قطر کوچک و فشارهای پایین که امکان جوشکاری فراهم نیست، کاربرد دارد.
استانداردهای فلنجها:
استاندارد اصلی برای ابعاد، شکل سطح و درجهبندی فشار فلنجها، سری ASME B16.5 است. این استاندارد، فلنجها را بر اساس کلاسهای فشاری دستهبندی میکند، از جمله: کلاس ۱۵۰، ۳۰۰، ۶۰۰، ۹۰۰، ۱۵۰۰ و ۲۵۰۰ (که اعداد نشاندهنده حداکثر فشار عملیاتی بر حسب PSI در دماهای مشخص هستند).
علاوه بر این، شکل سطح فلنج (Flange Facing) نیز حیاتی است و شامل انواع مختلفی میشود مانند:
- RF (Raised Face – سطح برجسته): رایجترین نوع که در آن سطح آببندی کمی برجستهتر است تا بتواند درزگیر (Gasket) را به خوبی فشرده کند.
- FF (Flat Face – سطح صاف): برای اتصال به تجهیزاتی با بدنه چدنی و نرمتر به کار میرود.
انتخاب درزگیر (Gasket):
موفقیت یک اتصال فلنجی به انتخاب صحیح درزگیر بستگی دارد. درزگیرها بر اساس سیال، دما و فشار در انواع مختلفی از جمله اسپیرال واند (Spiral Wound)، لاستیکی (Non-asbestos/Rubber)، یا متالیک ساخته میشوند.
نتیجهگیری:
فلنجها با ایجاد اتصالات قابل اطمینان و در عین حال قابل بازرسی، نقش محوری در قابلیت سرویسدهی صنایع پتروشیمی و نفت و گاز ایفا میکنند. رعایت دقیق استانداردها در انتخاب نوع فلنج و متریال آن، تضمینکننده یکپارچگی و ایمنی طولانیمدت سیستم پایپینگ خواهد بود.