فروشگاه فلنج عمدتاً در تجهیزات، شیرآلات و کاربری های صنعتی استفاده می شود. در خطوط لوله ای که تعمیر و نگهداری مکرراً اتفاق می افتد، استفاده از فلنج در فواصل معین یک امر ضروری است. فلنج ابزاری است که برای متصل کردن لوله یا بستن آن ها، تغییر قطر لوله و… استفاده می شود. از این روی معروف به اتصال دهنده شیرآلات می باشد. کار کردن و باز و بسته کردن آن ها بسیار آسان است. جنس فلنج اکثراً فلز است اما با توجه به کارایی آن ها، می تواند از آلیاژ های مختلفی مانند: فلنج پلی اتیلن، چدنی ، فولاد، آهنی، برنز، برنج، پلاستیک و… باشند. فلنج ها به کلاس های گوناگونی تقسیم بندی می شوند که این مورد بر می گردد به میزان تحمل فشارشان که با یکدیگر متفاوت است و دلیل آن جنس به کار رفته در این ابزار می باشد.
به عبارت دیگر میزان تحمل فشار، کلاس آن را مشخص می کند. فلنج ها یکی از اتصال دهنده های لوله ها ، شیرآلات و دستگاه ها به یکدیگر می باشد. به طور کلی اطلاعات لازم و مشخصات این محصولات در زمان خرید از فروشگاه فلنج اطلاعاتی از جمله نام تجاری، سایز، مواد تشکیل دهنده و سوراخ ها و… بر روی آن ها حک شده است و به راحتی قابل دیدن می باشد که باید به آن ها توجه داشته باشید. این ابزار ها کارایی مختلفی دارند که بر اساس آن به مدل های گوناگونی تقسیم می شوند و بر حسب میزان تحمل فشار، قطر و جنس و… دسته بندی می گردند در ادامه برای آشنایی بیشتر با این نوع اتصالات به چند نمونه از مهمترین و کاربردی ترین نوع آن ها می پردازیم.
انواع فلنج بر اساس نوع پیشانی
انواع فلنج ها از لحاظ نوع پیشانی برای نصب بهتر و دقیق تر عبارتند از:
فروشگاه فلنج
فلنج پیشانی برجسته
فلنج پیشانی برجسته یا RF متداول ترین نوع فلنج است که در کارخانه های فرآوری مورد استفاده قرار می گیرد و به راحتی قابل تشخیص است. دلیل نام گذاری این فلنج آن است که سطوح گسکت ها (واشر ها) بالا تر از پیشانی دایره ای پیچ و مهره ها قرار می گیرد. این نوع پیشانی به شما اجازه می دهد تا ترکیب مختلفی از گسکت ها که شامل صفحه های حلقه ای تخت و کامپوزیت های فلزی (مانند اسپیرال وند و دابل جکت) می باشند را استفاده کنید.
هدف فلنج RF متمرکز کردن فشار بیشتر بر روی قسمت کوچک تری از گسکت و در نتیجه افزایش قابلیت مهار فشار اتصال می باشد. برای فلنج های کلاس 150 و 300، پیشانی برجسته 1.6 میلیمتر است و در ضخامت مشخص شده قرار دارد. ضخامت فلنج برای کلاس های بالاتر شامل ضخامت پیشانی برجسته نمی شود. ضخامت پیشانی برجسته برای کلاس های بالاتر 6.4 میلیمتر است. پرداخت پیشانی فلنج برای فلنج RF با استاندارد ASME B16.5 معمولاً بین 125 تا 150 می باشد.
فلنج پیشانی تخت در همان صفحه ای که پیشانی دایره ای پیچ و مهره قرار دارد دارای یک گسکت است. معمولاً در کاربری هایی از فلنج پیشانی تخت استفاده می شود که اتصال فلنجی به کار رفته در خط ریخته گری شده باشد. هیچ گاه یک فلنج پیشانی تخت به فلنج پیشانی برجسته پیچ و مهره نمی شود. بر اساس استاندارد ASME B31.1 زمانی که فلنج چدنی تخت به فلنج کربن استیل متصل می شود، باید قسمت پیشانی برجسته موجود بر روی فلنج کربن استیل حذف گردد و نیاز به یک گسکت فول فِیس خواهد بود. این باعث می شود که فلنج نازک و شکننده چُدنی در شکاف ناشی از فلنج پیشانی برجسته کربن استیل گیر نکند.
فلنج پیشانی رینگی
معمولاً از فلنج پیشانی رینگی در فشار های بالا (کلاس 600 و بالاتر) و دما های بالا ( بالای 427 درجه سانتیگراد)، استفاده می شود. زمانیکه پیچ و مهره های محکم شده گسکت را بین فلنج ها فشرده می کند، گسکت تغییر شکل داده و سیلینگ فلز به فلز اتفاق می افتد. ممکن است فلنج پیشانی رینگی (RTJ) دارای پیشانی برجسته بوده و دارای یک رینگ تراش خورده باشد. این پیشانی برجسته به عنوان بخشی از سیلینگ عمل نمی کند. برای فلنج RTJ که سیلینگ آن توسط رینگ های گسکت انجام می شود، ممکن است در صورت وجود پیشانی برجسته، دو پیشانی به هم برخورد کنند.
در این صورت گسکت فشرده شده نمی تواند بار اضافی بیش از تنش پیچ و مهره را تحمل کند، در نتیجه دیگر لرزش و حرکت نمی تواند گسکت را شکسته و تنش اتصال را کاهش دهد. گسکت های رینگی، حلقه های آب بندی فلزی هستند که برای استفاده در دما و فشار بالا مناسب می باشند. گسکت های رینگی به نحوی طراحی شده اند که با تماس اولیه خط یا حرکت گُوِه بین فلنج و گسکت، سیلینگ را انجام می دهند. با اعمال فشار بر روی رابط سیلینگ از طریق نیروی پیچ و مهره ها، هر چه فلز گسکت نرم تر باشد داخل متریال فلنج که سخت تر است جریان یافته و سیلینگی بسیار محکم و کارآمد را ایجاد می کند.
فروشگاه فلنج
بیشترین نوع رینگی که استفاده می شود رینگ نوع R است که بر اساس استاندارد ASME B16.20 تولید شده و همراه با فلنج های کلاس 150 الی 2500 با استاندارد ASME B16.5 استفاده می شود. این نوع رینگ به صورت بیضی و هشت ضلعی تولید می شود. سطح مقطع هشت ضلعی دارای بازده سیلینگ بیشتری نسبت به سطح مقطع بیضی است. سطوح سیلینگ موجود بر روی شیار های اتصال رینگ باید تا 63 میکرو اینچ به نرمی پرداخت شده و حتی فاقد برجستگی های جزئی باشد. با اعمال نیرو های فشرده سازی در تماس اولیه خط یا حرکت گُوِه، سیلینگ (آب بندی) انجام می شود. سختی رینگ باید همیشه کمتر از سختی فلنج باشد.
فلنج زبانه و شیار
در این فلنج، یک طرف آن دارای حلقه ای برجسته (زبانه) بوده و طرف دیگر آن دارای تو رفتگی (شیار) است. زبانه و شیار این فلنج باید با هم مطابقت داشته باشد. پیشانی زبانه و شیار در دو نوع بزرگ و کوچک تولید می شود. این پیشانی با پیشانی M/F یا همان Male and Female متفاوت است، زیرا قطر داخلی زبانه و شیار از پایه فلنج تجاز نمی کند، بنابر این گسکت را بر روی قطر داخلی و خارجی خود نگاه می دارد. این فلنج اغلب بر روی کاور پمپ‌ها و بونت شیرآلات دیده می شود. از مزایای اتصالات زبانه و شیار این است که خود تراز بوده و به عنوان مخزنی برای چسب عمل می کند.
فلنج نری و مادگی (M/F)
در این نوع فلنج نیز دو طرف فلنج باید با هم مطابقت داشته باشند. یک طرف فلنج دارای برجستگی است که نرینگی نامیده می شود و طرف دیگر آن دارای تو رفتگی است که به آن مادگی می گویند. قسمت مادگی این فلنج 16/3 اینچ است و قسمت نرینگی آن به اندازه 4/1 اینچ برآمدگی دارد که هر دو پرداختی نرم دارند. قطر خارجی مادگی این فلنج، موقعیت گسکت را مشخص کرده و آن را نگاه می دارد. فلنج با پیشانی M/F معمولاً در بدنه مبدل های حرارتی استفاده شده و هدف آن کانالیزه کردن و پوشاندن فلنج ها است. پیشانی فلنج های RTJ، T&Gو F&M نباید هرگز با یکدیگر پیچ شوند زیرا سطح های آن ها با هم تطابق نداشته و گسکتی هم وجود ندارد که نوع دو طرف آن با هم متفاوت باشد. این یکی از نکته هایی است که باید در هنگام تهیه فلنج از فروشگاه فلنج به آن دقت کنید.
مزایای استفاده از فلنج
استفاده از فلنج و اتصالات فلنجی شاید در مواردی نظیر خطوط لوله سایز بزرگ و فشار بالا شاید تنها گزینه عملیاتی مناسب باشد، با این حال، نمی خواهیم با محدود کردن کاربرد فلنج به این موارد، از مزایای آن غافل شویم. اتصالات فلنجی در مقایسه با سایر روش های اتصال سنتی مزایایی دارد که در این بخش می خواهیم به آن بپردازیم. به طور مثال، در خطوط لوله سایز بزرگ، استفاده از فلنج ها برای اتصال لوله ها، شیرآلات و سایر اجزای خط لوله ساده تر از اتصالات رزوه ای است. مهم تر از آن، در تجهیزات ساخت و ساز با قابلیت جا به جایی، استفاده از فلنج بهترین انتخاب است. در ادامه به برخی دیگر از مزایای استفاده از فلنج برای اتصال اشاره می کنیم:
فروشگاه فلنج
مزیت اول: مونتاژ آسان تر در محیط هایی که در اطراف اتصال فضای کافی وجود ندارد.
مزیت دوم: در شیلنگ ها و لوله های سایز بزرگی که شوک، لرزش، فشار بالا و افزایش ناگهانی فشار وجود دارد، استفاده از فلنج برای اتصال گزینه مناسبی است.
مزیت سوم: در خطوط لوله طویل که تسهیل عملیات تعمیر و نگهداری یک دغدغه مهم به شمار می‌رود، استفاده از فلنج بهترین انتخاب است.
مزیت چهارم: فلنج ها مطابق با استاندارد های مشخصی تولید می شوند، بنابر این، نیاز به محاسبات خاصی برای تشخیص ابعاد و طراحی ندارند.
مزیت پنجم: به سادگی قابلیت جدا سازی و جایگزین کردن لوله و سایر اجزای خط لوله را فراهم می کنند. باز کردن و جداسازی تنها با باز کردن چند پیچ و مهره قابل انجام است.