معرفی انواع اتصالات فلنجی
بحث اتصالات در سیستم لوله کشی صنعتی، بسیار مهم است؛ زیرا وجود هر گونه نشتی در محیط کارخانه یا کارگاه، باعث خطرات جدی برای کارگران و محیط زیست خواهد شد! اتصالات فلنجی (Flange Connections)، گونهای از اتصالات هستند که امروزه در صنعت و تاسیسات، بسیار محبوب شدهاند. این نوع اتصالات میتوانند با دوام و ایمنی بالایی که دارند، خطر نشتی و آسیب به تاسیسات و افراد را به حداقل برسانند.
فلنجها انواع مختلفی دارند، که هر یک در جای خود به کار میروند؛ اما همه اتصالات Flange، با کمک حداقل ۴ پیچ میتوانند انواع تاسیسات لوله کشی را به یکدیگر متصل نمایند! فلنجهای گردن جوش، لغزنده، رزوهای، مفصل لبه و فلنجهای کور، رایجترین انواع این اتصالات به حساب میآیند. در حالت کلی، فلنج میتواند به تنهایی یا همراه با واشر استفاده شود.
از مزایای Flange Connections نسبت به اتصالات مکانیکی، میتوان به مقاومت در برابر انحراف در فشارهای بالا اشاره کرد. همچنین نصب و اتصال این نوع قطعات بسیار راحت بوده، و در کوتاهترین زمان ممکن جدا یا سرهم میشوند.
اتصالات فلنجی چیست؟
فلنج عبارت است از یک عنصر اتصال، که برای متصل کردن لولهها و اجزای تاسیسات مانند کانال گرد، به کار میروند؛ این قطعات، نقش مهمی در محکم کردن اتصال تاسیسات صنعتی دارند. اتصالات فلنجی، عموما گرد یا مربعی هستند و از دو جزء اصلی برخوردارند؛ صفحه فلنج و سوراخهای اتصال فلنج.
صفحه فلنج، باید بر روی سطح لوله یا هر قطعه دیگر نصب گردد؛ این سطح، معمولا یک واشر صاف یا کمی برجسته دارد، که از ایجاد نشتی جلوگیری میکند! سوراخهای اتصال فلنجی نیز کمک میکنند، تا فلنجها به یکدیگر یا به سطح دیگر متصل گردند. این حفرههای دایرهای شکل، با پیچ و مهره به قطعه یا سطح مورد نظر محکم میشوند. گاهی تجهیزاتی مانند دریچه تنظیم هوا نیز برای نصب نیاز به فلنج دارند!
انواع اتصالات Flange
انواع اتصالات فلنجی، به قرار زیر هستند:
- فلنجهای گردن جوش؛
- فلنجهای لغزنده؛
- فلنجهای رزوهای؛
- فلنجهای مفصل لبه؛
- فلنجهای کور.
در ادامه، هر یک از این موارد را معرفی کرده و کاربرد انواع فلنج در صنعت را توضیح میدهیم.
فلنج گردن جوش
این نوع اتصالات Flange، بر روی محیط بیرونی لوله یا تجهیزات نصب شده و یا جوش میخورد! در مواردی که لازم است اتصال قویتر و با دوامتری ایجاد گردد، بهتر است از فلنج گردن جوش استفاده شود. در اغلب تاسیساتی که کاربردهای فشار بالا و دمای بالا دارند، بهتر است این نوع اتصالات فلنجی به کار روند.
فلنج لغزنده
گاهی برای آنکه لوله بتواند آزادانه حرکت کند، و در نهایت تنشهای موجود در سیستم را کاهش دهد، فلنج لغزنده استفاده میشود. این نوع فلنجها، برای محکم کردن خطوط لوله به کار میروند؛ ضمن اینکه پشتیبانی و جذب انبساط حرارتی انتهای لوله را نیز به عهده دارند. یعنی لوله میتواند آزادانه حرکت کند!
فلنج لغزنده، ظرفیت حمل بار بالایی دارد و به راحتی مونتاژ میشود؛ به همین دلیل، در کاربردهای صنعتی استفاده از این نوع اتصالات Flange، بسیار رایج است.
فلنج رزوهای
اتصال فلنج رزوهای، برای کاهش خطر نشتی و ایمن کردن اتصالات در خطوط لوله، بسیار کاربردی است. در واقع، رزوههای داخلی آن کمک میکنند تا این نوع اتصال، بر روی محیط بیرونی لوله پیچ شده و امکان نشتی را از بین ببرند. فلنجهای رزوهدار عمدتا در تاسیساتی استفاده میشوند، که به مونتاژ و جداسازی مکرر نیاز دارند؛ زیرا به راحتی جمع شده و از طریق شل و سفت کردن پیچ و مهره، میتوان آنها را باز و بسته کرد. بهتر است اتصالات فلنجی رزوهدار، برای فشار بالا به کار نروند.
فلنج کور
اگر در قسمتی از تاسیسات یا خطوط لوله، لازم باشد تا انتهای لوله پوشانده شده و یا آب بندی به شکل کامل انجام گیرد، باید از فلنج کور استفاده شود! این اتصال به عنوان یک شاخه عمل کرده، و از نشتی در خط لوله جلوگیری میکند که در نهایت، باعث افزایش ایمنی تاسیسات و محیط کار خواهد شد!
مزایا و معایب Flange Connections
اصلیترین هدف اتصالات فلنجی، محکم کردن و ایمن کردن لولهها، شیرها، پمپها و سایر تجهیزات درگیر در یک اتصال هستند. در ادامه، مزایای استفاده از انواع اتصال فلنجی را توضیح میدهیم:
- ایجاد اتصال محکم؛ فلنجها میتوانند قطعات را در محل یک مفصل، محکم کنند. برای ایجاد اتصال، یک فلنج باید بر روی محیط بیرونی لوله نصب گردد، و فلنج دیگر به طرف مقابل متصل میشود. این اتصالات، از طریق پیچ و مهره به یکدیگر محکم شده، و یک اتصال ایمن را ایجاد میکنند.
- ایجاد اتصالات با دوام؛ مهمترین مزیت Flange Connections، مقاومت بالا در برابر فشار، دما و نیروهای مقاومتی داخل سیستم است. با توجه به اینکه فلنجها، اتصالات جامد و صلب هستند، بنابراین فشارهای بالا یا تغییرات دمایی را که بین خطوط لوله یا تجهیزات ایجاد میگردند، میتوان به کمک این نوع اتصالات کنترل کرد.
- آب بندی تجهیزات صنعتی؛ هر گاه در تاسیسات صنعتی، نیاز به آببندی قوی باشد، از اتصال فلنج استفاده میشود. این اتصالات، ممکن است همراه با واشر یا بدون آن به کار روند؛ اما در هر حال، از نشت ناخواسته مایعات یا گازها در خطوط لوله و در محل اتصال، پیشگیری به عمل میآورند. وجود اتصالات فلنجی و آب بندی تاسیسات صنعتی، علاوه بر ایجاد ایمنی، از محیط زیست نیز حفاظت میکند.
- سهولت در مونتاژ و نگهداری؛ با استفاده از یک اتصال فلنجی، میتوان عملیات مونتاژ، اتصال و جداسازی لولهها یا تجهیزات با یکدیگر را به سرعت انجام داد! این قابلیت، زمانی مفید است که تاسیسات نیاز به تعمیر یا اصلاح داشته باشند. در این صورت، اپراتور میتواند قطعات را به سرعت از یکدیگر جدا کرده، و مجددا با استفاده از فلنجها آن را سر هم کند. سرعت بالای فلنجها در مونتاژ و جداسازی، برای تداوم و کارایی تولید بسیار مهم است.
- انعطاف پذیری؛ یکی از مهمترین مزایای اتصال فلنجی این است، که انتقال بین لولههای مختلف با قطرهای متنوع را فراهم میسازد. ضمن اینکه انواع فشار یا مواد را به راحتی منتقل میکنند. سازگاری و انعطاف پذیری اتصالات فلنجی نسبت به اتصالات مکانیکی، آنها را به یک گزینه کاربردی تبدیل میکند.
معایب Flange Connections
با اینکه فلنجها نسبت به اتصالات مکانیکی، مزایای بینظیری دارند، اما قبل از اقدام برای استفاده از اتصالات Flange در تاسیسات و تجهیزات صنعتی، لازم است معایب آنها را نیز بدانیم. برخی از این معایب عبارتند از:
- پرهزینه بودن عایق بندی اتصالات؛
- نیاز به فضای بیشتر برای استفاده از لولههای فلنجی؛
- دشواری استفاده برای تاسیسات زیرزمینی به دلیل صلب بودن.
این نکته را در نظر داشته باشید، که اگر چه هزینه اتصالات فلنجی نسبت به اتصالات مکانیکی گرانتر است، اما با توجه به دوام بالای این نوع تجهیزات، خرید آنها کاملا با صرفه خواهد بود.
جنس بدنه اتصالات فلنجی
پیش از این اشاره کردیم، که انواع اتصال فلنجی نسبت به شرایط مختلف، مانند دما و فشار بالا و یا تماس با مواد شیمیایی، مقاومت بالایی دارند؛ این مساله، به واسطه جنس بدنه اتصالات فلنجی است، که اغلب از فولاد ضد زنگ ساخته میشوند! البته مواد دیگری نیز در ساخت انواع فلنجها به کار میروند، که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- آلیاژهای نیکل؛
- اینکونل؛
- اینکلوی؛
- هاستلوی؛
- مونل؛
- فولاد کربن؛
- فولاد کربنی با عملکرد بالا؛
- فولاد؛
- فولاد ضد زنگ؛
- دوبلکس و سوپر دوبلکس.
شما میتوانید متناسب با نیاز خود، و با توجه به نوع تاسیسات و تجهیزاتی که دارید، فلنج مناسب را انتخاب نمایید. برای انتخاب بهترین اتصالات فلنجی سه ماده زیر را در نظر داشته باشید:
- فولاد کربن؛ این نوع فولاد، در برابر انواع مواد شیمیایی و ترک خوردگی ناشی از تنش، کاملا مقاوم و قوی است. به همین دلیل، در اتصال خطوط لوله و پشتیبانی قطعات مکانیکی، بسیار کاربردی خواهد بود.
- فولاد؛ این نوع آلیاژ، از کروم، مولیبدن و کربن ساخته میشود، که سهم کروم و مولیبدن بیشتر از کربن است! به همین دلیل، در برابر فشار و گرما، تحمل بسیار بالایی دارد. دقت کنید که مقاومت فولاد در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی، بسیار بیشتر از فولاد کربن است.
- فولاد ضد زنگ؛ ترکیب این نوع فولاد، شامل نیکل، کروم و مولیبدن است که وجود نیکل، یک امتیاز ویژه به حساب میآید. این نوع فولاد، در برابر خوردگی مقاوم است و به همین دلیل، در ساخت فلنجهای لوله در اندازههای مختلف کاربرد فراوانی دارد.
کاربردهای اتصالات فلنجی
اتصالات فلنجی، در اغلب صنایع از جمله کارخانههای صنعتی، تاسیسات پتروشیمی، تصفیهخانههای آب، کشتیسازی و صنعت نفت و گاز بسیار کاربردی هستند. در موارد غیرصنعتی، مانند طراحی کانال تهویه فست فود و کافی شاپ نیز میتوان از انواع فلنج با ضخامت مناسب، استفاده نمود.
اتصالات فلنجی، کمک میکنند تا تاسیسات و لولهها، به شکل کاملا ایمن و محکم به یکدیگر متصل شده و آب بندی گردند؛ ضمن اینکه با وجود مونتاژ، نگهداری، اتصال و جداسازی سریعِ این نوع اتصالات، اهمیت آنها در صنعت بسیار بیشتر از اتصالات مکانیکی خواهد بود.
چرا از اتصالات فلنجی استفاده کنیم؟
با کمک اتصالات فلنجی، میتوان ایمنی تجهیزات و تاسیسات صنعتی را به طور قابل توجهی افزایش داد. با توجه به استحکام و مقاومت بالای Flange Connections در مقابل خوردگی و نشتی، استفاده از آنها علاوه بر افزایش طول عمر تاسیسات و لولهها، به حفظ محیط زیست و ایمنی کارگران نیز کمک خواهد کرد. جهت دریافت مشاوره درباره اتصالات Flange، میتوانید با کارشناسان شرکت تهویه سازان صنعت کار تماس بگیرید.
منابع
https://www.gamak.com/en/what-is-a-flange-types-of-flanges-and-their-applications
