فلنج ها از قطعات بسیار مهم برای متصل کردن قسمت های مختلف مورد استفاده در لوله کشی هستند. کاربرد فلنج در صنایع مختلف بسیار گسترده بوده و بر خلاف انتظار تنها محدود به لوله کشی های ساختمان و نیروگاه ها نمی شود. به دلیل کاربرد وسیع فلنج ها و انواع مختلفی که دارند، انتخاب فلنج و خرید فلنج مناسب برای استفاده مورد نظر در صنعت، بسیار دارای اهمیت است.
در ابتدا به این پرسش پاسخ می دهیم که فلنج چیست؟ تعریف فلنج را به زبان ساده می توان در ادامه مشاهد کرد.
فلنج ها در دسته ی اتصالاتی هستند، که خطوط لوله انتقال (با هر نوع سیال) را به یکدیگر متصل می کنند. فلنج ها در کنار اتصال خطوط لوله به یکدیگر، قابلیت متصل کردن شیرآلات را به لولههای جوش داده شده، دارند. فلنج ها قطعاتی معمولا فولادی به شکل دیسک هستند که به راحتی از هم جدا می شوند و دارای انواع مختلفی نیز هستند. در فلنج برای اینکه از نشتی سیال جلوگیری شود، از درزبند (Gasket) استفاده می شود که خود انواع مختلفی دارد.
در اینجا لازم است به این پرسش پاسخ دهیم که فلنج ها از چه جنسی ساخته می شوند؟
به طور معمول جنس فلنج ها بر حسب لوله ای که قرار است به آن متصل شوند، مشخص می گردد. به عبارتی می توان گفت مواد اولیه تولید هر دو یکسان است. با علم به این نکته، جنس فلنج ها معمولا از فولاد و آلیاژهای آهنی مثل چدن، استیل و … است.
و در این بخش به این پرسش پاسخ دهیم که مزیت اتصال فلنجی چیست؟
از جمله قابلیت های مفید فلنج می توان اتصال لوله به تجهیزات لوله کشی دیگر مانند لرزه گیر، شیرآلات، پمپ و … را نام برد. مهم ترین مزیت فلنج ها قابلیت اتصال ساده آن ها است که می توان به راحتی آن ها را باز یا بسته کرد و این مزیت باعث تفاوت اصلی فلنج ها با سایر روش های اتصال و کاربرد فلنج در صنایع مختلف می شود.
در ادامه این مطلب نگاه عمیقی به کاربرد فلنج در صنایع مختلف می اندازیم. همان طور که پیش تر اشاره شد، کاربرد فلنج بسیار گسترده بوده و محدود به یک صنعت خاص نیست. پیش از بررسی کاربرد های فلنج در صنایع مختلف، با کلاس بندی فلنج ها و انواع آن ها آشنا خواهیم شد.
اتصالات به وسیله فلنج می توانند دارای قابلیت های تحمل فشار و ابعاد متفاوتی باشند. به منظور یکسان سازی فاکتور های مختلف مربوط به فلنج ها، کلاس بندی های فشاری و استاندارد های ابعادی خاصی به وجود آمده اند که در ادامه آن ها را معرفی می کنیم.
مطابق این استاندارد فلنج های فولادی و آلیاژ های آن به كلاس های 150، 300، 400، 600، 900، 1500 و 2500 تقسیم بندی می شوند كه این اعداد ماكزیمم فشار برحسب PSI هستند. فلنج ها در حداكثر دمای مجاز می توانند این مقدار فشار را تحمل كنند. همچنین، هر 1 PSI معادل 6.9 کلیو پاسکال است.
استاندارد مورد نظر برای فلنج ها بر اساس PN مطابق DIN 2527 است. در این استاندارد فلنج هایی با قابلیت تحمل فشار 10 بار، 16 بار، 20 بار و … وجود دارد.
فلنج های منطبق بر این نوع استاندارد، دارای قابلیت تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروه ANSI هستند. فلنج ها بر اساس کلاس بندی فشار مطابق استاندارد API (6A-6B-6BX) به كلاس های 2000، 3000، 5000، 10000 و 15000 تقسیم می شوند.
فلنج قطعه ایی دیسکی شکل است که نوعی مرسوم از اتصال به شمار می رود و معمولا به صورت جفت، برای اتصال دادن لوله ها، شیرآلات و دستگاه ها استفاده می شود.
فلنج ها بر اساس ویژگی ظاهری، کاربرد و نحوه اتصالشان به لوله یا قطعه مورد استفاده در صنایع لوله کشی انواع مختلفی دارند. در ادامه به معرفی تعدادی از انواع فلنج ها پرداخته ایم.
حال پس از آشنایی با انواع مختلف فلنج و استاندارد های موجود برای آن، به مبحث اصلی این مطلب یعنی کاربرد فلنج می رسیم. کاربرد فلنج در صنعت بسیار گسترده و وسیع است و در این مطلب تنها امکان اشاره به صورت خلاصه به موارد کاربرد فلنج وجود دارد. کاربرد عمومی و کلی فلنج در واقع متصل نمودن لوله ها به سایر تجهیزات و اقلام مرتبط با پایپینگ مانند تجهیزات ابزار دقیق، ضربه گیر ها، مخازن تحت فشار، شیرآلات، کمپرسور، پمپ و … است.
در این بخش به توضیح کاربرد فلنج در صنایع مختلف می پردازیم و با کاربردهای وسیع فلنج آشنا می شویم.
کاربرد فلنج در صنعت نفت و گاز به علت کاربرد گسترده و استفاده زیاد از لوله و لوله کشی زیاد است چرا که در خطوط لوله کشی نفت و گاز، استفاده از اتصالات مناسب دارای اهمیت بالا است. در این صنعت از فلنج های مختلفی استفاده می شود که از این میان می توان : فلنج گلو دار جوشی، کور، لبه دار، جوشی محفظه ای، دنده ای و روکار را نام برد. این فلنج ها برحسب نوع کاربری در بخش های مختلف این صنعت به کار می روند.
صنایع مواد غذایی استفاده بالایی از خطوط لوله کشی و تجهیزات اتصال دارند. از آن جایی که تجهیزات مورد استفاده در این صنعت باید قوانین بهداشتی سخت گیرانه ای را رعایت کنند، نیاز به خطوط لوله ای دارند که در مقابل خوردگی و آلودگی های سطحی مقاومت بالایی داشته باشند. همچنین مطلوب است که امکان تعویض، بررسی و تعمیرات قسمت های مختلف به راحتی فراهم باشد که اتصالات فلنجی این امکان را فراهم می کنند.
همان طور که اشاره شد، برای رعایت اصول بهداشتی، نیاز است تا لوله ها، مخزن های نگهدارندی مواد، تجهیزات موجود در خطوط لوله به صورت مداوم و مرتب بررسی و ضدعفونی شوند. دلیل مناسب بودن اتصالات فلنجی این است که قابلیت جداسازی ساده دارند و در اتصال آن ها جوشکاری وجود ندارد. عدم استفاده از جوشکاری، احتمال بالای خوردگی در لوله ها در محل جوش را به همراه ندارد.
امروزه به صورت رایج از سیستم های خلا در صنایع مختلف استفاده می شود. از کاربردهای تحقیقاتی و آزمایشگاهی گرفته تا کاربرد های روزمره مانند جاروبرقی. در این سیستم ها کاربرد فلنج خلا (Vacuum flange) در انتهای تیوب، متصل کردن محفظه های مختلف و پمپ های خلا به یکدیگر است که بسیار دارای اهمیت است.
نکته مهم در دکل های مخابراتی این است که ابزار استفاده شده در ساخت این دکل ها باید توانایی تحمل وزن چند تنی این مجموعه را داشته باشند. نکته جالب توجه این است که در اتصال بخشهای مختلف دکل ها از فلنج ها استفاده می شود. نوع دیگری از فلنجها که فلنج هدایت کننده امواج هستند نیز در این صنعت استفاده می شود. کاربرد فلنج هدایت کننده امواج در دکل های مخابراتی، به عنوان متصل کننده بخشهای مختلف آنتنها است.
فلنج در تجهیزات پزشکی و بیمارستانی نیز کاربرد فراوان دارد. از آنجایی که کپسول های اکسیژن در تعداد زیاد به منظور کمک به تنفس بیمارها استفاده میشوند باید به امنیت آن ها توجه بسیار داشت. احتمال نشتی یا انفجار کپسول اکسیژن از جمله خطراتی است که وجود دارد و در هنگام انتخاب کپسول لازم به توجه است.
کاربرد فلنج در کپسول های اکسیژن بسیار مفید است. در این کپسول ها در قسمت انتهایی از فلنج استفاده میشود تا احتمال بروز خطرات نشتی و انفجار، کاهش داده شود.
در سیستم های به کار رفته برای آتشنشانی (سیستم اطفا حریق) آب و در برخی مواقع دیگر سیالات با فشار بسیار بالا جریان دارند. همچنین تجهیزات مورد استفاده برای اطفا حریق عموما در مجاورت دماهای بالا قرار میگیرند. به دلیل مجاورت این سیستم ها با فشار ها و دما های بالا استفاده از ابزاری که بتواند این شرایط دشوار را تحمل کند دارای اهمیت است. کاربرد فلنج در شیر های آتشنشانی، اتصالات لولهها و شیرهای باز و بسته کردن آب است و فلنج بسیار در این صنعت کاربردی است.
کاربرد فلنج به طور کلی در سیستم های انتقال سیالات و انواع خطوط لوله کشی و به صورت گسترده در لوله های انتقال آب میباشد. جنس فلنج با توجه به فاکتور های مختلفی از جمله سیالی که در آن جریان دارد، فشار کاری خط لوله و … تعیین میگردد. فلنج ها به علت دارا بودن مزیت های بسیار از جمله: نشتی بسیار کم سیال، مقاومت در برابر خوردگی و نصب و جداسازی آسان دارای اهمیت و کاربرد های فراوان در صنایع مختلف از جمله صنعت آب و فاضلاب دارند.