فلنج چیست و چند نوع فلنج داریم
از فلنج ها در مواقعی استفاده می شود که اتصال لوله ها نیاز به جداسازی داشته باشد. اینها عمدتاً در تجهیزات، شیرآلات و تخصص ها استفاده می شوند. در خطوط لوله خاصی که تعمیر و نگهداری یک ویژگی معمولی است، فلنج های شکست در فواصل زمانی مشخص ارائه می شوند. یک مفصل فلنجی از سه جزء مجزا و مستقل هر چند به هم مرتبط تشکیل شده است. فلنج ها، واشرها و پیچ و مهره ها. کنترل های ویژه ای در انتخاب و به کارگیری همه این عناصر برای دستیابی به یک اتصال ضد نشتی مورد نیاز است.
طبقه بندی فلنج ها به روش های مختلف به شرح زیر انجام می شود.
بر اساس اتصال لوله
فلنج ها را می توان بر اساس روش اتصال به لوله ها به صورت زیر طبقه بندی کرد.
فلنج سر خوردن –
فلنج های نوع Slip On توسط دو جوش فیله ای در داخل و خارج فلنج متصل می شوند. استحکام محاسبه شده از یک فلنج Slip On تحت فشار داخلی در حد دو سوم فلنج های Welding Neck است و عمر آنها در برابر خستگی حدود یک سوم طول عمر دومی است. به طور معمول، این فلنج ها از نوع آهنگری هستند و دارای هاب هستند. گاهی اوقات، این فلنج ها از صفحه ساخته می شوند و به همراه توپی ارائه نمی شوند. عیب فلنج این است که ترکیب فلنج و زانویی یا فلنج و سه راهی امکان پذیر نیست زیرا اتصالات نامگذاری شده انتهای مستقیم ندارند که به طور کامل در لغزش لغزنده باشد. روی فلنج.
فلنج جوش سوکت -
فلنج های جوش سوکت فقط با یک جوش فیله، فقط در خارج متصل می شوند و برای سرویس های شدید توصیه نمی شوند. اینها فقط برای خطوط با سوراخ کوچک استفاده می شوند. استحکام ساکن آنها برابر با فلنج های Slip On است، اما مقاومت خستگی آنها 50? بیشتر از فلنج های Slip On با دو جوش است. ضخامت لوله اتصال باید برای این نوع فلنج ها مشخص شود تا از ابعاد سوراخ مناسب اطمینان حاصل شود. در فلنج جوش سوکت قبل از جوشکاری باید بین فلنج یا اتصالات و لوله فاصله ایجاد شود. ASME B31.1 آماده سازی برای جوش (E) مونتاژ جوش سوکت می گوید: در مونتاژ اتصال قبل از جوشکاری، لوله یا لوله باید تا حداکثر عمق وارد سوکت شود و سپس تقریباً 1/16 اینچ (1.6 میلی متر) دورتر شود. از تماس بین انتهای لوله و شانه سوکت. هدف از خالی کردن کف در جوش سوکت معمولاً کاهش تنش پسماند در ریشه جوش است که می تواند در طول انجماد فلز جوش ایجاد شود. تصویر اندازه گیری X را برای شکاف انبساط نشان می دهد. نقطه ضعف فلنج جوش سوکت درست همان شکاف است که باید ایجاد شود. توسط محصولات خورنده و عمدتاً در سیستم های لوله فولادی ضد زنگ، ترک بین لوله و فلنج می تواند مشکلات خوردگی ایجاد کند. در برخی از فرآیندها این فلنج نیز مجاز نیست.
فلنج پیچ -
فلنجهای پیچدار یا رزوهدار در خطوط لولهای که نمیتوان جوشکاری انجام داد استفاده میشود. فلنج یا اتصالات رزوه ای برای سیستم لوله با ضخامت دیواره نازک مناسب نیست، زیرا برش نخ روی لوله امکان پذیر نیست. بنابراین، ضخامت دیواره ضخیمتری باید انتخاب شود. راهنمای لولهکشی ASME B31.3 میگوید:
در جایی که لوله فولادی رزوه می شود و برای سرویس بخار بالاتر از 250 psi یا برای سرویس آب بالای 100 psi با دمای آب بالاتر از 220 درجه فارنهایت استفاده می شود، لوله باید بدون درز باشد و دارای ضخامت حداقل برابر با جدول 80 ASME B36.10. Socket باشد. فلنج های جوشکاری و رزوه ای برای سرویس در دمای بالای 250 درجه سانتیگراد و زیر 45- درجه سانتیگراد توصیه نمی شود.
فلنج مفصل دامی –
هنگامی که لوله کشی از مواد گران قیمت باشد، از فلنج های مفصل Lap با انتهای خرد استفاده می شود. به عنوان مثال، در یک سیستم لوله فولادی ضد زنگ، فلنج فولاد کربنی را می توان اعمال کرد، زیرا فلنج با محصول موجود در لوله تماس نخواهد داشت. سرهای خرد به لولهها جوش داده میشوند و فلنجها روی همان شل نگه داشته میشوند. شعاع داخلی این فلنج ها پخ زده شده است تا شعاع انتهایی را پاک کند. این فلنج ها تقریباً مشابه فلنج های Slip On هستند، به استثنای شعاع در تقاطع سطح فلنج و سوراخ برای قرار دادن بخش فلنجی انتهای Stub. . توانایی نگهداشتن فشار آنها در مقایسه با فلنجهای Slip On کمی بهتر است و عمر خستگی مونتاژ تنها یک دهم فلنجهای Weld Neck است. بنابراین این اتصالات فلنجی در کاربردهای کم فشار و غیر بحرانی اعمال می شود.
فلنج گردن جوش
فلنج های گردن جوش چگونه ساخته می شود ساخته می شود اینجا کلیک کنید به راحتی به عنوان توپی مخروطی بلند شناخته می شوند که به تدریج از لوله یا اتصالات به ضخامت دیواره می رسد. توپی مخروطی بلند تقویت کننده مهمی را برای استفاده در چندین کاربرد شامل فشار بالا، دمای زیر صفر و/یا بالا فراهم می کند. انتقال صاف از ضخامت فلنج به لوله یا ضخامت دیواره اتصالات که توسط مخروطی ایجاد می شود، در شرایط خمش مکرر، ناشی از انبساط خط یا سایر نیروهای متغیر، بسیار سودمند است. بنابراین هیچ محدودیتی در جریان محصول وجود نخواهد داشت. این از تلاطم در مفصل جلوگیری می کند و فرسایش را کاهش می دهد. آنها همچنین توزیع استرس عالی را از طریق ارائه می دهند
فلنج های گردن جوش با جوش لب به لب به لوله ها متصل می شوند. اینها عمدتاً برای خدمات حیاتی که در آن همه اتصالات جوش نیاز به بازرسی رادیوگرافی دارند استفاده می شود. هنگام تعیین این فلنج ها، ضخامت انتهای جوش نیز باید به همراه مشخصات فلنج مشخص شود.
فلنج کور –
فلنجهای کور بدون سوراخ تولید میشوند و برای خالی کردن انتهای لولهها، شیرها و دهانه مخازن تحت فشار استفاده میشوند. با این حال، بیشتر این تنش ها از نوع خمشی نزدیک به مرکز هستند و از آنجایی که قطر داخلی استانداردی وجود ندارد، این فلنج ها برای کاربردهای دمایی با فشار بالاتر مناسب هستند.
فلنج کاهنده -
فلنج های کاهش دهنده برای اتصال بین اندازه های بزرگتر و کوچکتر بدون استفاده از کاهنده استفاده می شوند. در صورت کاهش فلنج، ضخامت فلنج باید از قطر بالاتر باشد. این فلنج ها معمولاً به صورت فلنج های کور، لغزنده، رزوه ای و گردنی جوشی هستند. آنها در تمام کلاس های فشار موجود هستند و جایگزین خوبی برای اتصال دو اندازه مختلف لوله هستند. اگر یک انتقال ناگهانی باعث ایجاد تلاطم ناخواسته مانند پمپ شود، نباید از این نوع فلنج استفاده کرد.
فلنج یکپارچه -
فلنج های یکپارچه آنهایی هستند که همراه با گردن نازل یا دیواره مخزن یا لوله ریخته می شوند، به صورت لب به لب به آن جوش داده می شوند، یا توسط سایر اشکال جوش قوسی یا گاز به گونه ای متصل می شوند که فلنج و گردن نازل یا مخزن یا لوله دیوار معادل سازه یکپارچه در نظر گرفته می شود. در ساخت و سازهای جوشی، گردن نازل یا دیواره مخزن یا لوله به عنوان یک هاب در نظر گرفته می شود. ضخامت فلنج های ریخته گری یکپارچه و جوش داده شده روی فلنج ها در اندازه های خاص متفاوت است.
بر اساس مواجهه
فلنج ها را نیز می توان بر اساس روکش ها به صورت زیر طبقه بندی کرد:
فلنج صورت برجسته (RF) –
فلنج Raised Face رایج ترین نوع مورد استفاده در کاربردهای کارخانه فرآیند است و به راحتی قابل شناسایی است. از آن به عنوان یک صفحه برجسته یاد می شود زیرا سطوح واشر بالای صفحه دایره پیچ و مهره بلند شده است. این نوع چهره امکان استفاده از ترکیب گسترده ای از طرح های واشر، از جمله انواع ورق حلقه مسطح و کامپوزیت های فلزی مانند زخم مارپیچی و انواع ژاکت دوبل را می دهد. هدف فلنج RF متمرکز کردن فشار بیشتر بر روی یک ناحیه واشر کوچکتر و در نتیجه افزایش قابلیت مهار فشار در اتصال است. برای فلنج های 150# و 300#، صفحه برجسته 1.6 میلی متر (1/16 اینچ) است و در ضخامت مشخص شده گنجانده شده است. برای امتیاز بالاتر، ضخامت فلنج شامل ضخامت صورت برجسته نمی شود. ضخامت صورت برجسته برای امتیاز بالاتر 6.4 میلی متر (1/4 اینچ) است. روکش معمولی صفحه فلنج برای فلنج های RF ASME B16.5 125 تا 250 µin Ra (3 تا 6 µm Ra) است.
فلنج صورت صاف (FF) –
فلنج Flat Face دارای یک سطح واشر در همان صفحه سطح دایره پیچ است. کاربردهایی که از فلنج های صفحه تخت استفاده می کنند اغلب مواردی هستند که در آنها فلنج جفت یا اتصالات فلنجی از یک ریخته گری ساخته می شود. فلنج های صفحه تخت هرگز نباید به فلنج های صورت برجسته متصل شوند. ASME B31.1 می گوید که هنگام اتصال فلنج های چدنی صفحه تخت به فلنج های فولادی کربنی، سطح برجسته روی فلنج فولاد کربنی باید برداشته شود و واشر تمام وجه لازم است. این برای جلوگیری از فنر شدن فلنج چدنی نازک و شکننده در شکاف ناشی از صفحه برجسته فلنج فولاد کربنی است.
اتصال نوع حلقه (RTJ) -
فلنج های Ring Type Joint معمولاً در خدمات فشار بالا (کلاس 600 و بالاتر) و/یا خدمات با دمای بالا بالای 800 درجه فارنهایت (427 درجه سانتیگراد) استفاده می شوند. آنها شیارهایی بر روی صورت خود دارند که واشرهای حلقه ای صندلی ها بریده شده است. فلنج ها زمانی که پیچ و مهره های سفت شده مهر و موم می شوند، واشر بین فلنج ها را به داخل شیارها فشرده می کنند، واشر را تغییر شکل می دهند تا تماس نزدیکی با داخل شیارها برقرار شود و یک مهر و موم فلز به فلز ایجاد می کند. فلنج RTJ ممکن است دارای یک صفحه برجسته با شیار حلقه ای باشد که در آن ماشین کاری شده است. این صورت برجسته به عنوان بخشی از وسیله آب بندی عمل نمی کند. برای فلنجهای RTJ که با واشر حلقهای مهر و موم میشوند، ممکن است صفحههای برجسته فلنجهای متصل و سفت شده با یکدیگر تماس پیدا کنند. در این حالت واشر فشرده بار اضافی فراتر از کشش پیچ را تحمل نمی کند، ارتعاش و حرکت نمی تواند واشر را بیشتر خرد کند و کشش اتصال را کاهش دهد.
واشرهای Ring Type Joint حلقه های آب بندی فلزی هستند که برای کاربردهای فشار بالا و دمای بالا مناسب هستند. واشرهای مفصلی نوع حلقه برای مهر و موم شدن با "تماس اولیه خط" یا عمل گوه زدن بین فلنج جفت و واشر طراحی شده اند. با اعمال فشار بر روی رابط مهر و موم از طریق نیروی پیچ، فلز "نرم تر" واشر به ساختار ریز مواد فلنج سخت تر جریان می یابد و یک مهر و موم بسیار محکم و کارآمد ایجاد می کند. بیشترین نوع مورد استفاده حلقه R است که مطابق با ASME B16.20 با فلنج های ASME B16.5، کلاس 150 تا 2500 ساخته شده است.
پیکربندی های هشت ضلعی
سطح مقطع هشت ضلعی دارای راندمان آب بندی بالاتری نسبت به بیضی است و واشر ترجیحی خواهد بود. سطوح آب بندی روی شیارهای مفصل حلقه باید به صورت صاف و تا 63 میکرو اینچ تکمیل شده و عاری از برجستگی ها، ابزارها یا علائم ناخوشایند باشد. هنگام اعمال نیروهای تراکم پذیر، آنها با یک تماس اولیه خط یا یک عمل گوه ای مهر و موم می شوند. سختی رینگ باید همیشه کمتر از سختی فلنج ها باشد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد واشر، بررسی کنید: مقدمه ای بر واشر.
زبان و شیار (T/G) –
یک صفحه فلنج دارای یک حلقه برجسته (زبان) است که روی صفحه فلنج ماشین کاری شده است در حالی که فلنج جفتی دارای یک فرورفتگی (شیار) منطبق بر روی صورت آن است. وجه زبانه و شیار این فلنج ها باید مطابقت داشته باشند. روکش های زبانه و شیار در هر دو نوع بزرگ و کوچک استاندارد شده اند. تفاوت آنها با نر و ماده در این است که قطرهای داخلی زبانه و شیار به سمت پایه فلنج امتداد نمی یابد، بنابراین واشر روی قطر داخلی و خارجی آن حفظ می شود. اینها معمولاً روی درپوش های پمپ و کلاه های سوپاپ یافت می شوند. اتصالات زبانه و شیار نیز دارای مزیتی هستند که به صورت خود تراز هستند و به عنوان مخزنی برای چسب عمل می کنند. مفصل روسری محور بارگذاری را در راستای مفصل نگه می دارد و نیازی به عملیات ماشینکاری عمده ندارد.
مرد و زن (M/F) -
با این نوع فلنج ها نیز باید مطابقت داشته باشند. یک صفحه فلنج دارای ناحیه ای است که فراتر از صفحه فلنج معمولی (نر) است. فلنج دیگر یا فلنج جفتی دارای یک فرورفتگی مطابق (ماده) است که روی صورت آن ماشین کاری شده است. صورت زن 3/16 اینچ عمق دارد، صورت مرد 1/4 اینچ ارتفاع دارد و هر دو صاف هستند. قطر بیرونی صورت زن برای قرار دادن و نگه داشتن واشر عمل می کند. روکش های نر و ماده سفارشی معمولاً در پوسته مبدل حرارتی برای کانال و پوشش فلنج ها یافت می شود. صورت زنانه و صورت مردانه صاف شده است. قطر بیرونی صورت زن برای قرار دادن و نگه داشتن واشر عمل می کند.
صفحات فلنج عمومی مانند RTJ، T&G و F&M هرگز نباید به یکدیگر پیچ شوند. دلیل این امر این است که سطوح تماس با یکدیگر مطابقت ندارند و هیچ واشر وجود ندارد که یک نوع در یک طرف و نوع دیگری در طرف دیگر داشته باشد.
بر اساس رتبه بندی فشار و دما
فلنج ها نیز بر اساس درجه دمای فشار در ASME B 16.5 به صورت زیر طبقه بندی می شوند.
150#
300#
400#
600#
900#
1500#
2500#
نمودارهای درجه بندی دمای فشار، در استاندارد ASME B 16.5، فشار گیج کاری بدون ضربه را مشخص می کند که فلنج می تواند در یک دمای خاص تحت آن قرار گیرد. فلنج ها می توانند فشارهای مختلفی را در دماهای مختلف تحمل کنند. با افزایش دما، درجه فشار فلنج کاهش می یابد. کلاس فشار نشان داده شده 150#، 300#، و غیره درجه بندی اولیه هستند و فلنج ها می توانند فشارهای بالاتری را در دماهای پایین تر تحمل کنند. ASME B 16.5 فشارهای مجاز برای مصالح مختلف ساختمانی را نسبت به دما نشان می دهد. ASME B16.5 استفاده از فلنج های 150# بالاتر از 400 درجه فارنهایت (200 درجه سانتیگراد) را توصیه نمی کند. کلاس فشار یا رتبه بندی فلنج ها به پوند داده می شود. نام های مختلفی برای نشان دادن یک کلاس فشار استفاده می شود. به عنوان مثال: 150 پوند یا 150 پوند یا 150 # یا کلاس 150، همه معنیها یکسان هستند.
بر اساس فینیش صورت
دو نوع پرداخت روی روکش ها انجام می شود.
پرکاربردترین پوشش سطح فلنج، زیرا عملاً برای تمام شرایط خدمات معمولی مناسب است. تحت فشار، صفحه نرم از یک واشر در این پوشش تعبیه می شود که به ایجاد مهر و موم کمک می کند و سطح بالایی از اصطکاک بین سطوح جفت ایجاد می شود. پوشش این فلنج ها توسط یک ابزار دماغه گرد با شعاع 1.6 میلی متر با نرخ تغذیه 0.8 میلی متر در هر دور تا 12 اینچ ایجاد می شود. برای سایزهای 14 اینچ و بزرگتر، پرداخت با ابزار دماغه گرد 3.2 میلی متری با تغذیه 1.2 میلی متر در هر دور ساخته می شود.
فلنج صاف پایان –
این پایان هیچ علامت بصری آشکار ابزار را نشان نمی دهد. این روکشها معمولاً برای واشرهایی با روکشهای فلزی مانند روکشهای دوبل، فولاد مسطح و فلز موجدار استفاده میشوند. سطوح صاف برای ایجاد مهر و موم با هم جفت می شوند و برای ایجاد مهر و موم به صافی وجه های مقابل بستگی دارند. این امر معمولاً با ایجاد سطح تماس واشر توسط یک شیار مارپیچی پیوسته (گاهی به آن فونوگرافیک) که توسط یک ابزار دماغه گرد با شعاع 0.8 میلیمتر با سرعت تغذیه 0.3 میلیمتر در هر دور با عمق 0.05 میلیمتر ایجاد میشود، به دست میآید. این منجر به زبری بین Ra 3.2 و 6.3 میکرومتر (125 - 250 میکرو اینچ) می شود.
پایان دندانه دار –
این همچنین یک شیار مارپیچی پیوسته یا فونوگرافیک است، اما با پایان بندی استوک متفاوت است زیرا شیار معمولاً با استفاده از یک ابزار 90 درجه ایجاد می شود که هندسه "V" با دندانه های زاویه دار 45 درجه ایجاد می کند. دندانه های ارائه شده روی روکش می تواند متحدالمرکز یا مارپیچ (فونوگرافیک) باشد. هنگامی که سیال حمل شده دارای چگالی بسیار کم است و می تواند مسیر نشتی را از طریق حفره پیدا کند، دندانه های متحدالمرکز برای پوشش صورت اصرار دارند. سرات