فلنج (Flange) یکی از اجزای مهم در صنعت لوله‌کشی و مهندسی است که به منظور اتصال لوله‌ها، شیرآلات و تجهیزات دیگر به کار می‌رود. فلنج‌ها به دلیل ساختار و عملکرد خاص خود، به مهندسان و تکنسین‌ها امکان می‌دهند که اتصالات لوله‌ها و دیگر تجهیزات را با سرعت و ایمنی بیشتری انجام دهند. در این مقاله، به بررسی مفهوم فلنج، انواع مختلف آن، کاربردها و نکات مهم در انتخاب و خرید فلنج پرداخته می‌شود.
۱. فلنج چیست؟
فلنج یک قطعه‌ی دیسکی‌شکل است که عمدتاً برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر یا به تجهیزات و سیستم‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلنج‌ها در انتهای لوله نصب می‌شوند و با استفاده از پیچ و مهره به فلنج‌های دیگر یا تجهیزات متصل می‌شوند. این قطعات به عنوان یکی از پرکاربردترین اجزای اتصالات لوله‌ای در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و صنایع شیمیایی شناخته می‌شوند.
استفاده از فلنج به این دلیل است که امکان اتصال و جدا کردن سریع و ایمن لوله‌ها را فراهم می‌کند. در سیستم‌هایی که نیاز به تعمیر و نگهداری دوره‌ای دارند، فلنج‌ها به دلیل قابلیت جداسازی راحت بدون نیاز به قطع کامل سیستم بسیار مفید هستند.
۲. انواع فلنج
فلنج‌ها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند. انتخاب نوع مناسب فلنج بستگی به نوع کاربرد، شرایط عملیاتی و استانداردهای مورد نیاز دارد. در ادامه به بررسی مهم‌ترین انواع فلنج می‌پردازیم:
فلنج گردن‌دار (Weld Neck Flange)
فلنج گردن‌دار یا Weld Neck Flange یکی از پرکاربردترین انواع فلنج‌هاست که دارای یک گردن استوانه‌ای شکل است. این نوع فلنج با استفاده از جوشکاری به لوله متصل می‌شود و به دلیل طراحی خاص خود، مقاومت بالایی در برابر فشار و دماهای بالا دارد. فلنج گردن‌دار بیشتر در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فلنج اسلیپ‌آن (Slip-On Flange)
فلنج Slip-On به گونه‌ای طراحی شده که به راحتی روی لوله قرار می‌گیرد و سپس با جوشکاری ثابت می‌شود. این فلنج به دلیل نصب آسان و هزینه کمتر نسبت به فلنج‌های گردن‌دار، در پروژه‌هایی که نیاز به تحمل فشار و دمای متوسط دارند، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فلنج کور (Blind Flange)
فلنج کور یا Blind Flange به منظور مسدود کردن انتهای لوله‌ها یا تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع فلنج برخلاف فلنج‌های دیگر، بدون سوراخ مرکزی است و به همین دلیل برای جلوگیری از جریان سیال در لوله‌ها کاربرد دارد. فلنج‌های کور معمولاً در پایان خط لوله‌ها و یا در نقاطی که نیاز به دسترسی در آینده وجود دارد، استفاده می‌شوند.
فلنج دنده‌ای (Threaded Flange)
فلنج دنده‌ای یا Threaded Flange برای لوله‌هایی که قابلیت جوشکاری ندارند، استفاده می‌شود. این فلنج دارای دنده‌های داخلی است که لوله به‌صورت پیچی به آن متصل می‌شود. این نوع فلنج بیشتر در سیستم‌های با فشار کم و دماهای پایین کاربرد دارد.
فلنج لپ‌جوانت (Lap Joint Flange)
فلنج Lap Joint بیشتر برای سیستم‌هایی که نیاز به جداسازی مکرر دارند، استفاده می‌شود. این فلنج به همراه یک نگهدارنده به لوله متصل می‌شود و در مواقعی که باید به‌صورت دوره‌ای قطعات جدا شوند، کاربرد دارد.
فلنج سوکت‌ولد (Socket Weld Flange)
فلنج سوکت‌ولد دارای یک فرورفتگی است که لوله در داخل آن قرار می‌گیرد و سپس با جوشکاری ثابت می‌شود. این نوع فلنج معمولاً در لوله‌کشی‌هایی که نیاز به فشار بالا دارند و قطر لوله‌ها کوچک است، استفاده می‌شود.
کاربردهای فلنج
فلنج‌ها در صنایع مختلفی کاربرد دارند و برای اتصال، مسدود کردن، تغییر مسیر و کنترل جریان سیال در سیستم‌های لوله‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر به برخی از کاربردهای مهم فلنج در صنایع مختلف اشاره می‌شود:
صنایع نفت و گاز
در صنایع نفت و گاز، فلنج‌ها به‌طور گسترده برای اتصال لوله‌ها، تجهیزات فشارقوی و مخازن به کار می‌روند. فلنج‌ها در این صنایع باید توانایی تحمل فشارها و دماهای بالا را داشته باشند.
پتروشیمی و صنایع شیمیایی
در صنایع پتروشیمی، فلنج‌ها برای اتصال خطوط انتقال مواد شیمیایی به کار می‌روند. به دلیل شرایط محیطی خاص در این صنایع، فلنج‌ها باید از جنس مقاوم در برابر خوردگی و فشار بالا باشند.
آب و فاضلاب
فلنج‌ها در سیستم‌های انتقال آب و فاضلاب به منظور اتصال لوله‌ها و تجهیزات تصفیه آب به کار می‌روند. در این سیستم‌ها از فلنج‌های ساده‌تر و ارزان‌تر استفاده می‌شود.
صنایع غذایی و داروسازی
در صنایع غذایی و داروسازی که نیاز به رعایت استانداردهای بهداشتی بالا وجود دارد، فلنج‌ها برای اتصال لوله‌های استیل و تجهیزات استریل به کار می‌روند.
نیروگاه‌ها و صنایع انرژی
در نیروگاه‌ها و سیستم‌های تولید انرژی، فلنج‌ها برای اتصال تجهیزات تولید و انتقال انرژی به کار می‌روند. این فلنج‌ها باید توانایی تحمل شرایط عملیاتی سخت را داشته باشند.
جنس فلنج‌ها
فلنج‌ها از جنس‌های مختلفی ساخته می‌شوند که هر کدام متناسب با نوع کاربرد و شرایط عملیاتی انتخاب می‌شوند. مهم‌ترین جنس‌های فلنج عبارت‌اند از:
فلنج‌های فولادی
فلنج‌های فولادی به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دماهای بالا، یکی از پرکاربردترین انواع فلنج‌ها هستند. این فلنج‌ها بیشتر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی استفاده می‌شوند.
فلنج‌های استیل ضد زنگ (Stainless Steel)
فلنج‌های استیل ضد زنگ به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، در صنایع غذایی، داروسازی و سیستم‌های انتقال مواد شیمیایی کاربرد دارند.
فلنج‌های چدنی
فلنج‌های چدنی به دلیل قیمت پایین و مقاومت نسبی در برابر خوردگی، در سیستم‌های آب و فاضلاب و همچنین در صنایع با فشار کم کاربرد دارند.
فلنج‌های آلیاژی
برخی فلنج‌ها از آلیاژهای خاصی مانند نیکل، مس یا تیتانیوم ساخته می‌شوند که برای شرایط خاص مانند دماهای بسیار بالا یا محیط‌های خورنده استفاده می‌شوند.
استانداردهای فلنج
فلنج‌ها باید بر اساس استانداردهای جهانی تولید و تست شوند. برخی از مهم‌ترین استانداردهای فلنج عبارت‌اند از:
استاندارد ASME/ANSI
این استاندارد یکی از پرکاربردترین استانداردها در تولید فلنج‌ها است که توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا تدوین شده است. این استاندارد شامل مشخصات فنی مربوط به ابعاد، فشار و دما است.
استاندارد DIN
این استاندارد آلمانی نیز برای فلنج‌های صنعتی به کار می‌رود و به‌طور گسترده در اروپا و خاورمیانه استفاده می‌شود.
استاندارد BS
استاندارد British Standard برای تولید فلنج‌های مورد استفاده در صنایع مختلف در بریتانیا تدوین شده است.
نکات مهم در انتخاب و خرید فلنج
انتخاب و خرید فلنج نیازمند دقت و توجه به چندین فاکتور مهم است که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:
نوع کاربرد
قبل از خرید فلنج، باید نوع کاربرد خود را مشخص کنید. بسته به نوع سیال، فشار و دمای محیط، فلنج مناسب را انتخاب کنید.
جنس فلنج
فلنج‌ها از مواد مختلفی ساخته می‌شوند و باید با توجه به محیط عملیاتی و نوع سیال، جنس مناسب را انتخاب کنید. برای محیط‌های خورنده، فلنج‌های استیل ضد زنگ و برای سیستم‌های آب و فاضلاب، فلنج‌های چدنی انتخاب خوبی هستند.
استانداردها
اطمینان حاصل کنید که فلنج‌های انتخابی شما با استانداردهای بین‌المللی (ASME، DIN، BS) مطابقت دارند.
قیمت و کیفیت
در هنگام خرید، باید به تعادل بین قیمت و کیفیت توجه کنید. انتخاب فلنج‌های با کیفیت ممکن است هزینه بیشتری داشته
باشد، اما در طولانی مدت از خرابی و نیاز به تعمیرات جلوگیری می‌کند.
تحمل فشار و دما
فلنج‌ها باید توانایی تحمل فشار و دمای مورد نیاز سیستم را داشته باشند. انتخاب فلنج با کلاس فشار مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.