در سیستم لوله کشی و پایپینگ برای اتصال و نگهداری تجهیزات از فلنجهای استیل کمک میگیرند. البته قطعات زیادی دیگری وجود دارد ولی کارایی و ویژگیهای فلنجهای استیل نسبت به قطعات دیگر ریشتر بوده و برتری آن را افزایش میدهد. فلنج استیل در برابر رطوبت محیطهای قلیایی و اسیدی مقاومتر بوده و عمر طولانی تری دارد. در ادامه مقاله همراه ما باشید تا به بررسی جامع فلنجهای استیل، متریال آنها، روشهای ساخت، سایزها، کلاس و ردهبندی و استانداردهای مرتبط بپردازیم.
آنچه در این مطلب میخوانید :
فلنج استیل چیست؟
در سیستمهای لوله کشی و تایپینگ برای اتصال لولهها یا اتصال تجهیزات مختلف به لولهها احتیاج به ابزار کاربردی است که آن را با نام فلنج میشناسند. فلنج ها با آلیاژهای مختلفی تولید میشود ولی بهترین نوع آلیاژ از نظر کارشناسان فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل است. چون در استنسیل استیل از افزودنیهایی مانند کروم و نیکول به کار میرود بنابراین مهمترین خاصیت آن خاصیت ضد خوردگی، ضد زنگ زدگی و دوام بالا است. فلنجهای استیل به وسیله پیچ و مهره به لولهها و تجهیزات متصل شده و اتصال قوی و محکمی را فراهم میکنند. در واقع برای مواردی که نمیتوان جوشکاری انجام داد فلنج استیل گزینه بهتری بوده و نصب و باز و بسته کردن مکرر آنها هیچ صدمهای به آن وارد نمیکند. فلنجها در سیستمهای لولهکشی برای انتقال مایعات، گازها و مواد جامد کاربرد دارند.
متریال فلنجهای استیل چیست؟
فلنجهای استیل از آلیاژهای مختلف فولاد ضد زنگ ساخته میشوند. این آلیاژها شامل درصدی از کروم و نیکل هستند. از رایجترین متریال فلنج استیل میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- استنلس استیل 304 با 18% کروم و 8% نیکل است.
- استنلس استیل 316 علاوه بر کروم و نیکل، دارای مولیبدن نیز است و اکثراً در صنایع دریایی و شیمیایی کاربرد دارند.
- استنلس استیل 321 برای مواردی به کار برده میشود که احتیاج به جوشکاری است چون میتوان این قطعه را به راحتی جوشکاری کرد.
- استنلس استیل 410 برای تولید شیرآلات و تجهیزات صنعتی کاربرد دارد.
روشهای ساخت فلنجهای استیل چیست؟
فلنجهای استیل به سه روش مختلف از جمله فلنج تولید شده از ورق فلزی، فلنج ریختهگری و فلنج فورج تولید میشوند. در روش فلنج فورج، از مقاطع فلز فورج استفاده میکنند و فلنج را با تراشکاری تولید و عرضه میکنند. برای این کار ماده اولیه فلنج را در قالب فورج میریزند. فعل و انفعالات لازم را بر قالب اعمال میکنند تا شکل کلی فلنج به دست آید. استاندارد مربوط به فلنجهای فورج ASTM A105 است. روش تولید و متریالهایی که برای تولید فلنج فوج به کار میرود به اندازهای با کیفیت است که جزو مقاومترین و بهترین فلنجها شناخته شده و برای سختترین شرایط کاری از آن استفاده میکنند.
فلنج ریختهگری جز ضعیفترین فلنجها شناخته شده و اغلب برای مصارف خطوط آب و فاضلاب، یا تایپینگ شهری در دما و فشارهای محیطی کاربرد دارند. متریال اصلی فلنج ریختهگری چدن بوده و با عملیات ریختهگری تولید میشود. البته بر روی آن تراشکاریهایی انجام میدهند ولی میزان تخلخل و ترک در این فلنچها بیش از حد بوده از این نوع فلنج در شرایط سخت صنعتی استفاده نمیکنند. چون ریسکهای انفجار و خطرات جانی را افزایش میدهد.
فلنج تولید شده از ورق فلزی احتیاج به دستگاههای خاصی ندارد و این قطعه را مستقیماً با تراشکاری بر روی ورقه فلزی پیاده سازی میکند. استاندارد مربوط به این روش استاندارد pn است. چون بعد از تراشکاری عملیات نوردکاری را بر روی ورق فلزی انجام میدهند بنابراین نسبت به فلنج ریختهگری مقاومتر است. با این حال مقاومت آن نسبت به فلنج فوج کمتر بوده برای استفاده در شرایط دما و فشار کم تا متوسط گزینه اقتصادی هستند.
سایز فلنجهای استیل بر اساس استاندارد چیست؟
برای مشخص کردن سایز فلنجهای استیل ترکیبی از اعداد و حروف به کار میرود. ترکیب این اعداد و حروف را با نام سایز نامی Nominal Size میشناسند. مطالعه سایز نامی به تکنسینها کمک میکند تا فلنجهای استیل همسایز با لولهها را انتخاب کرده و برای اتصال لولهها دچار مشکل نشوند. اگر بخواهیم سایز فلنجها را بر اساس اینچ مشخص کنیم، رایجترین سایزها شامل 1/2 اینچ، 1 اینچ، 2 اینچ و… است. ولی این سایزبندی در سیستم متریک متفاوت بوده و معمولاً فلنجها را بر اساس میلیمتر مشخص میکنند که شامل 20 میلیمتر، 50 میلیمتر، 100 میلیمتر و… است.
کلاس و رده بندی فلنجها چگونه تعیین میشود؟
استانداردهای مختلفی برای فلنچها ارائه شده و بر اساس آن کلاسها و ردهبندی فلنجها تعیین میشود. منظور از کلاس و ردهبندی فلنجهای استیل، نشان دهنده میزان فشاری است که هر فلنج میتواند آن را تحمل کند. هرچه کلاس فلنج بیشتر باشد میزان فشاری که میتواند تحمل کند بیشتر است. در واقع برای صنایع و لوله کشیهای صنعتی تحت فشار از کلاسهایی مانند ۲۵۰۰ استفاده میکنند تا فشار بیشتری را تحمل کند.
طبق استاندارد ASME B16.5، کلاسهایی که برای فلنجها تعریف کردهاند شامل 150، 300، 400، 600، 900، 1500 و 2500 است. البته انتخاب کردن این نوع کلاسها برای یک نیتسینها گاهی سطح و چالش برانگیز است. در استاندارد ASME B16.5 جداولی از شرایط محیطی را تعبیه کردهاند که فلنج باکلاس و راندمان خاص میتواند در این محدوده دما و فشار کارایی بیشتری از خود نشان دهد.
اگر بخواهیم با یک مثال توضیح دهیم معمولا در دماهای ۳۰۰ درجه سانتیگراد فلنج باکلاس ۹۰۰ فشار را توصیه میکنند چون این فلنج میتواند نزدیک به ۱۲۶ بار را تحمل کند. ولی اگر باد وارده بیشتر از ۱۳۰ باشد حتماً فلنج ۱۵۰۰ انتخاب شود تا بار وارده، صدمهای به لوله کشی وارد نکند.
- کلاس و راندمان در استاندارد DIN با نامهای متفاوتی ردهبندی میشوند. در این جدول کلاس فلنج استیل با نامهای PN6 PN10، PN16، PN25، PN40 و PN64 تعریف میشود.
- در استاندارد API ردهبندی فلنج استیل با اعداد و ارقام 2000، 3000، 5000، 10000 و 15000 شناسایی میشوند.
نتیجهگیری
فلنجهای استیل از اجزای کلیدی و مهم در سیستمهای لولهکشی و پایپینگ، هستند مهندسین و تکنسینها برای اتصال و نگهداری لولهها و تجهیزات به یکدیگر از فلنجهای استیل فورج استفاده میکنند چون مقاومت بیشتری در برابر فشار و بار دارد. در این مقاله با روشهای مختلف ساخت فلنجهای استیل، سایزها و کلاسهای مختلف آنها، و استانداردهای مرتبط آشنا شدیم. آشنایی با متریال و نوع استاندارد فلنجها به مهندسین و تکنسینها کمک میکنند تا بهترین قطعه را برای پروژه انتخاب کنند.