معرفی و بررسی انواع فلنج در صنعت پایپینگ

به دلیل تنوع و پیچیدگی سیستم‌های پایپینگ، استفاده از تجهیزات و اتصالات مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است تا کارایی، ایمنی، و پایداری این سیستم‌ها تضمین شود. در این میان، فلنج ها به عنوان یکی از اجزای کلیدی در اتصالات پایپینگ معرفی می‌شوند. آن‌ها به عنوان نقاطی برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر و به تجهیزات مختلف عمل می‌کنند و نقش مهمی در ایجاد ارتباطات مکانیکی و هیدرولیکی بالا دارند. فلنج‌ها با فراهم آوردن امکان جداسازی و دسترسی آسان به بخش‌های مختلف سیستم پایپینگ، تعمیر و نگهداری را تسهیل می‌کنند. همچنین، انتخاب و استفاده صحیح از فلنج‌ها برای تضمین ایمنی در برابر فشار و دماهای بالا، جلوگیری از نشتی و خرابی‌های احتمالی، و تأمین کارایی مطلوب سیستم‌ها بایستی مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، به بررسی انواع فلنج در پایپینگ، استانداردهای مرتبط، و نکات مهم در استفاده از آن‌ها  خواهیم پرداخت و اهمیت این تجهیزات در عملکرد بهینه و ایمن سیستم‌های لوله‌کشی را بررسی خواهیم کرد.

معرفی فلنج‌های پرکاربرد در صنعت پایپینگ

1. فلنج اسلیپون (Slip-On Flange)

فلنج اسلیپون (Slip-On Flange) از پرکاربردترین انواع فلنج در پایپینگ به شمار می‌آیند که به‌خوبی بر روی لوله‌ها قرار می‌گیرند و سپس با جوشکاری در دو نقطه (بالا و پایین فلنج) به آن متصل می‌شوند. این نوع فلنج به دلیل نصب آسان و سرعت اجرای بالا، به‌طور گسترده‌ای در سیستم‌های کم‌فشار استفاده می‌شود. با این حال، مقاومت آن در برابر فشارهای بالا کمتر از فلنج‌های جوشی (Weld Neck) است، بنابراین توصیه می‌شود در کاربردهایی که نیاز به ایمنی و استحکام بیشتر دارند، به‌همراه پروفیل جوش قوی‌تری استفاده شود.

فلنج اسلیپون براحتی بر روی انتهای لوله‌ها نصب می‌شود چون به گونه‌ای طراحی شده است که لوله در آن فرومی‌رود و سپس با جوشکاری در محل اتصال ثابت می‌شود. فلنج اسلیپون به علت دارا بودن گسکت یا واشر، نصب و کارکرد ساده‌ای دارد و در سیستم‌های رایج و تقریبا کم‌فشار استفاده می‌شود. به نقل از سایت keysanco

2. فلنج گلودار (Weld Neck Flange)

فلنج‌های گلودار (Weld Neck Flange) از مقاوم‌ترین انواع فلنج در پایپینگ به شمار می‌آیند که دارای طراحی خاصی هستند که آن‌ها را به لوله می‌چسبانند و برای جوشکاری به لوله‌ها طراحی شده‌اند. این فلنج‌ها معمولاً دارای گردن بلند و کانال داخلی مستقیم هستند که باعث توزیع یکنواخت فشار می‌شود و از ایجاد تنش‌های غیرضروری جلوگیری می‌کند. به‌دلیل توانایی پذیرش فشارهای بالا و شرایط دماهای شدید، فلنج‌های گلودار معمولاً در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به کار می‌روند. همچنین، این فلنج‌ها به دلیل استحکام و قابلیت تحمل بارهای دینامیکی، از نظر ایمنی در برابر نشتی نیز بسیار موثر هستند. فرآیند نصب این فلنج‌ها نیاز به دقت بالا و مهارت‌های جوشکاری دارد تا از ایجاد نقص‌های احتمالی که می‌تواند منجر به نشت یا شکست در سیستم‌های لوله‌کشی شود، جلوگیری کند. 

3. فلنج کور (Blind Flange)

فلنج‌های کور (Blind Flange) نوعی فلنج بدون سوراخ هستند که برای مسدود کردن انتهای لوله‌ها یا منافذی که نیازی به جریان سیال ندارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فلنج‌ها به‌ویژه در پروژه‌های نگهداری و تعمیرات بسیار مفید هستند، زیرا امکان انجام تست‌های فشار را فراهم می‌کنند و از نشت سیالات جلوگیری می‌نمایند. فلنج‌های کور معمولاً در سیستم‌های کاری فشار بالا و دما بالا به‌کار می‌روند و باید به‌درستی طراحی و نصب شوند تا ایمنی سیستم به‌خوبی حفظ شود. فلنج کور به طور معمول از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ ساخته می‌شود. 

4. فلنج دنده‌ای (Screwed Flange)

فلنج‌های دنده‌ای (Screwed Flange) به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که با استفاده از پیچ و مهره به لوله‌ها متصل می‌شوند. این نوع فلنج‌ها به‌ویژه برای کاربردهایی که نیاز به نصب و جداسازی مکرر دارند، بسیار مناسب هستند. نصب این فلنج‌ها سریع و آسان است و معمولاً برای فشارهای کم و در سیستم‌هایی که نیاز به جداسازی و تعمیر دوره‌ای دارند، به کار می‌روند همچنین، فلنج‌های دنده‌ای به‌خاطر قابلیت جداسازی آسان و عدم نیاز به جوشکاری، در مواردی که از قابلیت جابجایی یا تغییر مسیر سیالات استفاده می‌شود، محبوبیت دارند.

5. فلنج ساکت (Socket Weld Flange)

فلنج‌های ساکت (Socket Weld Flange) در جایی به کار می‌روند که لوله درون فلنج قرار گرفته و سپس جوشکاری می‌شوند. این نوع فلنج‌ها معمولاً در سیستم‌های با قطر کوچک، همچون لوله‌های فشار بالا و مکان‌های با فضای محدود، استفاده می‌شوند. فلنج‌های ساکت دارای مزیت‌هایی از جمله استحکام بالا و جلوگیری از نشتی هستند، اما به دلیل نیاز به فضای کافی برای جوشکاری، در کاربردهای خاص باید با احتیاط استفاده شوند. این فلنج‌ها اغلب در صنایع شیمیایی و نفت و گاز به کار گرفته می‌شوند.

6. فلنج لپ جوینت (Lap Joint Flange)

فلنج‌های لپ جوینت (Lap Joint Flange) به‌دلیل طراحی خاص خود، امکان چرخش و تنظیم مناسب را دارند و در مواقعی که نیاز به جداسازی مکرر وجود دارد، بسیار مفید هستند. این نوع فلنج‌ها بنابراین برای استفاده در سیستم‌هایی با لوله‌های ضعیف‌تر یا در مواقعی که نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر است، مناسبند. نصب و جداسازی آسان این فلنج‌ها، به ویژه در مناطق پرکاربرد مثل صنایع دریایی و پتروشیمی، از مزایای این نوع فلنج‌ها به شمار می‌آید.

7. فلنج کاهنده (Reducing Flange)

فلنج‌های کاهنده (Reducing Flange) برای کاهش اندازه لوله‌ها طراحی شده‌اند. این فلنج‌ها به‌طور معمول در جاهایی که نیاز به تبدیل قطر لوله است، مورد استفاده قرار می‌گیرند و بهینه‌سازی جریان سیال را فراهم می‌آورند. فلنج‌های کاهنده در بسیاری از کاربردهای صنعتی به‌ویژه در پتروشیمی‌ها و پالایشگاه‌ها، برای بهینه‌سازی طراحی سیستم‌های پایپینگ حائز اهمیت هستند. با توجه به ساختار خاص آن‌ها، این فلنج‌ها به‌راحتی می‌توانند در ترکیب با سایر اتصالات لوله استفاده شوند.

8. فلنج افزاینده (Expanding Flange)

فلنج‌های افزاینده (Expanding Flange) درست برعکس فلنج‌های کاهنده طراحی شده‌اند و به‌منظور افزایش اندازه لوله‌ها به کار می‌روند. این نوع فلنج‌ها به سادگی امکان اتصال لوله‌های با قطر بزرگ‌تر را در سیستم‌های پایپینگ فراهم می‌کنند و در پروژه‌های صنعتی که نیاز به تغییر اندازه لوله در حین کار دارند، کاربرد زیادی دارند. این قابلیت انعطاف‌پذیری به مهندسان این امکان را می‌دهد که از طراحی‌های بهینه‌تری در سیستم‌های پایپینگ بهره‌برداری کنند.

9. فلنج عینکی (Spectacle Blind Flange)

فلنج‌های عینکی (Spectacle Blind Flange) طراحی منحصر به فردی دارند و می‌توانند به‌صورت دستی جریان سیال را مسدود یا آزاد کنند. این نوع فلنج‌ها غالباً به‌عنوان ابزارهایی برای جداسازی موقت و امن بین دو قسمت از سیستم پایپینگ استفاده می‌شوند. طراحی عینکی این فلنج‌ها به اپراتورها اجازه می‌دهد تا به سرعت و به‌راحتی اقدام به تغییر وضعیت کنند. این فلنج‌ها به‌ویژه در صنایع نفت و گاز و در نقاطی که نیاز به ایمنی و کارایی بالا است، کاربرد دارند.

جدول مقایسه ای انواع فلنج در پایپینگ

راهنمای انتخاب فلنج در صنعت پایپینگ

 اولین گام در انتخاب فلنج در صنعت پایپینگ، شناسایی نوع سیالی است که قرار است در سیستم جریان داشته باشد. سیالات ممکن است شامل مایعات، گازها، یا بخارات باشند و این امر تأثیر زیادی بر انتخاب نوع و مواد فلنج دارد. توجه به خواص شیمیایی سیال، مانند خورندگی و دما، برای انتخاب مواد مناسب فلنج ضروری است. برای سیالات خورنده، انتخاب فلنج‌های از جنس فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی الزامی است. فشار کاری سیستم (فشار عملیاتی) باید به دقت بررسی شود. فلنج‌ها بر اساس کلاس‌های فشار (مانند کلاس 150، 300، 600 و…) طراحی شده‌اند و انتخاب فلنج متناسب با فشار عملیاتی خاص اهمیت دارد. دمای کاری نیز یک عامل کلیدی است. برخی از فلنج‌ها در دماهای بالا یا پایین نمی‌توانند عملکرد مناسبی داشته باشند. حتماً دمای حد مجاز فلنج و نوع جوشکاری مورد نیاز را بررسی کنید. متریال فلنج باید براساس نیاز سیستم انتخاب شود. فلنج فولادیب رای استفاده‌های عمومی مناسب هستند قابلیت جوشکاری بالا دارند و فلنجهای فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) برای محیط‌های خورنده با دمای بالا کاربرد دارند و برعکس آن، فلنج چدنی برای محیط غیر خورنده مناسب است.  یکی از عوامل کلیدی دیگر در انتخاب فلنج، گسکت مورد استفاده است. مواد گسکت باید با نوع سیال، دما و فشار سیستم هماهنگ باشد. گسکت‌های نرم، فلزی و کامپوزیتی گزینه‌های متداول هستند.در مجموع انتخاب فلنج باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی و ملی انجام شود تا اطمینان حاصل شود که فلنج‌ها قادر به تحمل شرایط مختلف کاری هستند. از این رو بهتر است پیش از انتخاب نوع فلنج، با مهندسان و متخصصان مجرب مشاوره کنید. 

• تکنولوژی های نوین در صنعت ساخت فلنج

1. فناوری‌های CAD و CAM

• طراحی پیشرفته: نرم‌افزارهای طراحی به کمک رایانه (CAD) به مهندسان این امکان را می‌دهند که طرح‌های دقیق و بهینه‌سازی‌شده‌ای برای فلنج‌ها ایجاد کنند. این نرم‌افزارها قابلیت شبیه‌سازی شرایط دما و فشار را دارند و به طراحی مناسب کمک می‌کنند.
• تولید به کمک رایانه (CAM): با استفاده از نرم‌افزارهای CAM، فرآیند تولید فلنج‌ها به‌صورت خودکار و با دقت بالا انجام می‌شود. این امر همچنین منجر به کاهش خطاهای انسانی و افزایش دقت در برش، جوشکاری و نصب می‌شود.

2. فناوری‌های تولید افزایشی (Additive Manufacturing)

• چاپ سه‌بعدی: استفاده از تکنولوژی چاپ سه‌بعدی (3D Printing) در تولید فلنج‌ها به ویژه در صنعت هوافضا و صنایع پزشکی رو به افزایش است. این فناوری به ساخت اشکال پیچیده، کاهش وزن و استفاده از مواد خاص کمک می‌کند.
• کاهش ضایعات: در مقایسه با روش‌های سنتی تولید، چاپ سه‌بعدی ضایعات کمتری تولید می‌کند و می‌تواند مواد جدید و کارآمدتر را مورد استفاده قرار دهد.

3. مواد جدید و پیشرفته

• آلیاژهای هوشمند: توسعه آلیاژهای هوشمند که می‌توانند به تغییرات دما و فشار واکنش نشان دهند، باعث افزایش مقاومت و کارایی در کاربردهای خاص می‌شود.
• مواد کامپوزیتی: استفاده از مواد کامپوزیتی به‌عنوان جایگزینی برای فلزات در ساخت فلنج‌ها، به دلیل ویژگی‌های سبک و مقاوم در برابر خوردگی رو به گسترش است.

4. فرآیندهای جوشکاری نوین

• جوشکاری لیزری: در این فرآیند از لیزر برای جوش دادن فلنج‌ها استفاده می‌شود که می‌تواند سرعت و دقت بیشتری را فراهم کند. جوشکاری لیزری به ویژه در کاربردهای حساس و ظریف بسیار مؤثر است.
• جوشکاری با قوس الکتریکی: پیشرفت‌های جدید در تکنیک‌های جوشکاری با قوس الکتریکی نیز باعث بهبود کیفیت جوش و سرعت تولید شده است.

5. تکنولوژی‌های تست و بازرسی

• تست نشت با استفاده از گازهای خاص: استفاده از گازهای بی‌خطر برای شناسایی نشتی در فلنج‌ها، که به دقت و سرعت انجام آزمایش‌ها کمک می‌کند.
• تکنیک‌های بازرسی غیرمخرب: مانند تست رادیوگرافی، اولتراسونیک و مغناطیسی که برای شناسایی عیوب و مشکلات در فلنج‌ها و اتصالات استفاده می‌شود، می‌تواند به بهبود کیفیت کمک کند.

6. مدیریت داده و اینترنت اشیاء (IoT)

• جمع‌آوری داده‌های عملیاتی: با استفاده از سنسورها و تکنولوژی‌های IoT، داده‌های مرتبط با فشار، دما و وضعیت کارکرد فلنج‌ها به‌صورت آنلاین جمع‌آوری و بررسی می‌شود. این اطلاعات می‌توانند به بهینه‌سازی عملکرد و پیشگیری از مشکلات کمک کنند.
• تحلیل داده‌ها: تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده می‌تواند به شناسایی الگوهای ناهنجار و مسائل بالقوه در کارکرد سیستم‌های پایپینگ کمک کند.

7. استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی

• شبیه‌سازی رفتار فلنج‌ها: نرم‌افزارهای شبیه‌سازی به مهندسان این امکان را می‌دهد که رفتار فلنج‌ها را تحت شرایط مختلف بررسی کنند. این ابزارها به طراحی بهینه و انتخاب آگاهانه مواد و روش‌های نصب کمک می‌کنند.

در پایان لازم به ذکر است برای دریافت لیست قیمت انواع فلنج ویژه پایپینگ و همین طور خرید فلنج از یک مرکز تخصصی و معتبر میتوانید با کارشناسان فروش هایپر تجهیزات صنعتی کیسان تماس بگیرید: 021267050114. در این مرکز انواع فلنج ویژه صنعت پایپینگ، با گارانتی و تضمین کیفیت و قیمت رقابتی ارائه می‌گردد و با درخواست مشتری محترم، پیش‌فاکتور  صادر می‌شود و ارسال به سراسر ایران نیز در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام می‌پذیرد.