1. مقدمه‌ای بر فلنج‌ها
فلنج‌ها عبارتند از قطعاتی از فولاد یا فلز که برای اتصال لوله‌ها، وسایل، دستگاه‌ها و مخازن به همدیگر استفاده می‌شود. فلنج‌ها معمولا در قطرهای مختلفی ساخته می‌شوند و به عنوان اجزای مهمی در صنعت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مهمترین ویژگی فلنج‌ها این است که به راحتی قابل جداسازی و نصب هستند. این ویژگی باعث می‌شود که به راحتی بتوان آنها را جایگزین کرد و به دلیل زودخستگی و خرابی لوله‌ها در صنعت، به جای تعمیر و تعویض لوله‌ها، فلنج‌ها قرار داده شوند.
فلنج‌ها در طیف وسیعی از مواد ساخته می‌شوند که از جمله آنها عبارت‌اند از فولاد، استیل، آلومینیوم، نیکل، مس، برنج و غیره. هر کدام از این مواد برای کاربردهای خاص خود مورد استفاده قرار می‌گیرند.
استفاده از فلنج‌ها به دلیل مزیت‌هایی مانند نصب و جداسازی آسان و قابلیت تعویض به راحتی در صنعت‌های مختلف گسترش یافته است. امروزه هر چه در صنعت بزرگتر شود، استفاده از فلنج نیز ضروری می‌شود.
2. تعریف و مفهوم فلنج
فلنج، اجزای مهم و ضروری در ساختمان مخازن، خطوط لوله‌ها و تجهیزات صنعتی و مصرفی می‌باشد. فلنج‌ها در واقع قطعاتی است که برای اتصال دو قسمت لوله یا تجهیزات به یکدیگر به کار می‌روند. این اتصال به صورت محکم و مستحکم از طریق پیچ و مهره بوسیله فلنج‌ها صورت می‌گیرد.
فلنج‌ها به دو نوع متفاوت تقسیم می‌شوند: فلنج کور و فلنج گشاد. فلنج کور به یک صفحه مسطح شبیه مهره شبیه است. این نوع فلنج برای بستن محفظه‌ی عنصر استفاده می‌شود و در مواقعی که اتصال به دست نخورده باشد بر روی فلنج کور پیچ می‌خورد. فلنج گشاد نیز به شیب‌های گوناگونی قرار می‌گیرد با این حال، هدف اتصال فلنج‌ها از یکدیگر و ایجاد ارتباط بین لوله‌ها در بیشتر موارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فلنج ساخته شده از مواد متنوعی همچون فولاد، استیل و فیبر نیز تولید می‌شود. همچنین فلنج‌ها از نوع گوناگونی برای دمای مختلف و فشار بالا تولید می‌شوند. اندازه‌ی سوراخ این فلنج‌ها نیز برای اندازه‌ی خط و فشار کاری آن با توجه به استانداردهای مختلف متفاوت می‌باشد. به طور کلی می‌توان گفت فلنج‌ها از اجزای بسیار مهم و اساسی در ایجاد اتصالات فشار قوی و امن هستند.
3. انواع فلنج
فلنج‌ها در صنعت لوله‌کشی جهت اتصال لوله‌ها و تجهیزات به هم به کار می‌روند و به دو دسته فلنج‌های صنعتی و فلنج‌های تزریقی تقسیم می‌شوند. فلنج‌های صنعتی به دو دسته فولادی و غیر فولادی (پلاستیکی، FRP و کامپوزیتی) تقسیم می‌شوند. هر یک از انواع فلنج‌ها به منظور مقاومت به فشار، انتقال بار و مقاومت در برابر خوردگی طراحی شده‌اند.
فلنج‌های فولادی بیشتر به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار در صنعت لوله‌کشی به کار می‌روند. وجود چرخه حرارتی، خوردگی، وزن بالا و همچنین هزینه‌های بالای تولید این نوع فلنج‌ها باعث شده است که فلنج‌های غیر فولادی مانند فلنج‌های پلاستیکی و FRP نیز برای برخی موارد مثل اتصالات آب و فاضلاب به کار رود. فلنج‌های پلاستیکی سبک و مقاوم در برابر خوردگی هستند و راحتی در نصب و حمل و نقل نیز دارند و فلنج‌های FRP به دلیل وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی و خستگی استفاده‌های بیشتری در صنعت ساختمانی دارند.
فلنج‌های تزریقی نیز به دو نوع آرام‌ساز و پروازی تقسیم می‌شوند. فلنج‌های آرام‌ساز جهت کاهش صدا و ارتعاشات از بین رفته‌اند که در محل‌هایی مثل بیمارستان‌ها، آشپزخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. فلنج‌های پروازی به دلیل مهار انفجارات و احتیاج به جلوگیری از گسترش حریق روی شبکه‌های لوله‌کشی که در مناطق خطرناک است، استفاده می‌شوند.
بنابراین، صنعت لوله‌کشی در تولید انواع مختلف فلنج‌ها به کار می‌روند که هر کدام دارای ویژگی‌های خاص و مناسب برای مورد استفاده خود هستند.
4. مزایا و معایب استفاده از فلنج‌ها
فلنج‌ها از قطعات مهم در صنعت است که در اتصالات لوله‌ها به کار می‌روند. به دلیل نقاط قوت و ضعف خود، از مزایای و معایبی برخوردارند که در ادامه به تفصیل توضیح داده می‌شود:
مزایای استفاده از فلنج‌ها:
1- قابلیت جداکردن و افزایش دسترسی به محیط‌های داخلی لوله‌ها
2- قابلیت تعویض و اصلاح اتصالات به راحتی و بدون نیاز به تخریب و از دست رفتن کیفیت محصول
3- ایجاد اتصالاتی مستقیم، قوی و محکم که برای اتصالات پایدار و با دوام استفاده می‌شود
4- سهولت در نصب و اجرا که برای کاهش هزینه‌های زمان و کار نیز موثر است.
معایب استفاده از فلنج‌ها:
1- وجود خطر نشت آب و روغن به دلیل دقت و استفاده نکردن درست از درپوش‌ها و غلط انتخاب خود از فلنج‌های ساخته شده.
2- مشکلات در ایجاد اتصالات به لوله‌هایی که از جنس متفاوتی تهیه شده باشد.
3-مشکلات ترمودینامیکی مثل کشش و گسترش حرارتی که احتمال شکست در فلنج‌های ضعیف را افزایش می‌دهد.
4- نیاز به نگهداری های مرتب مربوط به کنترل خوردگی.
بنابراین، اگرچه فلنج‌ها مزایایی از جمله قابلیت تعویض و اصلاح در اتصالات به راحتی، و قابلیت جداکردن و افزایش دسترسی را در اختیار ما قرار می‌دهند، اما با در نظر گرفتن معایب آنها نیز باید دقت شود تا خرابی و اتلاف فرآیند تولید رخ ندهد.
5. کاربردهای فلنج در صنعت
فلنج‌ها یکی از مهمترین اجزای سیستم‌های انتقال مواد در صنایع مختلف مانند نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع غذایی هستند. این اجزا به دو بخش اصلی تقسیم می‌شوند که شامل محفظه‌ها و پروانه‌ها هستند که در طول انتقال موادی که در فلنج قرار می‌گیرد نقش اساسی دارند. فلنج‌ها با توجه به نوع مواد، فاصله، فشار و حجم مدیریت شده، باید در طول زمان و با دقت بیشتری تعویض شوند.
استفاده از فلنج‌ها در انتقال مواد باعث می‌شود تا در معرض آسیب‌ها و خرابی‌های محتمل به دلیل انتقال مواد در بین تجهیزات قرار نگیرد و سلامت خط انتقال حفظ شود. با افزایش ارتباطات بین کشورها، صنایع جهانی برای نگهداری و تعمیر سیستم‌ها از فلنج‌های کیفی برای تضمین کیفیت کارخانه‌ها استفاده می‌کنند.
یکی از مهمترین کاربردهای فلنج‌ها در صنایع پتروشیمی است. این صنعت از سیستم‌های انتقال جهت جابجایی ماده رنگی، شیمیایی و پلیمری استفاده می‌کند. در این صنعت، فلنج‌ها به‌عنوان قطعات اصلی در ارتباط مستقیم با لوله‌های انتقال و روشن‌گری هستند و باید با دقت بالا نصب و تعویض شوند.
کاربرد دیگری که فلنج‌ها در سطح جهانی قابل توجه دارند، در ساختمان‌های بزرگ است که از سیستم‌های انتقال برق برای تأسیسات خود استفاده می‌کنند. فلنج‌ها در این صنایع به عنوان بخشی از سیستم‌های انتقال برق، مانند لوله‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نهایتاً، صنایع مختلف برای اجرای سیستم‌های انتقال مختلف، استفاده از فلنج‌های کیفی نیاز دارد. علاوه بر این، با توجه به تنوع بیشتری که در خود دنیای صنعت دیده می‌شود، فلنج‌ها باید به صورت دقیق و شایان ثقت باشند تا ضمانت کیفیت در زمینه جابجایی و انتقال مواد فراهم شود.
6. استفاده از فلنج در اتصالات لوله‌ها
اتصالات لوله‌ها در بسیاری از صنایع از جمله صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و … بسیار مهم هستند. یکی از مهمترین اجزای اتصال لوله‌ها، فلنج است.
فلنج، قطعه‌ای است که در سر و ته لوله قرار می‌گیرد. این قطعه دارای سوراخ‌های مرکزی می‌باشد که در آن ها پیچ ها قرار می‌گیرند و به وسیله آنها لوله‌ها به یکدیگر وصل می‌شوند. فلنج با توجه به نوع لوله و محتوای آن می‌تواند از مواد مختلفی نظیر فولاد، استیل، پلی‌پروپیلن، آلومینیوم، برنز و … ساخته شود.
مزیت استفاده از فلنج در اتصالات لوله‌ها این است که قابلیت تعویض و یا تعمیر لوله‌ها را فراهم می‌کند. در صورت دسترسی به فلنج، عمل تعویض و تعمیر لوله بدون نیاز به خارج کردن کل اتصال امکان پذیر است. همچنین، استفاده از فلنج، ارتباط بین لوله‌های مختلف را به راحتی برقرار می‌کند.
برای انتخاب مناسب‌ترین فلنج برای هر نوع لوله، باید به عوامل مختلفی نظیر قطر لوله، فشار، دما، نوع ماده، ویژگی‌های شیمیایی و مکانیکی و … توجه کرد. به علاوه، مراجعه به منابع معتبر در این زمینه می تواند به پیدا کردن بهترین راه حل برای اتصالات لوله‌ها کمک کند.
در کل، استفاده از فلنج در اتصالات لوله‌ها به دلیل مزایایی مانند قابلیت تعویض و تعمیر لوله، ارتباط بین لوله‌های مختلف و قابلیت تنظیم فشار و دما بسیار رایج و مفید است.