تعریف فلنج
فلنج یک پیوستگی دو قطعه لوله به یکدیگر است که به وسیله یک مهره اتصال می‌یابند. این قطعات معمولا به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قطر داخلی و خارجی لوله‌های پیوسته را حفظ کنند و به راحتی قابل جداسازی باشند. فلنج‌ها از جنس‌های مختلف فلزی شامل فولاد و آلومینیوم، کامپوزیت‌ها، PVC و ... ساخته شده‌اند.
استفاده از فلنج در صنایع مختلفی از جمله نفت، گاز، مواد شیمیایی و صنایع پزشکی رایج است. فلنج‌ها به دلیل دارا بودن امکان تنظیم فشار و دما در اتصال‌های لوله‌های طولانی، ایده‌آل برای استفاده در فرایندهای صنعتی هستند. همچنین، فلنج‌ها به عنوان یک گزینه هزینه-کمتر و سریع-تر برای اتصال لوله‌ها در معاملات ساختمانی نیز استفاده می‌شوند.
فلنج‌ها معمولاً بر اساس استانداردهای جهانی مانند استاندارد ANSI (American National Standards Institute) و DIN (Deutsches Institut für Normung) طراحی و تولید می‌شوند. همچنین، فلنج‌ها دارای انواع مختلفی مانند فلنج برشی، فلنج جوشی، فلنج گلوداری و ... هستند. برای اطمینان از اتصال درست و بی‌خطر فلنج، باید از مهره‌های با کیفیت و پیچ‌گوشتی حرفه‌ای استفاده شود.
استفاده از فلنج در صنعت
استفاده از فلنج در صنعت به عنوان یک اتصال سریع و ساده می تواند بسیار مفید و کارآمد باشد. فلنج ها عمدتاً برای اتصال لوله ها به یکدیگر یا اتصال یک لوله به یک تجهیز استفاده می شوند. این اتصالات معمولاً بارهای بالایی را برداشت می کنند و قابلیت تحمل فشار بالا را دارند.
فلنج ها به طور کلی به دو نوع بسته و گشوده تقسیم می شوند، یعنی فلنج هایی که دارای سوراخ و پیچ هستند و برای نصب و خارج کردن جزء بکار گرفته می شوند، و فلنج هایی که پایه باغبانی دارند و معمولاً برای اتصال دائمی لوله ها به یکدیگر استفاده می شوند.
از جمله مزایای استفاده از فلنج در صنعت می توان به سرعت و سهولت نصب اشاره کرد. این اتصالات به سرعت و به سادگی نصب می شوند و در صورت نیاز می توانند با سرعت بیشتری تعویض شوند. همچنین، در صورت نوسانات در فشار یا دما، فلنج ها قابل تنظیم هستند و به راحتی می توانند تنظیم شوند تا از خرابی لوله ها جلوگیری شود.
بنابراین، می توان گفت که استفاده از فلنج در صنعت یکی از راه های بسیار کارآمد برای ایجاد اتصالات لوله ها و تجهیزات است. این روش سرعت و سهولت نصب، خرابی کمتر در صورت نوسانات فشار یا دما و امکان تنظیم اتصال را داراست. بنابراین، استفاده از فلنج در صنعت به عنوان یک راه حل سریع و کارآمد جهت ایجاد اتصالات لوله ها و تجهیزات است.
نوع‌های فلنج
فلنج یکی از قطعاتی است که برای اتصال دو قطعه لوله و یا اتصال لوله به تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود. فلنج‌ها از جنس فلزاتی مانند فولاد ساخته شده‌اند و دو نوع فلنج وجود دارد: فلنج لوله‌ای و فلنج تجهیزات.
نوع اول، فلنج لوله‌ای، شامل سه نوع اصلی است که به‌ترتیب دارای نام‌های شلف، گلویی و کور هستند. فلنج لوله‌ای شلف دارای یک لبه داخلی صاف و یک لبه بیرونی شلف دار با تیغه‌های قرار گرفته بر روی لبه آن است. این نوع فلنج بیشتر برای اتصال دو قطعه لوله با قطرهای مشابه استفاده می‌شود. فلنج لوله‌ای گلویی دارای دو لبه شلف دار است که آنها برای اتصال دو قطعه لوله با قطرهای مختلف استفاده می‌شود. در نهایت، فلنج لوله‌ای کور بر روی یکی از سرهای لوله قرار گرفته و پس از جوشکاری، اتصال لوله به شیلنگ یا تجهیزات صنعتی صورت می‌گیرد.
نوع دوم، فلنج تجهیزات، نیز دارای سه نوع اصلی است که به‌ترتیب دارای نام‌های کور، گلویی و بالشتک می‌باشند. فلنج تجهیزات کور شبیه به فلنج لوله‌ای کور است با این تفاوت که یک طرف آن برای اتصال به تجهیزات صنعتی صاف و یک‌طرف دیگر برای اتصال به لوله بادومی شده است. فلنج تجهیزات گلویی نیز از دو قسمت تشکیل شده است که یکی برای اتصال به تجهیزات صنعتی و دیگری برای اتصال به لوله ساخته شده است. در نهایت، فلنج تجهیزات بالشتک دارای یک لوله کوتاه است که به تجهیزات صنعتی متصل می‌شود.
با توجه به این که فلنج‌ها در صنایع مختلفی همچون نفت و گاز، شیمیایی، آب و فاضلاب و ... به کار می‌روند، شکل، اندازه، ضخامت، جنس و سایر خصوصیات آنها بسته به نوع صنعتی بودند کاربردی دارد. به همین علت، شناخت دقیق انواع فلنج‌ها و استفاده از آنها درست و بهینه، برای ایمنی و کارایی بالای سیستم‌های صنعتی بسیار حیاتی است.
ابعاد و اندازه‌گیری فلنج‌ها
یکی از مهم‌ترین عناصر فلنج در کاربردهای صنعتی، اندازه‌گیری هایی است که در ابعاد فلنج‌ها صورت می‌گیرند. فلنج‌ها از دو قسمت تشکیل می‌شوند: برجستگی‌های حاشیه‌ای به نام لبه و همچنین قسمت داخلی فلنج که برای پیوند دو اتصال به کار می‌رود.
در نظر داشته باشید که روش اندازه‌گیری فلنج بسیار حساس و اهمیت دارد و به همین دلیل لازم است که فلنج‌ها با دقت بسیار بالا اندازه‌گیری شوند. ابعاد فلنج‌ها در واقع بر اساس دو نوع اندازه‌گیری تعیین می‌شوند: ابعاد داخلی و ابعاد خارجی.
ابعاد داخلی فلنج‌ها برای تحریک مواد و محصولاتی که در داخل آنها قرار می‌گیرند، استفاده می‌شوند. این نوع اندازه‌گیری معمولاً با استفاده از نوارهای اندازه‌گیری صورت می‌گیرد. در این روش، اندازه داخلی فلنج به صورت دقیق و با دقت بسیار بالا، با نوار اندازه‌گیری اندازه گرفته می‌شود.
از سوی دیگر، ابعاد خارجی فلنج‌ها مهم ترین ابعاد آنها برای نصب و پیوند آنها با دیگر سیستم‌ها هستند. برای اندازه‌گیری این نوع ابعاد، معمولاً از روش‌های ساده‌تری همچون اندازه گیری باهمراهی با سیم و راه اندازی فلنج برای تطابق با سیم ها استفاده می‌شود. در این روش، اندازه خارجی فلنج با دقت و با بالاترین حد دقت اندازه‌گیری مورد بررسی قرار می‌گیرد و در نتیجه فرآیند نصب و پیوند فلنج از دقت بسیار بالایی برخوردار خواهد بود.
نحوه نصب فلنج‌ها
نصب فلنج‌ها یا اتصالات فلنجی، یکی از مهم‌ترین قسمت‌های کار پایپینگ محسوب می‌شود و توجه خاصی به جزئیات و نکات فنی در نصب و استفاده این محصولات به‌کار رفته می‌شود. در ادامه به نحوه نصب فلنج‌ها و چگونگی ایجاد اتصالات فلنجی می‌پردازیم.
به طور کلی، فلنج‌ها به صورت زنجیره‌ای به‌کار می‌روند و به کمک پیچ و مهره با هم تصاعد شده و بسته می‌شوند. اما قبل از نصب فلنج‌ها از اهمیت آنها و دقت لازم در اجرای کار خبر دار شویم. ابتدا لازم است فلنج‌هایی که قرار است نصب شوند بررسی شوند و متناسب با نوع پایپینگ و شرایط کاری که در آن به‌کار می‌روند انتخاب شوند. همچنین تمیز کردن اجزای پایپینگ مورد نیاز است تا بر روی فلنج‌ها ناپایداری وجود نداشته باشد.
پس از تمیز کردن پایپینگ، فلنج‌های مورد نیاز بر روی پایپینگ قرار داده می‌شوند. در صورت نیاز، مهره‌های پانچ، پیچ‌های همسایه و دوشاخه‌های لازم جهت بسته شدن فلنج‌ها باید آماده شوند. بعد از اینکه فلنج‌ها همگی قرار داده شدند، مهره‌های همسایه و دوشاخه‌های روی فلنج‌ها قرار داده شده و با بکارگیری آلن مناسب بسته می‌شوند. از آنجایی که فلنج‌ها زنجیره‌ای به کار می‌روند، بسته شدن یک فلنج بر روی پایپینگ به‌خوبی نمی‌تواند انجام شود مگر آنکه فلنج بعدی نیز نصب شود و مهره‌ها و دوشاخه‌ها بسته شوند.
در نهایت لازم است توجه داشت که پس از پایان اجرای کار و بسته شدن فلنج‌ها، بررسی‌های لازم جهت اطمینان از استحکام و کیفیت اتصالات انجام شود. این شامل بررسی نوسانات فشار، رفتار فلنج و کیفیت بسته شدن مهره‌ها و دوشاخه‌های مورد استفاده می‌شود. با این کارها این امر مطمئن می‌شود که اتصالات فلنج‌ها مطابق با استانداردهای فنی و با کیفیت مناسبی بر روی پایپینگ نصب شده است.
جوش‌های فلنج
جوش‌های فلنج به نوعی جوش‌هایی هستند که بر روی وصله‌های فلنج مورد استفاده قرار می‌گیرند و به کمک آنها فلنج‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند. فلنج‌ها از نوعی لایه‌های مسطح تشکیل شده‌اند که می‌توانند انواع مختلفی از لوله‌ها و منابع نفت و گاز را به هم وصل کنند. در این فرآیند برای ایمنی و عدم افت کیفیت فلنج‌ها و اتصالات، جوش‌های فلنج بسیار مهم و حیاتی بوده و باید به خوبی انجام شود.
برای جوش فلنج، جوشکار باید دارای تجربه و مهارت لازم در این زمینه باشد. این پروسه، نیازمند استفاده از دستگاه‌های جوشکاری حرفه‌ای مثل TIG، MIG و Stick می‌باشد. جوش فلنج در واقع عملیات رسوب کردن فلنج بر روی فلنج است. با این کار، فلنج و لوله به یکدیگر متصل می‌شوند و در این فرآیند نیز از جوش خالص یا filler metal استفاده می‌شود.
به منظور جلوگیری از خرابی و افت کیفیت ارتباطی، جوشکار باید دقت و ظرافت لازم را در استفاده از دستگاه‌های جوشکاری داشته باشد. در نتیجه، بهتر است جوشکاری این قطعات تحت نظارت فردی مجرب با بیشترین دقت و ظرافت انجام شود.
در نهایت، برای اطمینان از کیفیت جوش فلنج، نیاز است حین جوشکاری و بعد از آن تست‌های مناسبی صورت گیرد. این تست‌های می‌توانند شامل آزمایش درجه حرارت و فشار (hydro test)، آزمایش هلیوم و آزمایش سختی باشند. به همین دلیل، نصب و جوشکاری فلنج باید تحت شرایط مطلوبی انجام شود تا از افت کیفیت ارتباط اطمینان حاصل شود.