فلنج یک محصول فولادی ریخته‌گری یا آهنگری است که برای اتصال لوله به وسیله مکانیکی دیگر استفاده می‌شود. در صنعت نفت و گاز، فلنج های فولادی آهنگری به دلیل استحکام و دوام ذاتی ترجیح داده می شوند.
اندازه فلنج
اندازه های کلیدی برای فلنج لوله عبارتند از:
اندازه اسمی (یعنی اندازه سوراخ فلنج، برای مطابقت با اندازه سوراخ لوله اتصال)
درجه بندی فلنج (که عملکرد فشار/دمای فلنج را مشخص می کند، به عنوان مثال 150#، 300#، 400#، تا 2500#)
برنامه زمانبندی جوشکاری فلنج های گردن (که باید با برنامه لوله مطابقت داشته باشد)
فلنج در لوله کشیفلنج های لوله در انواع مختلفی موجود است، انواع استاندارد عبارتند از: گردن جوش، کور، جوش سوکت، اتصال لبه، رزوه ای و غیره). انواع خاصی از فلنج ها نیز وجود دارد، مانند فلنج های گردان، فلنج های انبساط/کاهش کننده، "Nipoflange" / "Weldoflange" و فلنج های دهانه.
به عنوان یک قاعده کلی، فلنج های جوشی گردن، لغزنده و سوکت جوش برای کاربردهای فشار بالا که نیاز به اتصالات فلنجی بادوام دارند استفاده می شوند. فلنج های رزوه ای را می توان با سیستم لوله کشی با فشار کمتر و در صورت عدم وجود لرزش استفاده کرد.
فلنج های اتصال لبه در ارتباط با انتهای خرد استفاده می شود یا برای تسهیل تراز پیچ و مهره های دو فلنج جفت شونده یا برای کاهش هزینه مواد نجیب در اتصالات فلنجی درجه بالا (به عنوان مثال، در یک سیستم لوله کشی Inconel، انتهای خرد متصل می شود. به لوله ممکن است در Inconel باشد، در حالی که فلنج اتصال لبه می تواند از درجه پایین تری برخوردار باشد، بنابراین وزن کلی مواد گران قیمت Inconel را کاهش می دهد.
نمرات موادنمرات مواد کلیدی برای فلنج های لوله که در مقاله جداگانه مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از:
ASTM A105 (فلنج فولاد کربنی برای سرویس در دمای بالا)
ASTM A350 (فلنج CS برای دمای پایین)
ASTM A694 (فلنج فولاد کربنی با عملکرد بالا برای لوله های خط)
ASTM A182 F1 تا F91 (فلنج فولادی آلیاژی)
ASTM A182 F304، F316، F321 (فلنج فولادی ضد زنگ)
ASTM A182 F51، ASTM A182 F53/55 (فلنج دوبلکس و فوق دوبلکس)، و نمرات بالاتر (فلنج Inconel، Hastelloy، Monel).
البته لوله و مواد فلنج باید مطابقت داشته باشند (طبق نمودار انتخاب مواد لوله کشی ASTM).
مواد فلنج، الزامات عمومی
فلنج ها و اتصالات فلنج دار باید ریخته گری، فورجینگ یا صفحه باشند اطلاعات بیشتر در این
سایت ببینید
مواد پیچ و مهره باید مطابق با ASME B16.5، جدول 1B باشد.
مواد فلنج در سرویس خط لوله باید برای جوشکاری مناسب باشد. معادل کربن فلنج های مورد استفاده باید با مواد لوله مطابقت داشته باشد
فلنج چدن و چدن داکتیلفلنج های چدن خاکستری نباید برای لوله کشی فرآیند در محدوده باتری هر کارخانه استفاده شود. تنها استثنا باید برای کاربردهای سیستم های آتش نشانی باشد. مواد باید ASTM A 126، کلاس B باشد.
فلنج های چدن داکتیل ممکن است در سیستم های اختصاصی، به عنوان مثال، لوله های فولادی با روکش پلاستیکی، به عنوان پشتیبان برای فلنج های اتصالات لبه دار استفاده شوند.
فلنج های چدنی ASME B16.1 کلاس 125 و کلاس 250 را می توان به ترتیب با فلنج های فولادی کلاس 150 و 300 ASME B 16.5 جفت کرد. با این حال، باید دقت شود که فلنج چدنی سطح صاف فقط با فلنج فولادی سطح صاف جفت شود و بالعکس.
فلنج فولاد کربنیفلنج های کربن فولادی نباید در سرویس های بالاتر از 425 درجه سانتیگراد استفاده شوند
خدمات در دمای بالا: مواد فولاد کربن استاندارد باید ASTM A 105 باشد، ماده ای که می تواند به طور ایمن برای دماهای بین منفی 29 درجه سانتی گراد تا 425 درجه سانتی گراد استفاده شود.
سرویس در دمای پایین: فلنج‌های فولاد کربنی که برای سرویس‌های زیر منفی ۲۹ درجه سانتیگراد استفاده می‌شوند، باید با الزامات تست ضربه ASME B 31.3 مطابقت داشته باشند. ASTM A 350-LF2 باید ماده استاندارد برای کاربردهای دمای پایین باشد
خدمات با بازده بالا: فلنج های فولاد کربنی با استحکام بالا ASTM A694 باید متناسب با API Std. لوله 5 لیتری درجه X42 تا X65.
فلنج های کم آلیاژمواد برای فلنج های فولادی کم آلیاژ (11/4 Cr - 1/2 Mo) باید ASTM A 182-F11 باشد. جنس فلنج های فولادی آلیاژی متوسط (11/2 Cr – 5 Mo) باید ASTM A 182-F5 باشد.
فلنج های فولادی ضد زنگ و غیر آهنیمعمولاً فلنج های گردن جوش باید با متالورژی لوله در هر کلاس مواد مطابقت داشته باشد. با این حال، فولادهای زنگ نزن آستنیتی ممکن است در موارد خاصی قابل تعویض باشند. به عنوان مثال، فولادهای ضد زنگ نوع 347 و 321 سازگار هستند. فلنج هایی که دارای دو مهر یا دو درجه بندی هستند
d بسیار مشخص شده اند. به عنوان مثال، گریدهای کربن کم مانند 304L و 316L ممکن است جایگزین گرید "مستقیم" شوند، مشروط بر اینکه درجه "L" الزامات فیزیکی برنامه را برآورده کند.
هنگامی که مواد لوله آهنگری می شود، فلنج های گردن جوش باید آهنگری شوند. هنگامی که مواد لوله آهنگری نشده باشد، مواد برای فلنج های گردن جوش باید مشمول تایید مشتری باشد.
فلنج های لوله های غیر آهنی (مس، مس، مس، مس و آلومینیوم) در کاربردهای دریایی و هوانوردی استفاده می شود.
فلنج های سرویس خط لوله
فلنج های خدمات خط لوله باید با SMYS و معادل کربن مشخص شده در ASME B31.4 و B31.8 مطابقت داشته باشند.
فلنج های سرویس NACE
هنگامی که یک سرویس داخل کارخانه دارای غلظت آب و H2S بالاتر از حدهای مشخص شده در NACE MR0175 باشد، آن سرویس به عنوان سرویس NACE در نظر گرفته می شود. فلنج برای استفاده در سرویس NACE باید مطابق با الزامات ویژه NACE MR0175 باشد. توضیحات خرید باید «سرویس NACE» را مشخص کند.
فلنج های روکش شده، رنگ شده و آستردار
برای کاربردهای خاص، فلنج ها ممکن است پوشش داده شوند، رنگ آمیزی شوند یا به صورت داخلی (مثلاً با تفلون) اندود شوند تا مقاومت فلز در برابر هجوم سیالات خورنده یا فرساینده افزایش یابد.
مشخصات ASME/ENمشخصات ASME B16.5 فلنج ها را برای کاربردهای لوله کشی تا قطر 24 اینچ پوشش می دهد، در حالی که مشخصات ASME B16.47 فلنج های لوله های بالاتر از 24 اینچ را پوشش می دهد (سری های A و B موجود هستند).
با جزئیات بیشتر، استانداردهای ASME زیر برای فلنج های اصلی و همراه در لوله کشی اعمال می شود:
ASME B16.1: این استاندارد برای فلنج های چدنی یکپارچه و فلنج های کور اعمال می شود.
ASME B16.5، کلاس های 150، 300، 600، 900، 1500 تا NPS 24 و کلاس 2500 تا NPS 12. فلنج های فولاد کربنی کلاس 400 نباید استفاده شوند
فلنج های بزرگتر از NPS 24 باید مطابق با ASME B16.47 مشخص شوند. سری A ASME B16.47 برای NPS 26 تا NPS 60 در کلاس 150 تا 900 جایگزین این اندازه های فلنج در MSS SP-44 می شود.
سری B جایگزین API 605 در اندازه های NPS 26 تا 60 می شود (ASME B16.47 Series B برای خطوط لوله استفاده می شود و محدود به فلنج های مورد استفاده برای اتصالات است)
MSS SP-44 باید برای
فلنج های خط لوله فولادی برای اندازه های کوچکتر از ASME B16.47 استفاده شود، جایی که درجه مواد در ASME B16.5 ذکر نشده است.
فلنج های مواد فهرست نشده و فلنج هایی که استانداردهای فوق را پوشش نمی دهند باید مطابق با ASME Section VIII Div 1, Appendix 2, و برای فلنج های کور مطابق با ASME Section VIII Div 1, Section UG-34 طراحی شوند.
تلورانس ها برای فلنج ها باید مطابق با ASME B16.5، بخش 7 برای فلنج های تا NPS 24 و ASME B16.47 برای فلنج های روی NPS باشد.
فلنج های لوله برای سیستم های لوله کشی اروپایی با مشخصات EN 1092-1 (فلنج گردن جوش نوع 11، فلنج صفحه ای نوع 01، فلنج کور نوع 05، فلنج رزوه ای نوع 13) پوشش داده شده است.
استاندارد علامت گذاری فلنج ها
فلنج ها و اتصالات فلنجی باید مطابق با MSS SP-25 علامت گذاری شوند. موارد زیر باید در علامت گذاری گنجانده شود:
کلاس رتبه بندی فشار
نام گذاری ASME B16
اندازه اسمی لوله
حرف R و عدد شیار حلقه مربوط به فلنج های مفصل حلقه
حروف "PL" باید قبل از علامت درجه و سپس درجه مواد لوله قرار گیرند
نوع فلنج رو به رو
برنامه یا ضخامت دیواره برای فلنج های گردن جوش
مفصل فلنج دار چیست؟اتصال فلنجی اتصالی است بین یک لوله و تجهیزات لوله کشی دیگر (به عنوان مثال، طول دیگری از لوله، یک شیر یا یک مخزن تحت فشار). صدها و حتی هزاران اتصال فلنجی برای عملکرد یک سیستم لوله کشی لازم است.
سه جزء اصلی اتصال فلنجی عبارتند از:
دو فلنج جفت گیری (فلنج "اصلی" و "همراه").
تعدادی پیچ گل میخ برای فلنج ها (فلنج هایی با قطر، کلاس و روکش های مختلف به تعداد و اندازه های مختلف پیچ و مهره برای آب بندی مناسب نیاز دارند).
دو واشر، که می توانند فلزی (زخم مارپیچی، مفصل حلقه، ژاکت، و کمپروفایل)، یا غیر فلزی (واشرهای غیر آزبست) باشند.
یک لوله فولادی را می توان روی فلنج جوش داد (این مورد مربوط به گردن جوش، جوش سوکت، فلنج لغزنده و اتصال لبه است) یا روی آن پیچ (فلنج رزوه دار). اتصالات جوشی بین لوله ها و فلنج ها برای کاربردهای فشار و دمای بالا و قطرهای بالای 2 اینچ استفاده می شود. اتصالات رزوه ای برای سیستم های لوله کشی با قطر کم استفاده می شود که در معرض نیروهای مکانیکی مانند انبساط، لرزش، انقباض، نوسان نیستند.
کیت های عایق فلنج همچنین می توانند برای اتصال فلنجی استفاده شوند تا از خوردگی روی فلنج ها، پیچ ها و واشرهای ایجاد شده توسط جریان های ساکن که از خط لوله عبور می کنند محافظت کند (به این "حفاظت کاتدی" می گویند).
برای جلوگیری از نشتی خطرناک در خط لوله، اتصالات فلنجی باید فقط توسط پرسنل آموزش دیده اجرا شود (استاندارد TSE – TS EN 1591 قسمت 1-4، "فلنج ها و اتصالات آنها" هنجار مرجع است).
اتصال مفصل فلنجی
نمودار پیچ فلنج
فلنج های لوله کشی باید با استفاده از پیچ و مهره های ناودانی مناسب جفت شوند. استفاده از تعداد، قطر، طول و مواد مناسب برای پیچ و مهره فلنج ها و اطمینان از اتصالات بدون نشتی کاملاً حیاتی است. علاوه بر این، پیچ‌های گل میخ باید محکم باشند
منبع نوشته
