فلنج جوشی

انواع فلنج و کاربرد آن در لوله پلی اتیلن

امروزه در شبکه های بزرگ و کوچک آبرسانی در مناطق مختلف کشورمان از انواع لوله و اتصالات پلی اتیلن استفاده می شود ، پلی اتیلن به خاطر ویژگی ها و مزایای منحصر بفردی که در مقایسه با دیگر انواع لوله ها دارد موجب بهبود عملکرد خطوط لوله های آبرسانی شده است .این خطوط  که با طول ها و قطر های مختلفی وجود دارند توسط انواع لوله های پلی اتیلن راه اندازی شده اند. اما نکته حائز اهمیت دیگر نحوه اتصالات آنها در بخش های مختلف در طول خط لوله است. برای ایجاد تغییرات در مسیر لوله کشی و اتصال لو له های پلی اتیلن به یکدیگر باید از اتصال دهنده های مخصوص این کار استفاده شود.

یکی از انواع اتصال دهنده در لوله های پلی اتیلن در شبکه های آبرسانی فلنج ها (flange) هستند. معمولا از فلنج ها در لوله کشی شبکه های آبرسانی به عنوان یکی از اجزای اتصالات استفاده می شود که کاربرد آن در تغییر مسیر لوله ها یا تغییر قطر آن ها است. اکثر فلنج ها به وسیله  پروسه ریخته گری، ماشین کاری قطعات یا قالب گیری تولید می‌شوند و جنس آنها از فولاد، آلیاژهای فولاد، چدن و دیگر فلزات است. اتصال فلنج دار شامل سه بخش مجزا  به نام های  فلنج ها، گسکت ها و پیچ ها می شود. شکل ظاهری فلنج به صورت قطعه دیسکی است که همیشه جفت است و با کمک پیچ و مهره می تواند تو قطعه لوله را به هم وصل کند و همچنین به آسانی باز می شود. فلنج ها در آبیاری با فشار های کم و یا زیاد مناسب هستند. فلنج ها به وسیله (Gasket) که در بین آنها قرار می گیرد آب بندی می شوند.

بر طبق استانداردهای ارائه شده در خصوص اتصال دهنده ها مشخصات فلنج از جمله نام تجاری تولید کننده فلنج ، سایز اسمی لوله (قطر خارجی لوله که فلنج به آن جوش داده خواهد شد) ، مقدار فشار قابل تحمل  (به آن کلاس فلنج هم گفته می‌شود) ، شکل سطح فلنج (شکل سطح فلنج مهمترین قسمت تشکیل دهنده یک فلنج می‌باشد) ، سوراخ ها (گاهی بعنوان ضخامت دیواره نیز بیان می‌گردد)، مواد تشکیل دهنده فلنج (مطابق استاندارد ASTM این عدد بیان کننده مشخصات مواد خام مورد استفاده برای تهیه فلنج می‌باشد) و شماره یا کد مربوط به عملیات حرارتی صورت گرفته بر روی فلنج، باید بر روی آن حک شده باشد.

انواع فلنج ها و کاربرد آنها

Weld Neck Flangesفلنج گلودار جوشی

فلنج های گلودار جوشی از پرکاربردترین فلنج ها در صنعت می باشند که  به خاطر شکل ظاهریشان به آسانی قابل تشخیص هستند. آنها از یک ناف مخروطی شکل ساخته شده اند. درون بخش مخروطی شکل آن ها به گونه ای ماشین کاری شده است که با قطر داخلی لوله های پلی اتیلن و یا اتصالات دیگر برابر باشد تا به طور کامل منطبق و جفت شود در این صورت این  فلنج ها می توانند فشار بیشتری را تحمل کنند و  همچنین در دماهای مختلف کارایی بهتری داشته باشند. فلنج گلودار جوشی شامل دو نوع معمولی و بلند است که هر دوی آنها از ضخامت قابل قبولی بر خوردار هستند و باعث می شود در تنش های برشی و ارتعاشی به خوبی کارایی داشته باشد. در واقع بخش مخروطی شکل گردن فلنج که با نزدیک شدن به لوله ضخامت آن کم می شود موجب تقویت فلنج می شود و در هنگام تنش زدایی و جوش با حتی  اشعه ایکس و گاما صفحه فلنج از حرارت دور مانده و به آن صدمه ای وارد نمی شود. اتصال این نوع فلنج ها با لوله های پلی اتیلن به صورت لب به لب یا همان بات فیوژن است.

Slip on Flange فلنج روکار

فلنج های روکار در تجهیزات و سرویس های معمولی شبکه های پلی اتیلن مورد استفاده قرار می گيرند و نصب آنها ساده است و تراز کردن لوله نیز به راحتی انجام می شود و علاوه بر این برای بریدن لوله به طول معین دقت خیلی زیادی لازم  نیست. همچنین مقاومت آن در برابر فشار داخلی دو سوم و در برابر بار خستگی یک سوم فلنج گلودار جوشی است ولی هزینه نصب آن مقداری بالاتر است. همانطور که گفته شد فلنج های روکار از مقاومت کمتری نسبت به شوک و ارتعاش برخوردار هستند. فاصله لوله تا انتهای فلنج ، یک شانزدهم اینچ می باشد. مکانیزم اتصال این نوع فلنج به لوله به این صورت است که لوله طوری داخل آن قرار می گیرد که به اندازه ضخامت لوله به علاوه ۱٫۶میلی متر تا  ۳٫۲ میلی متر لوله از صفحه داخل آن فاصله داشته باشد و از داخل و خارج جوشکاری لب به لب می گردد . فلنج روکار برای تمام فشارها موجود است و تحت استاندارد ASME استفاده از آن برای کلاس های۳۰۰و۱۵۰ مجاز می باشد و اکثرا  در مکان هایی که محل لازم برای فلنج گلودار جوشی موجود نیست استفاده می شود .

Lap-Joint Flanges فلنج لبه دار

فلنج های لبه دار به  فلنج های معمولی  شباهت بسیار زیادی دارد که در آن لایه پایينی وجود نداشته و در انتهای آن پخ  مشاهده می شود. این فلنج با سيال تماس ندارد و هزینه آن از فلنج گلودار جوشی در حدود یک سوم بيشتر است ولی مقاومت در برابر خستگی آن تنها یک دهم فلنج گلودار است. از این  نوع فلنج برای لوله های جدار ضخیم و یا جدار نازک استفاده نمی شود .در واقع این نوع فلنج یک فلنج معمولی است که بر روی لوله لبه برگشته در حال چرخش است و طریقه این چرخش به این صورت است که لوله ای که دارای لبه برگشته می باشد بر روی صفحه فلنج  قرار گرفته و انتهای آن با لوله ، جوشکاری لب به لب می گردد. به این علت که فلنج روی لوله در حال چرخش می باشد نصب این فلنج در مقایسه با فلنج روکار ساده تر است و تراز کردن پیچ ها و همچنین موازنه سازی آن راحت تر انجام می شود.

Reducing Flanges فلنج های کاهنده سایز یا تبدیلی و Increaser Flanges فلنج افزایش دهنده

علاوه بر کاربردهای گفته شده در بالا،  فلنج هایی نیز وجود دارند که به منظور تغییر سایز خطوط لوله های پلی اتیلن به کار می روند. بنابراین دو نوع « Reducing Flanges فلنج های کاهنده سایز یا تبدیلی» و « Increaser Flanges یا فلنج افزایش دهنده» نیز به دسته بندی های انواع فلنج ها  اضافه می گردد. این فلنج ها  اغلب در پروژه هایی که نیاز به اتصالات لوله های پلی اتیلن با اندازه های مختلف دارند مورد استفاده قرار می گیرند. در صورتی که اختشاش جریان مهم نباشد از فلنج کاهنده جهت تغییر سریع سایز خط استفاده می شود. ولی نباید برای ورودی و خروجی دستگاه هایی مثل پمپ از این نوع استفاده کرد. اما  اتصال فلنج های افزاینده به دستگاه های دواری مانند پمپ و کمپرسور مشکلی به وجود نخواهد آورد.

اتصالات پلی اتیلن از ويژگي های ذیل برخوردارند:

• مقاومت بسیار خوب اتصالات پلی اتیلن در مقابل شكستگي و ترك خوردگي ناشی از فشارهای وارده‌ی خارجی
• مقاومت بالا در مقابل فشار و ضربه
• مقاومت در برابر مواد شيميايي
• مقاوم دربرابر خوردگي و ساييدگي
• مقاومت عالي در مقابل ارتعاشات ناشي از زمين لرزه
• مقاوم در برابر زنگ زدگي
• صاف و صيقلي بودن جداره داخلي و خارجي ,عدم رسوب گيري و افت فشار بسیار کم ناشی از اصطکاک سطح داخلی
• انعطاف پذيري بالا ,هزینه بسیار پائین نصب و اجرا ,سرعت اجرا و عدم نیاز به ماشين آلات سنگین در زمان اجرای خطوط لوله‌های پلی اتیلن