فلنچ

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.

کلاس در فلنج ها :

فلنج ها با توجه به نوع جنس و متناسب با فشاری که تحمل می‌کنند به کلاس های مختلفی تقسیم می شوند.

• رده ‌بندی فشار مطابق استاندارد۱۶٫۳۴ ANSI B مطابق این استاندارد فلنج های فولادی وآلیاژهای آن به کلاس های ۱۵۰-۳۰۰-۴۰۰-۶۰۰-۹۰۰-۱۵۰۰-۲۵۰۰-تقسیم بندی می‌شوند که این اعداد بیشترین فشار بر حسب PSI بوده که فلنج ها در حداکثر دمای مجاز می‌توانند تحمل کنند ومعمولا فشار کارکرد حدود ۲٫۴ برابر اعداد فوق می‌باشد. (رابطه فشار با دما برای جنس های مختلف در استاندارد فوق مشخص گردیده‌است)
• رده‌ بندی فشار مطابق استاندارد ISO در این استاندارد فشار تحمل فلنج های فولادی وآلیاژهای آن با PN نشان داده شده که این نشان دهنده فشار اسمی بر حسب BAR می‌باشد. برای مثال PN۳۰ یعنی فشار کارکرد فلنج ۳۰ BAR می‌باشد.
• رده‌بندی فشار براساس استاندارد(API ۶A-۶B-۶BX) این نوع فلنج ها دارای تحمل فشار بیشتری نسبت به فلنج های گروه ANSI بوده وبه کلاس های ۵۰۰۰-۳۰۰۰-۲۰۰۰-۱۵۰۰۰-۱۰۰۰۰ رده‌ بندی می گردند.

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

اتصالات پلی اتیلن به تجهیزاتی گفته می‌ شود که در خطوط لوله کشی و تاسیسات در صنایع مختلف به منظور تغییر زاویه مسیر جریان سیال، تغییر قطر خط لوله کشی، تغییر در میزان دبی جریان و اتصال لوله‌ ها به یک دیگر مورد استفاده قرار می ‌گیرند. یکی از دلایل رواج استفاده از محصولات پلی اتیلنی قابلیت اتصال سریع و آسان آنها است.

یکی از مهم ترین مزایای لوله های پلی اتیلن در مقایسه با دیگر انواع لوله ها، قابلیت اتصالات آسان آن ها می باشد. اتصالات در مواردی نظیر تغییر زاویه مسیر خط لوله، تغییر قطر، اتصال قطعات لوله و … کاربرد دارد. در کاربری های مختلف، لوله های پلی اتیلنی شامل اتصالات پیچی، کمربندها، اتصالات دنده ای، اتصالات پلی اتیلن فشار قوی به صورت جوش لب به لب، اتصالات جوشی پلی اتیلن فاضلابی، اتصالات الکتروفیوژن و دست ساز می باشد.

خطوط لوله پلی اتیلن با توجه به نیازشان در پروژه ها و کاربرد های مختلف به وسیله ی اتصالات پلی اتیلن گوناگون متصل می شوند .

ویژگی های اتصالات پلی اتیلن :

• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت در برابر خستگی
• اتصالات بدون نشت
• عدم نیاز به پوشش و حفاظت کاتدی
• رسوب ناپذیری
• وزن کم
• سازگار با محیط زیست
• تعمیر و نگهداری رایگان
• مقاوم در برابر اشعه فرابنفش آفتاب
• استحکام و انعطاف پذیری بالا و قابلیت تحمل تنش
• مقاومت در برابر مواد شیمیایی
• مقاوم در برابر حلال های آلی
• مقاومت در برابر سرما و گرمای شدید محیطی
• سهولت در نصب و اجرای سریع و حمل و نقل آسان
• مقاومت بسیار خوب اتصالات پلی اتیلن در مقابل شكستگي و ترك خوردگي ناشی از فشارهای وارده‌ ی 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
• تعمیر و نگهداری رایگان
• 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 لوله‌ های پلی اتیلن

انواع اتصالات پلی اتیلن :

• اتصالات زانویی که برای تغییر مسیر خط لوله کشی از این نوع اتصالات استفاده میشود
• اتصالات چهار راهی در چهار جهت و برای انشعاب سازی استفاده می شود. برای انتقال خطوط لوله و انتقال سیال در جهات مختلف این نوع اتصال کاربرد دارد.
• اتصالات بوشن جهت متصل کردن دو لوله با قطر های مختلف در یک خط لوله کاربرد دارد.
• اتصالات درپوش هر گاه بخواهند مسیر یک خط یا انشعاب را مسدود کنند از این نوع اتصال استفاده می کنند.
• اتصالات فلنچ که دراشکال دایره ای یا مربعی جهت سوراخ دار کردن اتصالات بین لوله ها در سایز های مختلف به کار میرود.
• اتصالات مغزی برای اتصال بین لوله پلی اتیلن و اجزای خط لوله کشی کاربرد دارد.
• اتصالات سه راهی جهت انشعاب دادن در خطوط لوله مورد مصرف قرار می گیرد.
• اتصالات سه راهی تبدیل پلی اتیلن در انشعاب سازی در خطوط لوله قابل استفاده است.
• اتصالات فلنچ دار پلی اتیلن برای زمانی که تصمیم دارید فلنچ را به یک لوله کوتاه جهت اتصالات بین لوله ها در سایز مختلف متصل کنید کاربرد دارد.
• اتصالات موفه کوتاه یا بلند پلی اتیلنی برای تنظیم حجم ورودی و خروجی در یک بخش از لوله به کار گرفته می شود.
• اتصالات سیفون پلی اتیلن برای زمانی که قصد دارید مسیر خطوط لوله را در یک مسیر منحنی پیچ دار تغییر دهید به کار گرفته می شود.
• اتصالات تبدیل پلی اتیلن دو سر مهره، جهت اتصال و پیچ دو لوله قابل کاربرد است.
• اتصالات نر و ماده لوله پلی اتیلن را می توان جهت اتصال پیچ دو لوله و رابط خطوط لوله در سایز های گوناگون مصرف کرد