فلنج چیست؟ انواع، کاربرد و راهنمای انتخاب فلنج صنعتی

فلنج یا Flange قطعه‌ای برای ایجاد اتصال بازشدنی بین بخش‌های مختلف یک سیستم پایپینگ است. با استفاده از فلنج می‌توان لوله را به لوله، شیرآلات، پمپ، مخزن، تجهیزات فرآیندی یا سایر اجزای خط متصل کرد و در صورت نیاز، اتصال را بدون برش کامل خط باز کرد.

یک اتصال فلنجی معمولاً از دو فلنج، پیچ و مهره و گسکت تشکیل می‌شود. فلنج‌ها روبه‌روی یکدیگر قرار می‌گیرند، گسکت میان سطوح آب‌بندی قرار می‌گیرد و مجموعه با Bolting مناسب تحت فشار قرار می‌گیرد.

همین قابلیت باز و بسته شدن، یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از فلنج در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، پالایشگاه، نیروگاه، تأسیسات صنعتی و خطوط فرآیندی است.

در تجهیز فولاد می‌توانید انواع فلنج صنعتی را براساس نوع، متریال، سایز و کلاس بررسی کنید.

فلنج چه کاربردی دارد؟

هدف اصلی فلنج، ایجاد یک اتصال مکانیکی قابل جداسازی در سیستم لوله‌کشی است.

در بسیاری از قسمت‌های یک واحد صنعتی نمی‌توان تمام اجزا را به‌صورت دائمی به یکدیگر جوش داد. تجهیزات ممکن است برای تعمیر، تعویض، بازرسی یا سرویس دوره‌ای نیاز به باز شدن داشته باشند.

فلنج در چنین نقاطی امکان جداسازی کنترل‌شده اجزای سیستم را فراهم می‌کند.

کاربردهای متداول فلنج عبارت‌اند از:

• اتصال دو بخش لوله
• اتصال لوله به شیرآلات
• اتصال لوله به پمپ
• اتصال به کمپرسور
• اتصال به مخازن و تجهیزات فرآیندی
• اتصال به مبدل‌های حرارتی
• ایجاد نقاط قابل بازشدن برای تعمیرات
• مسدود کردن انتهای خط با Blind Flange
• ایجاد اتصال در نقاط تغییر تجهیزات یا متریال
• استفاده در برخی تجهیزات اندازه‌گیری و ابزار دقیق

بنابراین فلنج فقط یک «قطعه اتصال لوله» نیست و در طراحی قابلیت تعمیر و نگهداری سیستم نیز نقش مهمی دارد.

اتصال فلنجی چگونه تشکیل می‌شود؟

برای ایجاد یک Flanged Joint معمولاً چند جزء با هم کار می‌کنند.

فلنج

سطح فلزی اصلی اتصال را ایجاد می‌کند و دارای سوراخ‌هایی برای عبور Bolting است.

گسکت

بین دو Face قرار می‌گیرد و بخش مهمی از آب‌بندی اتصال است.

پیچ و مهره یا Stud Bolt

نیروی لازم برای فشرده‌شدن دو فلنج و گسکت را ایجاد می‌کند.

سطح آب‌بندی فلنج

Face فلنج باید با نوع Gasket و طراحی اتصال هماهنگ باشد.

عملکرد مناسب اتصال به انتخاب صحیح تمام این اجزا وابسته است؛ بنابراین تنها خرید یک فلنج با سایز مناسب، تضمین‌کننده یک Flanged Joint صحیح نیست.

چرا از فلنج به‌جای جوش مستقیم استفاده می‌شود؟

اگر دو لوله مستقیماً به یکدیگر جوش داده شوند، برای جداسازی آن‌ها معمولاً به برش و جوشکاری مجدد نیاز است.

اما اتصال فلنجی را می‌توان با بازکردن Bolting از هم جدا کرد.

این قابلیت در تجهیزاتی که به تعمیر و نگهداری نیاز دارند اهمیت زیادی دارد. برای مثال اگر یک شیر صنعتی، پمپ یا تجهیز فرآیندی بین دو فلنج نصب شده باشد، امکان خارج‌کردن آن از سیستم ساده‌تر خواهد بود.

در مقابل، اتصال فلنجی نیز نیازمند فضای نصب، پیچ و مهره، گسکت و کنترل صحیح مونتاژ است و در همه نقاط خط الزاماً جایگزین اتصال جوشی نیست.

انواع فلنج صنعتی

فلنج‌ها براساس شکل، روش اتصال و کاربرد در انواع مختلفی ساخته می‌شوند.

مهم‌ترین انواع شامل موارد زیر هستند:

• Weld Neck Flange
• Slip-On Flange
• Socket Weld Flange
• Threaded Flange
• Blind Flange
• Lap Joint Flange
• Orifice Flange
• فلنج‌های خاص متناسب با پروژه

هرکدام کاربرد و ساختار متفاوتی دارند.

فلنج گلودار یا Weld Neck

Weld Neck Flange دارای یک گردن مخروطی است که با Butt Weld به لوله متصل می‌شود.

این طراحی باعث انتقال تدریجی‌تر تنش بین لوله و فلنج می‌شود و به همین دلیل در بسیاری از سرویس‌های صنعتی حساس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از نمونه‌های موجود تجهیز فولاد فلنج 24 اینچ گلودار کربن استیل است.

فلنج اسلیپون یا Slip-On

در Slip-On Flange لوله داخل Bore فلنج قرار می‌گیرد و سپس اتصال با جوشکاری ایجاد می‌شود.

ساختار نسبتاً ساده و سهولت جانمایی اولیه باعث شده این فلنج در بسیاری از خطوط عمومی مورد استفاده قرار گیرد.

برای مشاهده نمونه محصول می‌توانید صفحه فلنج اسلیپون 1 اینچ کربن استیل را بررسی کنید.

فلنج ساکت ولد یا Socket Weld

در این طراحی، انتهای لوله داخل Socket تعبیه‌شده در فلنج قرار می‌گیرد و اتصال از بیرون جوشکاری می‌شود.

Socket Weld بیشتر در سایزهای کوچک پایپینگ دیده می‌شود.

یکی از محصولات مرتبط، فلنج ساکت 1 اینچ کربن استیل است.

اگر می‌خواهید تفاوت این سه نوع اتصال را دقیق‌تر بررسی کنید، مقاله انواع فلنج جوشی؛ مقایسه گلودار، اسلیپون و ساکت ولد راهنمای تخصصی همین موضوع است.

فلنج دنده‌ای یا Threaded Flange

Threaded Flange دارای رزوه داخلی است و بدون اتصال جوشی مستقیم به لوله رزوه‌شده متصل می‌شود.

به همین دلیل از نظر روش اتصال با Weld Neck، Slip-On و Socket Weld متفاوت است.

نوع رزوه، شرایط سرویس و محدودیت‌های طراحی باید پیش از انتخاب بررسی شوند.

در تجهیز فولاد می‌توانید فلنج دنده 1 اینچ کربن استیل را نیز بررسی کنید.

فلنج کور یا Blind Flange

Blind Flange برخلاف بسیاری از فلنج‌های دیگر دارای مسیر عبور سیال در مرکز نیست و برای مسدودکردن انتهای خط، نازل یا بخش مشخصی از سیستم استفاده می‌شود.

این فلنج امکان دسترسی مجدد به بخش بسته‌شده را نیز فراهم می‌کند؛ بنابراین در نقاطی که احتمال توسعه، بازرسی یا تغییر آینده وجود دارد کاربرد دارد.

Lap Joint Flange

Lap Joint Flange معمولاً همراه با Stub End استفاده می‌شود.

این ساختار باعث می‌شود خود فلنج بتواند نسبت به Stub End حرکت چرخشی داشته باشد و در برخی شرایط نصب، تراز سوراخ‌های پیچ ساده‌تر شود.

انتخاب این نوع اتصال به متریال، شرایط سرویس و طراحی سیستم وابسته است.

Orifice Flange

Orifice Flange برای کاربردهای مرتبط با اندازه‌گیری اختلاف فشار و سیستم‌های Orifice Plate طراحی می‌شود.

این گروه دارای ویژگی‌ها و استاندارد اختصاصی خود است و نباید با یک فلنج معمولی صرفاً براساس ظاهر جایگزین شود.

جدول مقایسه انواع اصلی فلنج

نوع مناسب باید براساس Specification پروژه انتخاب شود، نه فقط تفاوت قیمت.

فلنج فولادی چیست؟

Carbon Steel یکی از متریال‌های متداول برای ساخت فلنج صنعتی است.

فلنج‌های فولادی در بسیاری از خطوط نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و فرآیندی استفاده می‌شوند.

اما عبارت «فلنج فولادی» مشخصات کامل محصول نیست. Grade متریال باید در پروژه مشخص باشد.

برای مشاهده این گروه می‌توانید وارد دسته فلنج فولادی شوید.

هنگام خرید باید علاوه بر جنس، موارد زیر بررسی شوند:

• Grade متریال
• نوع فلنج
• سایز
• Class
• نوع Face
• Schedule یا Bore در صورت نیاز
• استاندارد ساخت

فلنج استیل چیست؟

فلنج استیل یا Stainless Steel Flange از گریدهای مختلف فولاد زنگ‌نزن ساخته می‌شود.

از این محصولات در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که مقاومت خوردگی یا مشخصات خاص Stainless Steel در طراحی سیستم تعیین شده است.

گریدهای 304، 304L، 316 و 316L از نام‌هایی هستند که در تجهیزات استنلس استیل دیده می‌شوند، اما انتخاب Grade باید براساس شرایط واقعی سرویس انجام شود.

برای مشاهده محصولات این خانواده می‌توانید وارد دسته فلنج استیل شوید.

به‌عنوان نمونه، فلنج گلودار 6 اینچ استیل یکی از محصولات این گروه است.

کلاس فلنج چیست؟

Class یکی از مشخصات اصلی فلنج صنعتی است و نشان‌دهنده یک رده Pressure-Temperature است.

در استانداردهای رایج ممکن است با کلاس‌هایی مانند:

• Class 150
• Class 300
• Class 400
• Class 600
• Class 900
• Class 1500
• Class 2500

مواجه شوید.

یکی از اشتباهات رایج این است که Class 150 را دقیقاً معادل 150 psi فشار کاری در نظر بگیریم.

این برداشت صحیح نیست.

فشار مجاز واقعی فلنج به عواملی مانند متریال و دما وابسته است و باید جدول Pressure-Temperature استاندارد مربوط به همان متریال بررسی شود.

اگر می‌خواهید این موضوع را دقیق‌تر بررسی کنید، مقاله انواع کلاس فلنج؛ راهنمای Class 150 تا 2500 و تحمل فشار را مطالعه کنید.

RF، FF و RTJ چیست؟

نوع Face فلنج با نوع اصلی فلنج متفاوت است.

برای مثال Weld Neck نوع طراحی فلنج است، در حالی که RF یا RTJ نوع سطح آب‌بندی را مشخص می‌کند.

Raised Face یا RF

در RF، ناحیه آب‌بندی نسبت به بخش اطراف سطح فلنج کمی برجسته است.

Flat Face یا FF

در Flat Face سطح تماس به‌صورت تخت‌تر طراحی شده است.

Ring Type Joint یا RTJ

در RTJ یک شیار مخصوص برای قرارگیری Ring Gasket وجود دارد.

نوع Face باید با فلنج مقابل و Gasket انتخاب‌شده سازگار باشد.

بنابراین امکان دارد دو فلنج هر دو Weld Neck باشند اما Face متفاوتی داشته باشند.

استاندارد ASME B16.5 چیست؟

ASME B16.5 یکی از مهم‌ترین استانداردهای مورد استفاده برای Pipe Flange و Flanged Fitting است.

این استاندارد موضوعاتی مانند:

• Pressure-Temperature Rating
• متریال
• ابعاد
• تلرانس‌ها
• Marking
• Testing
• سایز و کلاس فلنج

را برای محصولات تحت دامنه خود مشخص می‌کند.

ASME B16.5 برای فلنج‌های NPS 1/2 تا NPS 24 کاربرد دارد؛ البته دامنه سایز برخی کلاس‌ها محدودتر است.

برای فلنج‌های فولادی با قطرهای بزرگ‌تر، استاندارد ASME B16.47 نیز مطرح می‌شود.

هنگام سفارش پروژه‌ای بهتر است استاندارد دقیق از Piping Specification یا Datasheet استخراج شود و فقط عبارت کلی «فلنج ANSI» مبنای خرید قرار نگیرد.

ASME B16.47 چه کاربردی دارد؟

ASME B16.47 برای Large Diameter Steel Flanges در سایزهای NPS 26 تا NPS 60 استفاده می‌شود.

بنابراین هنگام خرید فلنج‌های بزرگ نمی‌توان مشخصات ASME B16.5 را بدون بررسی به سایزهای بالاتر تعمیم داد.

Specification پروژه باید مشخص کند فلنج براساس چه استاندارد و Series مورد نیاز است.

سایز فلنج چگونه مشخص می‌شود؟

فلنج‌ها معمولاً براساس Nominal Pipe Size یا DN نام‌گذاری می‌شوند.

برای مثال اصطلاحاتی مانند:

• فلنج 1 اینچ
• فلنج 2 اینچ
• فلنج 6 اینچ
• فلنج 24 اینچ

به سایز اسمی سیستم پایپینگ اشاره دارند.

اما دو فلنج با سایز اسمی یکسان ممکن است در صورت تفاوت Class، استاندارد یا نوع فلنج، ابعاد کاملاً متفاوتی داشته باشند.

به همین دلیل تنها اندازه‌گیری قطر خارجی فلنج برای تشخیص دقیق محصول کافی نیست.

مشخصات حک‌شده روی فلنج

روی بسیاری از فلنج‌های صنعتی اطلاعاتی برای شناسایی محصول درج می‌شود.

بسته به استاندارد و سازنده ممکن است اطلاعاتی مانند موارد زیر دیده شوند:

• نام یا علامت سازنده
• سایز
• Class
• Grade متریال
• استاندارد
• Heat Number
• مشخصات Traceability

در خرید پروژه‌ای، این Markingها باید با Certificate و مدارک سفارش تطبیق داده شوند.

گسکت در اتصال فلنجی چه نقشی دارد؟

دو سطح فلزی فلنج به‌تنهایی الزاماً اتصال آب‌بند ایجاد نمی‌کنند.

Gasket در میان دو Face قرار می‌گیرد و با اعمال نیروی Bolting فشرده می‌شود.

انتخاب گسکت به موارد مختلفی بستگی دارد:

• نوع Face
• فشار
• دما
• سیال
• متریال فلنج
• استاندارد اتصال

در نتیجه نباید یک نوع Gasket را بدون بررسی برای تمام فلنج‌ها استفاده کرد.

پیچ و مهره فلنج چگونه انتخاب می‌شود؟

Bolting بخش مهم دیگری از Flanged Joint است.

سایز، تعداد و آرایش سوراخ‌های پیچ براساس استاندارد، سایز و Class فلنج تعیین می‌شوند.

همچنین متریال Stud Bolt و Nut باید با شرایط سرویس و Specification پروژه سازگار باشد.

استفاده از پیچ نامناسب یا اعمال Torque نامتوازن می‌تواند حتی با وجود فلنج و گسکت صحیح، عملکرد اتصال را مختل کند.

چه زمانی از فلنج استفاده کنیم؟

فلنج معمولاً زمانی انتخاب می‌شود که یکی از این نیازها وجود داشته باشد:

• تجهیز باید در آینده قابل بازشدن باشد.
• شیر یا پمپ نیاز به تعمیرات دوره‌ای دارد.
• اتصال لوله به تجهیز دارای نازل فلنجی انجام می‌شود.
• بخشی از سیستم باید قابلیت جداسازی داشته باشد.
• نیاز به Blind کردن موقت یا دائمی مسیر وجود دارد.
• استاندارد پروژه اتصال فلنجی را الزام کرده است.

در بخش‌هایی از خط که نیازی به جداسازی وجود ندارد، اتصال جوشی ممکن است براساس طراحی گزینه مناسب‌تری باشد.

چگونه فلنج مناسب انتخاب کنیم؟

برای انتخاب فلنج بهتر است به‌جای شروع از «چه فلنجی موجود است؟» از اطلاعات پروژه شروع کنیم.

نوع اتصال را مشخص کنید

Weld Neck، Slip-On، Socket Weld، Threaded یا نوع دیگری باید مطابق Piping Class انتخاب شود.

سایز را مشخص کنید

NPS یا DN خط باید معلوم باشد.

کلاس فشاری را تعیین کنید

Class باید مطابق Design Pressure، Design Temperature و متریال باشد.

متریال را بررسی کنید

Carbon Steel، Stainless Steel یا آلیاژ دیگر براساس شرایط پروژه انتخاب شود.

نوع Face را مشخص کنید

RF، FF یا RTJ باید با اتصال مقابل و Gasket سازگار باشد.

استاندارد را تعیین کنید

ASME B16.5، B16.47 یا استاندارد دیگری باید دقیقاً در سفارش ذکر شود.

Bore و Schedule را بررسی کنید

این موضوع به‌خصوص در Weld Neck اهمیت دارد.

قیمت فلنج به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت فلنج صنعتی به یک عامل محدود نمی‌شود.

مهم‌ترین عوامل عبارت‌اند از:

• نوع فلنج
• سایز
• Class
• متریال
• Grade
• وزن
• نوع Face
• Schedule یا Bore
• استاندارد
• برند
• کشور سازنده
• Certificate
• تعداد سفارش
• شرایط موجودی و بازار

به همین دلیل مقایسه قیمت دو فلنج فقط زمانی منطقی است که مشخصات فنی آن‌ها نیز یکسان یا قابل مقایسه باشد.

برای مثال قیمت یک فلنج Slip-On یک اینچ کربن استیل را نمی‌توان با یک Weld Neck بزرگ یا فلنج Stainless Steel صرفاً براساس عبارت «فلنج» مقایسه کرد.

برای استعلام قیمت فلنج چه اطلاعاتی ارسال کنیم؟

یک درخواست خرید دقیق می‌تواند به این شکل باشد:

Type: Weld Neck / Slip-On / Socket Weld / Blind / Threaded
Size: NPS یا DN
Class: کلاس مورد نیاز
Material: Carbon Steel / Stainless Steel / Alloy Steel
Grade: Grade مورد نیاز
Face: RF / FF / RTJ
Schedule / Bore: در صورت نیاز
Standard: ASME یا استاندارد پروژه
Quantity: تعداد

در سفارش‌های پروژه‌ای، ارسال MTO، RFQ یا Piping Material Specification می‌تواند انتخاب و استعلام را دقیق‌تر کند.

خرید فلنج صنعتی از تجهیز فولاد

برای مشاهده محصولات موجود می‌توانید وارد دسته اصلی فلنج صنعتی شوید.

اگر پروژه شما Carbon Steel است، دسته فلنج فولادی گزینه مناسب‌تری برای بررسی محصولات است.

برای پروژه‌های Stainless Steel نیز محصولات در دسته فلنج استیل قرار دارند.

در صورتی که نوع دقیق فلنج مشخص نیست، سایز، Class، Material، Face، فشار و دمای طراحی و مدارک پروژه را برای تجهیز فولاد ارسال کنید تا محصول مورد نیاز براساس مشخصات فنی بررسی شود.

سوالات متداول درباره فلنج

فلنج چیست؟

فلنج قطعه‌ای برای ایجاد اتصال قابل جداسازی میان لوله، شیرآلات و تجهیزات پایپینگ است که معمولاً با پیچ و مهره و گسکت به فلنج مقابل متصل می‌شود.

انواع اصلی فلنج کدام‌اند؟

Weld Neck، Slip-On، Socket Weld، Threaded، Blind و Lap Joint از انواع شناخته‌شده فلنج هستند.

Class 150 یعنی فشار 150 psi؟

خیر. Class 150 یک رده Pressure-Temperature است و فشار مجاز واقعی به متریال و دما وابسته است.

تفاوت RF و Weld Neck چیست؟

Weld Neck نوع طراحی فلنج است، اما RF نوع Face یا سطح آب‌بندی است. یک Weld Neck می‌تواند Raised Face باشد.

فلنج فولادی بهتر است یا استیل؟

هیچ‌کدام برای همه پروژه‌ها بهتر نیستند. سیال، خوردگی، فشار، دما و Specification تعیین می‌کنند کدام متریال مناسب است.

تفاوت ASME B16.5 و B16.47 چیست؟

B16.5 فلنج‌ها را عمدتاً در بازه NPS 1/2 تا NPS 24 پوشش می‌دهد، در حالی که B16.47 برای فلنج‌های فولادی بزرگ NPS 26 تا NPS 60 است.

برای خرید فلنج چه اطلاعاتی لازم است؟

نوع فلنج، سایز، Class، متریال و Grade، Face، استاندارد، Schedule یا Bore در صورت نیاز و تعداد، اطلاعات اصلی سفارش هستند.