فلنج گلو بلند جوشی

فلنج گلو بلند جوشی، که به عنوان فلنج لانگ (Long Weld Neck Flange) نیز شناخته می‌ شود، نوعی فلنج است که به دلیل طراحی منحصر به فرد خود، برای اتصال لوله‌ ها در سیستم‌ های تحت فشار بالا و دمای بالا ایده‌ آل است. این نوع فلنج از یک گردن بلند و مخروطی شکل تشکیل شده است که به طور یکپارچه به بدنه فلنج متصل می‌ شود. این ساختار، اتصال قوی و محکمی را بین فلنج و لوله ایجاد می‌ کند و از نشت و خوردگی جلوگیری می‌ کند.

برای کسب اطلاعات جامع درباره ساختار انواع فلنج ها پیشنهاد می گردد مقاله فلنج چیست را مطالعه بفرمایید.

ساختار و طراحی فلنج گردن بلند جوشی

• گردن: بخش بلند و مخروطی شکل فلنج است که به لوله جوش داده می‌ شود. ضخامت گردن در مقایسه با سایر قسمت‌ های فلنج بیشتر است تا در برابر فشار و تنش‌ های وارده مقاومت بالاتری داشته باشد.
• تنه: بخش مرکزی فلنج است که سوراخ‌ هایی برای اتصال به لوله و سایر اجزای سیستم لوله‌ کشی دارد.
• صفحه: لبه بیرونی فلنج است که برای اتصال به فلنج‌ های دیگر با استفاده از پیچ و مهره یا واشر استفاده می‌ شود.

طراحی فلنج گلو بلند جوشی بر اساس استاندارد های بین‌ المللی مانند ASME B16.5 و MSS SP-44 انجام می‌ شود. برخی از پارامتر های مهم طراحی این نوع فلنج عبارتند از:

• زاویه گردن: زاویه بین گردن و تنه فلنج معمولاً 30 درجه است.
• ضخامت گردن: ضخامت گردن باید متناسب با فشار و دمای کاری سیستم لوله‌ کشی باشد.
• قطر سوراخ‌ها: قطر سوراخ‌ ها باید متناسب با قطر لوله و نوع اتصال باشد.
• نوع اتصال: فلنج‌ های گلو بلند جوشی می‌ توانند به صورت جوشی، رزوه‌ ای یا اسلیپ‌ آن به لوله متصل شوند.

مشخصات فنی فلنج گردن بلند جوشی

ابعاد

• قطر: قطر فلنج گلو بلند جوشی بر اساس قطر لوله ای که به آن متصل می شود تعیین می شود. این قطر بر اساس استانداردهای ASME B16.5 و MSS SP-44 در سایزهای مختلف از 1/2 اینچ تا 48 اینچ تولید می شود.

• ضخامت: ضخامت فلنج به کلاس فشار آن بستگی دارد. کلاس های فشار رایج برای فلنج های گلو بلند جوشی عبارتند از:

  • کلاس 150: برای فشار های کاری تا 150 psi
  • کلاس 300: برای فشار های کاری تا 300 psi
  • کلاس 600: برای فشار های کاری تا 600 psi
  • کلاس 900: برای فشار های کاری تا 900 psi
  • کلاس 1500: برای فشار های کاری تا 1500 psi
  • کلاس 2500: برای فشار های کاری تا 2500 psi

• ارتفاع گردن: ارتفاع گردن فلنج گلو بلند جوشی به سایز و کلاس آن بستگی دارد. به طور کلی، ارتفاع گردن فلنج های کلاس های بالاتر بیشتر از فلنج های کلاس های پایین تر است.

جنس

• فولاد: فولادهای کربنی و آلیاژی رایج‌ ترین جنس برای فلنج‌ های گلو بلند جوشی هستند. فولاد های A105، A350 و SA182 از جمله فولاد های کربنی و فولاد های F11، F22 و F304 از جمله فولاد های آلیاژی پرکاربرد در ساخت این نوع فلنج‌ ها هستند.
• استنلس استیل: استنلس استیل 304 و 316 به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی از فلنج‌ های گلو بلند جوشی استنلس استیل استفاده می‌ شود.
• چدن: فلنج‌ های چدنی به دلیل قیمت مناسب و مقاومت بالا در برابر خوردگی، در سیستم‌ های لوله‌ کشی با فشار و دمای پایین کاربرد دارند.

استاندارد

• ASME B16.5: این استاندارد ابعاد، ضخامت، مواد و کلاس‌ های فشار فلنج‌ های گلو بلند جوشی را تعیین می‌ کند.
• MSS SP-44: این استاندارد مکمل ASME B16.5 بوده و به جزئیات بیشتری مانند علامت‌ گذاری، تست و بازرسی فلنج‌ ها می‌ پردازد.

علامت گذاری

بر روی فلنج های گلو بلند جوشی، علامت گذاری هایی انجام می شود که شامل اطلاعاتی مانند سایز، کلاس، جنس، استاندارد تولید و نام یا علامت تجاری تولید کننده است.

تست ها

فلنج های گلو بلند جوشی قبل از عرضه به بازار، تحت تست های مختلفی مانند تست کشش، تست خم، تست ضربه و تست نفوذپذیری قرار می گیرند. این تست ها برای اطمینان از کیفیت و عملکرد صحیح فلنج ها انجام می شود.

کاربرد

فلنج های گلو بلند جوشی به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، در طیف وسیعی از صنایع از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها، صنایع غذایی و دارویی و تاسیسات ساختمانی کاربرد دارند.

انواع فلنج گلو بلند جوشی

تنوع در طراحی این نوع فلنج‌ ها، انتخاب را برای کاربردهای مختلف آسان‌تر می‌کند. در ادامه به معرفی و بررسی انواع فلنج گلو بلند جوشی می‌ پردازیم:

1. فلنج گلو بلند جوشی با سطح صاف (WN):

این نوع فلنج که به عنوان فلنج ولد نک نیز شناخته می‌ شود، رایج‌ ترین نوع فلنج گلو بلند جوشی است. سطح صاف این فلنج برای اتصال به فلنج‌ های مشابه با استفاده از واشر و پیچ و مهره مناسب است.

2. فلنج گلو بلند جوشی با سطح برجسته (RF):

سطح برجسته این نوع فلنج، اصطکاک بیشتری را برای اتصال به فلنج‌ های مشابه با استفاده از واشر ایجاد می‌ کند. این نوع فلنج برای کاربرد های با فشار و دمای بالا مناسب‌ تر است.

3. فلنج گلو بلند جوشی با حلقه رینگی (RTJ):

این نوع فلنج دارای یک شیار ماشینکاری شده در سطح اتصال است که یک حلقه رینگی فلزی را در خود جای می‌ دهد. این حلقه رینگی، آب‌ بندی فلنج را در فشار و دمای بالا تضمین می‌ کند.

4. فلنج گلو بلند جوشی با اتصال اسلیپون (SO):

این نوع فلنج به لوله متصل می‌ شود و سپس فلنج دیگری بر روی آن قرار می‌ گیرد. این نوع فلنج برای کاربرد هایی که نیاز به جداسازی مکرر فلنج‌ ها وجود دارد، مناسب است.

5. فلنج گلو بلند جوشی کور (BL):

از این فلنج برای مسدود سازی مسیر انتهای لوله استفاده می شود.

کاربرد های متنوع فلنج گلو بلند جوشی در صنایع مختلف

1. صنایع نفت و گاز:

• خطوط لوله انتقال نفت و گاز: به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، فلنج‌ های گلو بلند جوشی در خطوط لوله انتقال نفت و گاز در سراسر جهان به طور گسترده استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر تنش‌ های ناشی از فشار و دما، لرزش و ارتعاشات، و همچنین خوردگی و فرسایش مقاومت کنند.

• پالایشگاه‌ها: در پالایشگاه‌ ها، فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های لوله‌ کشی مختلفی مانند سیستم‌ های تقطیر، تصفیه و کراکینگ استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر سیالات با دمای بالا و مواد شیمیایی خورنده مقاومت کنند.

• مخازن ذخیره‌سازی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی برای اتصال لوله‌ ها به مخازن ذخیره‌ سازی نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌ گیرند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند از نشت سیالات از مخازن جلوگیری کنند.

• چاه‌ های نفت و گاز: در چاه‌ های نفت و گاز، فلنج‌ های گلو بلند جوشی برای اتصال لوله‌ های حفاری، لوله‌ های جریانی و لوله‌ های تزریق به کار می‌ روند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر فشار و دمای بالا و همچنین سیالات خورنده مقاومت کنند.

• سکوی‌های دریایی: در سکو های دریایی، فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های لوله‌ کشی مختلفی مانند سیستم‌ های تولید، انتقال و فرآوری نفت و گاز استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر شرایط سخت محیطی مانند آب شور و باد شدید مقاومت کنند.

2. صنایع پتروشیمی:

• خطوط لوله انتقال مواد شیمیایی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در خطوط لوله انتقال مواد شیمیایی با فشار و دمای بالا، مانند خطوط لوله اتیلن، پروپیلن و بوتادین کاربرد دارند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از مواد شیمیایی مقاومت کنند.

• راکتورها: در راکتور های شیمیایی، فلنج‌ های گلو بلند جوشی برای اتصال لوله‌ ها به راکتور ها و همچنین برای اتصال لوله‌ های ورودی و خروجی مواد به کار می‌ روند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر فشار و دمای بالا و همچنین مواد شیمیایی خورنده مقاومت کنند.

• مخازن تحت فشار: فلنج‌ های گلو بلند جوشی برای اتصال لوله‌ ها به مخازن تحت فشار در صنایع پتروشیمی استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند از نشت سیالات از مخازن تحت فشار جلوگیری کنند.

• پمپ‌ها و کمپرسورها: فلنج‌ های گلو بلند جوشی برای اتصال لوله‌ ها به پمپ‌ ها و کمپرسور ها در صنایع پتروشیمی به کار می‌ روند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر لرزش و ارتعاشات ناشی از پمپ‌ ها و کمپرسور ها مقاومت کنند.

• سیستم‌ های خنک‌ کننده: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های خنک‌ کننده در صنایع پتروشیمی برای اتصال لوله‌ ها به برج‌ های خنک‌ کننده و سایر تجهیزات خنک‌ کننده استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از آب و مواد شیمیایی خنک‌ کننده مقاومت کنند.

3. نیروگاه‌ ها:

• سیستم‌ های لوله‌ کشی بخار: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های لوله‌ کشی بخار با فشار و دمای بالا در نیروگاه‌ ها کاربرد دارند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر فشار و دمای بالا و همچنین خوردگی و فرسایش ناشی از بخار مقاومت کنند.

• سیستم‌ های لوله‌ کشی آب: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های لوله‌ کشی آب در نیروگاه‌ ها برای اتصال لوله‌ ها به دیگ‌ های بخار، توربین‌ ها، مبدل‌ های حرارتی و سایر تجهیزات استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از آب مقاومت کنند.

• سیستم‌ های لوله‌ کشی فاضلاب: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های لوله‌ کشی فاضلاب در نیروگاه‌ ها برای اتصال لوله‌ ها به سیستم‌ های تصفیه فاضلاب و سایر تجهیزات استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر خوردگی و فرسایش ناشی از فاضلاب مقاومت کنند.

4. صنایع غذایی و دارویی:

• خطوط لوله انتقال مواد غذایی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در خطوط لوله انتقال مواد غذایی مانند شیر، آب میوه، روغن و شکر کاربرد دارند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند از نشت مواد غذایی از لوله‌ ها جلوگیری کنند و همچنین به حفظ بهداشت و سلامت مواد غذایی کمک می‌ کنند.

• خطوط لوله انتقال مواد دارویی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در خطوط لوله انتقال مواد دارویی مانند دارو های مایع، شربت‌ ها و سوسپانسیون‌ ها استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند از نشت مواد دارویی از لوله‌ ها جلوگیری کنند و همچنین به حفظ کیفیت و اثربخشی دارو ها کمک می‌ کنند.

• مخازن ذخیره‌ سازی مواد غذایی و دارویی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی برای اتصال لول ه‌ها به مخازن ذخیره‌ سازی مواد غذایی و دارویی به کار می‌ روند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند از نشت مواد از مخازن جلوگیری کنند و همچنین به حفظ بهداشت و سلامت مواد کمک می‌ کنند.

• تجهیزات فرآوری مواد غذایی و دارویی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در تجهیزات فرآوری مواد غذایی و دارویی مانند پمپ‌ ها، همزن‌ ها، مخلوط‌ کن‌ ها و فیلتر ها استفاده می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر لرزش و ارتعاشات ناشی از تجهیزات فرآوری مقاومت کنند.

• سیستم‌ های CIP: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در سیستم‌ های CIP (تمیز کردن در محل) در صنایع غذایی و دارویی برای اتصال لوله‌ ها به سیستم‌ های تمیز کردن به کار می‌ روند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در برابر مواد شوینده و ضدعفونی‌کننده مقاومت کنند.

مزایا و معایب فلنج گلوبلند جوشی

مزایا

• مقاومت بالا: فلنج‌ های گلو بلند جوشی به دلیل ضخامت و طراحی خاص خود، در برابر فشار و دمای بالا مقاومت بسیار بالایی دارند. این نوع فلنج‌ ها می‌ توانند در سیستم‌ هایی با فشار و دمای 2000 بار و 600 درجه سانتی‌ گراد و بالاتر استفاده شوند.

• قابلیت اطمینان: فلنج‌ های گلو بلند جوشی به دلیل کیفیت ساخت بالا و اتصالات قوی، اتصالی قابل اعتماد و ایمن برای لوله‌ ها ایجاد می‌ کنند. این نوع فلنج‌ ها در برابر لرزش و ارتعاشات مقاوم هستند و احتمال نشت سیالات از آنها بسیار کم است.

• جذب تنش: فلنج‌ های گردن بلند جوشی به دلیل طول بلند خود، تنش‌ های ناشی از فشار و دما، لرزش و ارتعاشات را به خوبی جذب می‌ کنند. این امر به حفظ سلامت لوله‌ ها و اتصالات و جلوگیری از آسیب به آنها کمک می‌ کند.

• سهولت نصب: فلنج‌ های گلو بلند جوشی به دلیل طراحی ساده و اتصالات استاندارد، به راحتی نصب می‌ شوند. این نوع فلنج‌ ها نیاز به جوشکاری تخصصی ندارند و می‌ت وان از آنها در طیف گسترده‌ ای از لوله‌ ها با جنس‌ های مختلف استفاده کرد.

• مقرون به صرفه: این فلنج ها با وجود مزایای قابل توجه، قیمت مقرون به صرفه‌ای دارند. در مقایسه با سایر انواع فلنج‌ ها با مقاومت و قابلیت اطمینان مشابه، قیمت مناسب‌تری دارند.

معایب

• وزن بالا: فلنج‌ های گلو بلند جوشی به دلیل ضخامت و طول خود، وزن بالایی دارند. این امر می‌ تواند حمل و نقل و نصب آنها را دشوار کند.

• فضای اشغال شده: فلنج‌ های گردن بلند جوشی به دلیل طول خود، فضای بیشتری نسبت به سایر انواع فلنج‌ ها اشغال می‌ کنند. این امر می‌ تواند در برخی از کاربرد ها، مانند فضا های محدود، مشکل ایجاد کند.

• حساسیت به خوردگی: فلنج‌ های گلو بلند جوشی در صورت عدم مراقبت مناسب، می‌ توانند در معرض خوردگی قرار بگیرند. این امر می‌تواند به مرور زمان به اتصالات آسیب برساند و احتمال نشت سیالات را افزایش دهد.

• نیاز به جوشکاری: اتصالات فلنج‌ های گلو بلند جوشی به لوله‌ ها نیاز به جوشکاری دارد. این امر می‌ تواند در برخی از موارد، مانند لوله‌ های با جنس‌ های خاص، چالش‌ برانگیز باشد.

جمع بندی

فلنج گلو بلند جوشی به دلیل طراحی منحصر به فرد خود، مزایای قابل توجهی مانند مقاومت بالا، قابلیت اطمینان، جذب تنش و سهولت نصب دارد. این نوع فلنج در طیف گسترده‌ ای از صنایع مانند نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ ها، صنایع غذایی و دارویی و غیره کاربرد دارد.

با وجود مزایای فراوان، این فلنج ها معایبی مانند وزن بالا، فضای اشغال شده، حساسیت به خوردگی و نیاز به جوشکاری نیز دارند.

در انتخاب نوع فلنج مناسب برای هر کاربرد، باید مزایا و معایب هر نوع فلنج را به طور دقیق بررسی و با توجه به شرایط و نیازهای پروژه، بهترین گزینه را انتخاب کرد.