فلنج دندهای فولادی (Threaded Steel Flange)
مقدمه
فلنجها اتصالات دیسکی شکل هستند که برای اتصال آسان دو قطعه لوله، شیر یا تجهیزات به یکدیگر از طریق پیچ و مهره به کار میروند. فلنجهای دندهای فولادی (Threaded Steel Flanges) یک جایگزین برای فلنجهای جوشی هستند و به طور خاص در محیطهایی استفاده میشوند که امکان انجام عملیات جوشکاری در سایت وجود ندارد یا عملیات جوشکاری به دلیل ملاحظات ایمنی ممنوع است. این مقاله به بررسی ساختار، کاربرد و مقایسه این فلنجها با همتایان جوشی خود میپردازد.
بخشهای فنی اصلی
۱. ساختار و انواع کلاس فشاری
فلنج دندهای فولادی نیز از مواد مشابه اتصالات دندهای (اغلب ASTM A105 برای فولاد کربنی) ساخته میشود. تفاوت اصلی در این است که به جای رزوه کردن انتهای لوله برای اتصال مستقیم به یک اتصال دیگر، رزوه در سوراخ مرکزی خود فلنج تعبیه شده است.
کلاسهای فشاری رایج (بر اساس ASME B16.5):
-کلاس ۱۵۰# و ۳۰۰#: متداولترین کلاسها برای کاربردهای عمومی.
-کلاس ۶۰۰# و بالاتر: در صورت استفاده، معمولاً توصیف میشوند که باید به صورت کامل از فولاد فورج شده باشند.
فلنجهای دندهای معمولاً در اشکال مختلفی مانند Weld Neck (در صورت نیاز به جوشکاری در انتهای فلنج) یا Blind (برای بستن انتهای خط) موجود هستند.
۲. کاربردها در مکانهایی بدون امکان جوشکاری
اصلیترین دلیل استفاده از فلنج دندهای، نیاز به اتصالات قابل باز و بسته شدن در مکانهایی است که شرایط جوشکاری ایمن نیست. این شرایط شامل موارد زیر است:
تأسیسات تعمیراتی کوچک: در سایتهای دورافتاده یا مناطقی با دسترسی دشوار.
سیستمهای با دمای پایین و فشار متوسط: مانند برخی خطوط آب یا تجهیزات HVAC بزرگ.
مکانهایی با احتمال انفجار بالا: جایی که جرقه جوشکاری خطرناک است.
۳. مقایسه با فلنجهای جوشی (Weld Neck vs. Threaded)
مقایسه این دو نوع فلنج نکات فنی مهمی را آشکار میسازد:
در سیستمهایی که نشت سیال میتواند فاجعهبار باشد (مانند خطوط بخار داغ یا مواد سمی)، فلنج دندهای تقریباً هرگز انتخاب نمیشود.
۴. ملاحظات طراحی و نصب
هنگام طراحی با فلنجهای دندهای، باید توجه داشت که رزوه، استحکام کل اتصال را کاهش میدهد. اگرچه فلنج تا کلاس ۱۵۰# به خوبی کار میکند، در کلاسهای بالاتر (مانند ۳۰۰# به بالا)، اغلب باید از فلنجهای دندهای با جوشکاری تقویت شده (Threaded and Socket Weld Flange) یا ترجیحاً فلنجهای Weld Neck استفاده شود.
در زمان نصب، باید اطمینان حاصل شود که لوله به درستی داخل فلنج رزوه شده است (عمق رزوه مناسب) و از روانکنندههای رزوه مناسب برای جلوگیری از خوردگی گالوانیک بین رزوه فلنج و لوله استفاده شده است.
جمعبندی
فلنجهای دندهای فولادی ابزاری مفید در جعبه ابزار مهندسی لولهکشی هستند که راه حلی سریع و بدون نیاز به جوشکاری برای اتصال فراهم میکنند، به ویژه در سایزهای کوچک و فشارهای عملیاتی پایین. با این حال، برای دستیابی به حداکثر یکپارچگی و قابلیت اطمینان در محیطهای صنعتی سنگین، فلنجهای جوشی (Weld Neck) به دلیل برتری در توزیع تنش مکانیکی و مقاومت حرارتی، انتخاب استاندارد باقی میمانند.