فلنج جوشی 

فلنج های جوشی فلنج هایی می باشند که توسط جوش دادن به لوله اتصال پیدا می کنند. درواقع فلنج ها گونه‌ای از اتصال دهنده‌های لوله‌ها و شیرآلات به یکدیگر است.

 فلنج ‌ها قطعه های دیسکی شکل می‌باشند که اغلب به صورت جفت، با استفاده از پیچ و مهره دو قطعه را به یکدیگر متصل می‌سازند، به آسانی باز می شوند و برای فشارهای پائین و بسیار بالا مناسب هستند. فلنج های جوشی در انواع مختلفی مثل گلودار، اسلیپون، کور و غیره تولید و عرضه می‌شود. 

Face یا پیشانی تمام این نوع فلنج ‌های جوشی دارای اشکال مختلفی هستند یعنی محلی که واشر روی فلنج قرار می‌گیرد.

انواع فلنچ جوشی

از انواع فلنج‌ های جوشی می‌توان موارد زیر را نام برد:

فلنج اسلیپون (Slip On Flange)

جوش داخلی فلنج اسلیپون نسبت به دیگر فلنج ها نظیر گلودار بیشتر است. این نوع فلنج ها در سیستم های معمولی بیشتر کاربرد دارند ، زیرا نصب آن آسان است ولی مقاومت آن هم در فشار داخلی و هم در برابر خستگی کمتر از فلنج گردن دار است.
از جمله معایب این نوع فلنج این است که اصولاً ابتدا لوله ها باید جوش داده شوند و سپس اتصالات مطابق با آن تنظیم شوند.

فلنج گلودار جوشی (Welding Neck Flange)

این نوع فلنج گلودار جوشی در فشارهای بالا و دماهای پایین بسیار کاربرد دارد. علاوه بر این برای زمانی که بارهای ارتعاشی و نوسانی بر روی سیستم اثر زیادی دارد استفاده می شود.
همچنین فلنج های گلو دار جوشی از ناف مخروطی شکل شان به سادگی قابل تشخیص می باشند، این ناف های مخروطی با شیب ملایمی به دیواره لوله یا اتصالات مربوطه جوش می شوند.

فلنج جوشی ساکت (Socket Weld Flange)

فلنج جوشی ساکت یک برآمدگی در داخل خود دارد که محل قرارگیری لوله محسوب می شود.
 این نوع فلنج ها را باید هم از داخل و هم از خارج جوشکاری نمود. اگر جوشکاری از داخل انجام شود هم مقاومت استاتیکی و هم مقاومت آن در برابر خستگی افزایش پیدا می کند.

 این نوع فلنج ها در سیستم های لوله کشی که دارای فشار کاری بالا و قطر لوله کشی کم است استفاده می شوند.  نیروی ایستایی آن با فلنج های اسلیپون برابر است اما مقاومت خستگی آنها 50% بیشتر از فلنج های اسلیپون می باشد.

همچنین بخوانید:

آشنایی با فلنج کور

انواع پیشانی فلنج جوشی یا flange face

•    tongue and groove یا به اختصار T&G
•    raised face یا به اختصار RF
•    ring type joint یا به اختصار RTJ
•    flat face یا به اختصار FF

فلنج جوشی با پیشانی زبانه و شیار

در این نوع فلنج ها پیشانی زبانه و شیار مطابق با یکدیگر ساخته می‌شوند به این صورت که روی پیشانی یکی از این فلنج‌ها یک حلقه برجسته با نام زبانه وجود دارد و روی سطح نشیمنگاه فلنج دیگر یک شیار ماشین کاری شده وجود دارد و این زبانه و شیار در هنگام محکم کردن پیچ فلنج‌ها با هم مطابقت داشته و در هم جفت می‌شوند.

شکل ظاهری این نوع فلنج‌های جوشی با فلنج‌های دارای نشیمنگاه نر و ماده متفاوت است و قطر داخلی زبانه و شیار تا داخل فلنج امتداد نیافته است.

فلنج جوشی با پیشانی flat face

یکی دیگر از انواع پیشانی فلنج، سطح تخت می باشد، در این نوع فلنج ‌ها سطح نشیمنگاه واشر با سطحی که در آن سوراخ کاری پیچ‌های فلنج قرار دارد، هم سطح است.
لازم به ذکر است که اگر قرار است فلنج جوشی با پیشانی سطح تخت با یک فلنج جوشی با سطح برجسته متصل شود حتماً لازم است ابتدا ارتفاع سطح برجسته فلنج raised face را حذف کرد.

فلنج جوشی با پیشانی RF

یکی از متداول ترین پیشانی‌ها برای فلنج های جوشی، پیشانی سطح برجسته محسوب می شود. در این نوع فلنج ‌ها نشیمنگاه واشر کمی بالاتر از سطحی است که در آن سطح سوراخ کاری پیچ‌ها وجود دارد و این کار به دلیل این است که بتوان با سفت کردن پیچ فلنج‌ ها فشار مستقیم روی واشرها ایجاد کرده و درنتیجه آب بندی بهتری داشت.

با توجه به شکل این نوع نشیمنگاه، می‌توان جهت فلنج جوشی با سطح برجسته از انواع واشرهای گسکت و لاستیکی استفاده نمود.

مزایای فلنج جوشی

•لازم به ذکر است که استفاده از فلنج‌های جوشی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. جوشکاری فرایندی است که نسب به فرایندهایی مانند رزوه کاری هزینه کمتری دارد، به همین دلیل در اغلب خطوط بلند انتقال از این روش برای اتصال فلنج‌ها به گلوی لوله‌ها استفاده می‌شود.
• اگر جوشکاری به صورت درستی انجام شود و فلنج به درستی در جای خود سوار شود فلنج‌های جوشی نسبت به سایر روش‌های اتصال از آب‌بندی بهتری برخوردار هستند ،. همچنین عملیات انتخاب قلم جوش، پیش گرم و خنک سازی به درستی انجام شود، فلنج جوشی به گلو بدون هیچ نشتی متصل می‌شود و به همین خاطر یک اتصال مطمئن ایجاد می‌شود.
•علاوه براین فلنج‌های جوشی می‌توانند تنش‌های مکانیکی زیادی را تحمل کنند. فشار داخلی، پیچش، خمش و تکانش‌هایی که به لوله‌ها وارد می‌شوند و همچنین تغییر دما و ایجاد انبساط‌ها و انقباض‌ها، همگی به خوبی توسط فلنج‌های جوشی قابل مهار کردن هستند.
•فلنج‌های جوشی قابلیت پیاده‌سازی سریعی دارند، بر خلاف روش روزه کردن گلوها، فلنج‌های جوشی به سرعت قابل پیاده‌سازی می باشند کمی تمیزکاری گلوی لوله، استفاده از یک روش پیش گرم مناسب، انتخاب یک قلم جوش مناسب جنس لوله و یک جوشکاری خوب می‌تواند یک اتصال با دوام را به شما بدهد بنابراین اگر به دنبال ایجاد یک اتصال مناسب برای سیستم خودتان هستید فلنج‌های جوشی برای این کار بسیار مناسب می‌ باشند.

معایب فلنج‌های جوشی

•    فلنج‌های جوشی یکبار مصرف هستند. متأسفانه تنها راه استفاده دوباره از فلنج‌های جوشی آن است که با عملیات برشکاری آن را از لوله جدا کنید. 
متأسفانه این عمل سبب ایجاد تنش‌های مکانیکی و گرمایی مجدد و نیز مشکلات متالوژیکی در زمینه جوشکاری دوباره می‌گردد. در این زمینه هیچ راهکار خاصی وجود ندارد.
•    قسمت جوشکاری شده می‌تواند توانایی لوله در برابر تحمل فشار‌های درونی را کاهش دهد. به صورت کلی جوشکاری سبب برهم خوردن ترکیب آلیاژی لوله و درنتیجه از بین رفتن خواص مکانیکی آن شود.
•     بهترین راه مقابله با این چالش استفاده از قلم جوش مناسب با جنس لوله و بهره‌گیری از روش‌هایی مانند پیش گرم کردم، انتخاب ولتاژ مناسب جوشکاری و در نهایت روش‌های خنک کاری می‌تواند این چالش را به حداقل برساند.
•    خوردگی یکی از چالش‌های اساسی در مناطق جوشکاری است. جوشکاری فلنج‌های جوشی همیشه با مسئله خوردگی در ناحیه جوشکاری همراه است. خوردگی می‌تواند به شکل زنگ زدگی، ایجاد مک‌های ریز و یا ترک خودش را نشان دهد. به خصوص در ناحیه‌های داخلی خوردگی‌های داخلی یک چالش جدی است.
•     راهکارهای مختلفی برای مقابله با این روش وجود دارد. ساده‌ترین روش مقابله انتخاب یک روش جوشکاری پیوسته و بهره‌گیری از عامل جوشکاری مناسب است.
•    تنش‌های مکانیکی در فلنج‌های جوشکاری یک معضل جدی هستند. فلنج‌های جوشی بعد از جوشکاری به خاطر گرما ممکن است دچار دویدگی و یا انحراف زاویه در گلو شوند.
•     این انحراف می‌تواند مشکلات جدی را در آب‌بندی، و یا بسته شدن پیچ‌ها ایجاد کند. بهترین راه مقابله با این چالش استفاده از قید و فکیسچرهای مناسب و نیز داشتن یک برنامه حرارتی در قبل و بعد از جوشکاری است

کاربرد فلنج‌های جوشی

فلنج‌های جوشی به دلیل داشتن مزایای بسیار زیاد و در عین حال چالش‌های مهندسی بسیار پر استفاده و اهمیت هستند. فلنج‌های جوشی درموارد زیر کاربرد دارند:

•    صنایع نفت
•     آب
•     انتقال سیالات خوراکی و شیمیایی 
•     انتقال روغن‌های حرارتی و هیدرولیک بسیار پرکاربرد هستند.
•     حتی در زمینه انتقال لوله‌های گاز فلنج‌های جوشی یک گزینه قابل اعتنا و توجه هستند.