فلنج کلاس ۱۵۰ نوعی اتصال صنعتی است که طبق استاندارد ASME B16.5 برای فشار کاری در حدود psi ۱۵۰ یا bar ۱۰ طراحی شده است. این فلنج در طراحی خطوط انتقال آب، بخار کم فشار، هوای فشرده و سیستمهای آتشنشانی کاربردی گسترده دارد و به خاطر قیمت مناسب و دسترسی آسان، یکی از پرکاربردترین کلاسهای اتصال فلنجی است. با این حال مهمترین نکته که باعث نشتی یا آسیب در خطوط فرایندی میشود، استفاده از فلنجهای کلاس ۱۵۰ به جای کلاس ۳۰۰ یا بالاتر است. در ادامه این فلنج با قابلیتهای کاربردی آن را معرفی میکنیم.
فلنج کلاس ۱۵۰ چیست و چه تفاوتی با کلاسهای دیگر دارد؟
فلنج کلاس ۱۵۰ یکی از کلاسهای فشاری استاندارد طراحی فلنج است که مطابق ASME B16.5 برای فشار کاری حدود psi ۱۵۰ در دمای مرجع طراحی میشود. تفاوت این کلاس با دیگر کلاسهای پرکاربرد ۳۰۰ یا ۶۰۰ در ضخامت بدنه، ابعاد، تعداد و قطر سوراخها است.
عدد ۱۵۰ نشان دهنده کلاس فشاری فلنج است که به معنای فشار ثابت در همه دماها نیست. زیرا با افزایش دما نیز فشار مجاز این فلنج کمتر میشود. فلنجهای پرکاربردی مانند فلنج ۳۰۰ یا ۶۰۰ ابعاد بزرگتری با تعداد پیچهای بیشتری در مقایسه با کلاس ۱۵۰ دارند. از نگاه کلی هرچه کلاس بالاتر باشد، قابلیت تحمل فشار و دمای واقعی خط نیز بالاتر است. برای همین فلنج کلاس ۱۵۰ اقتصادیترین گزینه برای نصب در پروژههای فشار پایین است. هنگام خرید فلنج باید به این موارد توجه داشته باشید.
جدول استاندارد فلنج کلاس ۱۵۰
برای انتخاب و نصب صحیح فلنجهای کلاس ۱۵۰ لازم است که مشخصات ابعادی آن را دقیق بدانید. طبق استاندارد ASME B16.5 ابعاد این فلنجها مثل قطر خارجی، فاصله بین سوراخها، تعداد و قطر سوراخها و ضخامت فلنج برای هر سایز تعریف شده است. در جدول زیر ابعاد فلنجهای طراحی شده برای کلاس ۱۵۰ را در سایزهای مختلف بررسی کردهایم:
| سایز اسمی (DN) اینچ
|
قطر خارجی (OD) میلیمتر
|
فاصله بین سوراخها (B.C.D) میلیمتر
|
تعداد سوراخها
|
قطر سوراخها (mm)
|
ضخامت فلنج (mm)
|
ارتفاع فلنج (mm) |
| 89 | 60.3 | 4 | 15.9 | 11.2 | 34.9 | |
| 98 | 69.9 | 4 | 15.9 | 12.7 | 42.9 | |
| 1 | 108 | 79.4 | 4 | 15.9 | 14.3 | 47.6 |
| 117 | 88.9 | 4 | 15.9 | 15.9 | 52.4 | |
| 127 | 98.4 | 4 | 15.9 | 17.5 | 55.6 | |
| 2 | 152 | 120.7 | 4 | 19.1 | 19.1 | 63.5 |
| 178 | 139.7 | 4 | 19.1 | 22.4 | 69.9 | |
| 3 | 190 | 152.4 | 4 | 19.1 | 23.9 | 73.0 |
| 4 | 229 | 190.5 | 8 | 19.1 | 23.9 | 79.5 |
| 5 | 254 | 215.9 | 8 | 22.2 | 23.9 | 85.7 |
| 6 | 279 | 241.3 | 8 | 22.2 | 25.9 | 92.1 |
| 8 | 343 | 298.5 | 8 | 22.2 | 28.5 | 108.0 |
| 10 | 406 | 362 | 12 | 25.4 | 30.2 | 127.0 |
| 12 | 483 | 431.8 | 12 | 25.4 | 31.8 | 133.4 |
| 14 | 533 | 476.3 | 12 | 28.6 | 35.1 | 139.7 |
| 16 | 597 | 539.8 | 16 | 28.6 | 26.6 | 146.1 |
| 18 | 635 | 577.9 | 16 | 31.8 | 39.7 | 152.4 |
| 20 | 699 | 635 | 20 | 31.8 | 42.9 | 158.8 |
| 24 | 813 | 749.3 | 20 | 35.1 | 47.7 | 179.8 |
| 30 | 991 | 914.4 | 28 | 41.3 | 55.6 | 209.6 |
| 36 | 1118 | 1066.8 | 32 | 47.6 | 63.5 | 291.3 |
* نکته: این مقادیر براساس دادههای استاندارد ASME B16.5 برای فلنجهای کلاس ۱۵۰ تنظیم شده است. اما توصیه میکنیم که برای پروژههای حساس، حتماً به دیتاشیت سازندهها مراجعه کنید.
توضیحات جدول
سایز اسمی (DN)
قطر اسمی لولهای است که فلنج به آن متصل میشود. سایز اسمی لزوماً همیشه نیازی نیست تا با قطر واقعی لوله برابر باشد، اما در کل مبنای انتخاب فلنج و لوله است. در جدول این پارامتر را با واحد اینچ (inch) معرفی کردهایم.
قطر خارجی (OD)
قطر کلی فلنج از یک لبه تا لبه دیگر است. برای بررسی فضای نصب و تلرانسها به اطلاعات این پارامتر نیاز دارید. در کل با افزایش سایز، قطر خارجی نیز بزرگتر میشود و در کنار پارامتر B.C.D برای تطبیق سوراخها مورد استفاده قرار میگیرد.
فاصله بین سوراخها (B.C.D)
قطر دایرههایی است که مراکز سوراخها روی آن قرار دارند. این پارامتر معیار اصلی برای تطبیق دو فلنج است. اگر B.C.D دو فلنج متفاوت باشد، پیچها هنگام اتصال جفت نمیشوند. البته فاصله بین سوراخها در فلنج کلاس ۱۵۰ با سایز فلنج تغییر میکند.
تعداد و قطر سوراخها
این پارامتر جدول مشخصات پیچهای اتصال را نشان میدهد. تعداد سوراخها در سایزهای بزرگتر بیشتر میشود و قطر سوراخها باید با سایز پیچ هماهنگ باشد. لذا استفاده از پیچ نامناسب قطر سوراخها باعث نشتی یا آسیب به فلنج خواهد شد.
ضخامت و ارتفاع فلنج
این پارامتر جدول مقاومت مکانیکی و ابعاد نشیمنگاه را مشخص میکند. ضخامت فلنجها با کلاس طراحی آنها رابطه مستقیم دارد. از طرفی ارتفاع فلنج یک پارامتر کلیدی دیگر جدول است که برای همترازی لولهها بررسی میشود. اما در کل ضخامت و ارتفاع فلنجهای کلاس ۱۵۰ در مقایسه با کلاسهای بالاتر ۳۰۰ یا ۶۰۰ کمتر است.
توصیه فنی: چه پارامترهایی را در پروژه چک کنید؟
هرگز فلنج کلاس ۱۵۰ را فقط با گفتن سایز مثلاً ۴ اینچی سفارش ندهید، چون در عمل سایز اسمی به تنهایی کافی نیست. بارها با مشتریانی مواجه هستیم که با همین یک عدد تماس میگیرند و مطمئن هستند که همه اطلاعات کافی برای تکمیل سفارش خرید فلنج کلاس ۱۵۰ را دارند! اما زمانیکه سراغ جزئیات میرویم، هیچ اطلاعات شفاف و دقیقی از B.C.D تا تعداد سوراخ و حتی نوع فلنج مقابل ندارند. معمولاً در چنین شرایطی مجبور هستیم که از مشتری سوالاتی درباره اطلاعات واقعی پروژه بپرسیم، مثلاً:
- فلنج قرار است به چه چیزی وصل شود؟
- آیا نقشه یا نمونه از فلنج مستهلک شده موجود است؟
پس از بررسی اطلاعات میدانی است که میتوانیم با جدول ASME B16.5 و دیتاشیت سازندگان تطبیق دهیم. برای همین توصیه میکنم اگر فلنجهای کلاس ۱۵۰ سفارش میدهید، قبل از ثبت خرید حتماً اطلاعاتی مانند سایز اسمی، B.C.D و تعداد سوراخها با فلنج مقابل یا شیر موجود مطابقت دهید. برای این کار حتماً استاندارد ASME B16.5 را مبنا بگذارید، زیرا در کلاس ۱۵۰ ابعاد سوراخها و فاصله آنها برای هر سایز ثابت است.
انواع متریال فلنج کلاس ۱۵۰
انتخاب متریال فلنج به اندازه انتخاب سایز و کلاس فشاری مهم است، اما بسیاری از مهندسین این بخش را دست کم میگیرند. جنس فلنج تعیین میکند که اتصال در برابر سیال، دما و شرایط محیطی چقدر دوام میآورد. فلنجهای کلاس ۱۵۰ را با توجه به نوع نیازهای صنعتی و ویژگیهای فرایندی با متریالهای گوناگون عرضه میکنند:
| متریال | مقاومت در برابر خوردگی | کاربرد پیشنهادی |
| فولاد کربنی | ضعیف | آب، هوای فشرده و سیالات غیر خورنده |
| استنلس استیل ۳۰۴ | مقاوم در برابر خوردگی ملایم | صنایع غذایی، دارویی و مکانها با شستشوی مکرر |
| استنلس استیل ۳۱۶ | مقاوم به کلرید و خورندگیهای شدید | سیالات خورنده، محیطهای همیشه مرطوب و صنایع شیمیایی |
| فولاد آلیاژی | بسته به آلیاژ | خطوط با دمای بالا |
| دوبلکس | عالی در محیطهای سخت و کاملاً خورنده | نصب در محیطهایی با خوردگی یا فشار بالا |
کاربردهای رایج فلنج کلاس ۱۵۰
فلنج کلاس ۱۵۰ به خاطر فشار کاری مناسب، قیمت اقتصادی و دسترسی آسان در بسیاری از صنایع و سیستمهای لولهکشی استفاده میشود. این فلنج برای نصب روی خطوط با فشار پایین و متوسط یک انتخاب منطقی و اقتصادی است. در کل توصیه شده که فلنجهای کلاس ۱۵۰ را برای استفاده در فشارهای معمولی انتخاب کنید، اما همیشه دما و نوع سیال را در نظر بگیرید.
طراحی خطوط آب و فاضلاب
در شرایط نرمال فلنجهای کلاس ۱۵۰ در خطوط آب شهری و صنعتی با فشار معمولی به خوبی کار میکنند و نصب یا نگهداری از آنها ساده است. اما زمانیکه فشار خط به فراتر از ۱۰ بار برسد و یا زمانیکه احتمال شکلگیری ضربه قوچ در شبکه وجود داشته باشد، حاشیه اطمینان این کلاس کم میشود. در این حالت باید از واشر مقاومتر استفاده شده و پیچها با گشتاور استاندارد بسته شوند. اما در کل توصیه میکنیم که اگر فشار خط آب در مرز bar ۱۰ یا psi ۱۵۰ نوسان میکند، بهتر است فلنج کلاس ۳۰۰ را انتخاب کرده یا یک سیستم مهار ضربه قوچ را نصب کنید.
بخار کم فشار
در شرایط نرمال فلنج کلاس ۱۵۰ در خطوط بخار کم فشار مثل موتورخانهها عملکرد مناسبی دارد. اما در شرایط مرزی مانند زمانیکه دمای بخار بالا میرود، فشار مجاز فلنج طبق ASME B16.5 کاهش پیدا میکند و دیگر حاشیه اطمینان کلاس ۱۵۰ کافی نیست. در شرایط کلی به مشتریانی که دمای خط بخار آنها کمتر از ۱۸۰ درجه است، نصب فلنجهای کلاس ۱۵۰ را توصیه میکنیم. اما بارها پیش آمده که مشتریانی با ما تماس گرفتهاند و سفارش فلنج کلاس ۱۵۰ برای خط بخار با دمای بالای ۲۰۰ درجه میدهند. ولی طبق جدول ASME B16.5 در این دما فشار مجاز فلنج پایینتر میآمد و دیگر حاشیه اطمینانی ندارد. لذا برای خطوط سوپرهیت با دمای بخار بالای ۲۰۰ درجه نصب فلنجهای کلاس ۳۰۰ را توصیه میکنیم.
خطوط هوای فشرده
فلنج کلاس ۱۵۰ استاندارد طلایی برای طراحی شبکههای هوای فشرده با فشار معمول کمپرسورهای صنعتی است. زیرا نصب این فلنج ساده و تعمیرات آن سریع است. اما در شرایط مرزی زمانیکه فشار شبکه در حوالی bar ۱۰ نوسان میکند و یا زمانی که کمپرسور در سیکلهای پرفشاری کار میکند، حاشیه اطمینان این کلاس کاهش پیدا میکند. لذا نصب کلاس ۳۰۰ را در فشارهای بالاتر یا حوالی ۱۰ بار توصیه میکنیم.
صنایع غذایی و دارویی
فلنجهای کلاس ۱۵۰ با متریال استنلس استیل برای نصب در خطوط غذایی و دارویی با فشار ملایم کارایی مناسب دارند و حتی میتوان در سیکلهای شستشوی مکرر و یا آببندی بهداشتی استفاده کرد. بارها با مشتریانی مواجه هستیم که قصد خرید فلنج کلاس ۱۵۰ استیل برای صنایع غذایی یا دارویی دارند. اما معمولاً برخی شرایط خاص مثلاً خط CIP داغ یا بخار استریل و حتی استفاده از شویندههای قوی را در نظر نمیگیرند. ولی در کل توصیه میکنیم که برای خطوط با شستشوی مداوم بخار که احتمال افزایش مکرر حرارت زیاد است، از فلنج کلاس ۱۵۰ نصب نکنید و یک کلاس بالاتر را تهیه نمایید.
در برخی خطوطی که نیاز به مسدودسازی موقت یا دائمی مسیر وجود دارد، استفاده از فلنج کور گزینه مناسبی است. همچنین فلنج جوشی به دلیل اتصال مستقیم به لوله، برای خطوطی که به استحکام و آببندی مطمئن نیاز دارند کاربرد زیادی دارد.
جمعبندی
فلنجهای کلاس ۱۵۰ یکی از پرکاربردترین فلنجهایی است که در طراحی خطوط آب، بخار کم فشار، هوای فشرده و انواع سیستمهای عمومی صنعتی نصب میشود. طبق استاندارد ASME B16.5 این فلنجها را باید برای خطوط با حداکثر فشار کاری psi ۱۵۰ یا bar ۱۰ تهیه کنید. قیمت فلنج کلاس ۱۵۰ به سایز، جنس، فشار و دمای خط به همراه مشخصات سوراخهای آن بستگی دارد. فلنجهای کربن استیل معمولاً از نوع استنلس استیل ارزانتر هستند و با افزایش سایز، قیمت فلنج کلاس ۱۵۰ نیز به شکل محسوسی بالاتر میرود. اما برای اینکه سفارش بدون خطا داشته باشید و بعداً در محل پروژه به مشکل نخورید، هنگام خرید فلنج کلاس ۱۵۰ این چند نکته را بررسی کنید:
- سایز اسمی لوله یا فلنج مقابل چقدر است؟
- کلاس فشاری سیستم ۱۵۰ است یا ممکن است به کلاس فشاری بالاتری نیاز داشته باشید؟
- جنس فلنج چه باشد؟ استنلس استیل، کربن استیل یا آلیاژهای دیگر؟
- فشار کاری و دمای خط چقدر است؟
- فلنج به چه چیزی وصل میشود؟ لوله، شیر یا هر تجهیز دیگری؟
- C.D و تعداد سوراخها چگونه است؟ آیا نمونه قبلی و یا فلنج سمت لوله را چک کردهاید؟
- نوع سطح نشیمنگاه و واشر مورد نیاز مشخص است؟
تا آنجا که میتوانید باید برای تمام این سوالات پاسخهای دقیق و شفاف داشته باشید. زیرا با اطلاعات کامل هم سریعتر فلنج مناسب پروژه را دریافت میکنید و هم درگیر تبعات زمانبر برگشت خوردن کالا نمیشوید. برای انتخاب و خرید فلنج کلاس ۱۵۰ میتوانید از مشاوره تخصصی در گروه پیکاتک استفاده کنید. کارشناسان فنی پیکاتک در هر مرحله از بررسی دیتا شیت تا ارزیابی نمونههای قبلی خط و انتخاب براساس استاندارد ASME B16.5 به شما کمک میکنند.
سوالات متداول
- از کجا بفهمیم که فلنج کلاس ۱۵۰ برای فشار خط کافی است یا باید کلاس ۳۰۰ را تهیه کنیم؟
فشار کاری و دمای خط را چک کنید. اگر نزدیک ۱۰ بار یا بخار داغ است، فلنج کلاس ۳۰۰ را تهیه کنید.
- آیا باید سایز فلنج را دقیقاً برابر سایز لوله در نظر بگیریم یا ممکن است مقدار آن متفاوت باشد؟
سایز فلنج معمولاً با سایز لوله یکی است، اما لازم است که با فلنج مقابل یا فلنج شیر هماهنگ شود.
- اگر قرار است فلنج را به شیر متصل کنیم، به چه مشخصاتی از شیر نیاز داریم؟
باید اطلاعات فنی کامل از سایز، کلاس فشار، B.C.D و تعداد سوراخهای شیر داشته باشید.
- ضخامت فلنج در کلاس ۱۵۰ چقدر مهم است؟ آیا باید حتماً بررسی شود؟
ضخامت فلنج با کلاس فشار رابطه دارد و باید آن را متناسب با فشار خط انتخاب کنید.
