در سیستمهای پایپینگ صنعتی، نوع اتصال بین شیرآلات و خط لوله یکی از عوامل کلیدی در تضمین عملکرد ایمن و مؤثر سامانه است. فلنجها به عنوان یکی از متداولترین روشهای اتصال شیرآلات، نقش حیاتی در آببندی، تحمل فشار، سهولت نصب و نگهداری ایفا میکنند. انتخاب نوع مناسب فلنج با در نظر گرفتن پارامترهایی مانند جنس بدنه شیر، فشار کاری، نوع سیال، دمای محیط و استانداردهای فنی انجام میپذیرد. در این مقاله، بهطور مفصل انواع فلنجهای مناسب برای دستهبندیهای مختلف شیرآلات صنعتی معرفی میشود.
اگر در انتخاب شیرآلات صنعتی یا نوع اتصال مناسب (فلنجی، جوشی، دندهای) دچار تردید هستید، مشاوران متخصص پایش سیال آماده پاسخگویی به شما هستند.
تماس بگیرید تا با بررسی شرایط پروژه، بهترین انتخاب را داشته باشید.
۱٫ فلنج مناسب برای شیرآلات چدنی
کاربرد و ویژگی شیرآلات چدنی
شیرهای چدنی شامل انواع شیر فلکههای کشویی، شیر پروانهای و شیر یکطرفه هستند که بهطور گسترده در تأسیسات شهری و ساختمانی مانند خطوط انتقال آب، فاضلاب، سیستمهای حرارت مرکزی و تهویه استفاده میشوند. بدنه این شیرها از چدن خاکستری یا داکتیل ساخته شده و به دلیل خاصیت ضدزنگ و هزینه پایین، گزینهای اقتصادی برای کاربردهای غیرحساس محسوب میشوند.
نوع فلنج و ویژگیهای آن
فلنجهای مورد استفاده در شیرآلات چدنی معمولاً از نوع PN10 یا PN16 طبق استاندارد DIN 2501 هستند. طراحی این فلنجها به صورت سطح تخت (Flat Face) است تا از تمرکز تنش در نواحی لبه فلنج جلوگیری شده و ریسک شکست به حداقل برسد.
از آنجا که چدن نسبت به فولاد شکنندهتر است، اتصال فلنج چدنی به فلنج برجسته فولادی میتواند باعث ترک یا شکستگی شود؛ بنابراین، هنگام نصب، باید از فلنج صاف فولادی یا از یک رینگ واسطه همراه با گسکت تمامسطح (Full-Face Gasket) استفاده شود.
شیرآلات فلنجدار چدنی
نوع شیر | تصویر | توضیحات |
---|---|---|
شیر پروانهای چدنی فلنجدار | مناسب برای کنترل جریان در سیستمهای لولهکشی با فشار متوسط. | |
شیر گلوب چدنی فلنجدار | برای تنظیم و کنترل دقیق جریان سیال استفاده میشود. | |
شیر یکطرفه چدنی فلنجدار | از بازگشت جریان سیال جلوگیری میکند. | |
شیر توپی چدنی فلنجدار | برای قطع و وصل سریع جریان در سیستمهای با فشار بالا. | |
شیر سوزنی چدنی فلنجدار | مناسب برای تنظیم دقیق جریان در سیستمهای با فشار بالا. | |
شیر کشویی چدنی فلنجدار | برای قطع و وصل جریان در خطوط لوله با قطر بزرگ. | |
شیر اطمینان پیلوتدار چدنی فلنجدار | برای محافظت از سیستم در برابر فشارهای بیش از حد. | |
شیر پروانهای دو سر فلنج زبانه لاستیکی چدنی | مناسب برای سیستمهای آبرسانی و فاضلاب. | |
شیر کشویی چاقویی چدنی فلنجدار | برای قطع و وصل جریان در سیستمهای با ذرات معلق. | |
شیر پروانهای ویفری و لاگ تایپ چدنی فلنجدار | برای کنترل جریان در سیستمهای با فضای محدود. | |
شیر یکطرفه ویفری یا دوال پلیت چدنی فلنجدار | برای جلوگیری از برگشت جریان در سیستمهای با فشار بالا. |
محدودیتها و نکات کاربردی
-
فشار کاری مجاز: حداکثر ۱۶ بار
-
دمای عملیاتی: تا حدود ۸۰°C (در برخی موارد خاص تا ۱۰۰°C)
-
توصیه مهم: برای سیالات خورنده یا دمای بالا، به جای چدن از شیرهای فولادی یا آلیاژی استفاده شود.
۲٫ فلنج مناسب برای شیرآلات فولادی (کربنی و استنلس استیل)
کاربرد و جنس شیرآلات فولادی
شیرآلات فولادی در محیطهایی با فشار و دمای بالا یا سیالات خورنده مانند پالایشگاهها، نیروگاهها، خطوط بخار، صنایع نفت و گاز استفاده میشوند. این شیرها از فولاد کربنی یا فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) ساخته میشوند و مقاومت مکانیکی و حرارتی بالایی دارند.
استاندارد و نوع فلنج
فلنجهای این گروه از شیرآلات بر اساس استاندارد ASME B16.5 در کلاسهای مختلف تولید میشوند:
-
کلاس ۱۵۰: برای فشارهای متوسط
-
کلاس ۳۰۰ تا ۹۰۰ و بالاتر: برای فشارهای بالا
-
Raised Face (RF): رایجترین نوع برای کلاسهای پایینتر
-
Ring Type Joint (RTJ): برای دما و فشار بسیار بالا
موضوع | توضیحات |
---|---|
کاربرد شیرآلات فولادی | مورد استفاده در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، بخار، نیروگاهها و سیالات خورنده یا فشار/دمای بالا |
انواع متریال | فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) |
نوع اتصال متداول | عمدتاً فلنجی؛ در سایزهای کوچکتر گاهی دندهای یا جوشی نیز استفاده میشود |
استاندارد فلنجها | ASME B16.5 با کلاسهای فشاری متنوع (۱۵۰ تا ۹۰۰ و بالاتر معادل PN20 تا PN150+) |
نوع سطح فلنج | Raised Face برای کلاسهای پایینتر (۱۵۰، ۳۰۰)؛ RTJ برای کلاسهای بالاتر (۶۰۰ به بالا) |
جنس فلنجها | فولاد کربنی یا استنلس استیل، متناسب با بدنه شیر برای مقاومت در برابر خوردگی و فشار |
تحمل دمایی | از کرایوژنیک (زیر صفر) تا چند صد درجه سانتیگراد، بسته به متریال و گسکت انتخابی |
گسکت مناسب | استفاده از گسکتهای اسپیرالوند با پرکننده گرافیتی برای فشار و دمای بالا توصیه میشود |
نوع فلنج پیشنهادی | Weld Neck برای کاربردهای سنگین؛ Slip-On برای موارد عادی؛ انتخاب بر اساس فشار و سرویس |
تطابق با خط لوله | باید استاندارد و کلاس فلنج شیر با فلنج خط کاملاً هماهنگ باشد (مثلاً هر دو ASME B16.5 کلاس ۳۰۰) |
شرایط خاص محیطی | استفاده از فلنجهای آلیاژی خاص در محیطهای بسیار خورنده یا دمای بالا، مانند فولاد کروم-مولیبدن یا دوفازی |
انتخاب گسکت و نکات فنی
نوع گسکت انتخابی باید متناسب با دمای سیال و کلاس فلنج باشد. برای مثال:
-
گسکت اسپیرالوند با پرکننده گرافیت: مناسب برای شرایط سنگین
-
سازگاری فلنج شیر با فلنج لوله: باید استاندارد یکسان (مثلاً هر دو ASME B16.5 کلاس ۳۰۰) داشته باشند
شیرآلات فلنجدار فولادی
نوع شیر | تصویر | توضیحات |
---|---|---|
شیر کشویی فولادی فلنجدار | برای قطع و وصل جریان در خطوط لوله با فشار بالا. | |
شیر گلوب فولادی فلنجدار | برای تنظیم دقیق جریان در سیستمهای با فشار بالا. | |
شیر پروانهای فولادی فلنجدار | مناسب برای کنترل جریان در سیستمهای با فشار و دمای بالا. | |
شیر یکطرفه فولادی فلنجدار | از بازگشت جریان سیال در سیستمهای با فشار بالا جلوگیری میکند. | |
شیر سوزنی فولادی فلنجدار | برای تنظیم دقیق جریان در سیستمهای با فشار بالا. | |
شیر فشارشکن فولادی فلنجدار | برای کاهش فشار در سیستمهای با فشار بالا. |
۳٫ فلنج مناسب برای شیرآلات برنجی و برنزی
معرفی و کاربرد شیرآلات مسی
این نوع شیرها از آلیاژهای مس (برنج یا برنز) ساخته میشوند و برای کاربردهایی با فشار و دمای متوسط و اندازههای کوچک تا متوسط استفاده میشوند، مانند:
-
سیستمهای سرمایش و گرمایش
-
انتقال روغن، گازوئیل یا سوخت در مقیاس کارگاهی
نوع اتصال و فلنجهای رایج
در این شیرها، اتصالات دندهای رایجتر است، اما در سایزهای بالاتر از ۲ اینچ یا در برخی پروژههای خاص، از اتصال فلنجی با کلاس PN16 یا کلاس ۱۵۰ استفاده میشود. سطح فلنج معمولاً تخت طراحی میشود و از همان جنس بدنه ساخته شده است.
موضوع | توضیحات |
---|---|
کاربرد شیرآلات برنجی/برنزی | مورد استفاده در سیستمهای آب، تأسیسات حرارتی و برودتی، و خطوط انتقال گازوئیل در سایزهای کوچک تا متوسط |
جنس بدنه و فلنج | ساختهشده از آلیاژ مس (برنج یا برنز) با فلنج ریختهگری یکپارچه از همان جنس |
نوع اتصال متداول | اتصال دندهای رایجترین روش نصب؛ اتصال فلنجی برای سایزهای بزرگتر یا موارد خاص |
کلاس فلنجها | کلاس ۱۵۰ یا PN16؛ پاسخگو برای فشارهای حداکثر حدود ۱۶–۲۰ بار |
استاندارد و سطح فلنج | معمولاً مشابه فلنجهای چدنی/فولادی کلاس ۱۵۰؛ اغلب با سطح تخت (Flat Face) |
تحمل دمایی | تا حدود ۲۰۰°C؛ در دماهای بالاتر، استحکام آلیاژ کاهش مییابد |
نوع گسکت | گسکتهای مناسب مانند NBR یا تفلون، متناسب با دمای متوسط سیستم |
سیالات قابل عبور | آب، روغن، سوختها، گازهای خنثی؛ برای اسیدها یا سیالات خورنده، توصیه به استفاده از استیل یا PVC |
ملاحظات نصب | در اتصال به فلنج فولادی، احتمال خوردگی گالوانیکی وجود دارد؛ استفاده از واشر عایق در محیطهای مرطوب پیشنهاد میشود |
ملاحظات کاربردی
-
دمای کاری: حداکثر تا ۲۰۰°C
-
گسکتهای پیشنهادی: NBR، تفلون، یا گرافیت نرم
-
پرهیز از اتصال مستقیم فلنج برنجی به فلنج فولادی بدون واسطه جهت جلوگیری از خوردگی گالوانیکی
شیرآلات فلنجدار برنجی
نوع شیر | توضیحات | |
---|---|---|
شیر کشویی برنجی فلنجدار | برای قطع و وصل جریان سیال استفاده میشود و به آنها شیرآلات ON/OFF نیز گفته میشود. این شیر با حرکت یک دروازه به سمت بالا و پایین، جریان را بهطور کامل باز یا بسته میکند. | |
شیر سوزنی برنجی فلنجدار | هنگامی که نیاز به تنظیم دقیق جریان باشد، از شیر سوزنی استفاده میشود. این شیر امکان کنترل دبی سیال را با دقت بالا فراهم میکند. | |
شیر یکطرفه دریچهای برنجی فلنجدار | در مواقعی که جریان سیال ممکن است به سمت عقب برگردد، از شیر یکطرفه استفاده میشود تا از بازگشت جریان و آسیب به تجهیزات جلوگیری کند. این شیر تنها اجازه عبور سیال در یک جهت را میدهد. |
۴٫ فلنج مناسب برای شیرآلات آتشنشانی
الزامات سیستم اطفای حریق
شیرآلات آتشنشانی باید در شرایط اضطراری به سرعت و بدون نقص عمل کنند. این تجهیزات معمولاً از فلزاتی مانند چدن داکتیل، فولاد یا برنز ساخته شدهاند و در شبکههای اسپرینکلر، هیدرانتها و پمپهای آتشنشانی مورد استفاده قرار میگیرند.
نوع فلنج و اتصال
فلنجهای مورد استفاده معمولاً کلاس ۱۵۰ یا PN16 هستند و مطابق استانداردهای بینالمللی AWWA یا DIN طراحی میشوند. برخی شیرها نیز دارای اتصال شیاردار (Grooved End) هستند که با کوپلینگهای مکانیکی به سرعت نصب میشوند.
نکات مهم در طراحی و نصب
-
استفاده از گسکتهای تمامسطح برای آببندی بهتر
-
انتخاب پیچ و مهره با روکش گالوانیزه یا ضدزنگ
-
مقاومت در برابر لرزش، فشار ناگهانی و شرایط محیطی مرطوب
موضوع | توضیحات |
---|---|
کاربرد | شبکههای اطفاء حریق، اسپرینکلرها، رایزرها، خروجیهای هیدرانت، سیستمهای فشار بالا و اضطراری |
انواع شیر مورد استفاده | شیر فلکه کشویی OS&Y، شیر پروانهای با نمایشگر موقعیت، شیر یکطرفه آتشنشانی، شیر هیدرانت |
جنس بدنه شیرها | چدن داکتیل، فولاد یا برنز؛ مقاوم در برابر فشار، ضربه و خوردگی |
نوع اتصال شیرها | فلنجی یا شیاردار (Grooved) برای اتصال مکانیکی سریع (مانند Victaulic) |
کلاس فلنجهای رایج | کلاس ۱۵۰ یا PN16 معادل ۱۵ بار فشار عملیاتی (۲۰۰ PSI) |
استاندارد سوراخکاری فلنج | ANSI/AWWA، DIN و سایر استانداردهای بینالمللی برای اتصال دقیق به شبکه لولهکشی |
نوع سطح فلنج | Flat Face (تخت) برای استفاده با گسکت تمامسطح، مناسب لرزش و نصبهای دورهای |
مزایای اتصال فلنجی | سهولت نصب، آببندی مطمئن، امکان جداسازی سریع برای سرویس دورهای، مقاومت در برابر فشار و لرزش |
ملاحظات نصب | استفاده از پیچ و مهرههای گالوانیزه یا ضدزنگ جهت جلوگیری از خوردگی در محیطهای مرطوب تأسیساتی |
انتخاب صحیح فلنج برای شیرآلات صنعتی، وابسته به نوع شیر، کاربرد، جنس بدنه، شرایط کاری و استانداردهای مهندسی است. عدم توجه به این موارد ممکن است منجر به نشتی، شکست قطعات یا خرابی سیستم شود. رعایت دقیق الزامات اتصال، انتخاب گسکت مناسب و استفاده از فلنجهای باکیفیت، راهکاری اصولی برای تضمین دوام و عملکرد مطمئن سیستمهای صنعتی است.
موضوع | توضیحات |
---|---|
نوع شیرآلات | شیرهای پلیمری (UPVC، CPVC، PP) و سایر شیرآلات غیر فلزی برای مصارف خاص |
کاربرد | سیستمهای شیمیایی، آبرسانی، سیالات با خورندگی بالا، آب آشامیدنی و دمای متوسط |
لزوم استفاده از فلنج | در سایزهای بزرگ بهدلیل محدودیت در رزوهزنی و جوشکاری؛ استفاده از فلنج تطبیقدهنده الزامی است |
جنس فلنج | پلیمر تقویتشده با حلقه فلزی؛ همسان با جنس بدنه شیر جهت مقاومت در برابر خوردگی |
کلاس فشاری | عمدتاً PN10 یا PN16؛ سازگار با فشار معمول سیستمهای پلیمری و فلزی |
ملاحظات نصب | حساسیت به گشتاور پیچها؛ سفت کردن بیش از حد باعث تاببرداشتن فلنج پلیمری میشود |
الگوی سفت کردن | باید بهصورت متقاطع و مرحلهای انجام شود تا توزیع فشار یکنواخت باشد |
نوع گسکت پیشنهادی | گسکتهای نرم مانند EPDM یا تفلون؛ مقاوم در برابر مواد شیمیایی و دمای متوسط |
مزایا | مقاومت عالی در برابر خوردگی، نصب آسان، مناسب برای محیطهای خورنده یا حساس |