فلنج های لوله سفارشی: مواد، کاربردها و نحوه تعیین

وقتی فلنج های استاندارد کافی نیستند

فلنج های لوله استاندارد - تولید شده با استانداردهای ANSI/ASME B16.5، DIN EN 1092-1، JIS B2220 یا کدهای ابعادی مشابه، اکثر کاربردهای لوله کشی صنعتی را پوشش می دهند. برای اتصالات معمولی در کلاس های فشار معمولی و اندازه های اسمی لوله، آنها انتخاب صحیحی هستند: به راحتی در دسترس، قابل پیش بینی در عملکرد، و ساده برای مشخص کردن. مشکل در لبه های آن استانداردها بوجود می آید.

خط لوله ای که از طریق یک ساختار سکوی دریایی محدود می گذرد ممکن است به یک الگوی پیچ نیاز داشته باشد که از انسداد موجود جلوگیری کند. مبدل حرارتی طراحی شده با مشخصات قدیمی ممکن است از قطر سوراخی استفاده کند که بین دو اندازه استاندارد قرار دارد. یک مخزن راکتور که در یک کلاس فشار و ترکیب دما کار می کند که هیچ فلنج استانداردی بدون مهندسی بیش از حد با جریمه هزینه قابل توجهی پوشش نمی دهد. در هر یک از این موقعیت‌ها، وادار کردن یک جزء استاندارد به شرایط غیراستاندارد، یک مصالحه مکانیکی یا یک راه‌حل تدارکات را معرفی می‌کند – که هیچ کدام به یک سیستم بحرانی تعلق ندارند.

فلنج های لوله سفارشی دقیقاً برای این شکاف ها وجود دارد. آنها با توجه به ابعاد دقیق، مواد و الزامات عملکرد یک برنامه خاص به جای مشخصات کاتالوگ ساخته می شوند. به طور انتقادی، «سفارشی» به معنای «عدم انطباق» نیست. فلنج های آهنگری استاندارد برای کاربردهای ANSI و DIN جداول ابعاد ثابت را دنبال کنید. فلنج های سفارشی از نقشه های مشتری پیروی می کنند - اما هر دو مطابق با استانداردهای کیفیت، الزامات بازرسی و انتظارات یکپارچگی فشار تولید می شوند.

چه چیزی می تواند سفارشی شود: ابعاد، مواد و موارد دیگر

دامنه سفارشی سازی موجود در یک مرکز تولید فلنج مجهز، گسترده تر از آن چیزی است که اکثر خریداران در ابتدا انتظار دارند. تقریباً تمام پارامترهای ابعادی و عملکردی که فلنج استاندارد اصلاح می‌کند را می‌توان در یک برنامه سفارشی تغییر داد. درک طیف کامل به مهندسان کمک می کند تا دقیقاً به جای اینکه برای تناسب با گزینه های کاتالوگ موجود به خطر بیفتند، مشخص کنند که یک پروژه به چه چیزی نیاز دارد.

قطر بیرونی و سوراخ (قطر داخلی). فلنج های استاندارد به اندازه لوله های اسمی گره خورده اند. فلنج های سفارشی را می توان با هر ترکیب OD و ID مورد نیاز سیستم لوله تولید کرد، از جمله سوراخ های بزرگ برای لوله های اندود شده، سوراخ های کاهش یافته برای کاربردهای محدودیت جریان، یا پروفیل های سوراخ غیر دایره ای برای اتصالات تخصصی.

قطر دایره پیچ و تعداد سوراخ پیچ. الگوی پیچ یکی از رایج ترین محرک های سفارشی سازی است. الگوهای پیچ دوتایی - که در آن یک فلنج منفرد برای جفت شدن با دو دایره پیچ استاندارد مختلف سوراخ می شود - امکان اتصال بین استانداردهای فلنج نامتناسب بدون آداپتور را فراهم می کند. تعداد و قطر سوراخ‌های سفارشی به کاربردهای با بار بالا می‌پردازد که در آن فاصله استاندارد پیچ‌ها کافی نیست.

کلاس فشار و ضخامت دیواره. کلاس های فشار استاندارد (150، 300، 600، 900، 1500، 2500 پوند) همیشه با فشارهای طراحی سیستم، به ویژه در کاربردهای تخصصی فشار بالا، هماهنگ نیستند. فلنج های سفارشی را می توان با هر نوع فشار مورد نیاز طراحی و آزمایش کرد و ضخامت دیواره آن مطابق با کد مخزن تحت فشار محاسبه می شود.

نوع صورت و سطح نشیمن. صورت برآمده، صورت صاف، مفصل حلقه‌ای، زبانه و شیار، و صورت مرد و زن همگی قابل دستیابی هستند. پرداخت سطح (اندازه‌گیری شده در AARH - میانگین ارتفاع زبری حسابی) برای مطابقت با نوع واشر و نیاز آب‌بندی برنامه مشخص شده است.

نوع اتصال پیکربندی‌های لغزنده، گردن جوش، جوش سوکت، رزوه‌دار، کور، مفصل لپ و کاهنده همگی در ابعاد سفارشی موجود هستند. انواع غیر استاندارد - مانند کاهش گردن جوش، فلنج با توپی یا نازل یکپارچه، یا فلنج با رزوه داخلی - به نقشه های مشتری تولید می شود. اینها برنامه هایی هستند که در آن فلنج های غیر استاندارد مهندسی شده برای پیکربندی های لوله کشی منحصر به فرد ارائه ارزشی که هیچ محصول کاتالوگی نمی تواند آن را تکرار کند.

انتخاب مواد برای فلنج های لوله سفارشی

انتخاب مواد اغلب محرک اصلی مشخصات فلنج سفارشی است. یک بعد غیر استاندارد گاهی اوقات می تواند با یک جزء استاندارد اصلاح شده مطابقت داده شود، اما یک نیاز مواد غیر استاندارد - ناشی از دما، محیط خوردگی، محدودیت های وزن، یا الزامات نظارتی - همیشه منجر به ساخت سفارشی می شود. جدول زیر گروه های مواد متداول را با منطق کاربردی آنها ترسیم می کند:

دو ملاحظه فراتر از مواد پایه اغلب مشخصات نهایی را شکل می دهند. اول، شرایط عملیات حرارتی: حالت های نرمال شده، خاموش شده و حرارت داده شده یا آنیل شده با محلول بر خواص مکانیکی تأثیر می گذارد و باید در ارتباط با درجه مواد مشخص شود. دوم، الزامات آزمایش تکمیلی: انطباق با NACE MR0175/ISO 15156 برای سرویس ترش، آزمایش PMI (شناسایی مثبت مواد) برای گریدهای آلیاژی بالا، و آزمایش ضربه در دمای پایین (چارپی) برای کاربردهای برودتی، افزونه‌های متداولی هستند که باید در زمان شروع استعلام با سازنده تأیید شوند.

صنایعی که به فلنج های لوله سفارشی متکی هستند

فلنج های لوله سفارشی هر جا که ترکیبی از شرایط عملیاتی، الزامات نظارتی یا هندسه سیستم فراتر از آنچه اجزای استاندارد به آن اشاره می کنند، ظاهر می شوند. چندین صنعت بیشتر تقاضای فلنج سفارشی را ایجاد می کنند.

پتروشیمی و پالایش. پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های پتروشیمی فشارهای عملیاتی بالا، دماهای بالا و جریان‌های فرآیندی تهاجمی شیمیایی - اغلب به طور همزمان را ترکیب می‌کنند. کلاس‌های فشار استاندارد خدمات بسیاری را پوشش می‌دهند، اما طراحی‌های خاص واحد، رابط‌های تجهیزات قدیمی و استانداردهای لوله‌کشی خاص سایت به طور منظم به ابعاد سفارشی نیاز دارند. خدمات هیدروژن، به ویژه، محدودیت‌های مادی و ابعادی را تحمیل می‌کند که فلنج‌های استاندارد به ندرت بدون اصلاح آن را برآورده می‌کنند.

تولید برق. سیستم‌های توربین بخار، خطوط تغذیه دیگ بخار و لوله‌های استخراج فشار بالا در دماها و فشارهایی کار می‌کنند که در برابر محدودیت‌های بالای استاندارد فلنج‌ها قرار دارند. فلنج‌های بخار اصلی در کارخانه‌های سیکل ترکیبی مدرن معمولاً به گریدهای فولادی آلیاژی و هندسه‌های سفارشی برای جفت شدن با نازل‌های توربین و بدنه سوپاپ‌ها نیاز دارند که خود اجزای مهندسی شده سفارشی هستند.

مهندسی دریایی و فراساحلی. خوردگی آب نمک، محدودیت فضا در مسیرهای لوله کشی کشتی، و حساسیت وزنی سطوح بالای ساحلی، همگی الزامات فلنج سفارشی را ایجاد می کنند. فلنج های فولادی ضد زنگ دوبلکس با الگوهای پیچ غیراستاندارد متناسب با ترتیبات لوله کشی خاص کشتی، خروجی معمول پروژه های مهندسی دریایی است. برای راه حل های کامل سیستم، اتصالات لوله فلنج برای راه حل های کامل سیستم لوله کشی اغلب در کنار فلنج های سفارشی برای حفظ ثبات در کل مجموعه لوله گذاری مشخص می شوند.

تصفیه آب و آبرسانی. خطوط لوله انتقال آب با قطر بزرگ - به ویژه آنهایی که بین لوله‌های استاندارد AWWA و شیرها یا مترهای استاندارد ANSI تغییر می‌کنند - تقاضای ثابتی برای فلنج‌های سفارشی ایجاد می‌کنند که استانداردهای ابعادی را پل می‌کنند. فلنج های کاهنده سفارشی و فلنج های دو حفاری در لوله کشی ایستگاه پمپاژ و تصفیه خانه آب رایج هستند.

مواد غذایی، آشامیدنی و دارویی. سیستم های لوله کشی بهداشتی فلنج هایی با روکش های سطحی خاص (معمولاً Ra ≤ 0.8 میکرومتر)، هندسه داخلی بدون شکاف و مواد مطابق با الزامات FDA و EHEDG را می طلبند. فلنج های استاندارد به ندرت هر سه شرایط را به طور همزمان برآورده می کنند، فلنج های بهداشتی سفارشی در فولاد ضد زنگ 316L را به عنوان یک کالای استاندارد تهیه در این صنایع تبدیل می کنند.

فرآیند تولید: از ترسیم تا تحویل

درک اینکه چگونه یک فلنج لوله سفارشی از مشخصات به جزء نهایی حرکت می کند، به خریداران کمک می کند تا انتظارات واقع بینانه ای را برای زمان های تحویل، حداقل مقادیر سفارش و الزامات مستندات کیفیت تعیین کنند.

بررسی طرح و تایید نقشه. این فرآیند با طراحی یا مشخصات ابعادی مشتری آغاز می شود. یک سازنده صلاحیتدار نقشه را از نظر قابلیت ساخت بررسی می کند، هرگونه تضاد ابعادی یا مسائل مربوط به انطباق استاندارد را علامت گذاری می کند و قبل از تعهد به تولید، مشخصات را تأیید می کند. برای هندسه‌های پیچیده یا درجه‌های غیرمعمول مواد، این مرحله ممکن است شامل رفت و برگشت در تلورانس‌ها و الزامات پرداخت سطحی باشد - زمان صرف شده قبل از استفاده از مواد خام.

آهنگری. برای فلنج‌هایی که نیاز به یکپارچگی مکانیکی بالا دارند - به‌ویژه فلنج‌های گردن جوش، قطعات سرویس فشار بالا، و هر کاربرد تحت پوشش بخش VIII ASME یا کدهای مخازن تحت فشار معادل آن - آهنگری مسیر درست تولید است. فرآیند آهنگری ساختار دانه فلز را با هندسه فلنج هماهنگ می‌کند و در مقایسه با جایگزین‌های برش صفحه یا ریخته‌گری، استحکام، مقاومت در برابر خستگی و یکپارچگی فشار بالاتری ایجاد می‌کند. گواهی‌های مواد (گزارش‌های آزمایش آسیاب، قابلیت ردیابی شماره حرارت) در این مرحله تولید می‌شوند و جزء را در کل زنجیره تولید دنبال می‌کنند.

ماشینکاری. پس از آهنگری، بلنک فلنج تا ابعاد نهایی ماشین کاری می شود. عملیات تراشکاری، فرز، حفاری، حفاری و روکش CNC، سوراخ‌ها، سوراخ‌های پیچ، نوع چهره و مشخصات بیرونی را با تلورانس‌های مشخص‌شده در نقشه مشتری تولید می‌کنند. پایان سطح صندلی اندازه گیری و مستند شده است. برای فلنج‌هایی که نیاز به تحمل‌های ابعادی محکم دارند - مانند سطوح اتصالی حلقه‌ای یا کاربردهای سوراخ دقیق - این مرحله جایی است که کیفیت ساخت در نهایت تعیین می‌شود.

بازرسی و آزمایش. فلنج های سفارشی مشمول پروتکل های بازرسی مشابه اجزای استاندارد هستند: تأیید ابعاد، بازرسی بصری و تأیید مواد حداقل. بسته به مشخصات، آزمایش‌های اضافی ممکن است شامل آزمایش فشار هیدرواستاتیک، بازرسی ذرات مغناطیسی یا نافذ رنگ برای عیوب سطح، آزمایش اولتراسونیک برای یکپارچگی داخلی، و تست سختی برای اجزای عملیات حرارتی شوند. تمام نتایج آزمایش مستند شده و همراه با محموله ارائه می شود.

درمان و تحویل سطح. فلنج ها معمولاً با یک پوشش ضد زنگ برای گریدهای فولاد کربنی یا در شرایط ماشینکاری شده برای گریدهای ضد زنگ و آلیاژی عرضه می شوند. پوشش‌های ویژه - آبکاری اپوکسی، گالوانیزه یا نیکل - در جایی اعمال می‌شوند که محیط سرویس به محافظت بیشتری نیاز دارد. فلنج ها برای جلوگیری از آسیب ابعادی به صورت های نشیمنگاه در حین حمل و نقل بسته بندی شده اند، با محافظ های صورت فلنج استاندارد برای تمام پیکربندی های صورت برجسته و RTJ.

نحوه تعیین یک فلنج لوله سفارشی: یک چک لیست عملی

سرعت و دقت نقل قول فلنج سفارشی تقریباً به طور کامل به کامل بودن اطلاعات ارائه شده در هنگام درخواست بستگی دارد. مشخصات ناقص حلقه‌های شفاف‌سازی ایجاد می‌کند که زمان‌های تحویل را افزایش می‌دهد و خطر خطاهای تولید را ایجاد می‌کند. چک لیست زیر پارامترهایی را که یک سازنده برای نقل قول و تولید فلنج لوله سفارشی بدون ابهام نیاز دارد را پوشش می دهد:

یک طراحی ابعادی، حتی یک طرح دستی با تمام ابعاد مهم حاشیه نویسی شده، ارزشی بیش از یک توضیح نوشته شده با جزئیات دارد. تولیدکنندگان از هندسه کار می کنند نه نثر. برای پروژه‌هایی که شامل چندین نوع فلنج سفارشی در یک سیستم واحد هستند، ارسال صورت‌حساب کامل مواد در ابتدا - به جای استعلام برای هر مورد به طور جداگانه - معمولاً در زمان‌بندی قیمت‌گذاری و تولید سریع‌تر و اغلب قیمت‌گذاری بهتری را در بسته کامل به همراه دارد.