فلنج عینکی فولادی (Spectacle Blind Flange) یکی از انواع مخصوص فلنج ها می باشد. این محصول که با نام سپکتیکال فلنج نیز شناخته می شود، متشکل از دو قطعه دیسک می باشد. این دو قطعه از قسمت میانی توسط یک پل فولادی به یکدیگر متصل شده اند. در نتیجه شکل ظاهری که این فلنج پیدا کرده، به فلنج عینکی معروف شده است. چرا که شکل این فلنج ها شباهت زیادی به عینک مطالعه دارد. فلنج عینکی فولادی همچنین با نام سپکتیکال فلنج نیز شناخته می شوند.
موارد مصرف فلنج عینکی فولادی
مصرف این دسته از فلنج ها بیشتر در موارد زیر می باشد:
جاهایی است که لوله یا دیگر اجزای سیستم لوله کشی بطور منظم از یکدیگر جدا شده است
جاهایی که سیال در تمامی سیستم مرتبا متوقف میگردد
ساز و کار فلنج عینکی فولادی
در این نوع فلنج یکی از دیسک ها تو پر، و طرف دیگر دارای سوراخی در قسمت مرکزی دیسک می باشد. فلنج عینکی فولادی (Spectacle Blind Flange) به منظور باز و بسته کردن سیستم لوله، با گردش حول محور سوراخی که در وسط پل تعبیه شده است، گاهی از طرف دیسکی که دارای سوراخ است، و گاهی نیز از طرف کور آن در داخل سیستم شروع به گردش می نماید. در نتیجه ی این حرکت گردشی، جریان نیز قطع و وصل می شود. هنگام قرار گرفتن به سمت سوراخ دیسک سیستم باز و هنگام قرار گرفتن در قسمت کور دیسک،سیستم نیز بسته می شود.
بــیلچه و رینگ جدا کننده در فلنج عینکی فولادی: Spades (Single Blinds) / Ring Spacer
Spades و Ring Spacers اساسا سیستمی مانند فلنج عینکی فولادی دارند، تنها با این تفاوت که هردوی آن ها به یکدیگر متصل نمی باشند. موارد مصرف Spades و Spacers در بیشتر در سیستم هایی است که تعمیر و نگهداری آن ها ضروری نبوده و یا در جاهایی به کار برده می شوند که اندازه و قطر لوله ها بسیار زیاد و بزرگ است. با توجه به اندازه فلنج و رده فشار کاری آن، وزن Spade ها تا صدها کیلو نیز متغیر می باشد. معمولا از دو قسمت جداگانه Spacer و Spade برای جلوگیری از وارد شدن وزن و فشار غیر ضروری به اتصالات فلنج، به جای یک فلنج عینکی فولادی استفاده می شود.
مشکلات مربوط به فلنج عینکی فولادی
همانطور که دانستیم فلنج عینکی فولادی (Spectacle Blind Flange) یک فلنج عینکی فولادی (سپکتیکال فلنج) نوعی فلنج مخصوص می باشد که از دو قطعه دیسک تشکیل شده است. این دو قطعه از قسمت میانی توسط یک پل فولادی به یکدیگر متصل شده اند. یکی از مشکلات نه چندان مهم در فلنج عینکی فولادی، هنگام تعویض بیلچه و رینگ مشاهده می شود. بدین صورت که هنگام نصب نمی توان به درستی تشخیص داد که یک بیلچه روی فلنج نصب شده یا یک رینگ. لذا بهتر است تا کارخانه های سازنده در قسمت دسته ی رینگ و بیلچه که بیرون تر از فلنج قرار گرفته و قابل مشاهده است، نشانه ای بگذارند تا این مشکل رفع شود. اما معمولا کارشناسان و نصابان خود اقدام به نشانه گذاری می کنند تا هنگام کار با مشکل رو به رو نشوند.
نکته ی مهم و حائز اهمیت در هنگام ساخت و تولید این محصول این است که ضروری است تا مشخصات فنی فلنج از جمله سایز، فشار کاری و جنس آن حتما بر روی دسته حک شده باشد.
مزایای استفاده از فلنج عینکی فولادی
از جمله مزایای استفاده از این نوع فلنج ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
عدم نیاز به عملیات جوشکاری برای نصب
وجود تنوع بسیار در فشار های کاری مختلف در فلنج های عینکی
سهولت در طراحی و ساخت سفارشی مطابق میل
spectacle flange
سطوح، ابعاد وجنسفلنج عینکی Spectacle Blind Flange
کیفیت و ویژگی سطوح آب بندی یک فلنج عینکی فولادی، رینگ و یا بیلچه معمولا مطابق با سطوح آب بندی پیشانی یک فلنج انجام می شود. قطر این محصول معمولا کمی بیشتر از قطر دایره برجستگی سطح آب بندی یک فلنج مشابه می باشد. برای انجام صحیح نصب لازم است تا از تماس پیچ ها با لبه ی فلنج عینکی فولادی، رینگ و بیلچه جلوگیری شود.
قطر رینگ و بیلچه نیز با توجه به سایز فلنج متفاوت است
ضخامت نیز بر اساس فشار کاری فلنج تعیین می گردد
طبق استاندارد ASME B16.48 موارد زیر در بین فلنج های ASME B16.5 در کلاس های ۱۵۰,۳۰۰,۶۰۰,۹۰۰,۱۵۰۰,۲۵۰۰ پوشش داده می شود:
محدوده فشار
دمای کار
ابعاد و تلرانس های ابعادی
طریقه مارک زدن
انجام آزمون عملکرد Line Blank ها را در دو سایز NPS 1/2″ الی NPS 24″
جزئیات مورد توجه هنگام نصب
برای نصب فلنج عینکی فولادی و Spacer ها و Spade ها لازم است تا از ورق فولادی و یا فولاد فورج شده استفاده شود. این دو ورق فولادی در استاندارد ASME B31.3 پذیرفته شده اند. همچنین مطابقت و یکسان بودن ترکیبات شیمیایی جنس آن ها با اجزاء و اتصالات و فلنج های به کار رفته در سیستم لوله کشی ضروری می باشد.
فلنجهای عینکی (یا فلنجهای چشممقیاس) از جمله اجزای مهم در سیستمهای لولهکشی و صنایع مختلف مانند نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع نیروگاهی به شمار میروند. این فلنجها به دلیل ساختار خاص خود، قابلیت اتصال راحت و مطمئن لولهها را فراهم میکنند. در این مقاله به بررسی ویژگیهای فلنج عینکی، متریال A516 گرید و فشاریهای کاری آن میپردازیم.
فلنج عینکی (Eye Bolt Flange)
فلنجهای عینکی نوعی فلنج هستند که بهطور ویژه برای استفاده در سیستمهای لولهکشی طراحی شدهاند. این فلنجها معمولاً در جاهایی به کار میروند که نیاز به اتصال محکم و قابلاعتماد بین لولهها و تجهیزات دیگر وجود دارد. طراحی فلنج عینکی بهگونهای است که از آن میتوان برای وصل کردن لولهها به سیستمهای مختلف یا به یکدیگر استفاده کرد.
فلنجهای عینکی در اندازههای مختلف تولید میشوند و میتوانند برای انواع مختلف فشار و دما کاربرد داشته باشند. این فلنجها معمولاً در سیستمهایی با فشار بالا و دماهای زیاد بهویژه در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و صنایع انرژی استفاده میشوند.
متریال A516 گرید
A516 گرید یک نوع فولاد کربنی است که برای ساخت انواع قطعات صنعتی و بهویژه در ساخت فلنجها و سایر اتصالات لولهکشی استفاده میشود. این متریال به دلیل ویژگیهای خاص خود در برابر فشار، دما و شرایط محیطی مقاوم است.
A516 گرید معمولاً در سه گرید اصلی تولید میشود که عبارتند از:
A516 گرید ۶۰: این گرید برای فشارهای پایین و دماهای معمولی مناسب است.
A516 گرید ۷۰: این گرید توانایی تحمل فشارهای متوسط و دماهای بالاتر را دارد.
A516 گرید ۶۵: این گرید بیشتر در کاربردهایی با فشار و دماهای بسیار بالا مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگیهای متریال A516 گرید
مقاومت در برابر فشار بالا: A516 گرید بهویژه در شرایطی که فشار زیاد است، قابلیت تحمل فشار بالا را دارد. این ویژگی در سیستمهای لولهکشی و فشارهای کاری بالا بسیار حیاتی است.
مقاومت در برابر خوردگی: با توجه به اینکه این فولاد دارای ترکیب شیمیایی خاصی است، مقاومت خوبی در برابر خوردگی نشان میدهد. این ویژگی بهویژه در صنایع شیمیایی و پتروشیمی که محیطهای خورنده دارند، بسیار مهم است.
عملکرد در دماهای مختلف: فولاد A516 گرید بهویژه در دماهای بالا از خود عملکرد خوبی نشان میدهد و میتواند در دماهای پایین نیز قابلیت انعطافپذیری داشته باشد.
قابلیت جوشکاری: این فولاد بهراحتی جوشکاری میشود و برای ساخت فلنجها و سایر اجزای فلزی استفاده میشود.
مقاومت در برابر ترکهای حرارتی: در دماهای بسیار بالا، A516 گرید مقاومت خوبی در برابر ترکهای حرارتی و تنشهای ناشی از حرارت نشان میدهد.
فشاریهای کاری فلنجهای عینکی
فلنجهای عینکی معمولاً برای تحمل فشارهای مختلف طراحی میشوند. فشار کاری فلنجها به عواملی مانند متریال مورد استفاده، ضخامت فلنج، نوع اتصالات و طراحی کلی سیستم بستگی دارد. برای فلنجهای ساختهشده از فولاد A516 گرید، فشارهای کاری بهطور معمول طبق استانداردهای ASME (American Society of Mechanical Engineers) تعیین میشوند.
مقدار فشار کاری فلنجها بسته به گرید فولاد، قطر فلنج، ضخامت آن و درجه حرارت کاری متفاوت است. بهطور کلی، فلنجهایی که از A516 گرید ساخته میشوند، معمولاً میتوانند فشارهایی در حدود ۱۵۰۰ PSI (پوند بر اینچ مربع) یا بیشتر را تحمل کنند. این فشار میتواند در برخی سیستمهای خاص، مثل سیستمهای نیروگاهی یا سیستمهای پتروشیمی، بالاتر باشد.
برای محاسبه فشارهای کاری فلنجهای عینکی، باید از استانداردهای طراحی و محاسبات مهندسی استفاده کرد. معمولاً مهندسین برای تعیین فشارهای دقیق کاری، از روابط پیچیده مهندسی و تجزیهوتحلیلهای استاتیکی و دینامیکی استفاده میکنند.
عوامل مؤثر بر فشار کاری فلنجها
چندین عامل میتواند بر فشار کاری فلنجهای عینکی تأثیر بگذارد:
قطر فلنج: هرچقدر قطر فلنج بزرگتر باشد، فشار کاری آن نیز معمولاً بیشتر خواهد بود. این بهدلیل افزایش سطح تماس و توانایی فلنج در پخش فشار است.
ضخامت فلنج: فلنجهای با ضخامت بیشتر میتوانند فشارهای بالاتری را تحمل کنند. این به دلیل افزایش مقاومت در برابر تنشها و فشارهای اعمالشده است.
نوع درزگیر: نوع درزگیر یا گسکت بین فلنجها نیز بر فشار کاری آنها تأثیر میگذارد. درزگیرهای مقاوم در برابر فشار میتوانند بهطور موثری عملکرد فلنجها را در برابر فشارهای بالا افزایش دهند.
دما: در دماهای بالا، مقاومت فلنجها ممکن است کاهش یابد و فشار کاری آنها تحت تأثیر قرار بگیرد. به همین دلیل، در طراحی فلنجها باید دماهای عملیاتی در نظر گرفته شود.
نوع جوشکاری و اتصالات: روشهای مختلف جوشکاری میتوانند بر فشار کاری فلنجها تأثیر بگذارند. جوشهای با کیفیت بالا و اتصالات مناسب میتوانند فشارهای بیشتری را تحمل کنند.
نتیجهگیری
فلنجهای عینکی با متریال A516 گرید بهعنوان یکی از انتخابهای مناسب برای صنایع حساس به فشار و دما شناخته میشوند. این فلنجها به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، خوردگی و دما، گزینهای مناسب برای استفاده در سیستمهای لولهکشی صنعتی هستند. علاوه بر این، در طراحی و استفاده از این فلنجها، نیاز است که عواملی همچون ضخامت، قطر، نوع درزگیر، دما و فشار در نظر گرفته شوند تا عملکرد بهینه آنها در شرایط کاری مختلف تضمین شود.