فلنج لپ جوینت

فلنج لپ جوینت (Lap Joint Flange) یکی از انواع فلنج‌های رایج در صنایع مختلف است که برای اتصال لوله‌ها و تجهیزات به کار می‌رود. این نوع فلنج به همراه یک لپ جوینت استاب (Stub End) استفاده می‌شود و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و سیستم‌های لوله‌کشی دارد. در این مقاله به بررسی انواع، متریال، فشار کاری و رده‌بندی فلنج‌های لپ جوینت می‌پردازیم.

۱٫ معرفی فلنج لپ جوینت

فلنج لپ جوینت از دو قسمت تشکیل شده است:

• فلنج آزاد (Loose Flange): یک حلقه دایره‌ای که دارای سوراخ‌های پیچ و مهره است و به‌راحتی می‌تواند روی لوله یا اتصالات چرخش داشته باشد.
• استاب اند (Stub End): یک قطعه مخروطی یا استوانه‌ای که به انتهای لوله جوش داده می‌شود و وظیفه آب‌بندی و نگه‌داشتن فلنج را بر عهده دارد.

ویژگی مهم این فلنج قابلیت چرخش آزادانه روی استاب اند است که باعث سهولت در تراز کردن سوراخ‌های پیچ و مهره هنگام نصب می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که زمان نصب کاهش یابد و کارایی افزایش یابد.

۲٫ انواع فلنج لپ جوینت

فلنج‌های لپ جوینت بسته به طراحی و نوع اتصال به چندین دسته تقسیم می‌شوند:

۲٫۱٫ بر اساس استاندارد ساخت

فلنج‌های لپ جوینت معمولاً بر اساس استانداردهای زیر تولید می‌شوند:

• ASME B16.5 (برای سایزهای ½ اینچ تا ۲۴ اینچ)
• ASME B16.47 (برای سایزهای بزرگ‌تر از ۲۴ اینچ)
• MSS-SP-44 (برای شرایط خاص در صنعت)

۲٫۲٫ بر اساس کلاس فشاری

این فلنج‌ها در کلاس‌های فشاری مختلفی تولید می‌شوند:

• کلاس ۱۵۰ (برای فشارهای کم)
• کلاس ۳۰۰
• کلاس ۶۰۰
• کلاس ۹۰۰
• کلاس ۱۵۰۰
• کلاس ۲۵۰۰ (برای فشارهای بسیار بالا)

۲٫۳٫ بر اساس نوع نشیمن‌گاه (Face Type)

فلنج‌های لپ جوینت معمولاً دارای سطح تخت (Flat Face – FF) یا سطح برجسته (Raised Face – RF) هستند. با این حال، این نوع فلنج‌ها اغلب همراه با استاب اند‌های RTJ (Ring Type Joint) نیز استفاده می‌شوند که برای فشارهای بالا مناسب هستند.

۳٫ متریال فلنج لپ جوینت

فلنج‌های لپ جوینت از متریال مختلفی ساخته می‌شوند تا با شرایط کاری مختلف سازگار باشند. برخی از متریال‌های رایج عبارت‌اند از:

۳٫۱٫ فولادهای کربنی (Carbon Steel)

• ASTM A105 (برای کاربردهای دما و فشار متوسط)
• ASTM A516 Gr.70 (برای شرایط تحت فشار و دماهای بالا)
• ASTM A350 LF2 (برای محیط‌های سرد و کریوژنیک)

۳٫۲٫ فولادهای زنگ‌نزن (Stainless Steel)

• ASTM A182 F304/F316 (برای محیط‌های خورنده و صنایع غذایی)
• ASTM A182 F321 (برای محیط‌های با دمای بالا)
• ASTM A182 F347 (برای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی)

۳٫۳٫ آلیاژهای نیکل و سوپرآلیاژها

• Inconel 625 & 825 (برای محیط‌های بسیار خورنده)
• Hastelloy C276 (برای کاربردهای شیمیایی خاص)

۳٫۴٫ فولادهای آلیاژی (Alloy Steel)

• ASTM A182 F11/F22 (برای کاربردهای دما بالا)
• ASTM A182 F5/F9 (برای محیط‌های با فشار و دمای بالا)

۳٫۵٫ مواد غیرفلزی

در برخی موارد، فلنج‌های لپ جوینت از PVC، CPVC، PTFE و GRP برای استفاده در محیط‌های خاص ساخته می‌شوند.

۴٫ فشار کاری فلنج لپ جوینت

فشار کاری این فلنج‌ها به کلاس فشاری، متریال و ضخامت دیواره بستگی دارد. برخی از فشارهای کاری معمول عبارت‌اند از:

• کلاس ۱۵۰: تا ۲۸۵ psi در دمای ۳۸ درجه سانتی‌گراد
• کلاس ۳۰۰: تا ۷۴۰ psi
• کلاس ۶۰۰: تا ۱۴۸۰ psi
• کلاس ۹۰۰: تا ۲۲۲۰ psi
• کلاس ۱۵۰۰: تا ۳۷۰۵ psi
• کلاس ۲۵۰۰: تا ۶۱۷۰ psi

با افزایش دما، فشار تحملی فلنج کاهش می‌یابد. برای انتخاب صحیح، باید فشار و دمای عملیاتی سیستم در نظر گرفته شود.

۵٫ رده‌بندی فلنج لپ جوینت

رده‌بندی (Schedule) فلنج‌های لپ جوینت مطابق با رده لوله‌ها انتخاب می‌شود تا از هم‌خوانی ضخامت‌ها اطمینان حاصل شود. برخی از رده‌های پرکاربرد عبارت‌اند از:

• SCH 10 (برای سیستم‌های کم‌فشار)
• SCH 40 (رده استاندارد برای بسیاری از کاربردها)
• SCH 80 (برای فشارهای بالا)
• SCH 160 (برای فشارهای بسیار بالا)
• XXS (Extra Strong) (بالاترین ضخامت و استحکام)

برای انتخاب رده مناسب، علاوه بر فشار و دما، باید نوع سیال، سرعت جریان و شرایط محیطی را نیز در نظر گرفت.

۶٫ مزایا و معایب فلنج لپ جوینت

۶٫۱٫ مزایا

✅ نصب آسان: به دلیل قابلیت چرخش، هم‌ترازی سوراخ‌های پیچ و مهره بسیار راحت است.
✅ هزینه پایین: معمولاً قیمت کمتری نسبت به فلنج‌های جوشی گردن‌دار دارد.
✅ انعطاف‌پذیری: امکان تعویض استاب اند بدون نیاز به تغییر کل فلنج.
✅ کاهش استرس: مناسب برای سیستم‌هایی که دچار انبساط و انقباض حرارتی هستند.

۶٫۲٫ معایب

❌ تحمل فشار کمتر: به دلیل عدم جوشکاری مستقیم، توان تحمل فشار و دمای آن نسبت به فلنج‌های دیگر کمتر است.
❌ نیاز به استاب اند: برای عملکرد صحیح نیاز به استفاده از استاب اند دارد که هزینه را افزایش می‌دهد.

۷٫ کاربردهای فلنج لپ جوینت

فلنج‌های لپ جوینت در موارد زیر کاربرد دارند:
✔ سیستم‌های لوله‌کشی صنایع نفت و گاز
✔ صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی
✔ نیروگاه‌ها و سیستم‌های بخار
✔ صنایع غذایی و دارویی
✔ تصفیه آب و فاضلاب

نتیجه‌گیری

فلنج لپ جوینت به دلیل نصب آسان، هزینه کم و انعطاف‌پذیری بالا یکی از گزینه‌های محبوب در صنایع مختلف است. این فلنج در کلاس‌های فشاری و متریال‌های مختلف تولید می‌شود و برای سیستم‌هایی که نیاز به هم‌راستاسازی سریع و تغییرات مکرر دارند، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود. با این حال، به دلیل تحمل فشار کمتر نسبت به فلنج‌های جوشی گردن‌دار، باید در انتخاب آن دقت شود.

برای انتخاب بهترین فلنج لپ جوینت، شرایط عملیاتی، فشار، دما و نوع سیال را بررسی کنید تا عملکرد بهینه و طول عمر بالا تضمین شود.