Flanş nedir?
Flanş, kısaca genel bir terim olup, genellikle birbirine benzer disk şeklinde metal bir gövdeye verilen addır ve üzerinde birkaç sabit delik bulunur; bu delikler diğer parçaları birbirine bağlamak için kullanılır. Bu tür parçalar makinelerde yaygın olarak kullanılır, bu nedenle biraz garip görünebilir. Ancak flanş olarak bilinmesi yeterlidir; adı İngilizce "flanş" kelimesinden türemiştir. Boru ve boru bağlantı parçalarının birbirine bağlanmasında kullanılır; borunun ucuna takılan flanşın üzerinde bir açıklık bulunur ve vidalarla iki flanş sıkıca bağlanır, flanşlar arasında ise conta bulunur.
Flanş, disk şeklinde bir parçadır ve boru hattı mühendisliğinde en yaygın kullanılan parçadır; flanşlar çift olarak kullanılır.
Flanş bağlantı tipleri açısından üç bileşen bulunmaktadır:
- Boru flanşları
- Conta
- Cıvata bağlantısı
Çoğu durumda, boru flanşı bileşeniyle aynı malzemeden yapılmış özel bir conta ve cıvata malzemesi bulunur. En yaygın flanşlar paslanmaz çelik flanşlardır. Flanşlar ise, sahanın gereksinimlerine uyacak şekilde çeşitli malzemelerden üretilir. En yaygın flanş malzemelerinden bazıları, sahanın gerçek gereksinimlerine bağlı olarak monel, inconel ve krom molibdendir. En iyi malzeme seçimi, flanşı kullanmak istediğiniz sistemin türüne ve özel gereksinimlerine bağlı olmalıdır.
7 Yaygın Flanş Tipi
Şantiye gereksinimlerine göre seçilebilecek çeşitli flanş tipleri mevcuttur. İdeal flanşın tasarımına uygun olarak, güvenilir çalışma ve uzun hizmet ömrü sağlanmalı ve en uygun fiyat göz önünde bulundurulmalıdır.
1. Dişli flanş:
Flanş iç yüzeyinde diş bulunan flanşlar, bağlantı parçasına dıştan diş açılarak monte edilir. Dişli bağlantı burada her durumda kaynak işleminden kaçınmayı amaçlar. Esas olarak, takılacak boru ile dişlerin eşleştirilmesi yoluyla bağlanır.
2. Soket kaynaklı flanşlar
Bu flanş tipi genellikle, düşük sıcaklık ve düşük basınç bölgesinin çapının, borunun flanşın içine yerleştirilerek tek veya çok yönlü köşe kaynağı ile bağlantı sağlanmasını gerektiren daha küçük borular için kullanılır. Bu, diğer kaynaklı flanş tiplerine kıyasla dişli uçlarla ilişkili kısıtlamaları ortadan kaldırarak montajı kolaylaştırır.
3. Bindirme flanşları
Bindirme flanşı, flanşlı bir bağlantı oluşturmak için destek flanşıyla birlikte kullanılabilmesi amacıyla, uç kısmının bir bağlantı parçasına alın kaynakla birleştirilmesini gerektiren bir flanş türüdür. Bu tasarım, fiziksel alanın sınırlı olduğu, sık sık sökme işleminin gerektiği veya yüksek düzeyde bakım gerektiren çeşitli sistemlerde bu yöntemi popüler hale getirmiştir.
4. Kayar flanşlar
Kayar flanşlar çok yaygındır ve yüksek akış hızlarına ve debilere sahip sistemlere uygun geniş bir boyut yelpazesinde mevcuttur. Flanşı borunun dış çapına uydurmak, bağlantının kurulumunu çok kolaylaştırır. Bu flanşların montajı biraz teknik bir işlemdir çünkü flanşı boruya sabitlemek için her iki tarafta da köşe kaynağı gerektirir.
5. Kör flanşlar
Bu tip flanşlar, boru sistemlerinin sonlandırılması için oldukça uygundur. Kör plaka, cıvatalanabilen boş bir disk şeklindedir. Bunlar doğru şekilde monte edildikten ve uygun conta ile birleştirildikten sonra mükemmel bir sızdırmazlık sağlar ve gerektiğinde kolayca çıkarılabilir.
6. Kaynak Boyunlu Flanşlar
Kaynak boyunlu flanşlar, bindirme flanşlara çok benzer, ancak montaj için alın kaynağı gerektirir. Bu sistemin performansının bütünlüğü, birçok kez bükülebilme özelliği ve yüksek basınçlı ve yüksek sıcaklıklı sistemlerde kullanılabilme yeteneği, onu proses borulama için birincil tercih haline getirir.
7. Özel flanşlar
Bu flanş tipi en bilindik olanıdır. Bununla birlikte, çeşitli kullanım ve ortamlara uygun çok çeşitli ek özel flanş tipleri mevcuttur. Nipo flanşlar, weldo flanşlar, genleşme flanşları, orifisler, uzun kaynak boyunları ve redüktör flanşlar gibi çeşitli diğer seçenekler de bulunmaktadır.
5 Özel Flanş Tipi
1. WeldoFdil
Weldo flanşı, alın kaynaklı flanşlar ve branşman bağlantılarının birleşimi olması bakımından Nipo flanşına çok benzer. Weldo flanşları, ayrı ayrı parçaların birbirine kaynaklanması yerine, tek parça katı dövme çelikten üretilir.
2. Nipo flanşı
Nipo flanş, 90 derecelik bir açıyla eğimli bir branşman borusudur; alın kaynaklı flanşlar ve dövme Nipolet'in birleştirilmesiyle üretilen bir üründür. Nipo flanş, sağlam tek parça dövme çelikten yapılmış olsa da, birbirine kaynaklanmış iki farklı ürün olarak anlaşılmamalıdır. Nipo flanşın montajı, boruyu geçirmek için ekipmanın Nipolet kısmına kaynak yapılması ve boru ekibi tarafından flanş kısmının kısa boru flanşına cıvatalanmasından oluşur.
Nipo flanşlarının karbon, yüksek ve düşük sıcaklık karbon çelikleri, paslanmaz çelik kaliteleri ve nikel alaşımları gibi çeşitli malzeme türlerinde mevcut olduğunu bilmek önemlidir. Nipo flanşları çoğunlukla takviyeli imalatla üretilir, bu da standart Nipo flanşlarına kıyasla onlara ekstra mekanik dayanıklılık kazandırır.
3. Dirsek Flanşı ve Yan Flanşı
Elboflange, flanş ve Elbolet kelimelerinin birleşimi olarak bilinirken, Latroflange ise flanş ve Latrolet kelimelerinin birleşimi olarak bilinir. Dirsek flanşları, boruları 45 derecelik açıyla dallandırmak için kullanılır.
4. Döner halkalı flanşlar
Döner halkalı flanşların kullanım amacı, iki eşleştirilmiş flanş arasındaki cıvata deliklerinin hizalanmasını kolaylaştırmaktır; bu da büyük çaplı boru hatları, denizaltı veya açık deniz boru hatları ve benzeri ortamlar gibi birçok durumda oldukça faydalıdır. Bu flanş türleri, petrol, gaz, hidrokarbonlar, su, kimyasallar ve diğer petrokimya ve su yönetimi uygulamalarında zorlu akışkanlar için uygundur.
Geniş çaplı boru hatlarında, borunun bir ucuna standart alın kaynaklı flanş, diğer ucuna ise döner flanş takılır. Bu işlem, döner flanşın boru hattı üzerinde döndürülmesiyle gerçekleştirilir; böylece operatör, cıvata deliklerinin doğru hizalanmasını çok kolay ve hızlı bir şekilde sağlar.
Döner halkalı flanşlar için başlıca standartlardan bazıları ASME veya ANSI, DIN, BS, EN, ISO ve diğerleridir. Petrokimya uygulamaları için en popüler standartlardan biri ANSI veya ASME B16.5 veya ASME B16.47'dir. Döner flanşlar, tüm yaygın flanş standart şekillerinde kullanılabilen flanşlardır. Örneğin, kaynak boyunlu, geçmeli, bindirme bağlantılı, soket kaynaklı vb. tüm malzeme kalitelerinde, 3/8" ila 60" arasında geniş bir boyut aralığında ve 150 ila 2500 arasında basınçlarda kullanılabilirler. Bu flanşlar karbon, alaşımlı ve paslanmaz çeliklerden kolayca imal edilebilir.
5. Genleşme flanşları
Genleşme flanşları, borunun iç çapını belirli bir noktadan diğerine genişletmek için kullanılır; bu sayede boru, farklı giriş çaplarına sahip pompalar, kompresörler ve vanalar gibi diğer mekanik ekipmanlara bağlanabilir.
Genleşme flanşları genellikle flanşsız ucunda çok büyük bir deliğe sahip, alın kaynaklı flanşlardır. Boru çapına sadece bir veya iki boyuttan 4 inç'e kadar ekleme yapmak için kullanılabilirler. Bu tip flanşlar, daha ucuz ve daha hafif oldukları için alın kaynaklı redüktörler ve standart flanşların kombinasyonuna tercih edilir. Genleşme flanşları için en yaygın kullanılan malzemelerden biri A105 ve ASTM A182 paslanmaz çeliktir.
Genleşme flanşları, ANSI veya ASME B16.5 spesifikasyonlarına uygun basınç değerlerinde ve boyutlarda mevcuttur ve genellikle dışbükey veya düz (RF veya FF) olarak bulunur. Redüksiyon flanşları ise genleşme flanşlarının tam tersi işlevi görür; yani borunun iç çapını küçültmek için kullanılırlar. Bir boru hattının iç çapı kolayca küçültülebilir, ancak 1 veya 2 boyuttan fazla değil. Bundan daha fazla küçültme girişiminde bulunulursa, alın kaynaklı redüktörler ve standart flanşların bir kombinasyonuna dayalı bir çözüm kullanılmalıdır.
Flanş Boyutlandırma ve Genel Hususlar
Bir flanşın fonksiyonel tasarımının yanı sıra, boru sisteminin tasarımında, bakımında ve güncellenmesinde flanş seçimini en çok etkileyen faktör boyutudur. Bunun yerine, doğru boyutlandırmayı sağlamak için flanşın boru ile olan arayüzü ve kullanılan contalar dikkate alınmalıdır. Buna ek olarak, bazı yaygın hususlar şunlardır:
- Dış çap: Dış çap, flanş yüzeyinin iki zıt kenarı arasındaki mesafedir.
- Kalınlık: Kalınlık, jantın dışından ölçülür.
- Cıvata Çemberi Çapı: Bu, cıvata deliklerinin merkezden merkeze ölçülen mesafesidir.
- Boru Çapı: Boru çapı, flanşa karşılık gelen çaptır.
- Nominal Çap: Nominal çap, flanş bağlantısının iç çapının boyutudur.
Flanş Sınıflandırması ve Servis Seviyesi
Flanşlar öncelikle farklı sıcaklık ve basınçlara dayanma yeteneklerine göre sınıflandırılır. Bu, "#", "lb" veya "sınıf" harfleri veya ekleri kullanılarak belirtilir. Bu ekler birbirinin yerine kullanılabilir ve ayrıca bölgeye veya tedarikçiye göre de değişiklik gösterebilir. Yaygın olarak bilinen sınıflandırmalar aşağıda listelenmiştir:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
Aynı basınç ve sıcaklık toleransları, kullanılan malzemeye, flanş tasarımına ve flanş boyutuna bağlı olarak değişir. Ancak tek sabit unsur, sıcaklık arttıkça azalan basınç değeridir.
Flanş Yüz Tipi
Yüzey tipi de flanşın nihai performansı ve kullanım ömrü üzerinde önemli bir etkiye sahip olan çok önemli bir özelliktir. Bu nedenle, en önemli flanş yüzey tiplerinden bazıları aşağıda analiz edilmiştir:
1. Düz Flanş (FF)
Düz flanşların conta yüzeyi, cıvatalı çerçevenin yüzeyiyle aynı düzlemdedir. Düz flanş kullanan ürünler genellikle flanş veya flanş kapağına uygun kalıplarla üretilen ürünlerdir. Düz flanşlar, ters çevrilmiş yan flanşlara yerleştirilmemelidir. ASME B31.1 standardı, düz dökme demir flanşları karbon çelik flanşlara birleştirirken, karbon çelik flanşların yükseltilmiş yüzeyinin çıkarılması ve tam yüzey contası kullanılması gerektiğini belirtir. Bu, küçük, kırılgan dökme demir flanşların karbon çelik flanşın yükseltilmiş burnunun oluşturduğu boşluğa sıçramasını önlemek içindir.
Bu tip flanş yüzeyi, dökme demirin üretildiği tüm uygulamalar için ekipman ve vanaların imalatında kullanılır. Dökme demir daha kırılgandır ve genellikle sadece düşük sıcaklık ve düşük basınç uygulamalarında kullanılır. Düz yüzey, her iki flanşın da tüm yüzey boyunca tam temas kurmasını sağlar. Düz flanşların (FF) temas yüzeyi, flanşın cıvata dişleriyle aynı yüksekliktedir. İki düz flanş arasına tam yüzey rondelaları kullanılır ve bunlar genellikle yumuşaktır. ASME B31.3'e göre, ortaya çıkan flanşlı bağlantıdan sızıntı olasılığı nedeniyle düz flanşlar yükseltilmiş flanşlarla birleştirilmemelidir.
2. Yükseltilmiş Yüzeyli Flanş (RF)
Yükseltilmiş yüzeyli flanş, imalat uygulamalarında en yaygın kullanılan tiptir ve kolayca tanınır. Conta yüzeyinin cıvata halkasının yüzeyinin üzerinde bulunması nedeniyle dışbükey olarak adlandırılır. Her bir yüzey tipi, çeşitli düz halkalı contalar ve spiral sarımlı ve çift katmanlı formlar gibi metal kompozitler de dahil olmak üzere çeşitli conta türlerinin kullanılmasını gerektirir.
RF flanşlar, contanın daha küçük bir alanına daha fazla basınç yoğunlaştırarak bağlantının basınç kontrolünü iyileştirmek üzere tasarlanmıştır. Basınç seviyesine ve çapa göre çaplar ve yükseklikler ASME B16.5'te açıklanmıştır. Flanş basınç seviyesi, kaldırılan yüzeyin yüksekliğini belirtir. RF flanşlar, contanın daha küçük bir alanına daha fazla basınç yoğunlaştırarak bağlantının basınç kontrol kabiliyetini artırmak üzere tasarlanmıştır. Basınç sınıfına ve çapa göre çaplar ve yükseklikler ASME B16.5'te açıklanmıştır. Basınç flanşı değerleri.
3. Halka flanş (RTJ)
Çift flanşlar arasında metalden metale sızdırmazlık gerektiğinde (ki bu, yüksek basınç ve yüksek sıcaklık uygulamaları için, yani 700/800°C'nin üzerinde, geçerli bir koşuldur), Halka Bağlantılı Flanş (RTJ) kullanılır.
Halka bağlantı flanşında, halka bağlantı contasını (oval veya dikdörtgen) yerleştirmek için dairesel bir oluk bulunur.
İki halka bağlantı flanşı birbirine cıvatalanıp sıkıldığında, uygulanan cıvata kuvveti flanşın oluğundaki contayı deforme ederek çok sıkı bir metal-metal sızdırmazlığı oluşturur. Bunu başarmak için, halka bağlantı contasının malzemesi flanşların malzemesinden daha yumuşak (daha esnek) olmalıdır.
RTJ flanşları, farklı tiplerde (R, RX, BX) ve profillerde (örneğin, R tipi için sekizgen/eliptik) RTJ contaları ile sızdırmaz hale getirilebilir.
En yaygın RTJ contası, çok güçlü bir sızdırmazlık sağladığı için sekizgen kesitli R tipi contadır (oval kesitli olan daha eski tiptir). Bununla birlikte, "düz oluk" tasarımı, sekizgen veya oval kesitli her iki RTJ contası tipini de kabul eder.
4. Geçmeli flanşlar (T & G)
İki adet geçmeli flanş (T&G yüzey) mükemmel bir şekilde birbirine oturuyor: bir flanşta yükseltilmiş bir halka, diğerinde ise kolayca oturacak şekilde oluklar bulunuyor (dil oluğa giriyor ve bağlantıyı sızdırmaz hale getiriyor).
Geçmeli ve zıvanalı flanşlar büyük ve küçük boyutlarda mevcuttur.
5. Erkek ve Dişi Flanşlar (M & F)
Dil ve oluklu flanşlara benzer şekilde, erkek ve dişi flanşlar (M ve F yüz tipleri) birbirine uyumludur.
Bir flanşın yüzey alanının ötesine uzanan bir alanı vardır (erkek flanş), diğer flanşın ise karşı yüzeyine işlenmiş eşleşen girintileri vardır (dişi flanş).
Flanş Yüzey İşlemesi
Flanşın contaya ve karşılık gelen flanşa mükemmel bir şekilde oturmasını sağlamak için, flanş yüzey alanının belirli bir derecede pürüzlülüğe sahip olması gerekir (yalnızca RF ve FF flanş yüzey işlemleri için geçerlidir). Flanş yüzeyinin pürüzlülük türü, "flanş yüzey işlemi" türünü tanımlar.
Yaygın tipler arasında standart, eş merkezli tırtıklı, spiral tırtıklı ve düz flanş yüzeyleri bulunur.
Çelik flanşlar için dört temel yüzey işlemi vardır; ancak her tür flanş yüzey işleminin ortak amacı, flanş, conta ve eşleşen flanş arasında sağlam bir uyum sağlayarak kaliteli bir sızdırmazlık elde etmek için flanş yüzeyinde istenen pürüzlülüğü oluşturmaktır.
Yayın tarihi: 08.10.2023