Hva er en flens?
Kort fortalt er flens bare en generell betegnelse. Det refererer vanligvis til en lignende skiveformet metallkropp som har et par faste hull som brukes til å koble sammen andre ting. Denne typen ting er mye brukt i maskiner, så det ser litt rart ut. Så lenge det kalles en flens, er navnet avledet fra engelsk flens. Slik kobler røret og røret sammen deler, koblet til enden av røret, har flensen en åpning, skruer for å lage de to flensene tett forbundet, mellom flensen med en pakning.
Flens er en skiveformet del, den vanligste i rørledningsteknikk, flens brukes i par.
Når det gjelder typene flensforbindelser, er det tre komponenter:
- Rørflenser
- Pakning
- Boltforbindelse
I de fleste tilfeller finnes det et spesifikt paknings- og boltmateriale som er laget av samme materiale som rørflenskomponenten. De vanligste flensene er flenser i rustfritt stål. Flenser, derimot, er tilgjengelige i en rekke materialer for å tilpasse dem til kravene på stedet. Noen av de vanligste flensmaterialene er monel, inconel og krommolybden, avhengig av de faktiske kravene på stedet. Det beste materialvalget bør avhenge av typen system du ønsker å bruke en flens med spesifikke krav i.
7 vanlige typer flenser
Det finnes ulike typer flenser som kan velges i henhold til kravene på stedet. For å matche designet til den ideelle flensen, må pålitelig drift samt lang levetid sikres, og den mest passende prisen bør vurderes.
1. gjenget flens:
Gjengede flenser, som har en gjenge i flensboringen, er utstyrt med utvendige gjenger på koblingen. Gjenget forbindelse er her ment å unngå sveising i alle tilfeller. Den er hovedsakelig forbundet med samsvarende gjenger med røret som skal installeres.
2. Sveiseflenser for muffe
Denne typen flens brukes vanligvis til mindre rør der diameteren i lavtemperatur- og lavtrykksområdet er karakterisert av en forbindelse der røret plasseres inne i flensen for å sikre en forbindelse med en enkelt- eller flerveis kilesøm. Dette unngår begrensningene forbundet med gjengede ender sammenlignet med andre sveisede flenstyper, og gjør dermed installasjonen enkel.
3. Overlappende flenser
En overlappende flens er en type flens som krever at stuppenden sveises fast til en beslag for å kunne brukes med en støtteflens for å danne en flensforbindelse. Denne designen har gjort denne metoden populær i en rekke systemer der fysisk plass er begrenset, eller der hyppig demontering er nødvendig, eller der det kreves en høy grad av vedlikehold.
4. Glideflenser
Glideflenser er svært vanlige og er tilgjengelige i en rekke størrelser som passer til systemer med høye strømningshastigheter og gjennomstrømninger. Det er svært enkelt å tilpasse flensen til rørets ytre diameter for å gjøre tilkoblingen svært enkel å installere. Installasjon av disse flensene er litt teknisk, da det krever filetsveising på begge sider for å feste flensen til røret.
5. Blindflenser
Disse typene flenser er godt egnet for avslutning av rørsystemer. Blindplaten er formet som en blank skive som kan boltes fast. Når disse er riktig installert og kombinert med riktig pakning, gir den en utmerket tetning og er enkel å fjerne ved behov.
6. Sveisehalsflenser
Sveisehalsflenser er svært like overlappende flenser, men krever buttsveising for installasjon. Systemets integritet og ytelse og evne til å bøyes mange ganger og brukes i høytrykks- og høytemperatursystemer gjør det til det primære valget for prosessrør.
7. Spesialflenser
Denne typen flens er den mest kjente. Det finnes imidlertid et bredt utvalg av spesialiserte flenstyper tilgjengelig som passer til en rekke bruksområder og miljøer. Det finnes diverse andre alternativer som nipo-flenser, weldoflenser, ekspansjonsflenser, åpninger, lange sveisehalser og reduksjonsflenser.
5 spesielle typer flenser
1. WeldoFlang
Weldo-flensen er veldig lik Nipo-flensen, ettersom den er en kombinasjon av buttsveisede flenser og grenkoblinger. Weldo-flenser er laget av et enkelt stykke solid smidd stål, i stedet for at individuelle deler er sveiset sammen.
2. Nipo-flens
Nipoflange er et grenrør som skråner i en vinkel på 90 grader, og er et produkt produsert ved å kombinere buttsveisede flenser og smidd Nipolet. Selv om Nipo-flensen anses å være et solid enkelt stykke smidd stål, forstås den ikke som to forskjellige produkter sveiset sammen. Installasjon av Nipoflange består av sveising til Nipolet-delen av utstyret for å føre røret og bolting av flensdelen til stubbrørflensen av rørleggerteamet.
Det er viktig å vite at Nipo-flenser er tilgjengelige i ulike typer materialer som karbon, høy- og lavtemperaturkarbonstål, rustfritt stål og nikkellegeringer. Nipo-flenser er for det meste laget med forsterket konstruksjon, noe som bidrar til å gi dem ekstra mekanisk styrke sammenlignet med standard Nipo-flenser.
3. Elboflange og Latroflange
Elboflange er kjent som en kombinasjon av flens og Elbolet, mens Latroflange er kjent som en kombinasjon av flens og Latrolet. Albueflenser brukes til å forgrene rør i en 45 graders vinkel.
4. Svingbare ringflenser
Bruken av svingbare ringflenser er for å forenkle justeringen av bolthull mellom to parede flenser, noe som er mer nyttig i mange situasjoner, for eksempel installasjon av rørledninger med stor diameter, undersjøiske eller offshore rørledninger og lignende miljøer. Disse typene flenser er egnet for krevende væsker i olje, gass, hydrokarboner, vann, kjemikalier og andre petrokjemiske og vannhåndteringsapplikasjoner.
Ved rørledninger med stor diameter er røret utstyrt med en standard buttsveisflens i den ene enden og en svingflens i den andre. Dette fungerer ved å rotere svingflensen på rørledningen, slik at operatøren oppnår riktig justering av bolthullene på en svært enkel og raskere måte.
Noen av de viktigste standardene for svingbare ringflenser er ASME eller ANSI, DIN, BS, EN, ISO og andre. En av de mest populære standardene for petrokjemiske applikasjoner er ANSI eller ASME B16.5 eller ASME B16.47. Svingbare flenser er flenser som kan brukes i alle vanlige flensstandardformer. For eksempel sveisehalser, slip-ons, overlappende skjøter, muffesveiser osv., i alle materialkvaliteter, i et bredt spekter av størrelser fra 3/8" til 60", og trykk fra 150 til 2500. Disse flensene kan enkelt produseres av karbon, legering og rustfritt stål.
5. Ekspansjonsflenser
Ekspansjonsflenser brukes til å øke borestørrelsen på et rør fra et bestemt punkt til et annet for å koble røret til annet mekanisk utstyr som pumper, kompressorer og ventiler som har forskjellige innløpsstørrelser.
Ekspansjonsflenser er vanligvis buttsveisede flenser som har et veldig stort hull i den ikke-flensede enden. De kan brukes til å legge til bare én eller to størrelser eller opptil 4 tommer til det løpende rørboringen. Disse typene flenser foretrekkes fremfor kombinasjonen av buttsveisede reduksjonsstykker og standardflenser fordi de er billigere og lettere. Et av de vanligste materialene som brukes til ekspansjonsflenser er A105 og rustfritt stål ASTM A182.
Ekspansjonsflenser er tilgjengelige i trykkklassifiseringer og størrelser i samsvar med ANSI- eller ASME B16.5-spesifikasjoner, som primært er tilgjengelige konvekse eller flate (RF eller FF). Reduksjonsflenser, også kjent som reduksjonsflenser, tjener den stikk motsatte funksjonen sammenlignet med ekspansjonsflenser, noe som betyr at de brukes til å redusere borediameteren på et rør. Borediameteren på et rør kan enkelt reduseres, men ikke med mer enn 1 eller 2 størrelser. Hvis det gjøres et forsøk på å redusere utover dette, bør en løsning basert på en kombinasjon av rumpesveisede reduksjonsstykker og standardflenser brukes.
Flensstørrelser og vanlige hensyn
I tillegg til den funksjonelle utformingen av en flens, er størrelsen den faktoren som mest sannsynlig påvirker flensvalget ved design, vedlikehold og oppdatering av et rørsystem. I stedet må man ta hensyn til flensens grensesnitt med røret og pakningene som brukes for å sikre riktig dimensjonering. I tillegg til dette er noen vanlige hensyn som følger:
- Ytre diameter: Ytre diameter er avstanden mellom to motstående kanter av flensflaten.
- Tykkelse: Tykkelsen måles fra utsiden av felgen.
- Boltsirkeldiameter: Dette er avstanden mellom de relative bolthullene målt fra senter til senter.
- Rørstørrelse: Rørstørrelsen er størrelsen som tilsvarer flensen.
- Nominell boring: Den nominelle boringen er størrelsen på den innvendige diameteren til flenskoblingen.
Flensklassifisering og servicenivå
Flenser kategoriseres primært etter deres evne til å motstå forskjellige temperaturer og trykk. De betegnes ved bruk av bokstaver eller suffikser "#", "lb" eller "klasse". Disse er utskiftbare suffikser og varierer også etter region eller leverandør. Vanlige kjente klassifiseringer er listet opp nedenfor:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
De samme trykk- og temperaturtoleransene varierer avhengig av materialet som brukes, flensdesign og flensstørrelse. Den eneste konstanten er imidlertid trykkklassifiseringen, som avtar når temperaturen øker.
Flensflatetype
Flaktype er også en svært viktig egenskap som har betydelig innvirkning på flensens endelige ytelse og levetid. Derfor analyseres noen av de viktigste typene flensflater nedenfor:
1. Flat flens (FF)
Pakningsflaten på en flat flens er i samme plan som overflaten på den boltede rammen. Varer som bruker flate flenser er vanligvis de som er produsert med former som matcher flensen eller flensdekselet. Flate flenser bør ikke plasseres på inverterte sideflenser. ASME B31.1 sier at når flate støpejernsflenser skjøtes sammen med karbonstålflenser, må den hevede flaten på karbonstålflensene fjernes, og en heldekkende pakning er nødvendig. Dette er for å forhindre at små, sprø støpejernsflenser spruter inn i hulrommet som dannes av den hevede nesen på karbonstålflensen.
Denne typen flensflate brukes i produksjon av utstyr og ventiler for alle bruksområder der støpejern produseres. Støpejern er mer sprøtt og brukes vanligvis bare til applikasjoner med lav temperatur og lavt trykk. Den flate overflaten lar begge flensene ha full kontakt over hele overflaten. Flate flenser (FF) har en kontaktflate som har samme høyde som boltgjengene på flensen. Helflateskiver brukes mellom to flate flenser og er vanligvis myke. I henhold til ASME B31.3 bør ikke flate flenser kobles til forhøyede flenser på grunn av potensialet for lekkasje fra den resulterende flensforbindelsen.
2. Flens med hevet overflate (RF)
Den hevede flensen er den vanligste typen som brukes i produsentapplikasjoner og er lett gjenkjennelig. Den kalles konveks fordi pakningens overflate er plassert over boltringens overflate. Hver type overflate krever bruk av flere typer pakninger, inkludert en rekke flate ringfliker og metallkompositter som spiralviklede og dobbeltmantlede former.
RF-flenser er utformet for å konsentrere ytterligere trykk på et mindre område av pakningen, og dermed forbedre trykkontrollen av skjøten. Diametre og høyder etter trykknivå og diameter er beskrevet i ASME B16.5. Flenstrykknivå spesifiserer høyden på flaten som løftes. RF-flenser er ment å konsentrere ytterligere trykk på et mindre område av pakningen, og dermed øke skjøtens trykkontrollkapasitet. Diametre og høyder etter trykklasse og diameter er beskrevet i ASME B16.5. Trykkflensklassifiseringer.
3. Ringflens (RTJ)
Når det er behov for en metall-mot-metall-tetning mellom parede flenser (som er betingelsen for høytrykks- og høytemperaturapplikasjoner, dvs. over 700/800 C°), brukes ringforbindelsesflensen (RTJ).
Ringkoblingsflensen har et sirkulært spor som passer til ringkoblingspakningen (oval eller rektangulær).
Når to ringforbindelsesflenser boltes sammen og deretter strammes, deformerer den påførte boltkraften pakningen i sporet på flensen, noe som skaper en svært tett metall-mot-metall-tetning. For å oppnå dette må materialet i ringforbindelsespakningen være mykere (mer duktilt) enn materialet i flensene.
RTJ-flenser kan tettes med RTJ-pakninger av forskjellige typer (R, RX, BX) og profiler (f.eks. åttekantede/elliptiske for R-typen).
Den vanligste RTJ-pakningen er R-typen med åttekantet tverrsnitt, da den sikrer en veldig sterk tetning (ovalt tverrsnitt er den eldre typen). Imidlertid godtar "flat groove"-designet begge typer RTJ-pakninger med åttekantet eller ovalt tverrsnitt.
4. Not- og fjærflenser (T og G)
To not- og fjærflenser (T- og G-flater) passer perfekt: den ene flensen har en hevet ring og den andre har spor der de passer lett (fjæren går inn i sporet og tetter skjøten).
Not- og fjærflenser er tilgjengelige i store og små størrelser.
5. Hann- og hunnflenser (M og F)
I likhet med not- og fjærflenser matcher hann- og hunnflenser (M- og F-ansiktstyper) hverandre.
Den ene flensen har et område som strekker seg utover overflatearealet, hannflensen, og den andre flensen har matchende fordypninger maskinert inn i den motstående overflaten, hunnflensen.
Flensoverflatefinish
For å sikre perfekt tilpasning av flensen til pakningen og motflensen, krever flensoverflaten en viss grad av ruhet (kun RF- og FF-flensoverflater). Ruhetstypen på flensoverflaten definerer typen "flensoverflate".
Vanlige typer er standard, konsentriske taggete, spiraltaggete og glatte flensflater.
Det finnes fire grunnleggende overflatebehandlinger for stålflenser, men det vanlige målet med enhver type flensoverflatebehandling er å produsere ønsket ruhet på flensoverflaten for å sikre en solid passform mellom flensen, pakningen og paringsflensen for å gi en kvalitetstetning.
Publisert: 08. oktober 2023