Hva er flenser?

● Introduksjon til flenser

En rørflens forbinder rør og komponenter i et rørsystem ved bruk av boltede forbindelser og pakninger. De mest brukte flensene er sveisehalsflens, slip-on-flens, blindflens, muffesveisflens, gjenget flens og overlappingsflens (RTJ-flens). Denne typen tilkobling i en rørflens muliggjør enkel demontering og separering for reparasjon og regelmessig vedlikehold. Den vanligste spesifikasjonen for karbonstål og rustfritt stålflens er ANSI B16.5 / ASME B16.5.

Metallflenser brukes ofte til industriell, kommersiell og institusjonell bruk. Stålrørflenser er tilgjengelige i forskjellige stiler og trykkklasser. Metallflenser er klassifisert fra 150 til 2500 # rating. I tillegg til å spesifisere trykkklasse, krever visse flenser som sveisehalsflens og muffe sveiseflens også spesifikasjon av rørplanen. Dette sikrer at rørboringen vil matche boringen til sveisehalsen eller muffesveiseflensen.

SSM tilbyr et bredt utvalg av rørflenser i karbonstål, rustfritt stål og nikkellegering. Vi kan også tilby spesielle flenser som lang sveisehalsflens, spesialmaterialeforespørsel og høyytelsesrørflenser.

Klassifisering av flenser gjøres på flere alternative måter som følger;

● Basert på rørfeste

Flenser kan klassifiseres basert på metoden for feste til røret som nedenfor;

● Sveisehalsflens

En sveisehalsflens (også kalt en 'sveisehalsflens') er godt kjent for sitt langavsmalnende nav, som gir mekanisk styrke (nyttig for å motstå "dishing" og "buing"). Sveisehalsflenser er flenser med høy integritet og er tilgjengelige i alle størrelser, alle vanlige overflatetyper (flat, hevet, RTJ) og alle klasser. På grunn av styrken til navet og integriteten til sveisen, er denne typen flens godt egnet for bruk med høy temperatur og trykk.

● Slip-on flenser

Slip-on flenser, også kjent som 'hubbed flenser', har et nav med svært lav profil. Denne typen flens er vanligvis koblet til et rør med en eller to kilsveiser (en utenfor flensen og en innenfor flensen), det er imidlertid mulig å bruke kun en enkelt sveis. Slip-on flenser produseres i mange størrelser og foretrekkes for applikasjoner med lavere trykk (ASME-klasse Mindre enn eller lik 600). En slip-on-flens's borestørrelse (innvendig diameter) er større enn tilkoblingsrøret, noe som gjør at den kan gli/gli inn på røret (gli inn på røret). Det er ingen full penetrasjonssveis mellom røret og flensen, derfor er det begrensninger for bruken på grunn av lavere sveiseintegritet.

● Sokkelsveiseflenser

Hylsesveiseflenser har en muffe der et rør er satt inn; røret er sikret med en kilsveis plassert på utsiden av flensnavet. En betydelig ulempe med denne typen flens er at den ikke anses som en skjøt med høy integritet fordi sveisen er vanskelig å bevise; Derfor er muffesveiseflenser kun egnet for lave til middels klasser (mindre enn eller lik ASME 600). På grunn av deres lavere integritet og uegnethet for bruk ved høyere trykk, har muffesveiseflenser nesten alltid flate eller hevede flater. Muffesveiseflenser er utformet for små nominelle rørstørrelser (mindre enn eller lik 4 tommer, mindre enn eller lik 10 cm) og er vanlige for ½ til 2-tommers rørstørrelser (1,3 til 5 cm rørstørrelser). Den mekaniske styrken til en socket sveiseflens er lik den til en slip-on flens, men slip-on flensen kan bruke to sveiser.

● Gjenget flens

Den gjengede flensdesignen (også kalt en "skrudd flens") bruker en skrugjenge for å koble flensen til et rør. En hanngjenge kuttes på en rørende mens en hunngjenge kuttes inn i boringen til flensen; det hanngjengede røret skrus deretter inn i den hunngjengede flensen.

Selv om den gjengede flensdesignen er tilgjengelig i mange størrelser og trykkklasser, brukes den hovedsakelig for små rørsystemer, dvs. mindre enn eller lik 4 tommer. Bruken er også vanligvis begrenset til ikke-giftige systemer, lavtrykkssystemer og lavtemperatursystemer. Gjengede flenser på ½ tommer til 2-tommer er mye mer vanlige enn størrelser på 2 tommer og over. På grunn av applikasjonene med lavere trykk, bruker gjengede flenser kun flate og hevede flater. De er ikke egnet for høytemperaturapplikasjoner fordi gjengegeometrien vil forvrenges, noe som ofte fører til lekkasje.

● Blindflens

En blindflens (også kalt en "lukkeplateflens") er installert på enden av et rørsystem for å avslutte et rør. Den har ikke senterhull (boring), så det er ingen strømning gjennom flensen. En blindflens kan brukes for å isolere et rør, ventil eller trykkbeholder. Denne typen flens er tilgjengelig i alle størrelser og klasser, og kan bruke en flat, hevet eller ringformet skjøtflate.

En blindflens kan erstatte en stumpsveisehette i tilfelle en forlengelse av rørledningen er nødvendig, eller i tilfelle en rørinspeksjon er nødvendig (fjern blindflensen for å få tilgang til rørets indre). Denne typen flens kan også brukes som stangtilgangspunkt på avløpssystemer. Avhengig av bruksområdet, kan en blindflens bores og brukes som en slip-on flens, eller tappes og brukes som gjenget flens.

● Lap Joint Flens (LJF)

En lapskjøtflens (LJF) er en sammenstilling av to elementer som involverer en stumpende og en lapskjøtringflens (også kalt en "overlappsskjøtflens"). For å være teknisk korrekt, er ikke stubbenden en del av en overlappingsflens. Imidlertid brukes en skjøteflens alltid i forbindelse med en endestykke, så begge deler blir ofte samlet referert til som en "overlappskjøtflens". På grunn av sin utforming har flenser i overlappskjøter alltid en flat overflate med en jevn overflate. Men når den kombineres med stubbenden, heves den resulterende tetningsflaten. Dette oppstår fordi tetningsflaten til stubbenden er over flensens bolteplan. Overflateskjøtflensen har ingen tetningsflate, kun stumpenden har tetningsflaten. Tetningsflaten til en stumpende kan være jevn, takket eller rillet for å tillate en skjøt av ringtype.

For å sette sammen en overlappsringflens og stubbeende, må stubbenden gli inn i boringen til flensringen og deretter stumpsveises til røret. Den ene siden av stubbenden danner tetningsflaten, mens motsatt/bakside av stubbenden presser mot flensringen (når flensen er montert). Overlappskjøtsflensringen kan rotere fritt etter at stubbenden er sveiset til røret, dette er fordi den ikke er fysisk forbundet med stubbenden. Når flensskjøten er satt sammen, er ikke lenger overlappskjøtringen fri til å rotere.

Andre flenstyper mange ingeniører vil møte er hann- og hunn-, og fjær- og not-typer. Mindre vanlige typer inkluderer åpning, ekspander, reduserende og lang sveisehalsflensdesign.

Flensendene kan være skrudd, sveiset eller overlappet (metall til metall-kontakt) til deres tilhørende rør.

Oversikt over flenstyper

Noe viktig informasjon om flenstyper er samlet i tabellen nedenfor. Selv om ASME-standarder er sitert i tabellen, er alternative internasjonale og nasjonale standarder tilgjengelige (DIN, EN osv.). ASME er imidlertid den mest aksepterte rørstandardorganisasjonen, og av denne grunn har standardene blitt sitert.

I tabellen nedenfor viser kolonnen 'Faces' den vanlige tetningsflaten valgt per flenstype. Imidlertid kan det være unntak fra regelen avhengig av flenstypen. Tabellen bør behandles som en generell oversiktstabell, mens spesifikk informasjon bør søkes i relevante standarder.

● Basert på Facing

Det er tre vanlige typer flensflater, vanlig/flat, hevet og ringformet skjøt (RTJ). Andre typer flensflater finnes, først og fremst Tongue-and-Groove (T&G), Lap Joint og Male-and-Female (M&F), men disse er mindre populære. Rørstandarder definerer den nøyaktige geometrien, dimensjonene, materialet og overflatefinishen til en flensflate.

Flensene kan også klassifiseres basert på overflatene som nedenfor:

● Hevet ansiktsflens (RF)

En forhøyet flate (RF) flens har en sirkulær formet tetningsflate som stikker ut fra flensens boltesirkelplan. Forhøyede flenser er tilgjengelige i alle trykkklasser, og dermed for et bredt spekter av trykk- og temperaturklassifiseringer. RF-flenser er den vanligste typen flens som brukes i olje- og gass- og kjemisk industri.

RF-flenser bruker taggete tetningsflater med ikke-metalliske eller semi-metalliske pakninger. Tetningsflaten til en RF-flens er fra flensens indre diameter til ytterdiameteren til den hevede flaten. En typisk pakning for RF-flenser vil være en pakning av grafittstål med en temperaturklassifisering på opptil 400⁰C (750⁰F) og en trykkklassifisering på opptil 250 bar (3625 psi).

Høyden på den hevede flaten over bolteflateplanet er diktert av flensens klasse og standarden den er tatt fra. For ASME B16.5-standarden har stålflenser i klasse 150 og 300 en forhøyet overflatehøyde på 1/16 tomme (1,6 mm); stålflenser som overstiger klasse 300 bruker en 1/4 tomme (6,4 mm) hevet flate. I en ideell verden vil høyden på et hevet ansikt øke etter hvert som klassen øker, men dette skjer ikke i de fleste standarder; det er imidlertid en logisk generalisering.

●Flat Face Flange (FF)

Flat flate (FF) flenser bruker ikke-metalliske pakninger (myke pakninger) og skal alltid ha en takket tetningsflate. Denne typen flens er godt egnet for lavtrykksapplikasjoner og brukes for trykkklasse 125 og 250.

Pakninger monteres direkte på den fremre tetningsflaten til flensbladet, dvs. i samme plan som boltesirkelflaten. Pakningstetningsområdet er fra den indre flensdiameteren til den ytre flensdiameteren. Typiske myke pakningsmaterialer er vanligvis vurdert til 100⁰C (212⁰F) og ikke mer enn 20 bar (290 psi) trykk. Fordi flate flenser bruker et så stort forseglingsområde, er de laget for å passe. Flate flenspakninger kan ikke rotere når de først er installert på grunn av boltehullsgjennomføringer gjennom pakningen. På grunn av den store størrelsen på tetningsflaten, er flate flenser motstandsdyktige mot mekanisk forvrengning (bøyning, bøying osv.).

Flate flenser bør aldri sammenkobles med hevede flateflenser, spesielt hvis den hevede flateflensen er laget av et hardere materiale.

● Ringtypeskjøt (RTJ)

Ring-type joint (RTJ) flanges are a variation of the raised face flange design. RTJ flanges are typically used for more severe applications, particularly for high pressure systems, and/or high temperature systems (>750⁰C / 1382⁰F). Det er mulig å bruke RTJ-flenser på tvers av alle trykkklasser, men de brukes vanligvis for klasse 900 og over.

Forskjellen mellom en RTJ-flens og en forhøyet flateflens er måten en tetning oppnås på. Metallpakninger (harde) brukes med RTJ-flenser, mens forhøyede pakninger bruker myke eller semimetalliske pakninger. Det er tre hovedringtype leddgrupper, disse er R, RX og BX; vi vil fokusere på leddet R-type fordi det er den desidert vanligste.

R-type RTJ-pakninger er sirkulære i form med en oval eller åttekantet profil/kropp; den åttekantede profilen gir den mest effektive tetningen og er den mer moderne designen. Et spor er maskinert inn i overflaten av en RTJ-flens og den tilhørende pakningen er installert i dette sporet. Når flensen er montert, komprimerer de to sammenfallende flatene pakningen til den deformeres og en metall til metall tetning dannes. Hvis flensen er riktig montert, skal ikke de to sammenfallende RTJ-flensene komme i fysisk kontakt med hverandre.

RTJ-pakninger er ofte laget av et materiale som er litt mykere enn flensen. Fordi pakningsmaterialet er mykere, deformeres det ved et lavere trykk enn flensen, dette sikrer at det er pakningen som deformeres for å lage tetningen i stedet for at flensen deformeres rundt pakningen.

● Tongue and Groove (T/G)

Den ene flensflaten har en hevet ring (tunge) maskinert på flensflaten, mens den tilhørende flensen har en matchende fordypning (Rille) maskinert inn i overflaten. Fjær- og notflatene til disse flensene må samsvare. Not-og-fjær-belegg er standardisert i både store og små typer. De skiller seg fra hann-og-hun ved at innerdiametrene til not-og-fjær ikke strekker seg inn i flensbasen, og holder dermed pakningen på sin indre og ytre diameter. Disse finnes vanligvis på pumpedeksler og ventildeksler. Not- og fjærskjøter har også en fordel ved at de er selvjusterende og fungerer som et reservoar for limet. Skjerfleddet holder belastningsaksen på linje med leddet og krever ingen større maskineringsoperasjon.

● Mann og kvinne (M/K)

Med denne typen må flensene også matches. En flensflate har et område som strekker seg utover den normale flensflaten (hann). Den andre flensen eller matchende flensen har en matchende fordypning (hun) maskinert inn i ansiktet. Det kvinnelige ansiktet er 3/16-tommers dypt, det mannlige ansiktet er 1/4-tommers høyt, og begge er glatte. Den ytre diameteren til hunnflaten fungerer for å lokalisere og holde pakningen. Tilpassede hann- og hunnbelegg finnes vanligvis på varmevekslerskallet for å kanalisere og dekke flenser. Det kvinnelige ansiktet og det mannlige ansiktet er glatte overflater. Den ytre diameteren til hunnflaten fungerer for å lokalisere og holde pakningen.

Flensoversikt

Tabellen nedenfor oppsummerer egenskapene til de tre vanligste flensflatene.

● Basert på ansiktsfinish

Flensflaten er området der tetningselementet (pakningen) er installert. De vanligste flensflatene er glatte og taggete. Flat flate (FF) flensflater og hevet flate (RF) flensflater krever takkinger hvis de er bygget i henhold til industristandarder.

● Stock Finish

Den mest brukte av enhver flensoverflate, fordi praktisk talt er egnet for alle vanlige bruksforhold. Under kompresjon vil den myke overflaten fra en pakning legges inn i denne finishen, noe som bidrar til å skape en forsegling, og et høyt nivå av friksjon genereres mellom de parende overflatene. Finishen for disse flensene genereres av et 1,6 mm radius verktøy med rund nese med en matehastighet på 0,8 mm per omdreining opp til 12 tommer. For størrelser 14 tommer og større er finishen laget med 3,2 mm verktøy med rund nese med en mating på 1,2 mm per omdreining.

● Glatt finish

Denne finishen viser ingen visuelt synlige verktøymarkeringer. Disse finishene brukes vanligvis til pakninger med metallbelegg som dobbeltmantlet, flatt stål og korrugert metall. De glatte overflatene passer sammen for å skape en forsegling og avhenger av flatheten til de motstående flatene for å oppnå en forsegling. Dette oppnås vanligvis ved å ha pakningens kontaktflate dannet av et kontinuerlig (noen ganger kalt fonografisk) spiralspor generert av et {{0}},8 mm radius rundneset verktøy med en matehastighet på {{5} },3 mm per omdreining med en dybde på 0,05 mm. Dette vil resultere i en ruhet mellom Ra 3,2 og 6,3 mikrometer (125 – 250 mikrotommer).

● Tagget finish

Dette er også et kontinuerlig eller fonografisk spiralspor, men det skiller seg fra lagerfinishen ved at sporet vanligvis genereres ved hjelp av et 90-grader-verktøy som skaper en "V"-geometri med 45 graders vinklet serration. Tangene på fronten kan være konsentriske eller spiralformede (fonografiske). Konsentriske takkinger insisteres for overflatefinish når væsken som bæres har svært lav tetthet og kan finne lekkasjebane gjennom hulrommet. Sagningen er spesifisert av tallet, som er den aritmetiske gjennomsnittlige grovhetshøyden (AARH). Dette er det aritmetiske gjennomsnittet av de absolutte verdiene av målte profilhøydeavvik tatt innenfor prøvelengden og målt fra den grafiske senterlinjen.

De glatte flensene er spesifisert når metalliske pakninger er spesifisert, og takket finish er gitt når en ikke-metallisk pakning leveres.

Egnede grovhetsverdier

Industristandarder dikterer passende ruhetsverdier, følgende er hentet fra ASME B16.5-standarden:

● Basert på konstruksjonsmateriale

Flensene er normalt smidd bortsett fra i svært få tilfeller hvor de er laget av plater. Når plater brukes til fabrikasjon, bør de være av sveisbar kvalitet. ASME B16.5 tillater kun å lage reduksjonsflenser og blindflenser av plate. Byggematerialene som vanligvis brukes er som følger;

● Basert på trykk-temperaturvurdering

Flensene er også klassifisert etter trykktemperaturklassifiseringen i ASME B 16.5 som nedenfor;

150#

300#

400#

600#

900#

1500#

2500#

Overtrykkstemperaturklassifiseringsdiagrammer, i standard ASME B 16.5, spesifiserer støtfri arbeidsmålertrykk som flensen kan utsettes for ved en bestemt temperatur. Flenser tåler ulike trykk ved ulike temperaturer. Når temperaturen øker, synker flensens trykkklassifisering. Den angitte trykkklassen på 150#, 300# osv. er de grunnleggende klassifiseringene og flensene tåler høyere trykk ved lavere temperaturer. ASME B 16.5 indikerer tillatte trykk for ulike konstruksjonsmaterialer vis-a-vis temperaturen. ASME B16.5 anbefaler ikke bruk av 150# flenser over 400 grader F (200 grader). Trykkklassen eller vurderingen for flenser vil bli gitt i pund. Ulike navn brukes for å indikere en trykkklasse. For eksempel: 150 Lb eller 150 Lbs eller 150# eller Klasse 150, alle betyr det samme.

● KONKLUSJON

Du kan skille ut fra ovennevnte forskjellige typer flenser, produksjon og ytelsesfunksjoner. Du kan velge riktig stålflens laget av forskjellige materialer som rustfritt stål, lavlegert stål, karbonstål, dupleksstål eller mange flere.

Det er avgjørende å velge riktig flens med riktig materiale og kjenne elementene den står overfor under påføringen som bruker rørmetoden. Vi håper at denne bloggen vil hjelpe deg med å identifisere de viktigste tingene før du kjøper flenser.