فلنج پلی اتیلن چیست؟

فلنج پلی اتیلن چیست؟

?What is Polyethylene Flanges

فلنج پلی اتیلن جوشی چیست؟

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چگونه لوله‌های آب، گاز یا فاضلاب در مسیرهای طولانی و پرپیچ‌وخم، بدون هیچ نشتی و با اطمینان کامل به یکدیگر متصل می‌شوند؟ یکی از قهرمانان گمنام این اتصال‌های محکم، به خصوص در سیستم‌های لوله‌کشی پلیمری، «فلنج پلی اتیلن» است. این قطعه کوچک اما فوق‌العاده کاربردی، نقش حیاتی در ایجاد یکپارچگی و آب‌بندی سیستم‌های انتقال سیالات ایفا می‌کند. به زبان ساده، فلنج پلی اتیلن یک قطعه دایره‌ای یا حلقوی شکل است که از جنس پلی اتیلن (PE)، یعنی همان پلاستیک مقاوم و پرکاربرد، ساخته می‌شود. وظیفه اصلی آن، اتصال لوله‌های پلی اتیلن به یکدیگر، یا اتصال آن‌ها به سایر تجهیزات سیستم لوله‌کشی مانند شیرآلات، پمپ‌ها، یا لوله‌هایی با جنس متفاوت (مثلاً لوله‌های فولادی یا چدنی) است. تصور کنید یک پازل بزرگ دارید که قطعات آن لوله‌ها و تجهیزات مختلف هستند؛ فلنج پلی اتیلن دقیقاً همان رابطی است که این قطعات را با دقت و استحکام به هم وصل می‌کند.

معرفی:

فلنج پلی اتیلن، (PE Flange) قطعه ای از جنس پلی اتیلن، برای اتصال لوله‌های پلی اتیلن به یکدیگر و یا به سایر تجهیزات مانند  اتصالات، شیرآلات، پمپ ها و … در سیستم لوله کشی استفاده می شود. این فلنج ها از جنس پلی اتیلن تولید می شوند. پلی اتیلن ماده ای سبک، مقاوم در برابر خوردگی و مواد شیمیایی، و انعطاف پذیر است.

 

انواع فلنج پلی اتیلن:

فلنج پلی اتیلن رزوه‌ای (Threaded PE Flange):

این نوع فلنج دارای رزوه داخلی است و به صورت پیچی به لوله یا تجهیزات دیگر متصل می‌شود. بیشتر برای کاربردهای کم‌فشار و موقتی یا جایی که نیاز به باز و بستن مکرر است، استفاده می‌شود.

 

فلنج پلی اتیلن جوشی (Welded PE Flange):

این فلنج‌ها به وسیله فرآیند جوش حرارتی (مانند جوش لب به لب یا الکتروفیوژن) به لوله پلی اتیلن متصل می‌شوند. این روش اتصال بسیار محکم و آب‌بندی شده‌ای را فراهم می‌کند و برای کاربردهای پرفشار و دائمی مناسب است. این فلنج‌ها معمولاً دارای یک سطح صاف هستند که به فلنج مقابل (که معمولاً از جنس فولاد یا چدن است) متصل می‌شود.

 

کاربردها:

فلنج‌های پلی اتیلن در صنایع مختلفی کاربرد دارند، از جمله:

• سیستم‌های آبرسانی و فاضلاب
• صنایع نفت و گاز (برای خطوط انتقال با فشار پایین)
• سیستم‌های آبیاری کشاورزی
• صنایع شیمیایی و پتروشیمی
• خطوط انتقال گاز (با رعایت استانداردهای خاص)

 

مزایا:

• مقاومت بالا در برابر فشار و تنش: ساختار پلی اتیلن، فلنج  را در برابر فشار و تنش های ناشی از جریان آب مقاوم می کند.
• مقاومت در برابر خوردگی و مواد شیمیایی: این فلنج ها در برابر مواد شیمیایی موجود در آب مقاومت بالایی دارند و از خوردگی و آسیب جلوگیری می کنند.
• طول عمر بالا: دوام و استحکام بالا، سبب افزایش طول عمر فلنج در برابر سایش و ساییدگی و شرایط محیطی می شود.
• سهولت نصب: نصب آسان با انواع دستگاه جوش مخصوص لوله و اتصالات پلی اتیلن که به صورت دستی، نیمه هیدرولیک، تمام هیدرولیک  و یا اتومات در رنج سایزهای مختلف بکار برده می شود.
• مطابقت با استاندارد فلنج پلی اتیلن: اطمینان از کیفیت و عملکرد مطلوب محصول مطابق با استانداردهای ملی ایران.
• قیمت رقابتی: ارائه قیمت مناسب برای فلنج پلی اتیلن جوشی با کیفیت بالا.

 

مشخصات فنی:

• سایز: 63 الی 200 میلیمتر
• سایز: 2 الی 8 اینچ
• جنس: پلی اتیلن
• فشار قابل تحمل: 6 و 10 اتمسفر
• نوع اتصال: جوشی فشار قوی
• استاندارد: استاندارد ملی ایران
• بسته بندی: کارتن و کیسه
• روش نصب: جوشی (استفاده از دستگاه جوش مخصوص لوله و اتصالات پلی اتیلن)

 

سایز بندی:

• فلنج پلی اتیلن 63 میلیمتر
• فلنج پلی اتیلن 75 میلیمتر
• فلنج پلی اتیلن 90 میلیمتر
• فلنج پلی اتیلن 110 میلیمتر
• فلنج پلی اتیلن 125 میلیمتر
• فلنج پلی اتیلن 160 میلیمتر
• فلنج پلی اتیلن 200 میلیمتر

 

جدول سایز بندی:

جدول زیر، اطلاعات مربوط به سایز و تعداد محصولات در هر بسته را نمایش می‌دهد:

 

راهنمای انتخاب سایز و فشار فلنج پلی اتیلن (PE)

انتخاب صحیح سایز و فشار فلنج برای سیستم‌های لوله‌کشی پلی اتیلن از اهمیت بالایی برخوردار است تا از عملکرد ایمن و کارآمد سیستم اطمینان حاصل شود. عوامل متعددی در این انتخاب دخیل هستند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

۱. تعیین سایز فلنج:

• قطر خارجی لوله (OD – Outer Diameter): اولین و مهم‌ترین عامل، قطر خارجی لوله‌ای است که فلنج قرار است به آن متصل شود. فلنج‌ها معمولاً با اعدادی مشخص می‌شوند که به قطر خارجی لوله اشاره دارد. برای مثال، فلنج سایز ۱۱۰ میلی‌متر برای لوله‌ای با قطر خارجی ۱۱۰ میلی‌متر طراحی شده است.
• قطر داخلی لوله (ID – Inner Diameter): اگرچه معمولاً سایزبندی بر اساس OD انجام می‌شود، اما دانستن ID لوله برای محاسبات جریان و افت فشار مهم است.
• استانداردهای ابعادی: فلنج‌های پلی اتیلن باید با استانداردهای مشخصی مانند ISO یا DIN مطابقت داشته باشند تا از سازگاری با لوله‌ها و اتصالات دیگر اطمینان حاصل شود. استانداردهای رایج شامل ISO 1452، ISO 17645، و DIN 8053 هستند.
• جریان مورد نیاز: سایز فلنج باید با دبی (دبی حجمی) سیالی که از سیستم عبور می‌کند، مطابقت داشته باشد. انتخاب سایز بزرگتر از حد نیاز می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌ها و افت فشار غیرضروری در سرعت‌های پایین شود، در حالی که سایز کوچکتر از حد نیاز باعث افزایش سرعت سیال، افت فشار قابل توجه و سایش زودرس می‌شود.
• نوع سیال: ویسکوزیته و خواص رئولوژیکی سیال نیز می‌تواند بر انتخاب سایز تاثیرگذار باشد. سیالات با ویسکوزیته بالا ممکن است به فلنج‌های با سایز بزرگتر نیاز داشته باشند.

۲. تعیین فشار کاری (PN – Pressure Nominal):

فشار نامی (PN) یک عدد بدون واحد است که برای مشخص کردن مقاومت لوله‌ها، اتصالات و فلنج‌ها در برابر فشار داخلی طراحی شده است. این عدد بر اساس فشار کاری مجاز (Mpa) در دمای مرجع (معمولاً ۲۰ درجه سانتی‌گراد) تعیین می‌شود.

• فشار کاری سیستم: مهم‌ترین عامل، حداکثر فشاری است که انتظار می‌رود در طول عمر سیستم به فلنج وارد شود. این فشار باید شامل فشار کاری عادی، فشارهای ناشی از ضربه قوچ (Water Hammer) و سایر تنش‌های احتمالی باشد.
• استاندارد فشار (PN): فلنج‌های پلی اتیلن در فشارهای نامی مختلفی تولید می‌شوند، مانند PN 6، PN 10، PN 16، PN 20 و غیره. عدد PN بزرگتر نشان‌دهنده مقاومت بیشتر در برابر فشار است.
• دمای کاری: فشار کاری مجاز برای مواد پلی اتیلن با افزایش دما کاهش می‌یابد. اکثر استانداردهای PN بر اساس دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد تدوین شده‌اند. اگر سیستم شما در دماهای بالاتر از ۲۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کند، باید با استفاده از جداول کاهش فشار (Derating Factors)، فشار کاری مجاز فلنج را محاسبه کنید. به عنوان مثال، اگر فلنج PN 16 برای دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد انتخاب شده باشد، ممکن است فشار کاری مجاز آن کمتر از ۱.۶ مگاپاسکال باشد.
• نوع اتصال: فلنج‌های پلی اتیلن معمولاً از نوع جوشی (Butt Fusion) یا پیچی (Electrofusion) به لوله متصل می‌شوند. نوع اتصال و کیفیت جوشکاری می‌تواند بر مقاومت کلی سیستم در برابر فشار تاثیر بگذارد.

۳. نکات تکمیلی:

• مواد سازنده: اطمینان حاصل کنید که فلنج از پلی اتیلن با کیفیت بالا (مانند PE100) ساخته شده است که مقاومت خوبی در برابر فشار، مواد شیمیایی و سایش دارد.
• محیط نصب: شرایط محیطی مانند تابش UV، دمای محیط و وجود مواد شیمیایی خورنده نیز می‌تواند بر طول عمر فلنج تاثیر بگذارد.
• مشخصات تولید کننده: همیشه به دیتاشیت‌ها و توصیه‌های تولیدکنندگان فلنج مراجعه کنید، زیرا ممکن است استانداردهای خاص یا الزامات بیشتری برای محصولات خود داشته باشند.
• نصب صحیح: نصب صحیح فلنج‌ها، شامل آماده‌سازی لوله، انجام جوشکاری طبق دستورالعمل و سفت کردن مناسب پیچ و مهره‌ها (در صورت وجود)، برای حفظ یکپارچگی سیستم حیاتی است.

مثال:

فرض کنید شما یک سیستم انتقال آب دارید که در آن لوله پلی اتیلن با قطر خارجی ۱۶۰ میلی‌متر و ضخامت مناسب برای فشار کاری ۱۲.۵ بار (۱.۲۵ مگاپاسکال) در دمای متوسط ۲۵ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود.

• انتخاب سایز: شما به فلنج سایز ۱۶۰ میلی‌متر نیاز دارید.
• انتخاب فشار: از آنجایی که فشار کاری ۱.۲۵ مگاپاسکال در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد است، باید فلنجی را انتخاب کنید که حداقل PN آن برای پوشش این فشار و دما کافی باشد. فلنج PN 16 (که برای فشار ۱.۶ مگاپاسکال در ۲۰ درجه سانتی‌گراد طراحی شده) معمولاً برای این کاربرد مناسب است، زیرا ضریب اطمینان لازم را در دمای کمی بالاتر فراهم می‌کند. با این حال، همیشه بهتر است جداول کاهش فشار تولیدکننده را برای اطمینان بیشتر بررسی کنید.

 

راهنمای نصب:

جوشکاری فلنج پلی‌اتیلن (PE) یکی از روش‌های حیاتی برای ایجاد اتصالات محکم و بدون نشت در خطوط لوله پلی‌اتیلن است. این روش به دلیل مزایای فراوان پلی‌اتیلن از جمله مقاومت به خوردگی، انعطاف‌پذیری و طول عمر بالا، اهمیت ویژه‌ای در صنایع مختلف از جمله آب و فاضلاب، گاز، نفت و پتروشیمی پیدا کرده است. دستیابی به یک جوش با کیفیت بالا نیازمند رعایت دقیق اصول، مراحل استاندارد و استفاده از تجهیزات مناسب است.  در ادامه به بررسی جامع فرآیند جوشکاری فلنج پلی‌اتیلن، از آماده‌سازی تا بازرسی نهایی، می‌پردازد.

 

اهمیت جوشکاری صحیح فلنج پلی‌اتیلن:

یک جوش نامناسب می‌تواند منجر به نشت، کاهش فشار، خرابی سیستم و در نهایت هزینه‌های گزاف تعمیر و نگهداری شود. بنابراین، آشنایی با تکنیک‌های صحیح جوشکاری و رعایت نکات ایمنی و فنی برای تضمین عملکرد بهینه و طولانی‌مدت سیستم ضروری است.

 

انواع روش‌های جوشکاری فلنج پلی‌اتیلن:

جوشکاری فلنج پلی‌اتیلن عمدتاً با استفاده از روش جوش لب به لب (Butt Fusion) انجام می‌شود. در این روش، دو سطح فلنج و لوله گرم شده و تحت فشار به یکدیگر متصل می‌شوند.

 

مراحل جوشکاری فلنج پلی‌اتیلن:

آماده‌سازی اولیه:

بررسی تجهیزات: اطمینان حاصل کنید که دستگاه جوش لب به لب، هیتر، رنده، و سایر ابزارها تمیز و در وضعیت کاری مناسب هستند. کالیبراسیون دستگاه جوش از اهمیت بالایی برخوردار است.

بررسی فلنج و لوله: فلنج و سر لوله باید از هرگونه آلودگی، گرد و غبار، روغن یا رطوبت پاک شوند. هرگونه خراش یا آسیب سطحی باید بررسی شود و در صورت لزوم، قسمت آسیب‌دیده برش داده شود.

برش و تراز کردن: سر لوله و سطح فلنج باید کاملاً صاف و عمود بر محور باشند. از یک برش دهنده مناسب برای این منظور استفاده کنید. سپس، لوله و فلنج را در فک‌های دستگاه جوش محکم کنید تا کاملاً تراز و بدون لقی باشند.

 

رنده‌کاری (Facing):

پس از تراز کردن، از ابزار رنده (Facer) برای صاف و موازی کردن سطوح انتهایی لوله و فلنج استفاده کنید. رنده‌کاری باید تا زمانی ادامه یابد که براده‌های پیوسته و بدون گسستگی از هر دو سطح خارج شوند. این کار باعث حذف لایه‌های اکسید شده و ناخالصی‌های سطحیمی‌شود.

پس از رنده‌کاری، براده‌ها را با دقت از دستگاه و اطراف محل جوش پاک کنید و هرگز به سطوح رنده‌شده دست نزنید.

 

تنظیم فشار جوش و زمان‌بندی:

فشار جوش و زمان‌بندی فرآیند (زمان گرمایش، زمان تعویض هیتر، زمان سرد شدن) باید مطابق با استانداردهای مربوط به نوع و اندازه لوله و فلنج (SDR) و دمای محیط تنظیم شود. این اطلاعات معمولاً در جداول استاندارد جوشکاری پلی‌اتیلن موجود است.

دمای هیتر باید در محدوده مشخصی (معمولاً بین۲۰۰ تا ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد) تنظیم شود.

 

گرمایش (Heating):

هیتر را بین دو سطح رنده‌شده لوله و فلنج قرار دهید.

با اعمال فشار اولیه (فشار گرمایش)، لوله و فلنج را به هیتر بچسبانید تا یک نوار مذاب (Bead) در اطراف محیط لوله و فلنج تشکیل شود. این فشار باید تا زمانی حفظ شود که ضخامت نوار مذاب به حد استاندارد برسد.

پس از تشکیل نوار مذاب، فشار را به حداقل کاهش دهید (فشار جذب حرارت) و اجازه دهید تا سطوح برای مدت زمان تعیین شده گرم شوند. این مرحله برای اطمینان از ذوب یکنواخت و عمیق سطوح ضروری است.

 

برداشتن هیتر و اتصال (Change-over & Joining):

پس از اتمام زمان گرمایش، هیتر را با سرعت و دقت بالا از بین سطوح مذاب خارج کنید. زمان بین خارج کردن هیتر و اتصال سطوح باید حداقل باشد تا از سرد شدن سطوح جلوگیری شود.

بلافاصله پس از برداشتن هیتر، سطوح مذاب را با اعمال فشار جوش (فشار اتصال) به یکدیگر متصل کنید. این فشار باید به صورت ثابت و یکنواخت اعمال شود.

 

سرد شدن (Cooling):

فشار جوش را تا اتمام زمان سرد شدن حفظ کنید. این مرحله برای اطمینان از استحکام نهایی جوش و جلوگیری از تغییر شکل آن بسیار حیاتی است.

به هیچ وجه در طول فرآیند سرد شدن، لوله یا فلنج را حرکت ندهیدیا فشار را آزاد نکنید. سرد شدن باید به صورت طبیعی در دمای محیط انجام شود.

 

کنترل کیفیت و بازرسی جوش:

بازرسی بصری: پس از سرد شدن کامل، جوش باید به صورت بصری بازرسی شود. نوارهای مذاب تشکیل شده در داخل و خارج محل جوش بایدیکنواخت، همگن و بدون بریدگی، ترک یا فرورفتگی باشند.

اندازه‌گیری ابعاد نوار جوش: ابعاد نوار جوش (عرض و ارتفاع) باید در محدوده استاندارد قرار گیرند.

تست‌های غیرمخرب (اختیاری): در پروژه‌های حساس، ممکن است از تست‌های غیرمخرب مانند تست التراسونیک (UT) برای بررسی کیفیت داخلی جوش استفاده شود.

تست فشار (نهایی): پس از اتمام تمامی جوشکاری‌ها و نصب سیستم، انجام تست فشار آب یا هوا بر روی خط لوله برای اطمینان از عدم وجود نشت ضروری است.

 

نکات ایمنی و بهداشتی:

همیشه از تجهیزات حفاظت فردی (PPE) شامل دستکش‌های مقاوم در برابر حرارت، عینک ایمنی و لباس کار مناسب استفاده کنید.

اطمینان حاصل کنید که محل کار تهویه مناسبی دارد، زیرا دودهای حاصل از ذوب پلی‌اتیلن ممکن است مضر باشند.

در هنگام کار با هیتر داغ، نهایت دقت را به کار ببرید تا از سوختگی جلوگیری شود.

 

مشکلات رایج و راه‌حل‌ها:

نوار جوش نامنظم یا ناقص: معمولاً به دلیل تراز نبودن لوله و فلنج، عدم تنظیم صحیح فشار، یا سرعت بالای برداشتن هیتر رخ می‌دهد.

جوش سرد (Cold Weld): در این حالت، سطوح به اندازه کافی گرم نشده‌اند و جوش استحکام لازم را ندارد. دلیل آن می‌تواند دمای پایین هیتر، زمان گرمایش ناکافی،یا سرد شدن سریع سطوح باشد.

سوختگی (Burn): به دلیل دمای بالای هیتریا زمان گرمایش طولانی ممکن است اتفاق بیفتد که باعث تخریب پلیمر می‌شود.

 

نتیجه‌گیری:

جوشکاری فلنج پلی‌اتیلن یک فرآیند تخصصی است که نیاز به دقت، تجربه و رعایت کامل استانداردها دارد. با رعایت اصول و مراحلی که در این راهنما ذکر شد، می‌توان اتصالات پایدار، محکم و بدون نشتی در سیستم‌های لوله کشی پلی‌اتیلن ایجاد کرد که طول عمر و کارایی بالای شبکه را تضمین می‌کند. سرمایه‌گذاری در آموزش نیروی انسانی و استفاده از تجهیزات کالیبره شده، کلید موفقیت در این فرآیند است.

 

جمع‌بندی:

این اجزا به طور هماهنگ کار می‌کنند تا اتصالی محکم، آب‌بندی شده و مقاوم در برابر شرایط مختلف محیطی ایجاد کنند. ویژگی‌های مواد انتخاب شده، مانند مقاومت در برابر خوردگی، مواد شیمیایی و اشعه UV، و همچنین طراحی دقیق قطعات، باعث طول عمر بالا و عملکرد مطمئن اتصال پیچی می‌شود.

 

گارانتی:

فلنج های پلی اتیلن جوشی دارای تاییدیه و گارانتی هستند.

 

نکات مهم:

برای اطمینان از عملکرد مطلوب و جلوگیری از هرگونه مشکل در طول عمر سیستم، رعایت نکات زیر ضروری است:

• بازرسی قبل از نصب: پیش از شروع فرآیند نصب، تمامی فلنج ها را به دقت بررسی کرده و از عدم وجود هرگونه آسیب فیزیکی، ترک، یا نقص در قطعات اطمینان حاصل کنید.

• استفاده از آچار مناسب: برای بستن پیچ و مهره های فلنج و رینگ، همواره از آچار مناسب استفاده کنید. این امر از آسیب دیدن اتصال جلوگیری می‌کند.

• مشاوره با کارشناسان: در صورت بروز هرگونه ابهام یا نیاز به راهنمایی بیشتر در خصوص انتخاب سایز، نحوه نصب یا رفع مشکلات احتمالی، با کارشناسان فنی و فروش ما تماس حاصل فرمایید.

 

اطلاعات تماس:

برای دریافت اطلاعات بیشتر، سفارش محصولات و یا مشاوره فنی، می‌توانید از طریق راه‌های ارتباطی زیر با ما در تماس باشید:

تلفن کارخانه: 5 – 02165469340

همراه کارخانه: 09101707953

تلفن مدیریت: 02122548163

همراه مدیریت: 09120606809