फ्लेंज क्या होता है?
फ्लेंज, जिसे संक्षेप में फ्लेंज कहते हैं, एक सामान्य शब्द है, जो आमतौर पर एक डिस्क के आकार के धातु के पिंड को संदर्भित करता है जिसमें कुछ निश्चित छेद होते हैं, जिनका उपयोग अन्य चीजों को जोड़ने के लिए किया जाता है। इस प्रकार की वस्तु का व्यापक रूप से मशीनरी में उपयोग किया जाता है, इसलिए यह थोड़ा अजीब लग सकता है, लेकिन इसे फ्लेंज के रूप में जाना जाता है। इसका नाम अंग्रेजी शब्द 'flange' से लिया गया है। पाइप और पाइप के आपस में जुड़े हिस्सों को जोड़ने के लिए, फ्लेंज में एक छेद होता है, जिसे स्क्रू की मदद से दोनों फ्लेंज को कसकर जोड़ा जाता है, और फ्लेंज के बीच में गैस्केट सील लगाई जाती है।
फ्लेंज डिस्क के आकार का एक भाग होता है, जो पाइपलाइन इंजीनियरिंग में सबसे आम है, और फ्लेंज का उपयोग जोड़े में किया जाता है।
फ्लेंज कनेक्शन के प्रकारों के संबंध में, तीन घटक हैं:
- पाइप फ्लैंज
- गैस्केट
- बोल्ट कनेक्शन
अधिकांश मामलों में, पाइप फ्लेंज घटक के समान सामग्री से बने विशिष्ट गैस्केट और बोल्ट उपलब्ध होते हैं। सबसे आम फ्लेंज स्टेनलेस स्टील के होते हैं। दूसरी ओर, साइट की आवश्यकताओं के अनुरूप फ्लेंज विभिन्न सामग्रियों में उपलब्ध हैं। साइट की वास्तविक आवश्यकताओं के आधार पर, मोनेल, इनकोनेल और क्रोम मोलिब्डेनम कुछ सबसे आम फ्लेंज सामग्री हैं। सामग्री का सर्वोत्तम चयन उस सिस्टम के प्रकार पर निर्भर होना चाहिए जिसमें आप विशिष्ट आवश्यकताओं के साथ फ्लेंज का उपयोग करना चाहते हैं।
फ्लैंज के 7 सामान्य प्रकार
साइट की आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न प्रकार के फ्लैंज उपलब्ध हैं। आदर्श फ्लैंज के डिजाइन के लिए, विश्वसनीय संचालन और लंबी सेवा अवधि सुनिश्चित करना आवश्यक है, साथ ही सबसे उपयुक्त कीमत का भी ध्यान रखना चाहिए।
1. थ्रेडेड फ्लेंज:
थ्रेडेड फ्लैंज, जिनके फ्लैंज बोर में थ्रेड होते हैं, फिटिंग पर बाहरी थ्रेड के साथ लगाए जाते हैं। थ्रेडेड कनेक्शन का उद्देश्य हर हाल में वेल्डिंग से बचना है। इसे मुख्य रूप से लगाए जाने वाले पाइप के साथ थ्रेड्स का मिलान करके जोड़ा जाता है।
2. सॉकेट वेल्ड फ्लैंज
इस प्रकार के फ्लैंज का उपयोग आमतौर पर छोटी पाइपों के लिए किया जाता है, जहां कम तापमान और कम दबाव वाले क्षेत्र का व्यास इस प्रकार निर्धारित किया जाता है कि पाइप को फ्लैंज के अंदर रखकर सिंगल या मल्टी-रूट फिललेट वेल्ड द्वारा कनेक्शन सुनिश्चित किया जा सके। इससे अन्य वेल्डेड फ्लैंज प्रकारों की तुलना में थ्रेडेड सिरों से जुड़ी समस्याएं दूर हो जाती हैं, जिससे इंस्टॉलेशन आसान हो जाता है।
3. लैप फ्लैंज
लैप फ्लेंज एक प्रकार का फ्लेंज है जिसमें स्टब एंड को फिटिंग से बट-वेल्ड करना आवश्यक होता है ताकि इसे सपोर्ट फ्लेंज के साथ फ्लेंज्ड कनेक्शन बनाने के लिए उपयोग किया जा सके। इस डिज़ाइन के कारण यह विधि उन विभिन्न प्रणालियों में लोकप्रिय हो गई है जहाँ भौतिक स्थान सीमित है, या जहाँ बार-बार डिसअसेंबली की आवश्यकता होती है, या जहाँ उच्च स्तर के रखरखाव की आवश्यकता होती है।
4. स्लाइडिंग फ्लैंज
स्लाइडिंग फ्लैंज बहुत आम हैं और उच्च प्रवाह दर और क्षमता वाले सिस्टम के लिए उपयुक्त विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं। पाइप के बाहरी व्यास के अनुसार फ्लैंज का मिलान करने से कनेक्शन स्थापित करना बहुत आसान हो जाता है। इन फ्लैंज को स्थापित करना थोड़ा तकनीकी है क्योंकि पाइप से फ्लैंज को सुरक्षित करने के लिए दोनों तरफ फिललेट वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।
5. ब्लाइंड फ्लैंज
इस प्रकार के फ्लैंज पाइपिंग सिस्टम के अंतिम सिरे के लिए उपयुक्त होते हैं। ब्लाइंड प्लेट एक खाली डिस्क के आकार की होती है जिसे बोल्ट से कसा जा सकता है। सही तरीके से स्थापित होने और उपयुक्त गैस्केट के साथ जुड़ने पर, यह उत्कृष्ट सील प्रदान करता है और आवश्यकता पड़ने पर इसे आसानी से हटाया जा सकता है।
6. वेल्ड नेक फ्लैंज
वेल्ड नेक फ्लैंज लैप फ्लैंज के समान ही होते हैं, लेकिन इन्हें स्थापित करने के लिए बट वेल्डिंग की आवश्यकता होती है। इस प्रणाली की उत्कृष्ट कार्यक्षमता और इसे कई बार मोड़ने तथा उच्च दबाव और उच्च तापमान वाली प्रणालियों में उपयोग करने की क्षमता इसे प्रक्रिया पाइपिंग के लिए प्राथमिक विकल्प बनाती है।
7. विशेष फ्लैंज
इस प्रकार का फ्लैंज सबसे अधिक प्रचलित है। हालांकि, विभिन्न उपयोगों और वातावरणों के अनुरूप कई अन्य विशिष्ट प्रकार के फ्लैंज भी उपलब्ध हैं। इनमें निपो फ्लैंज, वेल्डो फ्लैंज, एक्सपेंशन फ्लैंज, ओरिफिस, लॉन्ग वेल्ड नेक और रिड्यूसर फ्लैंज जैसे कई अन्य विकल्प भी शामिल हैं।
फ्लैंज के 5 विशेष प्रकार
1. वेल्डोएफलैंग
वेल्डो फ्लैंज, निपो फ्लैंज से काफी मिलती-जुलती है क्योंकि यह बट-वेल्डिंग फ्लैंज और ब्रांच फिटिंग कनेक्शन का संयोजन है। वेल्डो फ्लैंज ठोस जाली स्टील के एक ही टुकड़े से बनी होती है, न कि अलग-अलग हिस्सों को वेल्ड करके।
2. निपो फ्लेंज
निपोफ्लैंज एक शाखा पाइप है जो 90 डिग्री के कोण पर झुका हुआ होता है। यह बट-वेल्डिंग फ्लैंज और फोर्ज्ड निपोलेट को मिलाकर निर्मित उत्पाद है। निपोफ्लैंज फोर्ज्ड स्टील का एक मजबूत एकल टुकड़ा होता है, इसे दो अलग-अलग उत्पादों को एक साथ वेल्ड करके बनाया गया नहीं माना जाता है। निपोफ्लैंज की स्थापना में पाइप को चलाने के लिए उपकरण के निपोलेट भाग में वेल्डिंग करना और पाइपिंग टीम द्वारा फ्लैंज भाग को स्टब पाइप फ्लैंज से बोल्ट करना शामिल है।
यह जानना महत्वपूर्ण है कि निपो फ्लैंज विभिन्न प्रकार की सामग्रियों जैसे कार्बन, उच्च और निम्न तापमान कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील ग्रेड और निकल मिश्र धातुओं में उपलब्ध हैं। निपो फ्लैंज ज्यादातर प्रबलित निर्माण से बने होते हैं, जो उन्हें मानक निपो फ्लैंज की तुलना में अतिरिक्त यांत्रिक शक्ति प्रदान करने में मदद करता है।
3. एल्बोफ्लेंज और लैट्रोफ्लेंज
एल्बोफ्लैंज को फ्लैंज और एल्बोलेट के संयोजन के रूप में जाना जाता है, जबकि लैट्रोफ्लैंज को फ्लैंज और लैट्रोलेट के संयोजन के रूप में जाना जाता है। एल्बो फ्लैंज का उपयोग पाइपों को 45 डिग्री के कोण पर मोड़ने के लिए किया जाता है।
4. स्विवेल रिंग फ्लैंज
स्विवेल रिंग फ्लैंज का उपयोग दो युग्मित फ्लैंजों के बीच बोल्ट होल के संरेखण को सुगम बनाने के लिए किया जाता है, जो कई स्थितियों में अधिक उपयोगी होता है, जैसे कि बड़े व्यास की पाइपलाइनों, पनडुब्बी या अपतटीय पाइपलाइनों और इसी तरह के वातावरणों की स्थापना में। इस प्रकार के फ्लैंज तेल, गैस, हाइड्रोकार्बन, पानी, रसायन और अन्य पेट्रोकेमिकल और जल प्रबंधन अनुप्रयोगों में उपयोग होने वाले जटिल तरल पदार्थों के लिए उपयुक्त हैं।
बड़े व्यास वाली पाइपलाइनों के मामले में, पाइप के एक सिरे पर मानक बट वेल्ड फ्लैंज और दूसरे सिरे पर स्विवेल फ्लैंज लगाया जाता है। इसमें स्विवेल फ्लैंज को पाइपलाइन पर घुमाकर ऑपरेटर आसानी से और तेजी से बोल्ट होल को सही ढंग से संरेखित कर सकता है।
स्विवेल रिंग फ्लैंज के कुछ प्रमुख मानक ASME या ANSI, DIN, BS, EN, ISO और अन्य हैं। पेट्रोकेमिकल अनुप्रयोगों के लिए सबसे लोकप्रिय मानकों में से एक ANSI या ASME B16.5 या ASME B16.47 है। स्विवेल फ्लैंज ऐसे फ्लैंज होते हैं जिनका उपयोग सभी सामान्य फ्लैंज मानक आकारों में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, वेल्ड नेक, स्लिप ऑन, लैप जॉइंट, सॉकेट वेल्ड आदि, सभी मटेरियल ग्रेड में, 3/8" से 60" तक के आकार और 150 से 2500 तक के दबाव में। इन फ्लैंज को कार्बन, मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील से आसानी से बनाया जा सकता है।
5. विस्तार फ्लैंज
एक्सपेंशन फ्लैंज का उपयोग किसी पाइप के बोर साइज को एक निश्चित बिंदु से दूसरे बिंदु तक बढ़ाने के लिए किया जाता है, ताकि पाइप को पंप, कंप्रेसर और वाल्व जैसे अन्य यांत्रिक उपकरणों से जोड़ा जा सके, जिनके इनलेट साइज अलग-अलग होते हैं।
एक्सपेंशन फ्लैंज आमतौर पर बट-वेल्डेड फ्लैंज होते हैं जिनके नॉन-फ्लैंज्ड सिरे पर एक बड़ा छेद होता है। इनका उपयोग पाइप बोर में एक या दो साइज या अधिकतम 4 इंच तक बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। बट-वेल्ड रिड्यूसर और स्टैंडर्ड फ्लैंज के संयोजन की तुलना में ये फ्लैंज अधिक पसंद किए जाते हैं क्योंकि ये सस्ते और हल्के होते हैं। एक्सपेंशन फ्लैंज के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम सामग्रियों में A105 और स्टेनलेस स्टील ASTM A182 शामिल हैं।
एक्सपेंशन फ्लैंज ANSI या ASME B16.5 विनिर्देशों के अनुसार प्रेशर रेटिंग और साइज़ में उपलब्ध होते हैं, जो मुख्य रूप से उत्तल या सपाट (RF या FF) होते हैं। रिड्यूसिंग फ्लैंज, जिन्हें रिड्यूसिंग फ्लैंज भी कहा जाता है, एक्सपेंशन फ्लैंज के ठीक विपरीत कार्य करते हैं, यानी इनका उपयोग पाइप के बोर साइज़ को कम करने के लिए किया जाता है। पाइप के बोर व्यास को आसानी से कम किया जा सकता है, लेकिन 1 या 2 साइज़ से अधिक नहीं। यदि इससे अधिक कम करने का प्रयास किया जाता है, तो बट-वेल्डेड रिड्यूसर और मानक फ्लैंज के संयोजन पर आधारित समाधान का उपयोग किया जाना चाहिए।
फ्लेंज का आकार निर्धारण और सामान्य विचारणीय बातें
फ्लैंज के कार्यात्मक डिजाइन के अलावा, पाइपिंग सिस्टम के डिजाइन, रखरखाव और अद्यतन के दौरान इसका आकार ही फ्लैंज के चयन को सबसे अधिक प्रभावित करने वाला कारक होता है। इसके बजाय, उचित आकार सुनिश्चित करने के लिए फ्लैंज और पाइप के बीच के इंटरफ़ेस तथा उपयोग किए जाने वाले गैस्केट पर विचार किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, कुछ सामान्य विचारणीय बिंदु इस प्रकार हैं:
- बाह्य व्यास: बाह्य व्यास, फ्लेंज के फलक के दो विपरीत किनारों के बीच की दूरी होती है।
- मोटाई: मोटाई रिम के बाहरी हिस्से से मापी जाती है।
- बोल्ट सर्कल व्यास: यह सापेक्ष बोल्ट छेदों के बीच की दूरी है जिसे केंद्र से केंद्र तक मापा जाता है।
- पाइप का आकार: पाइप का आकार फ्लेंज के अनुरूप होता है।
- नाममात्र बोर: नाममात्र बोर फ्लेंज कनेक्टर के आंतरिक व्यास का आकार है।
फ्लेंज का वर्गीकरण और सेवा स्तर
फ्लैंज को मुख्य रूप से विभिन्न तापमानों और दबावों को सहन करने की क्षमता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। इसे अक्षरों या प्रत्ययों "#", "lb" या "class" के उपयोग से दर्शाया जाता है। ये प्रत्यय परस्पर उपयोग किए जा सकते हैं और क्षेत्र या आपूर्तिकर्ता के अनुसार भिन्न होते हैं। सामान्य रूप से ज्ञात वर्गीकरण नीचे सूचीबद्ध हैं:
- 150#
- 300#
- 600#
- 900#
- 1500#
- 2500#
सामग्री, फ्लेंज के डिज़ाइन और फ्लेंज के आकार के आधार पर दबाव और तापमान सहनशीलता में भिन्नता आ सकती है। हालांकि, केवल दबाव रेटिंग ही स्थिर रहती है, जो तापमान बढ़ने पर घटती है।
फ्लेंज फेस प्रकार
फ्लैंज के अंतिम प्रदर्शन और सेवा जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालने वाली एक महत्वपूर्ण विशेषता फेस का प्रकार भी है। इसलिए, फ्लैंज फेस के कुछ सबसे महत्वपूर्ण प्रकारों का विश्लेषण नीचे किया गया है:
1. फ्लैट फ्लेंज (FF)
फ्लैट फ्लैंज की गैस्केट सतह बोल्टेड फ्रेम की सतह के समान समतल में होती है। फ्लैट फ्लैंज का उपयोग करने वाले उत्पाद आमतौर पर वे होते हैं जो फ्लैंज या फ्लैंज कवर के अनुरूप मोल्ड से निर्मित होते हैं। फ्लैट फ्लैंज को उल्टे साइड फ्लैंज पर नहीं लगाना चाहिए। ASME B31.1 के अनुसार, फ्लैट कास्ट आयरन फ्लैंज को कार्बन स्टील फ्लैंज से जोड़ते समय, कार्बन स्टील फ्लैंज के उभरे हुए भाग को हटा देना चाहिए और एक पूर्ण सतह गैस्केट लगाना आवश्यक है। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि छोटे, भंगुर कास्ट आयरन फ्लैंज कार्बन स्टील फ्लैंज के उभरे हुए भाग द्वारा निर्मित रिक्त स्थान में न घुसें।
इस प्रकार के फ्लैंज फेस का उपयोग उन सभी अनुप्रयोगों में उपकरण और वाल्व के निर्माण में किया जाता है जहाँ कच्चा लोहा निर्मित होता है। कच्चा लोहा अधिक भंगुर होता है और आमतौर पर इसका उपयोग केवल कम तापमान और कम दबाव वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है। फ्लैट फेस दोनों फ्लैंज को पूरी सतह पर पूर्ण संपर्क बनाने की अनुमति देता है। फ्लैट फ्लैंज (FF) की संपर्क सतह फ्लैंज के बोल्ट थ्रेड्स की ऊँचाई के बराबर होती है। दो फ्लैट फ्लैंज के बीच फुल फेस वॉशर का उपयोग किया जाता है और ये आमतौर पर नरम होते हैं। ASME B31.3 के अनुसार, फ्लैट फ्लैंज को एलिवेटेड फ्लैंज के साथ नहीं जोड़ा जाना चाहिए क्योंकि इससे फ्लैंज जोड़ से रिसाव की संभावना रहती है।
2. उभरा हुआ फलक (आरएफ)
फैब्रिकेटरी अनुप्रयोगों में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला प्रकार रेज़्ड फेस फ्लेंज है और इसे आसानी से पहचाना जा सकता है। इसे उत्तल इसलिए कहा जाता है क्योंकि गैस्केट का ऊपरी भाग बोल्ट रिंग के ऊपरी भाग के ऊपर स्थित होता है। प्रत्येक प्रकार के फ्लेंज के लिए कई प्रकार के गैस्केट की आवश्यकता होती है, जिनमें विभिन्न प्रकार के फ्लैट रिंग टैब और स्पाइरल-वाउंड और डबल-शीथेड जैसे धातु कंपोजिट शामिल हैं।
आरएफ फ्लैंज को गैस्केट के छोटे से क्षेत्र पर अधिक दबाव केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे जोड़ के दबाव नियंत्रण में सुधार होता है। दबाव स्तर और व्यास के अनुसार व्यास और ऊँचाई का वर्णन ASME B16.5 में किया गया है। फ्लैंज दबाव स्तर उठाए जा रहे सतह की ऊँचाई को निर्दिष्ट करता है। आरएफ फ्लैंज का उद्देश्य गैस्केट के छोटे से क्षेत्र पर अधिक दबाव केंद्रित करना है, जिससे जोड़ की दबाव-नियंत्रण क्षमता में वृद्धि होती है। दबाव वर्ग और व्यास के अनुसार व्यास और ऊँचाई का वर्णन ASME B16.5 में किया गया है। दबाव फ्लैंज रेटिंग।
3. रिंग फ्लेंज (आरटीजे)
जब युग्मित फ्लैंजों के बीच धातु से धातु की सील की आवश्यकता होती है (जो उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों, यानी 700/800 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की स्थिति होती है), तो रिंग जॉइंट फ्लैंज (आरटीजे) का उपयोग किया जाता है।
रिंग जॉइंट फ्लेंज में एक गोलाकार खांचा होता है जिसमें रिंग जॉइंट गैस्केट (अंडाकार या आयताकार) फिट हो जाता है।
जब दो रिंग जॉइंट फ्लैंज को बोल्ट से जोड़ा जाता है और फिर कसा जाता है, तो बोल्ट का बल फ्लैंज के खांचे में स्थित गैस्केट को विकृत कर देता है, जिससे धातु से धातु का बहुत ही मजबूत सील बन जाता है। ऐसा करने के लिए, रिंग जॉइंट गैस्केट की सामग्री फ्लैंज की सामग्री की तुलना में नरम (अधिक लचीली) होनी चाहिए।
आरटीजे फ्लैंज को विभिन्न प्रकार (आर, आरएक्स, बीएक्स) और प्रोफाइल (जैसे, आर प्रकार के लिए अष्टकोणीय/अण्डाकार) के आरटीजे गैस्केट से सील किया जा सकता है।
सबसे आम आरटीजे गैस्केट अष्टकोणीय क्रॉस-सेक्शन वाला आर प्रकार का गैस्केट है, क्योंकि यह बहुत मजबूत सील सुनिश्चित करता है (अंडाकार क्रॉस-सेक्शन वाला पुराना प्रकार है)। हालांकि, "फ्लैट ग्रूव" डिज़ाइन अष्टकोणीय या अंडाकार क्रॉस-सेक्शन वाले दोनों प्रकार के आरटीजे गैस्केट को स्वीकार करता है।
4. टंग और ग्रूव फ्लैंज (टी एंड जी)
दो टंग और ग्रूव फ्लैंज (टी और जी सतहें) पूरी तरह से फिट बैठती हैं: एक फ्लैंज में एक उभरी हुई रिंग होती है और दूसरे में खांचे होते हैं जहां वे आसानी से फिट हो जाते हैं (टंग खांचे में जाती है और जोड़ को सील कर देती है)।
टंग और ग्रूव फ्लैंज बड़े और छोटे आकार में उपलब्ध हैं।
5. नर और मादा फ्लैंज (एम और एफ)
टंग और ग्रूव फ्लैंज की तरह ही, मेल और फीमेल फ्लैंज (एम और एफ फेस टाइप) एक दूसरे से मेल खाते हैं।
एक फ्लैंज का क्षेत्रफल उसकी सतह के क्षेत्रफल से आगे तक फैला होता है, जिसे मेल फ्लैंज कहते हैं, और दूसरे फ्लैंज की सामने वाली सतह पर समान आकार के गड्ढे मशीनिंग द्वारा बनाए जाते हैं, जिसे फीमेल फ्लैंज कहते हैं।
फ्लेंज सतह फिनिश
फ्लेंज को गैस्केट और मिलान वाले फ्लेंज के साथ पूरी तरह से फिट करने के लिए, फ्लेंज की सतह पर एक निश्चित मात्रा में खुरदरापन होना आवश्यक है (केवल RF और FF फ्लेंज फिनिश में)। फ्लेंज की सतह पर खुरदरेपन का प्रकार ही "फ्लेंज फिनिश" का प्रकार निर्धारित करता है।
सामान्य प्रकारों में स्टॉक, संकेंद्रित दांतेदार, सर्पिल दांतेदार और चिकनी निकला हुआ किनारा शामिल हैं।
स्टील फ्लैंज के लिए चार बुनियादी सतह फिनिश उपलब्ध हैं, हालांकि, किसी भी प्रकार के फ्लैंज सतह फिनिश का सामान्य लक्ष्य फ्लैंज की सतह पर वांछित खुरदरापन उत्पन्न करना है ताकि फ्लैंज, गैस्केट और मिलान वाले फ्लैंज के बीच एक ठोस फिट सुनिश्चित हो सके और एक गुणवत्तापूर्ण सील प्रदान की जा सके।
पोस्ट करने का समय: 8 अक्टूबर 2023