تُستخدم فلنجات اللحام المسطحة، والمعروفة أيضًا باسم فلنجات عنق اللحام، على نطاق واسع في أنظمة الأنابيب لضمان اتصال آمن ومانع للتسرب. تم تصميم هذه الحواف بحيث يتم لحامها مباشرة بالأنبوب، مما يوفر قوة ومتانة فائقة. بالمقارنة مع الأنواع الأخرى مثل الفلنجات المنزلقة أو الملولبة، فإن الفلنجات المسطحة الملحومة توفر مزايا متميزة من حيث السلامة الهيكلية، ومعالجة الضغط، والموثوقية على المدى الطويل.
يعد فهم الاختلافات بين اللحام المسطح والشفاه المنزلقة والملولبة أمرًا ضروريًا للمهندسين والمصممين ومحترفي الصيانة. يؤثر اختيار نوع الفلنجة على إجراءات التثبيت، وأداء النظام، وتكرار الصيانة، والتكلفة الإجمالية للمشروع.
يكمن الاختلاف الأساسي بين اللحامات المسطحة، والفلنجات المنزلقة، والفلنجات الملولبة في تصميمها وطريقة توصيلها بنظام الأنابيب. تؤثر اختلافات التصميم هذه بشكل مباشر على الأداء الميكانيكي وملاءمتها لتطبيقات محددة.
الشفاه اللحام المسطحة تتميز بمحور طويل مدبب يتناسب مع الأنبوب ويتم لحامه من الداخل والخارج. يضمن هذا التصميم محاذاة ممتازة ويوزع الضغط بالتساوي على طول الأنبوب. تخلق عملية اللحام اتصالاً دائمًا وقويًا قادرًا على تحمل الضغوط العالية ودرجات الحرارة القصوى.
تم تصميم الفلنجات الانزلاقية بحيث تنزلق فوق الأنبوب ثم يتم لحامها بالشرائح عند المحور. إنها أسهل في التثبيت مقارنة بفلنجات اللحام المسطحة ولكنها تقدم بشكل عام معدلات ضغط أقل. تكون الفلنجات المنزلقة أكثر عرضة للانحناء أو عدم المحاذاة تحت الضغط العالي نظرًا لمحورها الأقصر واتصال اللحام الأقل قوة.
تتصل الشفاه الملولبة بالأنابيب عن طريق ربط الحافة على طرف الأنبوب الملولب. تتجنب هذه الطريقة اللحام تمامًا، مما يجعلها مناسبة للأنظمة التي لا يكون فيها اللحام ممكنًا. ومع ذلك، فإن الفلنجات الملولبة محدودة في التعامل مع الضغط وتكون عرضة للتسرب إذا لم يتم ربطها بشكل صحيح أو إذا تعرضت للاهتزاز أو التمدد الحراري.
تختلف عملية التثبيت بشكل كبير بين أنواع الفلنجات هذه، مما يؤثر على وقت المشروع وتكاليف العمالة والمعدات المطلوبة.
تتطلب حواف اللحام المسطحة لحامًا ماهرًا للتركيب الصحيح. يجب إكمال اللحامات الداخلية والخارجية لضمان السلامة الهيكلية. في حين أن هذا يزيد من وقت التثبيت ويتطلب عمال لحام معتمدين، فإنه يضمن اتصالًا آمنًا للغاية ومانعًا للتسرب، ومناسبًا لتطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية.
من السهل تركيب الفلنجات سهلة الارتداء لأنها لا تتطلب سوى لحام شرائح حول المحور. وهذا يقلل من وقت التثبيت والحاجة إلى مهارات اللحام المتقدمة. ومع ذلك، فإن اتصال اللحام الأضعف يعني أنها أقل ملاءمة لبيئات الضغط العالي أو الضغط العالي.
لا تتطلب الفلنجات الملولبة اللحام، مما يجعلها سهلة التركيب في الأماكن التي يكون فيها اللحام غير عملي. إنها مثالية للأنابيب ذات القطر الصغير والأنظمة المؤقتة ولكن لا يُنصح بها للأنظمة ذات الضغط العالي أو درجة الحرارة المرتفعة أو الاهتزاز بسبب مخاطر التسرب المحتملة.
تختلف مقاييس الأداء مثل التعامل مع الضغط، ومقاومة التسرب، والمتانة عبر اللحام المسطح، والانزلاق، والفلنجات الملولبة، مما يؤثر على ملاءمتها الصناعية.
توفر فلنجات اللحام المسطحة أعلى معدلات الضغط ودرجة الحرارة بسبب محورها الملحوم، مما يجعلها مناسبة لخطوط أنابيب الضغط العالي في الصناعات الكيميائية والنفط والغاز. توفر الفلنجات المنزلقة معالجة ضغط معتدل، في حين تقتصر الفلنجات الملولبة عمومًا على تطبيقات الضغط المنخفض.
توفر الوصلات الملحومة في فلنجات اللحام المسطحة مقاومة فائقة للتسرب، وهي ضرورية لأنظمة الأنابيب الحرجة. تكون الفلنجات سهلة الارتداء، مع اللحامات الشرائحية فقط، أكثر عرضة للتسربات تحت الضغط. يمكن أن تتسرب الشفاه الملولبة في حالة تلف الخيوط أو عدم إغلاقها بشكل صحيح بشريط أو مركب مناسب.
تتميز فلنجات اللحام المسطحة بأنها متينة للغاية وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة، وغالبًا ما يتجاوز عمرها الافتراضي عقودًا في الظروف الصناعية. قد تتطلب الفلنجات المنزلقة فحصًا وتقوية دوريًا، بينما تكون الفلنجات الملولبة أكثر ملاءمة للتركيبات المؤقتة أو منخفضة الضغط بسبب احتمال التآكل أو تلف الخيوط بمرور الوقت.
يتم تحديد اختيار نوع الحافة حسب التطبيق الصناعي المحدد والظروف البيئية ومتطلبات النظام.
تُستخدم فلنجات اللحام المسطحة على نطاق واسع في تطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية مثل خطوط أنابيب النفط والغاز والمعالجة الكيميائية ومحطات الطاقة وخطوط البخار عالي الضغط. يضمن بنائها القوي الموثوقية في البيئات الصعبة.
تعد الفلنجات المنزلقة شائعة في معالجة المياه، والخطوط الكيميائية ذات الضغط المنخفض، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) حيث يتم إعطاء الأولوية لسرعة التركيب وتحمل الضغط المعتدل.
تعتبر الفلنجات الملولبة مناسبة للأنابيب ذات القطر الصغير والإعدادات المؤقتة والأنظمة التي يكون فيها اللحام غير عملي. وتشمل التطبيقات الشائعة خطوط الهواء المضغوط، وتوزيع الغاز، وأنظمة الأنابيب المختبرية.
| ميزة | شفة اللحام المسطحة | الانزلاق على شفة | شفة مترابطة |
| نوع الاتصال | محور ملحوم (اختراق كامل) | لحام فيليه حول المحور | مشدود على خيوط الأنابيب |
| تصنيف الضغط | عالية | معتدل | منخفض |
| تعقيد التثبيت | عالية, skilled welding required | معتدل | منخفض, no welding |
| مقاومة التسرب | ممتاز | معتدل | متغير، يعتمد على الختم |
| التطبيقات | عالية-pressure pipelines, chemical & power industries | أنظمة المياه والتكييف والخطوط الكيميائية ذات الضغط المنخفض | الأنابيب ذات القطر الصغير، والتجهيزات المؤقتة، والمختبرات |
توفر فلنجات اللحام المسطحة أعلى موثوقية وتحمل للضغط ومقاومة للتسرب بين أنواع الفلنجات الشائعة. توفر الفلنجات المنزلقة والملولبة تركيبًا أسهل وتكاليف أقل ولكنها محدودة في تطبيقات الضغط العالي أو درجات الحرارة العالية. إن فهم هذه الاختلافات يضمن اختيار الحافة المناسبة لمتطلبات صناعية محددة.
يؤثر تحديد نوع الحافة الصحيحة — اللحام المسطح أو الانزلاقي أو الملولب — بشكل مباشر على أداء النظام وسلامته وصيانته. بالنسبة لخطوط الأنابيب الحرجة ذات الضغط العالي، تظل فلنجات اللحام المسطحة هي الخيار المفضل، في حين أن الفلنجات المنزلقة والملولبة تعمل بشكل جيد في الأنظمة المتوسطة أو المؤقتة.