Inzicht in verschillende soorten flenzen en hun toepassingen

De classificatie van verschillende soorten flenzen kan worden ingedeeld op basis van hun toepassing en het materiaal dat wordt gebruikt bij de vervaardiging van de flenzen. Flenzen vormen gesmede ringen die verkrijgbaar zijn in verschillende vormen en maten, essentiële onderdelen van veel industriële toepassingen. Flenzen zijn vaak voorzien van schroefdraad of gelast. Ze worden vooral gebruikt om pijpen, pompen, kleppen en andere apparatuur met elkaar te verbinden om een pijp te laten werken.

Om flenzen aan elkaar te bevestigen, worden ze met bouten vastgezet met pakkingen om een afdichting te creëren die gemakkelijke toegang tot het leidingsysteem mogelijk maakt. Dit biedt een betrouwbare lekvrije kruising in toepassingen waar vloeistoffen of gassen worden overgebracht bij hoge druk of temperatuur. Het kiezen van de ideale afdichting voor jou kan in eerste instantie overweldigend lijken vanwege de vele opties en functies. Daarom gaan we in dit artikel dieper in op de specifieke kenmerken van de verschillende soorten flenzen om variabele inzichten te bieden aan iedereen die betrokken is bij leiding- en vloeistofverwerkingssystemen. We gaan in op hun unieke ontwerpen, gebruik, voordelen en factoren waarmee je rekening moet houden bij het kiezen van de juiste flens voor verschillende industriële toepassingen.

Belangrijkste onderdelen van flenzen

Flenzen worden gefabriceerd volgens ASTM en ASME Normen. Na lassen zijn flenzen de meest gebruikte verbindingstechniek. Flenzen kunnen worden gelast, geschroefd of gelapt.

Flensvlak

Het verwijst naar het contactoppervlak met de pakking dat wordt gebruikt voor afdichting. Normaal gesproken zit een pakking tussen de twee tegenoverliggende flensvlakken. Voorbeelden van flensvlakken zijn:

• Plat gezicht (FF): Het hele oppervlak is vlak, vergelijkbaar met een RF-flens (raised face) maar dan zonder het verhoogde gedeelte. Dit betekent dat het volledige oppervlak contact maakt met de pakking wanneer twee flenzen op elkaar aansluiten.
• Verhoogd gezicht (RF): Dit is het meest gebruikte type flensvlak. Dit wordt "verhoogd" genoemd omdat het verhoogde oppervlak van deze flens zich boven de boutcirkel bevindt waar de pakking zit.
• Ringvormige verbinding (RTJ): Dit type heeft een metalen ring met een diepe groef in het oppervlak. Tijdens het aandraaien van de bouten wordt de metalen ring in de groef samengedrukt.
• Tand en groef: De tongflens heeft een verhoogde ring, terwijl de groefflens een overeenkomstige inzinking heeft die in de vlakken is aangebracht.
• Schootverbindingen: Dit zijn tweedelige pijpflensverbindingen die gemakkelijk te monteren en te demonteren zijn. Overlapflenzen zijn belangrijk omdat ze kleine uitlijnfouten kunnen toestaan.
• Man en vrouw (M/V): Bij dit type heeft de mannelijke flens een verhoogde ring, terwijl de vrouwelijke flens een bijpassende holte heeft.

Flensoppervlakken

Het is de toestand van het afdichtingsoppervlak van het flensvlak. Het oppervlak is gekarteld of glad.

Flens naaf

De flensnaaf is het gedeelte waarin de pijp die op de flens wordt aangesloten, wordt geplaatst.

Flensblad

Dit omvat het gebied waar de bouten door zowel de flens als de voorkant gaan.

Boring

Een boring is het centrale gat in de flens waar de pijp doorheen gaat.

Hals (voor lasnekflenzen)

Het is het uiteinde dat via het lasproces verbinding maakt met de aansluitende pijp of fitting. Meestal taps toelopend voor spanningsverdeling en versterking.

Buitendiameter (OD)

De buitendiameter is de afstand tussen twee tegenover elkaar liggende randen van het flensvlak.

Gedetailleerd overzicht van verschillende soorten flenzen

Enkele van de meest voorkomende en populaire soorten flenzen zijn:

1. Blindflens

Een blindflens is een vlakke plaat zonder boring die het uiteinde van leidingsystemen, kleppen en drukvatopeningen afsluit. Ze zijn bijzonder groot omdat er veel spanning op staat. Mensen gebruiken dit type om leidingen en kleppen af te sluiten die niet in gebruik zijn. Het wordt ook vaak gebruikt voor onderhoud of toekomstige uitbreiding.

2. Lashalsflens

Deze flens is gemakkelijk te herkennen omdat hij een lange, taps toelopende naaf heeft en een hals die aan de pijp is gelast. Het voordeel van de hals is dat hij versteviging geeft en de pijp uitlijnt tijdens de installatie. De flenzen komen door het boren overeen met de binnendiameter van de pijpmontage om een soepele doorstroming van het product te bevorderen. Compatibel in toepassingen met hoge druk of in pijpleidingen met corrosieve vloeistoffen.

3. Schuif de flens erop

De opsteekflens is een vlakke plaat met een boring die over het uiteinde van een pijp schuift. De binnen- en buitenkant zijn gelast om de verbinding te beveiligen. Opsteekflenzen worden vaak gebruikt in pijpleidingen die niet-corrosieve vloeistoffen transporteren of in lagedruktoepassingen.

4. Moflasflens

Een inbuslasflens wordt met een inbuslas verbonden met de pijp. Deze verbinding zorgt voor een sterke verbinding en vergemakkelijkt het uitlijnen tijdens de installatie. Ze zijn echter niet ideaal voor kritische diensten. Ze worden vaak gebruikt als alternatief voor lasnekflenzen als de ruimte beperkt is. Moflasflenzen zijn nuttig in pijpleidingen die corrosieve vloeistoffen vervoeren of in hogedruktoepassingen zoals hydraulische leidingen.

5. Draadflenzen

Schroefdraadflenzen lijken qua ontwerp op opsteekflenzen, maar hebben conische draden. De schroefdraad zit aan de binnenkant van de boring en aan de buitendiameter, waardoor ze zonder lassen op pijpen kunnen worden aangesloten. Ze zijn ideaal voor toepassingen met lage druk en lage temperatuur en zijn geschikt voor pijpleidingen met niet-corrosieve stoffen.

6. Overlapvoegflens

Deze flens wordt op een pijp aangesloten via een stomp uiteinde. Hij heeft dezelfde afmetingen als andere flenzen, maar heeft geen opstaande rand. Het draadeind wordt eerst op de pijp gelast en daarna wordt de overlapflens met bouten aan het draadeind vastgezet. Scharnierflenzen zijn handig in situaties waar frequente demontage nodig is. Ze bieden enkele unieke voordelen:

• Omdat goedkope flenzen van koolstofstaal niet in contact komen met de vloeistof in de pijp, kunnen ze verbinding maken met dure roestvrijstalen pijpen.
• De mogelijkheid om vrij rond de pijp te draaien maakt het gemakkelijker om de flensbouten op één lijn te krijgen.
• De flenzen in systemen die snel eroderen of corroderen, worden opnieuw gerecycled.

7. Meetflensen

De smoorflens heeft een dunne plaat met een opening in het midden die de gewenste stroomsnelheid bepaalt. De beperking van het debiet is het gevolg van de ingebrachte smoorplaat. Deze creëert een drukverschil dat de stroomsnelheid van vloeistoffen, stoom of gassen meet.

8. Flens met lange lasnek

Deze flens heeft een verlengde hals voor een sterke en veilige lasverbinding met het leidingsysteem. Hij wordt gebruikt in verschillende leidingen en industriële toepassingen. Flenzen met een lange lashals zijn vaak te vinden in de gas-, olie- en petroleumindustrie omdat ze bestand zijn tegen hoge druk en grote netwerken van pijpen kunnen verbinden.

9. Speciale typen flenzen

Nipoflange

Het product van de combinatie van een lasnekflens met een gesmede Nipolet. Wordt gebruikt om pijpleidingen onder een hoek van 90 graden te scheiden.

Weldo flens

Weldo flens

Het enige doel van een Weldo-flens is om een aftakking te maken van de hoofdpijp in de pijpleidingindustrie. De flens kan direct op de hoofdpijp worden gelast en biedt een uitgang voor aftakkingen. Dit type flens is geschikt voor toepassingen waar integriteit en betrouwbaarheid van cruciaal belang zijn.

Elbo flens:

Een Elbo flens combineert de functionaliteit van een elleboog en een flens. Dit ontwerp stroomlijnt de aansluiting van buizen onder een hoek.

Zwenkflens

Een draaibare flens is een unieke lasnekflens waarbij de binnenring 360 graden kan draaien op de buitenring om de standaard flens en boutgaten uit te lijnen. Deze eigenschap maakt hem ideaal voor pijpleidingen, onderwatertoepassingen en offshore-toepassingen, zodat duikers de boutgaten sneller en gemakkelijker kunnen aanpassen.

Reduceerflens

Ze worden ook wel verloopflenzen genoemd en worden gebruikt om de boring van een pijpleiding te verkleinen tot de vereiste grootte.

Uitzetflens

Expanderende flenzen hebben de tegenovergestelde functie van reducerende flenzen; ze worden gebruikt om de boring van de pijpleiding te vergroten. Ze verbinden pijpen met mechanische apparaten zoals compressoren, kleppen en pompen, die verschillende inlaatmaten hebben.

Overzichtstabel flenstype

Fundamentele materialen voor de productie van flenzen

Koolstofstaal

Het is de meest gebruikte staalsoort voor veel flenzen. Vanwege de geweldige mechanische eigenschappen zoals hoge sterkte en hardheid.

Gelegeerd staal

Gelegeerd staal is staal gemengd met elementen zoals chroom, nikkel of molybdeen om de eigenschappen te veranderen of te verbeteren. Het wordt gebruikt voor flenzen die worden blootgesteld aan hoge druk en hoge temperaturen.

Roestvrij staal

Roestvrij staal is een legering van staal en chroom. Door het chroom in het staal is het beter bestand tegen corrosie dan koolstofstaal. Het is het meest geschikt voor flenzen die worden blootgesteld aan een hoge luchtvochtigheid.

Gietijzers

Gietijzer is een legering van koolstof, silicium en verschillende andere legeringen. Aan de buitenkant van het ijzer groeit een laagje zwart grafiet doordat silicium koolstof uit het metaal verdringt. Hierdoor hebben gietijzers een goede gietbaarheid, vloeibaarheid en bewerkbaarheid,

Aluminium

Aluminium is een metaal met gemiddelde sterkte dat een lage dichtheid, vervormbaarheid en vervormbaarheid heeft. Vergeleken met koolstofstaal en andere veelvoorkomende legeringen is aluminium beter bestand tegen corrosie. Het is geschikt voor flensconstructies die sterkte en een laag gewicht vereisen.

Messing

Een legering van zink en koper. Soms bevat het echter extra elementen van lood of tin. Het heeft een uitstekend geleidingsvermogen, hoge temperatuur en koude vervormbaarheid.

PVC

PVC is een kunststof dat flexibel, gemakkelijk in elkaar te zetten, goedkoop en duurzaam is. Het wordt veel gebruikt omdat het bestand is tegen biologische en chemische corrosie. De toevoeging van weekmakers aan PVC maakt het zachter en flexibeler.

Voor de productie van flenzen worden ook grondstoffen als koper en titanium gebruikt. Alles hangt af van de technische kenmerken en toepassingsomstandigheden.

Overwegingsfactoren bij het kiezen van een flens

Type flens

Pijpflenzen zijn er in verschillende soorten, elk met unieke eigenschappen en toepassingen, zoals hierboven besproken. Opsteekflenzen zijn bijvoorbeeld gemakkelijker uit te lijnen en te installeren, terwijl lasnekflenzen juist heel sterk zijn.

Type gezicht

De voorkant van een flens is het gebied waar pakkingen worden geplaatst en de flens wordt aangedraaid om een afdichting te verkrijgen. De sterkte van de afdichting is cruciaal voor het flensvlak, dat een essentiële rol speelt in zowel de service als de prestaties van de flens. Momenteel zijn er verschillende soorten flensvlakken, elk met hun eigen voordelen.

Materiaal voor flenzen

Het materiaal van de flens heeft een grote invloed op de prestaties en de levensduur van de flens. Sommige materialen zijn bij voorkeur beter dan andere, afhankelijk van hun eigenschappen en productgebruik. Koolstofstaal is bijvoorbeeld geschikt voor algemene toepassingen, terwijl roestvast staal geschikt is voor corrosieve omstandigheden.

Afmetingen en Maten

De flensmaat is een belangrijk aspect bij het maken van een keuze. De beschikbaarheid van verschillende flensmaten zorgt voor een optimale pasvorm en bruikbaarheid in het leidingsysteem. Nauwkeurige afmetingen zijn essentieel voor het onderhouden en bijwerken van het leidingsysteem.

Druk- en temperatuurclassificatie

Deze waarde is een kritische indicator voor de maximale druk die een flens kan verdragen en veilig kan gebruiken. De selectie van flenzen met de juiste drukklasse is noodzakelijk om de integriteit en veiligheid van het leidingsysteem onder bedrijfsomstandigheden te garanderen. Om de drukklasse van de flens te bepalen, moet onder andere rekening worden gehouden met het materiaal en de productienormen.

Kosten en beschikbaarheid

Hoogwaardige en duurzame flenzen kunnen hoge kosten met zich meebrengen omdat ze langdurige prestaties en betrouwbaarheid bieden. Integendeel, ze verminderen het risico op dure reparaties en stilstand aanzienlijk. Om vertragingen in de projecten te voorkomen, moeten de gekozen flenzen bovendien gemakkelijk verkrijgbaar zijn en afkomstig zijn van gerenommeerde leveranciers.

Productiemethoden

Verschillende fabricagetechnieken geven de flenzen verschillende eigenschappen. De twee belangrijkste methoden zijn gieten en smeden. Smeden biedt meer sterkte en duurzaamheid, terwijl gieten flenzen oplevert met een soepeler bewerkingsproces.

Overwegingen voor installatie en onderhoud

De juiste installatie en het juiste onderhoud van de flenzen zorgen voor duurzame, efficiënte en veilige verbindingen.

Toepassingen en gebruik van flenzen

Productie-industrieën: De aanwezigheid van flenzen in spuitgietmachines speelt bijvoorbeeld een vitale rol in het vormgevingsproces. Ze zorgen voor veilige verbindingen bij de verbindingen van apparatuur zoals hydraulische en pneumatische systemen en bevestiging van de matrijs. De juiste verbindingen zorgen onder andere voor controle en vergemakkelijken een nauwkeurige uitlijning.

Stroomopwekking: In energiecentrales zoals waterkracht- en energiecentrales dienen flenzen kritische doelen. Ze garanderen sterke en veilige verbindingen bij de koppelingen van pompen, turbines en andere beschikbare machines.

Water- en afvalwaterbehandeling: Flenzen worden veel gebruikt in rioleringssystemen en waterzuiveringsinstallaties. Ze maken verbindingen tussen pompen, pijpleidingen en andere apparatuur.

Conclusie

Over het algemeen worden flenzen op verschillende plaatsen gebruikt en in al deze sectoren worden ze beschouwd als een kritisch onderdeel van het systeem. Kortom, inzicht in de verschillende soorten flenzen en hun toepassingen is essentieel om weloverwogen keuzes te kunnen maken die leiden tot efficiëntere industriële toepassingen.