تحلیل تنش در فلنج‌های صنعتی بر اساس ASME B16.5

مقدمه

یکی از مهم‌ترین چالش‌های مهندسی در طراحی فلنج، توزیع تنش در ناحیه اتصال پیچ و سطح آب‌بندی است. عدم طراحی صحیح می‌تواند منجر به نشتی یا شکست اتصال شود.


انواع تنش در اتصال فلنجی

در یک اتصال فلنجی، سه نوع تنش اصلی وجود دارد:

  1. تنش محیطی (Hoop Stress)

  2. تنش شعاعی

  3. تنش خمشی در ناحیه گردن فلنج

در فلنج گلودار، طراحی گردن مخروطی باعث کاهش تمرکز تنش می‌شود.


نقش کلاس فشاری در طراحی

کلاس فشار فلنج (150، 300، 600، 900، 1500، 2500) تعیین‌کننده:

  • ضخامت بدنه

  • تعداد و سایز پیچ‌ها

  • ابعاد سطح آب‌بندی

است.

افزایش کلاس فشار مستقیماً منجر به افزایش ضخامت و وزن فلنج می‌شود.


گسکت و توزیع بار پیچ‌ها

برای جلوگیری از نشتی:

  • بار پیش‌تنیدگی پیچ‌ها باید یکنواخت باشد

  • سطح فلنج باید ماشین‌کاری دقیق داشته باشد

  • نوع گسکت متناسب با فشار و دما انتخاب شود

عدم رعایت این موارد باعث افت فشار و نشتی می‌شود.


نتیجه مهندسی

طراحی فلنج بدون تحلیل تنش و در نظر گرفتن استاندارد ASME می‌تواند ریسک شکست سیستم را افزایش دهد. به همین دلیل تولیدکننده باید ابعاد و تلرانس‌ها را دقیق رعایت کند.