पाइपलाइन निर्माण के लिए पाइप फ्लैंज

स्टील और मिश्र धातु पाइप फ्लैंज: अवलोकन, प्रकार और पाइपलाइन स्थापना में कार्य

पाइपलाइन प्रणालियों में फ्लैंज महत्वपूर्ण घटक होते हैं, जिनका उपयोग पाइप, वाल्व, पंप और अन्य उपकरणों को जोड़ने के लिए किया जाता है। ये सफाई, निरीक्षण और संशोधन के लिए आसान पहुँच प्रदान करते हैं। स्टील और मिश्र धातु के फ्लैंज अपनी मजबूती, टिकाऊपन और उच्च दबाव और तापमान के प्रतिरोध के कारण पसंद किए जाते हैं।

- कार्बन स्टील (ASTM A105, A350 LF2) – सामान्य प्रयोजन, किफायती, मध्यम परिस्थितियों में उपयोग किया जाता है।

- स्टेनलेस स्टील (ASTM A182 F304, F316) – संक्षारण-प्रतिरोधी, रासायनिक और खाद्य उद्योगों के लिए आदर्श।

- मिश्र धातु इस्पात (ASTM A182 F11, F22, F91) – उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले अनुप्रयोग (जैसे, विद्युत संयंत्र, तेल और गैस)।

- डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स (ASTM A182 F51, F53, F55) – उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, अपतटीय और समुद्री वातावरण में उपयोग किया जाता है।

ए. संलग्नक विधि पर आधारित

1. वेल्ड नेक फ्लेंज (डब्ल्यूएन)

- इसमें मजबूती के लिए एक लंबा, पतला हब लगा हुआ है।

- इसका उपयोग उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है।

- जोड़ों पर तनाव की सांद्रता को कम करता है।

2. स्लिप-ऑन फ्लेंज (SO)

- यह पाइप के ऊपर सरकता है और दोनों तरफ से वेल्ड किया जाता है।

वेल्ड नेक की तुलना में इसे संरेखित करना आसान है, लेकिन यह कम मजबूत है।

- निम्न दाब प्रणालियों के लिए उपयोग किया जाता है।

3. सॉकेट वेल्ड फ्लेंज (एसडब्ल्यू)

पाइप को फ्लेंज में डाला जाता है और फिललेट वेल्डिंग की जाती है।

- छोटे व्यास और उच्च दबाव वाले पाइपों के लिए उपयुक्त।

4. लैप जॉइंट फ्लेंज (एलजे)

- इसे एक छोटे सिरे के साथ उपयोग किया जाता है, जिससे आसान संरेखण और घुमाव संभव होता है।

- बार-बार खोलने और अलग करने की आवश्यकता वाले सिस्टम के लिए आदर्श।

5. थ्रेडेड फ्लेंज

- इसमें आंतरिक थ्रेड्स हैं जिससे इसे वेल्डिंग के बिना पाइपों पर स्क्रू किया जा सकता है।

- इसका उपयोग कम दबाव वाले, गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में किया जाता है।

6. ब्लाइंड फ्लेंज

- यह पाइपिंग सिस्टम के अंतिम सिरे को बंद करता है।

- इसका उपयोग दबाव परीक्षण या भविष्य में विस्तार के लिए किया जाता है।

7. छिद्र निकला हुआ किनारा

- प्रवाह मापन के लिए छिद्रमापी के साथ प्रयोग किया जाता है।

- इसमें दबाव मापने के लिए विशेष नल लगे हैं।

बी. फेसिंग प्रकार के आधार पर

1. फ्लैट फेस (FF) – कम दबाव वाले अनुप्रयोगों के लिए, आमतौर पर कास्ट आयरन या सॉफ्ट गैसकेट के साथ।

2. उभरा हुआ चेहरा (आरएफ) - सबसे आम, गैस्केट के साथ बेहतर सीलिंग प्रदान करता है।

3. रिंग-टाइप जॉइंट (आरटीजे) – उच्च दबाव/तापमान (जैसे, तेल और गैस) के लिए धातु की रिंग गैस्केट का उपयोग करता है।

4. टंग एंड ग्रूव (टी एंड जी) – सटीक संरेखण और सीलिंग सुनिश्चित करता है।

5. पुरुष एवं महिला (एम एंड एफ) – टी एंड जी के समान, लेकिन एक अलग प्रोफाइल के साथ।

- कनेक्शन: रिसाव को रोकने के लिए फ्लैंज को बीच में गैस्केट लगाकर बोल्ट से जोड़ा जाता है।

- सीलिंग: बोल्ट के दबाव में गैस्केट (रबर, पीटीएफई, स्पाइरल वाउंड या धातु) दबकर एक मजबूत सील बनाती है।

- लचीलापन: रखरखाव या संशोधन के लिए आसानी से अलग किया जा सकता है।

- दबाव और तापमान प्रबंधन: विभिन्न फ्लेंज रेटिंग (जैसे, क्लास 150, 300, 600, 900, 1500, 2500) उनकी दबाव सीमा को परिभाषित करती हैं।

- ASME B16.5 – 24" NPS तक के पाइप फ्लैंज को कवर करता है।

- एएसएमई बी16.47 – बड़े फ्लैंज के लिए (26" से 60")।

- एपीआई 6ए – तेल और गैस वेलहेड उपकरण के लिए।

- EN 1092-1 – फ्लैंज के लिए यूरोपीय मानक।

स्टील और मिश्र धातु पाइप फ्लैंज की गुणवत्ता, सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माताओं को ASME B16.5, ASME B16.47, API 6A, ASTM A105/A182, EN 1092-1 और ISO 7005 जैसे अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार कई अनिवार्य निरीक्षण परीक्षण करने होंगे।

फ्लेंज निर्माण के लिए आवश्यक प्रमुख अनिवार्य परीक्षण निम्नलिखित हैं:

1. सामग्री सत्यापन परीक्षण

(रासायनिक संरचना एवं यांत्रिक गुणधर्म)

स्पेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषण (पीएमआई - सकारात्मक सामग्री पहचान)

- यह मिश्रधातु की सही संरचना सुनिश्चित करता है (जैसे, कार्बन, क्रोमियम, मोलिब्डेनम की मात्रा)।

- ऑप्टिकल एमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी (OES) या एक्स-रे फ्लोरेसेंस (XRF) का उपयोग करके परीक्षण किया जाता है।

- लचीला परीक्षण

- यह यील्ड स्ट्रेंथ, अल्टीमेट टेन्साइल स्ट्रेंथ (यूटीएस) और एलॉन्गेशन को मापता है।

- ASTM A370 या ISO 6892 के अनुसार संचालित।

- कठोरता परीक्षण (ब्रिनेल, रॉकवेल या विकर्स)

- यह सुनिश्चित करता है कि फ्लेंज कठोरता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करता है (उदाहरण के लिए, ASTM A105 के लिए HB ≤ 187)।

- चार्पी इम्पैक्ट टेस्ट (कम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए)

- शून्य से नीचे के तापमान में उपयोग किए जाने वाले फ्लैंज के लिए आवश्यक (उदाहरण के लिए, ASTM A350 LF2)।

2. गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी)

(यह सुनिश्चित करता है कि कोई आंतरिक या सतही दोष न हो)

- डाई पेनिट्रेंट इंस्पेक्शन (डीपीआई / पीटी)

- सतह पर मौजूद दरारों या छिद्रों का पता लगाता है।

- महत्वपूर्ण सेवा फ्लैंज (जैसे, उच्च दबाव वाली गैस पाइपलाइन) के लिए अनिवार्य।

- चुंबकीय कण निरीक्षण (एमपीआई / एमटी)

- इसका उपयोग लौहचुंबकीय पदार्थों (कार्बन और मिश्र धातु इस्पात) में सतह/उप-सतह दोषों का पता लगाने के लिए किया जाता है।

- अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी)

- यह अशुद्धियों, रिक्त स्थानों या परतों जैसी आंतरिक खामियों की जांच करता है।

- मोटी फ्लैंज (क्लास 600 और उससे ऊपर) के लिए आवश्यक।

- रेडियोग्राफिक परीक्षण (आरटी)

- ढलाई या जालीदार फ्लैंज में आंतरिक दोषों का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, ASTM A182 F51 डुप्लेक्स स्टील फ्लैंज)।

3. आयामी और दृश्य निरीक्षण

- बाहरी व्यास (OD), बोल्ट सर्कल व्यास (BCD), मोटाई और सतह की समतलता की जाँच

- ASME B16.5 / B16.47 सहनशीलता मानकों का अनुपालन सुनिश्चित करता है।

- सतह की फिनिश की जांच (उभरी हुई सतह, आरटीजे ग्रूव आदि)

- गैस्केट सीटिंग सतह की उचित फिनिश की पुष्टि करता है (उदाहरण के लिए, आरएफ फ्लैंज के लिए 125-250 µin)।

- बोल्ट होल अलाइनमेंट और ड्रिलिंग सटीकता

- रिसाव को रोकने के लिए बोल्टों का उचित संरेखण सुनिश्चित करता है।

4. दाब एवं जलस्थैतिक परीक्षण (विशेष अनुप्रयोगों के लिए)

- हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण (फोर्ज्ड फ्लैंज के लिए)

रिसाव की जांच करने के लिए फ्लैंज पर पानी का दबाव डाला जाता है (आमतौर पर कार्यशील दबाव का 1.5 गुना)।

- एपीआई 6ए वेलहेड फ्लैंज और उच्च श्रेणी (900# और उससे ऊपर) के फ्लैंज के लिए आवश्यक।

- वायवीय परीक्षण (गैस सेवा फ्लैंज के लिए)

- रिसाव का पता लगाने के लिए हवा या अक्रिय गैस का उपयोग करता है (कुछ अनुप्रयोगों के लिए जलविद्युत की तुलना में अधिक सुरक्षित)।

5. ऊष्मा उपचार सत्यापन

- एनीलिंग / नॉर्मलाइज़िंग / क्वेंचिंग और टेम्परिंग (क्यू एंड टी) रिकॉर्ड

- उचित सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करता है।

कठोरता परीक्षण और सूक्ष्म संरचना विश्लेषण के माध्यम से सत्यापित।

6. अंकन एवं पता लगाने की क्षमता

- फ्लैंज पर स्थायी रूप से निम्नलिखित अंकित होना चाहिए:

- निर्माता का नाम या लोगो

- सामग्री श्रेणी (उदाहरण के लिए, ASTM A105, A182 F316)

- आकार, दबाव रेटिंग (उदाहरण के लिए, 6 इंच 150 पाउंड)

- ऊष्मा संख्या (पता लगाने की क्षमता के लिए)

निष्कर्ष

अनिवार्य परीक्षण यह सुनिश्चित करते हैं कि फ्लैंज मजबूती, रिसाव-रोधी अखंडता और जंग प्रतिरोध की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। परीक्षण का स्तर निम्नलिखित पर निर्भर करता है:

✔ सामग्री का प्रकार (कार्बन स्टील बनाम मिश्र धातु बनाम स्टेनलेस स्टील)

✔ दबाव वर्ग (150# बनाम 2500#)

✔ अनुप्रयोग (तेल एवं गैस, रसायन, परमाणु आदि)