واشر فلنج ماده‌ای الاستیک است که بین سطوح آب‌بندی دو فلنج نصب می‌شود و برای پر کردن سطوح ناهموار و جلوگیری از نشت سیال یا گاز استفاده می‌شود. عملکرد آن مقاومت در برابر فشار، نوسانات دما و خوردگی متوسط است و یکپارچگی سیستم آب‌بندی را تضمین می‌کند.
انواع واشرهای فلنج و مقدمه ای مفصل
واشرهای غیرفلزی
مواد: لاستیک، گرافیت، PTFE (پلی تترافلوئورواتیلن)، الیاف غیر آزبستی (NAF) و غیره
خصوصیات: انعطاف‌پذیری خوب، هزینه کم، مناسب برای محیط‌های کم‌فشار و کم‌دما.
واشر لاستیکی
- مواد: لاستیک طبیعی، لاستیک نیتریل (NBR)، EPDM و غیره
- کاربردها: آب، هوا و سایر محیط‌های غیر خورنده؛ عموماً برای دماهای کمتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد.
واشر PTFE
- خواص: مقاوم در برابر اسیدها و قلیاهای قوی، از نظر شیمیایی بی‌اثر، اما مستعد جریان سرد (تغییر شکل دائمی).
- اشکال: ورق PTFE خالص، PTFE پر شده/اصلاح شده (مثلاً با الیاف شیشه).
واشر گرافیتی
- خواص: مقاومت در برابر دمای بالا (تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد به بالا)، خود روان کننده، اما استحکام کم.
- کاربردها: بخار با دمای بالا، سیستم‌های روغن داغ.
واشر غیر آزبست
- ویژگی‌ها: جایگزین سازگار با محیط زیست و ایمن برای آزبست سنتی، ساخته شده از کامپوزیت‌های الیاف و لاستیک.
واشرهای نیمه فلزی
ساختار: جنس هسته غیرفلزی + تقویت‌کننده فلزی، ایجاد تعادل بین انعطاف‌پذیری و استحکام.
واشر زخم مارپیچی
- ساختار: لایه‌های متناوب از نوارهای فلزی (مثلاً فولاد ضد زنگ 304) و گرافیت/PTFE، با حلقه‌های داخلی/خارجی اختیاری.
- مزایا: خاصیت ارتجاعی عالی، مقاومت در برابر فشار/دمای بالا (تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد)، کاربرد گسترده در صنایع نفت و شیمیایی.
- انواع:
- دارای حلقه داخلی (از فرسایش سیال داخل واشر جلوگیری می‌کند).
- با حلقه بیرونی (موقعیت‌یابی و مقاومت در برابر فشار را افزایش می‌دهد).
واشر روکش فلزی
- ساختار: هسته غیرفلزی (مثلاً گرافیت) که در یک ورق فلزی نازک (مثلاً فولاد ضد زنگ) پیچیده شده است.
- کاربردها: خطوط لوله فشار متوسط تا بالا، محیط‌های مقاوم در برابر خوردگی.
واشرهای فلزی
مواد: فلز خالص (مس، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و غیره)، که در شرایط سخت استفاده می‌شود.
واشر حلقه‌ای (RTJ)
- شکل: مقطع بیضی یا هشت ضلعی، در شیار ماشینکاری شده در فلنج قرار می‌گیرد.
- کاربردها: سیستم‌های فشار و دمای بالا (مثلاً شیرهای API 6A، سرچاه‌ها).
واشر دندانه دار
- ساختار: دندانه‌های متحدالمرکز روی سطح فلز؛ آب‌بندی با تغییر شکل تحت فشار حاصل می‌شود.
- مزایا: مقاومت در برابر فشار بالا اما نیاز به پیش بارگذاری قابل توجه پیچ و مهره دارد.
واشر فلزی موجدار
- ویژگی‌ها: ورق فلزی موجدار نازک با خاصیت ارتجاعی خوب، مناسب برای فلنج‌های مبدل حرارتی.
چگونه واشر فلنج مناسب را انتخاب کنیم؟
فرآیند انتخاب:
تأیید سیال، دما و فشار → ۲. تطبیق نوع فلنج → ۳. انتخاب جنس واشر → ۴. تأیید بار پیچ‌ها → ۵. در نظر گرفتن هزینه و نگهداری
۱. پارامترهای عملیاتی کلیدی را تعیین کنید
(1) ویژگی‌های رسانه
خورندگی: اسیدها/قلیاها/حلال‌های قوی به مواد مقاوم در برابر مواد شیمیایی (مثلاً PTFE، گرافیت) نیاز دارند.
سمیت/خطر: محیط‌های قابل اشتعال/سمی (مثلاً هیدروژن، H₂S) نیاز به واشرهای بدون نشتی (مثلاً RTJ فلزی) دارند.
پاکیزگی: صنایع غذایی/دارویی به مواد مورد تایید FDA (مثلاً سیلیکون، PTFE) نیاز دارند.
(2) محدوده دما
برودتی (کمتر از -50 درجه سانتیگراد): از لاستیک مقاوم در برابر سرما (مثلاً FKM) یا PTFE استفاده کنید.
متوسط (-50°C تا 200°C): واشرهای لاستیکی یا غیر آزبستی.
بالا (۲۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد): واشرهای مارپیچی گرافیتی یا فلزی (مثلاً RTJ از جنس استیل ضد زنگ).
فوق العاده بالا (>800 درجه سانتیگراد): آلیاژهای ویژه (مثلاً اینکونل) یا کامپوزیت‌های گرافیتی انعطاف‌پذیر.
(3) رتبه‌بندی فشار
کم (<150 psi/10 bar): واشرهای غیرفلزی (لاستیکی، غیر آزبستی).
متوسط (150-1000 psi / 10-70 bar): واشرهای نیمه فلزی (مارپیچی، روکش فلزی).
بالا (بیش از ۱۰۰۰ psi/۷۰ bar): واشرهای فلزی (RTJ، دندانه‌دار).
(4) استانداردهای فلنج و انواع سطوح آب‌بندی
| نوع فلنج | واشر مناسب | مثال‌های کاربردی |
| سطح صاف (FF) | واشرهای نرم (لاستیک، PTFE) | لوله‌های آب/هوای کم‌فشار |
| صورت برآمده (RF) | مارپیچی/روکش فلزی | خطوط لوله شیمیایی/نفت (PN16-40) |
| اتصال حلقه‌ای (RTJ) | واشرهای حلقه‌ای فلزی (بیضی/هشت ضلعی) | شیرهای فشار بالا (API 6A) |
| زبان و شیار (T/G) | دندانه‌دار فلزی/پر شده با PTFE | سیستم‌های گاز/خلاء با خلوص بالا |
۲. نوع واشر را بر اساس خواص مواد انتخاب کنید
واشرهای غیرفلزی: محیط‌های کم‌فشار و غیرخورنده (آب، هوا).
توصیه شده:
- لاستیک NBR: مقاوم در برابر روغن، برای خطوط لوله سوخت.
- لاستیک EPDM: در برابر بخار/آب داغ مقاوم است.
- PTFE: از نظر شیمیایی بی‌اثر است اما نیاز به تقویت دارد.
واشرهای نیمه فلزی: محیط‌های خورنده، با فشار/دما متوسط تا بالا.
توصیه شده:
- مارپیچی (SWG): فولاد ضد زنگ 304 + گرافیت/PTFE.
- روکش فلزی: مقاومت فشاری بالا برای راکتورها/مبدل‌های حرارتی.
واشرهای فلزی: الزامات فشار/دمای فوق العاده بالا یا عدم نشتی.
توصیه شده:
- واشر RTJ: استاندارد API برای شیرهای سرچاهی/فشار بالا.
- واشر دندانه‌دار: بار پیچ بالا، برای خطوط لوله بخار.
۳. عوامل نصب و نگهداری را در نظر بگیرید
بار پیچ: واشرهای فلزی به پیش‌بار بیشتری نیاز دارند؛ استحکام فلنج را بررسی کنید.
قابلیت جابجایی: برای جداسازی مکرر، از واشرهای الاستیک (مثلاً مارپیچی) استفاده کنید.
هزینه: واشرهای غیرفلزی ارزان‌تر اما کم‌دوام‌تر هستند؛ واشرهای فلزی گران‌تر اما بادوام‌ترند.
مثال‌های کاربردی صنعت
| صنعت | شرایط معمول | واشر توصیه شده |
| پتروشیمی | دما/فشار بالا، H₂S | زخم مارپیچی/RTJ |
| غذا/داروسازی | الزامات استریل بودن | PTFE/سیلیکون |
| قدرت (بخار) | >400 درجه سانتیگراد | گرافیت/فلز دندانه‌دار |
| دریایی | آب شور، ارتعاش | روکش فلزی/لاستیک NBR |
خلاصه انتخاب
با تجزیه و تحلیل سیستماتیک شرایط عملیاتی و خواص مواد، واشرهای فلنج می‌توانند قابلیت اطمینان آب‌بندی طولانی مدت را تضمین کرده و از خطرات نشتی جلوگیری کنند.
مثال انتخاب اشتباه:
اشتباه: استفاده از واشر لاستیکی استاندارد برای بخار ۲۰۰ درجه سانتیگراد (باعث خراب شدن و نشتی می‌شود).
راه حل: به واشر مارپیچی گرافیتی یا واشر دندانه دار از جنس استیل ضد زنگ روی بیاورید.
FA 
EN 
DE 
RU 
ID 
ES 
FR 
NL