Sette tipi principali di flange soddisfano diversi requisiti dei sistemi di tubazioni nei settori petrolifero e del gas, chimico, energetico e del trattamento delle acque. Ogni tipo di flangia offre vantaggi distinti in termini di installazione, costo e prestazioni. La selezione dipende dalla pressione operativa, dalla temperatura, dal diametro del tubo e dalle esigenze di manutenzione. Questa guida fornisce un confronto completo di ogni tipo di flangia per aiutarti a prendere decisioni informate nella progettazione di sistemi di tubazioni.
Panoramica sui Tipi di Flangia
Il tipo di flangia determina come la flangia si collega al tubo, come distribuisce lo stress meccanico e come si comporta in varie condizioni operative. Alcuni tipi di flange sono saldati al tubo, altri si avvitano, e altri utilizzano un design ad anello libero. La scelta giusta dipende dai requisiti specifici della tua applicazione, inclusi classe di pressione, temperatura, corrosività del fluido e frequenza con cui il giunto deve essere smontato.
| Tipo di Flangia | Metodo di Connessione | Intervallo di Dimensioni Tipiche | Classi Comuni | Costo Relativo |
|---|---|---|---|---|
| Collo Saldato | Saldatura di testa | NPS 1/2 - 24 | 150 - 2500 | Alto |
| Sormontata | Saldatura d'angolo (2x) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 600 | Medio |
| Cieca | Bullonata (senza tubo) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 2500 | Medio |
| A Tasca | Saldatura d'angolo (1x) | NPS 1/2 - 2 | 150 - 2500 | Medio |
| Filettata | Filettature NPT | NPS 1/2 - 4 | 150 - 300 | Basso |
| A Sovrapposizione | Saldatura di testa (estremità maschio) | NPS 1/2 - 24 | 150 - 600 | Medio |
| Ridotta | Saldatura di testa o d'angolo | NPS 1 - 24 | 150 - 600 | Alto |
| A Orifizio | Saldatura di testa | NPS 1 - 24 | 300 - 2500 | Alto |
Flangia a Collo Saldato
La flangia a collo saldato presenta un mozzo conico allungato che fornisce una distribuzione uniforme dello stress dal tubo al corpo della flangia. Si collega al tubo tramite una saldatura di testa a piena penetrazione, che consente l'ispezione radiografica e fornisce una resistenza del giunto pari a quella del tubo stesso. Le flange a collo saldato sono disponibili in tutte le classi di pressione da 150 a 2500 e sono la scelta preferita per condizioni di servizio ad alta pressione, alta temperatura e cicli gravosi. Tuttavia, richiedono saldatura qualificata e test non distruttivi, rendendole più costose da installare rispetto a tipi di flangia più semplici.
Flangia Sormontata
La flangia sormontata scorre sul diametro esterno del tubo e viene saldata in posizione con due saldature d'angolo: una all'interno del foro e una sulla faccia esterna. È più facile da allineare e meno costosa di una flangia a collo saldato, rendendola popolare per applicazioni a bassa pressione. Le flange sormontate sono tipicamente limitate alle classi da 150 a 600 e sono comunemente utilizzate in servizi idrici, di aria e di utilità a bassa pressione. La mancanza di un mozzo conico significa una minore concentrazione di stress rispetto a un collo saldato, ma anche una ridotta durata a fatica in condizioni di carico ciclico.
Flangia Cieca
Una flangia cieca è un disco pieno senza foro centrale, utilizzato per sigillare estremità di tubi, aperture di valvole e bocchelli di recipienti a pressione. Poiché non ha foro, una flangia cieca può sopportare le pressioni più elevate tra tutti i tipi di flangia. Le flange cieche sono essenziali per testare pressione su sezioni di tubazioni assemblate, fornire punti di connessione futuri per l'espansione dell'impianto e isolare apparecchiature dismesse. Sono disponibili in tutte le dimensioni da NPS 1/2 a 24 e in tutti i tipi di faccia tra cui faccia rialzata, faccia piatta e anello di tenuta.
Flangia a Tasca
La flangia a tasca ha un incavo fresato che accetta il tubo con una singola saldatura d'angolo sul lato esterno. Una spalla interna impedisce al tubo di passare attraverso, e un piccolo spazio di espansione (circa 1/16 di pollice) sul fondo della tasca accomoda l'espansione termica. Le flange a tasca sono utilizzate per tubazioni di piccolo diametro da NPS 1/2 a 2 e sono adatte per applicazioni ad alta pressione dove lo spazio è limitato. Sono ideali per linee di iniezione chimica, connessioni di strumentazione e sistemi idraulici.
Flangia Filettata
La flangia filettata ha un foro filettato internamente che si avvita su un tubo filettato esternamente utilizzando filettature coniche standard NPT o BSP. Non è richiesta saldatura, rendendo le flange filettate ideali per ambienti pericolosi dove il lavoro a caldo è vietato. Sono limitate a classi di pressione più basse (tipicamente Classe 150 e 300) e a dimensioni più piccole. Le flange filettate offrono una rapida installazione e rimozione per la manutenzione, ma hanno una resistenza del giunto inferiore rispetto alle connessioni saldate e possono perdere nel tempo a causa dei cicli termici.
Flangia a Sovrapposizione
La flangia a sovrapposizione è composta da due componenti separati: un anello libero che scorre sul tubo e un'estremità maschio fabbricata separatamente che viene saldata al tubo. L'anello rimane libero di ruotare, eliminando i problemi di allineamento dei fori dei bulloni durante l'assemblaggio. Le flange a sovrapposizione sono ideali per applicazioni che richiedono frequenti smontaggi e ispezioni, come l'acqua di raffreddamento e i servizi di utilità . Offrono anche risparmi sui costi quando si utilizzano materiali per tubi costosi perché l'anello può essere realizzato in un materiale a costo inferiore rispetto all'estremità maschio.
Flangia Ridotta
La flangia ridotta ha due diametri di foro diversi all'interno di un unico corpo di flangia, consentendo di collegare tubi di dimensioni diverse senza un raccordo riduttore separato. Il design eccentrico mantiene allineata la parte superiore di entrambi i fori per prevenire l'accumulo di aria o vapore. Le flange ridotte sono comunemente utilizzate su bocchelli di aspirazione e mandata delle pompe, connessioni di apparecchiature e cambi di diametro della linea dove lo spazio è limitato. Risparmiano spazio e riducono il numero di potenziali punti di perdita rispetto a una combinazione flangia più riduttore.
Flangia a Orifizio
La flangia a orifizio è una flangia specializzata progettata per la misurazione del flusso tramite pressione differenziale. Contiene fori di presa di pressione radiali su entrambi i lati della flangia e viti di sollevamento per la facile rimozione della piastra a orifizio. Le flange a orifizio sono regolate da ASME B16.36 piuttosto che da B16.5 e sono disponibili nelle classi da 300 a 2500. Richiedono tratti rettilinei di tubo a monte e a valle per una misurazione accurata del flusso e sono comunemente utilizzate in applicazioni di misurazione per trasferimento di custodia e controllo di processo.
Come Scegliere il Tipo di Flangia Giusto
Inizia valutando la pressione operativa e la temperatura per determinare la classe di pressione richiesta. Poi considera il metodo di attacco al tubo: le connessioni saldate forniscono la massima integrità , le connessioni filettate evitano il lavoro a caldo, e i design ad anello libero facilitano frequenti smontaggi. Considera la frequenza di manutenzione e la necessità di ispezioni non distruttive. Infine, esamina il costo del ciclo di vita piuttosto che solo il prezzo di acquisto iniziale, poiché alcuni tipi di flangia che costano di più in anticipo possono offrire un costo totale inferiore durante la vita del sistema grazie a minore manutenzione e maggiore durata di servizio.
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