Un giunto a flangia è una componente essenziale di molti tipi di impianti di tubazioni. Di solito serve a collegare e scollegare due o più tubi, il che è fondamentale per la buona tenuta del collegamento. Per questo motivo, non possiamo ignorare l’importanza dei giunti a flangia. Essi consentono di assemblare e smontare facilmente le parti delle tubazioni.
È quindi fondamentale conoscere i principi fondamentali dei giunti a flangia. Ciò consente di scegliere il tipo corretto di flangia, guarnizione e materiale per i bulloni. In questo articolo scopriremo quali aspetti considerare nella scelta del giunto a flangia più adatto.
Nei prossimi paragrafi tratteremo brevemente questi argomenti fondamentali. Quindi, tenetevi forte e cominciamo.
Che cos’è un giunto a flangia?
A giunto a flangia collega tubi a doppia parete, valvole, raccordi o altri componenti in un sistema di tubazioni. È costituito principalmente da due flange. Nella maggior parte dei casi, queste sono di forma circolare. Le flange vengono unite tramite bulloni e, per garantire una tenuta ermetica, vengono inserite delle guarnizioni tra di esse.
I settori petrolifero e del gas, chimico, del trattamento delle acque e dei sistemi di scambio termico ricorrono spesso ai giunti flangiati. Questi vengono utilizzati principalmente per collegare le parti di un sistema di tubazioni.
I giunti a flangia garantiscono il funzionamento sicuro, efficiente e senza perdite dell'impianto. Come possiamo vedere, il giunto a flangia svolge diverse funzioni in un impianto idraulico o pneumatico. Vediamole brevemente.
- I giunti a flangia garantiscono un collegamento robusto e sicuro tra tubi, valvole e altri componenti.
- Facilita il montaggio e lo smontaggio. Di conseguenza, semplifica la manutenzione, le riparazioni e le modifiche.
- Una flangia a giunto flessibile garantisce una tenuta a prova di perdite. Prevede l’utilizzo di guarnizioni posizionate tra le facce delle flange. Di conseguenza, assicura una tenuta ermetica.
- Assorbe le vibrazioni e gli urti generati all'interno del sistema di tubazioni, eliminando il rischio di danni ai componenti e garantendo un funzionamento regolare in generale.
- Un giunto a flangia consente di correggere piccoli problemi di allineamento o variazioni nella disposizione delle tubazioni. Di conseguenza, garantisce flessibilità e tolleranza durante il processo di installazione.
- I giunti meccanici a flangia sono generalmente progettati per impieghi in condizioni di pressione e temperatura estreme.
- La flangia di giunzione meccanica consente di collegare tubi e apparecchiature di materiali e dimensioni diversi.
- Rende più facile il controllo, il collaudo e il monitoraggio.
Tipi di giunti a flangia: applicazioni più diffuse
Esistono molti tipi di giunti flangiati, poiché sono ampiamente utilizzati in diversi ambiti di applicazione. La pressione, la temperatura e le modalità di collegamento sono solo alcuni esempi significativi.
Ogni tipo presenta vantaggi e caratteristiche uniche. Inoltre, i produttori realizzano diversi tipi per soddisfare le esigenze dei vari settori industriali. L'obiettivo è garantire le migliori prestazioni e la massima sicurezza in molteplici situazioni.
Tipo 1: Flangia con collo saldato
Una flangia con collo di saldatura è progettata per essere saldata all'estremità del tubo. È dotata di un collo di saldatura lungo. È possibile saldarla al tubo.
Anche la flangia con collo saldato presenta un mozzo alla base. Esso funge da rinforzo e supporto per la flangia.
La struttura della flangia saldata presenta inoltre una superficie di accoppiamento e fori per i bulloni. La superficie di accoppiamento è la parte della flangia che entra in contatto con la flangia di accoppiamento o con la guarnizione. I fori per i bulloni sono disposti lungo il perimetro della flangia per consentire l'inserimento dei bulloni.
Il design con collo saldato garantisce in genere elevata resistenza e affidabilità. È particolarmente indicato per applicazioni in condizioni estreme di pressione e temperatura.
La saldatura delle flange a collo saldato è una pratica standard nei settori petrolifero e del gas, chimico ed energetico. Tra le applicazioni più comuni figurano le condotte, gli scambiatori di calore, le caldaie, i recipienti a pressione e i sistemi di tubazioni di processo.
Tipo 2: Flangia a innesto
La flangia a innesto scivola sull'estremità di un tubo. Il suo diametro interno è leggermente superiore a quello esterno. La flangia viene quindi saldata per garantire un giunto robusto e a tenuta stagna.
La struttura di una flangia a innesto è costituita in genere da due parti principali. Una è la flangia circolare a forma di disco, mentre l’altra è una sezione corta di tubo.
La flangia presenta una superficie di accoppiamento rialzata e fori per bulloni su tutto il perimetro, il che ne facilita il collegamento ad altre flange.
Il diametro interno della flangia corrisponde al diametro esterno del tubo, consentendole di scivolare facilmente sul tubo.
Il diametro esterno della flangia è leggermente superiore a quello del tubo. Ciò garantisce lo spazio necessario per la saldatura.
Tipo 3: Flangia a saldare
La flangia a saldare è molto simile alla flangia a innesto. A prima vista potrebbe risultare difficile distinguere queste due piastre.
L'unica differenza tra i due tipi di flangia sta proprio nella sede di saldatura. Secondo la definizione, infatti, una flangia a saldatura a sede presenta una sede ricavata nel foro interno della flangia stessa, nella quale si inserisce l'estremità del tubo. La flangia viene quindi saldata a filetto dall'esterno per garantirne la resistenza e impedire eventuali perdite.
Anche la struttura della flangia a manicotto presenta due parti principali. A differenza della flangia a innesto, presenta un manicotto saldato all'interno della sezione corta e del tubo. La profondità del manicotto corrisponde in genere allo spessore della parete del tubo, per garantire un corretto accoppiamento e una saldatura ottimale.
Le flange a incasso vengono spesso utilizzate quando sono richieste temperature e pressioni elevate.
Tipo 4: Flangia filettata
Come suggerisce il nome, queste flange sono dotate di filettatura interna. Ciò di solito facilita il collegamento di tubi o raccordi, che devono presentare una filettatura esterna compatibile.
Le flange filettate per tubi non richiedono solitamente alcuna saldatura. Per questo motivo, possono essere utilizzate in situazioni in cui è necessario poterle montare e smontare facilmente. Una volta avvitate sul tubo o sul raccordo, garantiscono un fissaggio saldo.
Una flangia filettata è costituita da una superficie sporgente e da una filettatura interna. Deve corrispondere alla filettatura esterna del tubo o del raccordo. Quando la flangia viene montata sul tubo o sul raccordo, questa superficie sporgente contribuisce a garantire una tenuta ermetica.
Tipo 5: Flangia cieca
Una flangia cieca è un disco pieno. Si può utilizzare per chiudere una tubazione o creare un vicolo cieco. Si inserisce tra due flange ma non presenta un foro centrale. Per questo motivo viene chiamata “cieca”.
La struttura di una flangia cieca è costituita in genere da una piastra circolare piena con fori per bulloni lungo il perimetro. Questi fori consentono di collegare le flange adiacenti. Lo spessore della piastra può variare in base ai requisiti di pressione e temperatura del sistema.
Le flange cieche vengono spesso utilizzate per chiudere temporaneamente o definitivamente un’area, facilitare le ispezioni, la pulizia e la manutenzione, sigillare i recipienti a pressione e realizzare i coperchi dei serbatoi.
Materiali utilizzati nella produzione di giunti a flangia
Sai già che il giunto a flangia è un componente fondamentale. Viene utilizzato in diversi contesti industriali. È quindi evidente che i materiali con cui è realizzato stanno diventando un problema.
L'acciaio è un materiale molto diffuso nella produzione di giunti a flangia. Si tratta di un materiale resistente e durevole. L'acciaio inossidabile, l'acciaio al carbonio e l'acciaio legato sono tutti tipi di acciaio ben noti. In alcune applicazioni può essere utilizzata anche la ghisa.
Il materiale più comunemente utilizzato per la realizzazione dei giunti a flangia è l'acciaio inossidabile. Esso offre un'eccellente resistenza alla corrosione e un'elevata resistenza meccanica, ma l'acciaio al carbonio è più economico.
Come vengono prodotte le flange?
Le flange sono solitamente di forma circolare e presentano numerosi fori lungo il perimetro. Esistono diversi metodi per la loro produzione. Ciascun metodo è adatto a uno scopo specifico, è compatibile con un determinato materiale ed è economicamente vantaggioso. La fresatura CNC, la fusione e la forgiatura sono tre metodi comunemente utilizzati per la loro produzione.
Lavorazione CNC
Le flange possono essere realizzate con due metodi CNC: tornitura e fresatura CNC. La lavorazione CNC è un processo automatizzato gestito da codici CNC. La forma cilindrica può essere ottenuta con la tornitura, mentre i fori possono essere realizzati con la fresatura. La lavorazione CNC è molto diffusa per la sua elevata precisione. Naturalmente, è possibile ottenere una precisione fino a 0,01 mm.
Casting
Anche la fusione è una delle tecniche più diffuse per la realizzazione di componenti metallici. Il processo prevede solitamente il versamento del metallo fuso in uno stampo e la sua successiva solidificazione. Nella produzione di flange vengono utilizzati vari metodi di fusione. Tra questi, meritano una menzione particolare la fusione a cera persa e la pressofusione. I metodi di fusione possono richiedere ulteriori processi di finitura per garantire il rispetto delle tolleranze.
Forgiatura
Il processo di forgiatura consiste nel modellare il metallo mediante l'applicazione di forze di compressione. In genere si utilizzano un martello o uno stampo. Le flange forgiate sono note per la loro resistenza e durata superiori. Tuttavia, questo metodo può richiedere molto tempo e, soprattutto, potrebbe non essere adatto alla produzione in serie.
La scelta del metodo di produzione corretto è fondamentale per garantire la qualità desiderata. Le proprietà dei materiali, le specifiche delle flange, il volume di produzione e il budget incidono in modo determinante sull'idoneità della scelta.
Domande ricorrenti
A cosa serve una flangia?
La funzione principale di un giunto flangiato è quella di collegare o scollegare i sistemi idraulici. Ciò può includere tubi, valvole o altri componenti. Un’altra funzione del giunto flangiato è quella di garantire un collegamento sicuro e a tenuta stagna. Inoltre, facilita lo smontaggio e la manutenzione.
Qual è la differenza tra un giunto saldato e un giunto flangiato?
Un giunto saldato collega in modo permanente due tubi. Un giunto flangiato, invece, utilizza dadi e flange per collegarli. Il giunto flangiato è preferibile perché consente riparazioni e smontaggi più semplici.
Quali sono le cause del guasto dei giunti flangiati?
I motivi per cui un giunto flangiato potrebbe cedere sono molteplici. Tra questi, meritano di essere menzionati l’installazione non corretta, il serraggio inadeguato dei bulloni, il deterioramento del materiale, la corrosione e i disallineamenti. Anche una tenuta inadeguata può causare guasti e perdite.