Flangia di giunzione sovrapposta ed estremità del tronchetto: selezione, materiali e standard per i sistemi di tubazioni

Una linea dell'acqua di raffreddamento DN200 che deve essere smontata due volte l'anno è un chiaro candidato per un montaggio di flangia con giunto sovrapposto e estremità del tronchetto. Invece di tagliare e risaldare una flangia del collo di saldatura, il personale addetto alla manutenzione può ruotare la flangia allentata, far scorrere il tubo e sostituire solo l'estremità del tronchetto. Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. produce tali assemblaggi con forgiatura interna completa, tornitura CNC, foratura e ispezione, producendo l'anello flangiato e l'estremità del tronchetto nello stesso lotto controllato.

Flangia a giunto sovrapposto per manutenzione frequente e resistenza alla corrosione Questa flangia di giunzione ruota liberamente sul tubo, semplificando l'allineamento dei bulloni e riducendo i tempi di installazione. Ideale per sistemi che richiedono frequenti smontaggi, consente una scelta economicamente vantaggiosa del materiale per l'anello della flangia. Visualizza il prodotto →

Come una flangia di giunzione e un'estremità del tronchetto funzionano insieme

Una flangia di giunzione sovrapposta si blocca solo; l'estremità del tronchetto esegue la sigillatura. Questa divisione del lavoro è il motivo per cui questo gruppo domina i sistemi di tubazioni che richiedono molta manutenzione.

L'estremità del tronchetto è un pezzo di tubo la cui estremità è svasata verso l'esterno con un angolo di 37,5 gradi. La flangia del giunto sovrapposto, che presenta un foro trivellato più grande del diametro esterno del tubo, scivola sul tubo prima che l'estremità del tronchetto venga saldata. Quando i bulloni vengono serrati, la flangia preme contro la parte posteriore della svasatura dell'estremità del fusello e la guarnizione viene compressa tra la faccia dell'estremità del fusello e la flangia di accoppiamento.

Questo progetto gestisce due lavori separatamente. La flangia assorbe i carichi dei bulloni e consente la rotazione del tubo per l'allineamento. L'estremità del tronchetto porta il limite di pressione ed entra in contatto con il fluido di processo. In pratica, questa separazione significa che una flangia in acciaio al carbonio può essere accoppiata con un terminale resistente alla corrosione in una linea in acciaio inossidabile o duplex, riducendo il costo totale dei componenti senza ridurre la pressione nominale del giunto.

Comportamento di tenuta e selezione della guarnizione per le facce terminali del troncone

La qualità della tenuta è determinata dalla faccia terminale del tronchetto, non solo dall'anello della flangia o dal carico del bullone. Rugosità, planarità e tipo di guarnizione definiscono la tenuta del giunto.

In un gruppo con giunto sovrapposto, la flangia ruota liberamente ma non entra in contatto con il fluido. La faccia terminale del tronchetto, che solitamente è rifinita con una superficie Ra da 0,8 a 3,2 micrometri, crea la tenuta effettiva con la guarnizione. Lo spessore della flangia e la coppia dei bulloni forniscono solo la forza necessaria per comprimere la guarnizione contro quella faccia.

• Le facce terminali del troncone con Ra da 0,8 micrometri a 1,6 micrometri sono adatte per guarnizioni a spirale in servizio di Classe 150 e Classe 300.
• Facce con Ra da 1,6 micrometri a 3,2 micrometri sono comuni per le guarnizioni non metalliche nelle linee dell'acqua o dell'aria a bassa pressione.
• Per guarnizioni metalliche e giunti ad anello RTJ nelle classi ad alta pressione è richiesto Ra 0,8 micrometri o migliore.

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Giunto sovrapposto e collo saldato: costi, stress e manutenzione

Scegliere una flangia con collo saldato quando prevalgono i carichi ciclici e una giunzione sovrapposta con estremità tronca quando lo smontaggio frequente e l'economia dei materiali sono la priorità.

La tabella seguente riassume i compromessi che un ingegnere dovrebbe valutare prima di selezionare a flangia del collo saldata o un gruppo di giunti sovrapposti.

Selezione dei materiali e standard per i gruppi di giunti sovrapposti

L'accoppiamento dei materiali tra l'estremità del mozzo e la flangia è la decisione fondamentale perché ciascuna parte è soggetta a un diverso mix di stress e corrosione.

L'estremità del tronchetto deve corrispondere al materiale del tubo per evitare corrosione galvanica o interstiziale in corrispondenza della saldatura. La flangia può essere di un grado diverso, a condizione che la classe di pressione e i carichi dei bulloni siano soddisfatti. In molti impianti chimici, l'anello della flangia è in acciaio al carbonio A105 mentre l'estremità del raccordo è in acciaio inossidabile F316L, poiché il fluido di processo tocca solo l'estremità del raccordo.

Per dimensioni non standard o spessori di parete speciali, un componente forgiato non standard è spesso la strada più veloce. Molti fornitori, tra cui Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd., accettano disegni per terminali personalizzati e abbinamento scenari applicativi industriali . Ciò rende un giunto sovrapposto e un gruppo terminale adatto per retrofit in cui la schedula del tubo differisce dalle dimensioni standard del catalogo.

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Come ordinare le flange sovrapposte e le estremità dei tubi: le specifiche che contano

Un ordine completo deve coprire lo standard, la classe di pressione, il grado del materiale, la tabella delle dimensioni, la finitura frontale e il livello di ispezione.

Un errore comune è ordinare un anello della flangia in base a una classe di pressione mentre l'estremità del tronchetto è realizzata con una schedula di tubo troppo sottile. La flangia può bloccarsi correttamente, ma l'estremità del tronchetto si insinuerà nella svasatura sotto pressione. I sei passaggi seguenti riflettono una pratica sequenza di ordinazione utilizzata dagli ingegneri delle tubazioni.

1. Scegli lo standard: ASME B16.5 o ASME B16.9 per l'estremità del tronchetto, più DIN/EN o JIS quando il sistema funziona con tali codici.
2. Imposta la classe di pressione: Classe 150, 300, 900, 1500 o 2500; ciascuno modifica lo spessore dell'anello della flangia e il diametro del bullone.
3. Abbina i gradi di materiale: acciaio al carbonio A105, acciaio inossidabile F304/F316, duplex o leghe di nichel per servizio corrosivo.
4. Definire le dimensioni e la schedula del tubo: lo spessore della parete terminale del troncone segue la schedula del tubo, non la classe della flangia.
5. Specificare la finitura della faccia: faccia rialzata, faccia piatta o faccia con giunto ad anello; includere la rugosità della superficie di contatto della guarnizione richiesta.
6. Indicare il livello di ispezione: certificati dei materiali EN 10204 3.1, test PMI, test idraulici e rapporti NDT.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra una flangia lap joint e una flangia weld neck?

Entrambi vengono utilizzati alle estremità del tubo, ma una flangia a collo saldato viene saldata direttamente al tubo e sviluppa la massima resistenza del giunto attraverso il collo, mentre una flangia a giunto sovrapposto non è affatto saldata. In un assemblaggio con giunto a sovrapposizione, l'estremità del tronchetto è saldata al tubo e la sua faccia svasata funge da superficie di tenuta. Ciò significa che una flangia a giunto sovrapposto può essere riutilizzata dopo la manutenzione, mentre una flangia a collo saldato viene generalmente tagliata e scartata una volta modificato il tubo.

È possibile utilizzare una flangia lap joint in applicazioni ad alta pressione?

SÌ. Le flange lap joint ASME B16.5 sono disponibili fino alla Classe 2500. Nelle classi superiori alla Classe 900, la configurazione della faccia è solitamente ad anello invece che a faccia rialzata e il materiale dell'estremità del troncone deve avere uno spessore di parete sufficiente per gestire la pressione senza strisciare nella sezione svasata.

Quando dovrei sostituire l'estremità del tronchetto in un gruppo flangia con giunto sovrapposto?

Sostituirlo ogni volta che la faccia svasata presenta scanalature, vaiolature dovute a corrosione o deformazioni dovute al ripetuto serraggio dei bulloni. Una guarnizione che perde sotto pressione può tagliare una linea nella faccia dell'estremità del tronchetto, rendendo inefficace il ripristino anche se la flangia stessa è in perfette condizioni. Di solito è possibile riutilizzare l'anello della flangia, ma non l'estremità del tronchetto.

Quale standard copre le flange dei giunti sovrapposti e le estremità dei tronchetti?

ASME B16.5 regola le dimensioni della flangia e i valori nominali di pressione, mentre ASME B16.9 copre le dimensioni delle estremità del tronchetto saldato di testa. EN 1092 e JIS B2220 sono le alternative comuni nei sistemi europei e giapponesi. Un produttore in possesso della certificazione ISO 9001 e delle credenziali PED/TUV/TS può fornire questi componenti con tracciabilità.

Ordinare da un produttore che forgia internamente entrambi i componenti riduce il rischio di mancata corrispondenza tra flangia e estremità del tronchetto, riduce i tempi di consegna e offre un'unica fonte per i certificati dei materiali.