Che cos'è una flangia: scopo, caratteristiche, tipi e utilizzi

Le flange sono componenti importanti ampiamente utilizzati in diversi sistemi meccanici. Servono ad assemblare raccordi, valvole e tubazioni. Esistono diversi tipi di flange e ciascuno risponde a diverse applicazioni.

Se desidera saperne di più sugli utilizzi e sui tipi di flange, la guida che segue può esserle di grande aiuto.

Le flange secondo ASME, DIN o il suo disegno vengono lavorate presso DEK; veda flange e raccordi.

Qual è lo scopo di una flangia?

Le flange vengono utilizzate per collegare valvole e altre apparecchiature; alcune delle funzioni delle flange sono le seguenti:

• Le flange consentono l'assemblaggio dei componenti. Una flangia è montata sulla parte esterna del tubo, mentre l'altra si trova sul lato opposto, in modo da poter essere collegate con dadi e bulloni.
• Le flange offrono resistenza alla temperatura e alla pressione. Pertanto, in caso di variazioni di temperatura e pressione nelle tubazioni o nelle apparecchiature, il collegamento non si rompe e rimane integro nel lungo periodo.
• I giunti possono essere sigillati con l'ausilio delle flange. Altri materiali di tenuta e guarnizioni sul giunto servono a gestire le perdite e a garantire la protezione ambientale.
• Le flange possono essere assemblate e smontate in tempi rapidissimi. Pertanto, quando è necessaria la manutenzione, possono essere rimosse e i tubi separati.
• Le flange offrono inoltre una transizione tra le diverse pressioni, materiali e diametri che i tubi possono avere, e ne garantiscono la compatibilità.

Caratteristiche delle flange

Le flange vengono utilizzate per le loro caratteristiche e per come rispondono alle diverse applicazioni. Alcune di queste caratteristiche delle flange sono le seguenti:

• Le flange presentano fori praticati con precisione per un assemblaggio rapido.
• La direzione delle fibre delle flange è controllata e pertanto offre rigidità e resistenza.
• Le flange presentano un'alesatura accurata e garantiscono un flusso senza ostacoli attraverso l'intero sistema di tubazioni.
• Le facce delle flange sono lavorate con tolleranze strette per garantire un allineamento corretto.
• Offrono una superficie lavorata e uno smusso per garantire una saldatura eccellente.

7 tipi principali di flangia e relativi utilizzi

Esistono 7 tipi principali di flangia, illustrati di seguito:

Flangia a collo saldato

La flangia a collo saldato presenta un lungo mozzo rastremato e offre quindi un'eccellente resistenza alla deformazione, oltre a un'elevata robustezza. Nelle applicazioni in cui sono comuni alte pressioni e alte temperature, la flangia a collo saldato si dimostra una scelta adeguata.

Flangia a sovrapposizione

Le flange a sovrapposizione hanno un diametro maggiore rispetto al tubo e vi si infilano sopra. Sono molto facili da allineare e adatte ad applicazioni a bassa pressione. I tubi soggetti a forti flessioni e a notevoli oscillazioni di temperatura potrebbero non trovare adatte le flange a sovrapposizione.

Flangia a saldare a bicchiere

Le flange a saldare a bicchiere si collegano inserendo il tubo nella flangia. Una saldatura d'angolo a più passate contribuisce a fissare il giunto. Sono adatte a tubi di piccolo diametro e a condizioni di bassa pressione e temperatura.

Flangia filettata

Le flange filettate presentano filettature che consentono di avvitare la flangia al tubo. Sono utilizzate in applicazioni che richiedono frequenti operazioni di assemblaggio e smontaggio.

Flangia cieca

Le flange cieche sono dotate di dischi pieni che fungono da barriera all'estremità dei tubi. Sono utilizzate per future manutenzioni o ampliamenti e possono anche servire come coperchi per l'ispezione.

Flange a giunto libero

Queste flange hanno una faccia piana e comprendono una flangia di supporto separata. La flangia di supporto è realizzata con un materiale diverso e offre sostegno. Di solito vengono scelte per sistemi di tubazioni in cui lo smontaggio è frequente.

Flange a collo lungo saldate

Le flange a collo lungo saldate presentano un lungo collo della flangia. Hanno un'estremità smussata e un collo conico, fissati insieme con l'ausilio di un tubo.

Qual è la norma di una flangia?

Le dimensioni della flangia si basano su alcuni parametri di progetto e norme. Alcune di queste condizioni sono le seguenti:

• Le dimensioni delle flange sono determinate da standard internazionali come ANSI o ASME, JIS e DIN, che ne specificano le classi, le dimensioni e le tolleranze. La scelta della flangia per l'applicazione avviene in base all'idoneità del prodotto.
• Nella scelta delle dimensioni della flangia occorre prestare attenzione anche alla pressione, alla dimensione e alla classe delle tubazioni. È necessario considerare il diametro interno ed esterno del tubo.
• Tipi diversi di flangia hanno dimensioni diverse. I progetti vengono selezionati in base alle dimensioni specifiche di ciascuna flangia.
• Anche il materiale della tubazione è un fattore da considerare: può essere acciaio al carbonio, acciaio o acciaio inossidabile, e ciascuno ha dimensioni diverse. Pertanto, anche le dimensioni della flangia sono determinate in base al materiale della tubazione.
• Per quanto riguarda le dimensioni della flangia, si considera anche la tolleranza. È importante assicurarsi che la flangia sia assemblata con la tubazione corretta, nel rispetto della tolleranza, per ottenere un collegamento perfetto.

Processo di lavorazione delle parti flange personalizzate

Il processo di lavorazione delle parti flange personalizzate comprende le seguenti fasi:

Selezione dei materiali

Nella lavorazione delle flange, la fase più importante è la selezione dei materiali. Le flange possono essere realizzate con materiali diversi, come acciaio inossidabile, al carbonio e legato. La scelta del materiale corretto avviene in base alla pressione, alla temperatura e alla resistenza alla corrosione richieste.

Sagomatura e taglio del materiale

Una volta scelto il materiale, si formano le porzioni di materiale. Le grandi lastre metalliche vengono ridotte in pezzi più piccoli per ottenere la dimensione corretta della flangia. Le parti ottenute vengono poi riscaldate per le successive lavorazioni.

Trattamento termico

In base allo scopo e al materiale della flangia, questa viene sottoposta a trattamento termico. Si utilizzano metodi come la tempra, la ricottura e la bonifica per migliorare le proprietà meccaniche della flangia.

Forgiatura e formatura

Il riscaldamento conferisce malleabilità alla flangia e ne consente la sagomatura. Si scelgono poi i metodi di forgiatura, tra cui la forgiatura a freddo o a caldo. Nella forgiatura a freddo il metallo viene formato a temperatura ambiente; in quella a caldo, invece, si applica calore seguito da alta pressione.

Lavorazione meccanica

Terminata la forgiatura, la flangia viene sottoposta a lavorazione meccanica per ottenere tolleranze precise. La lavorazione comprende la foratura, la smussatura dei bordi e la spianatura delle superfici di tenuta. Di norma viene eseguita mediante lavorazione CNC.

Finitura superficiale

Le flange vengono inoltre sottoposte a processi di finitura superficiale, come lucidatura e rettifica, per ottenere la levigatezza richiesta sulle superfici.

Ispezione e collaudo

Il controllo qualità è una delle fasi più importanti nella produzione delle flange: sottopone le flange a un processo di esame che garantisce il rispetto delle specifiche richieste. Si eseguono ispezioni finali o misurazioni superficiali delle dimensioni e metodi di collaudo non distruttivi.

Conclusione: che cos'è una flangia: scopo, caratteristiche, tipi e utilizzi

Quasi ogni sistema di tubazioni utilizza flange. Dopo aver letto dei diversi tipi e delle caratteristiche delle flange, il loro scopo sarà ormai del tutto chiaro.

DEK può fornirvi flange personalizzate di alta qualità, finemente lavorate, con le dimensioni e le specifiche richieste e adatte ai vostri progetti.

Domande frequenti

Quali materiali sono ideali per realizzare le flange?

L'acciaio al carbonio è uno dei materiali più comuni scelti per la produzione di flange. Inoltre, si possono utilizzare anche acciaio inossidabile e ghisa.

Quali sono i tipi di superfici di tenuta delle flange?

I tipi più comuni di superfici di tenuta delle flange includono quelle a rilievo, piane e con scanalatura anulare.

Che cos'è un collegamento flangiato? Come si collegano le flange ai tubi?

Un collegamento flangiato è un giunto utilizzato nei sistemi di tubazioni e in altre apparecchiature che consente di unire due sezioni diverse. Il giunto flangiato si realizza imbullonando la coppia di flange con una guarnizione interposta, in modo da creare un collegamento ermetico e a tenuta.