Quali sono i tipi di flange?

Cos'è la flangia
Le flange sono parti che collegano i tubi tra loro e vengono utilizzate per il collegamento tra le estremità dei tubi; vengono utilizzati anche come flange sull'ingresso e sull'uscita di apparecchiature per il collegamento tra due dispositivi, come le flange riduttori. La connessione a flangia o giunto a flangia si riferisce a una connessione staccabile in cui flange, guarnizioni e bulloni sono collegati tra loro come un insieme di strutture di tenuta combinate.
Classificazione delle flange
I tipi di flangia più comunemente utilizzati nelle tubazioni sono le flange per saldatura di testa a collo, le flange per saldatura di testa lunghe, le flange a manicotto scorrevole, le flange per saldatura di tasca, le flange a sovrapposizione, le flange filettate e le flange cieche. Oltre a queste flange standard, esistono anche flange speciali denominate Weldoflange/Nipoflange ed Elboflange, flange girevoli, flange allargate/ridotte e flange con orifizio. ​
Flangia di tipo standard
Il tipo di flangia utilizzata per le applicazioni di tubazioni dipende principalmente dalla resistenza richiesta del giunto della flangia. Utilizzare flange invece di collegamenti saldati per facilitare le operazioni di manutenzione (i giunti flangiati possono essere rimossi rapidamente e facilmente).
Questo articolo mostrerà diverse flange comunemente usate come riferimento
Flangia a saldare di testa con collo

Un sedereflangia di saldatura ("WN")ha un lungo mozzo conico saldato al tubo. Questo tipo di flangia viene generalmente utilizzato in applicazioni ad alta pressione e alta/bassa temperatura in cui il fluido trasportato dal sistema di tubazioni deve essere illimitato (il foro della flangia corrisponde al foro del tubo). L'assenza di un mozzo conico con perdita di carico consente una distribuzione uniforme delle sollecitazioni meccaniche tra il tubo e la flangia di saldatura di testa e facilita l'ispezione radiografica per rilevare eventuali perdite e difetti di saldatura. È possibile prevenire effetti negativi come turbolenza ed erosione/corrosione del metallo vicino ai giunti flangiati. La dimensione della flangia (NPS e dimensione del tubo) deve corrispondere alla dimensione del tubo di collegamento. Le flange con saldatura di testa sono collegate al tubo con un'unica saldatura di testa a forma di V a piena penetrazione.
flangia scorrevole
Una flangia slip-on è collegata al tubo o al raccordo tramite due saldature d'angolo, una all'interno e una all'esterno della cavità della flangia. Il diametro del foro della flangia del manicotto è maggiore del diametro esterno del tubo di collegamento perché il tubo deve scorrere all'interno della flangia per essere collegato eseguendo una saldatura d'angolo. Le flange slip-on vengono definite anche “flange mozzo” e sono facilmente identificabili per la loro forma snella e compatta.
La differenza tra flangia a saldare di testa e flangia scorrevole

                                                                    
Dal punto di vista dell'utilizzo, i giunti flangiati realizzati con flange a manicotto scorrevole sono più fragili dei collegamenti realizzati con flange saldate di testa (in condizioni di utilizzo simili). Ciò sembra essere dovuto al fatto che le flange con saldatura di testa hanno un mozzo conico che le flange con saldatura a tasca non hanno, che distribuisce più uniformemente lo stress meccanico tra il tubo e la flangia. I giunti del collo di saldatura hanno solo un'area di saldatura invece di due (flangia di saldatura della presa). Un altro vantaggio di una flangia a saldare di testa è che può essere collegata a tubi e raccordi, mentre una flangia a saldare a tasca è adatta solo per tubi.
Flangia cieca

Contrariamente a tutte le tipologie di flange che abbiamo visto sopra, le flange cieche non hanno il foro centrale e vengono utilizzate per bloccare o sigillare tubazioni, valvole/recipienti a pressione e impedire il passaggio di fluidi.Flange ciechedeve resistere a uno stress meccanico significativo dovuto alle pressioni del sistema e alle forze dei bulloni richieste. Le flange cieche consentono un facile accesso ai tubi perché consentono un facile allentamento dei bulloni per consentire agli operatori di eseguire attività all'interno della terminazione del tubo (questo è anche il motivo per cui i tipi di flangia cieca vengono talvolta utilizzati come pozzetti per recipienti a pressione). La preoccupazione maggiore è che, sebbene questo tipo di flangia sia più facile da produrre, ha un costo medio per chilogrammo più elevato rispetto ad altri tipi di flangia.

Flangia allentata
La flangia a manicotto allentato è un metodo di collegamento a flangia comunemente utilizzato, noto anche come "accoppiamento a manicotto allentato". È costituito da due flange e un manicotto, in cui ciascuna flangia è collegata alla flangia del tubo o dell'attrezzatura da collegare e il manicotto fissa insieme le due flange tramite bulloni. Viene spesso utilizzato in situazioni in cui la temperatura e la pressione del mezzo non sono elevate ma il mezzo è altamente corrosivo. Quando il fluido è altamente corrosivo, la parte della flangia a contatto con il fluido (il nipplo flangiato) è realizzata in materiali di alta qualità resistenti alla corrosione, come l'acciaio inossidabile, mentre l'esterno è bloccato da un anello della flangia in materiale a bassa materiali di qualità come l'acciaio al carbonio. Raggiunge la sigillatura.

Le caratteristiche principali delle flange sciolte sono semplicità, affidabilità e facilità di smontaggio. È adatto per il collegamento di numerosi sistemi di tubazioni e apparecchiature, come tubi, pompe, valvole, contenitori, ecc. che trasportano liquidi, gas o particelle.

Durante il processo di collegamento delle flange a manicotto sciolto, il manicotto viene prima posizionato tra le due flange da collegare, quindi queste vengono fissate insieme tramite bulloni. I bulloni sono solitamente posizionati sulla periferia della flangia e serrati con dadi per garantire la stabilità e la tenuta della connessione. Inoltre, è possibile aggiungere guarnizioni o guarnizioni tra le flange per fornire una migliore tenuta.

Vantaggi della flangia libera
Facilità di installazione e smontaggio: poiché la flangia libera è collegata tramite bulloni, può essere installata e smontata rapidamente, facilitando la manutenzione e la sostituzione dell'attrezzatura.
Flessibilità e adattabilità: le flange a manicotto sciolto possono collegare tubi o apparecchiature di diversi diametri e materiali e hanno un'ampia gamma di applicazioni.
Prestazioni di tenuta affidabili: selezionando e installando correttamente le guarnizioni o le rondelle di tenuta, è possibile ottenere buoni effetti di tenuta e prevenire perdite.
Costi inferiori: rispetto ad altri tipi di metodi di collegamento a flangia, le flange sciolte hanno costi di produzione inferiori e sono adatte per alcune applicazioni con requisiti economici più elevati.
Va notato che le flange dei tubi sciolti possono presentare alcune limitazioni in condizioni di alta temperatura, alta pressione o condizioni di lavoro difficili. Pertanto, quando si seleziona un metodo di connessione a flangia adatto, è necessario considerare i requisiti tecnici specifici e l'ambiente applicativo.
Insomma

Dall'introduzione delle flange fuori terra, comprendiamo che diverse flange hanno funzioni diverse e anche i loro scenari applicativi sono molto diversi. Pertanto, quando si sceglie una flangia, dovremmo considerare l'ambiente applicativo, lo scopo e il mezzo e l'indice di pressione vengono selezionati in circostanze diverse.