Guarnizioni per Flange Spiegate

Articolo

Cosa sono le guarnizioni per flange?

Le guarnizioni sono dispositivi di tenuta installati tra le superfici di accoppiamento delle flange. La forza di compressione applicata quando le flange sono accoppiate (a causa del serraggio dei bulloni) mantiene la guarnizione in posizione tra le due flange. Le guarnizioni per flange sono suddivise in tre categorie principali.

Non metalliche / Morbide – Fibra compressa senza amianto (CNAF), PTFE, gomma, fibra ceramica.
Metalliche / Dure – anello ovale, anello ottagonale.
Semi-metalliche / Composite – spirale avvolta, rivestite in metallo, camprofile.

Tipi di Flange

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Guarnizioni Morbide

Le guarnizioni morbide (guarnizioni non metalliche) hanno una ampia area di contatto di tenuta e sono adatte solo per applicazioni a bassa pressione. L'uso delle guarnizioni morbide è principalmente limitato alle flange a faccia piatta, sebbene sia possibile utilizzarle anche con flange a faccia rialzata. Indipendentemente dal tipo di flangia utilizzato, una guarnizione morbida dovrebbe essere installata su una superficie flangiata zigrinata per evitare una scarsa tenuta.

Guarnizione in Fibra Compressa Senza Amianto (guarnizione morbida)

Guarnizione in Fibra Compressa Senza Amianto (guarnizione morbida)

L'aspetto generale della maggior parte delle guarnizioni morbide è che sono sottili e malleabili (possono essere piegate a mano); spesso vengono fornite in rotoli e devono essere srotolate prima dell'uso. I materiali di costruzione tipici per le guarnizioni morbide sono:

Elastomeri (gomma naturale e sintetica), fibra compressa senza amianto (CNAF), PTFE, gomma, fibra ceramica, grafite flessibile.

Le guarnizioni morbide sono poco adatte per applicazioni a pressione media o alta e sono raramente utilizzate per pressioni di sistema superiori a 20 bar (290 psi). Poiché questo tipo di guarnizione è principalmente utilizzato in combinazione con flange a faccia piatta, il suo classe di pressione è limitata a un massimo di 250.

Le guarnizioni morbide sono tagliate per includere o escludere i fori dei bulloni. Se i fori dei bulloni sono esclusi, la guarnizione è definita una 'anello piatto' e dovrebbe essere utilizzata con una flangia a faccia rialzata. Se i fori dei bulloni sono inclusi, la guarnizione è definita una 'faccia piena' e dovrebbe essere utilizzata con una flangia a faccia piatta.

Consiglio – è possibile utilizzare una guarnizione ad anello piatto morbida con una flangia a faccia piena, ma questo dovrebbe essere evitato. La superficie di tenuta di una flangia a faccia piena è progettata per estendersi dal diametro interno della flangia al suo diametro esterno. Se viene utilizzata una flangia ad anello piatto, l'area di tenuta effettiva è molto inferiore rispetto al design originale, aumentando così notevolmente la possibilità di perdite.

Guarnizioni Dure

Le guarnizioni dure (guarnizioni metalliche) hanno una piccola area di contatto di tenuta e sono utilizzate per applicazioni a pressione media o alta. Poiché le guarnizioni metalliche sono 'dure', devono avere una piccola superficie di tenuta per ottenere la pressione necessaria a deformare la guarnizione e ottenere una tenuta affidabile. Il tipo più comune di guarnizione metallica è il giunto ad anello, sebbene ne esistano altri, ad esempio anello a lente.

I materiali di costruzione tipici per le guarnizioni dure sono:

Vari gradi di acciaio (utilizzando cromo e/o molibdeno come materiale di lega), rame, ferro dolce.

Guarnizione a Giunto ad Anello (RTJ)

Guarnizione a Giunto ad Anello (RTJ)

Guarnizioni Composite

Le guarnizioni composite sono costituite da due o più materiali. Il materiale morbido è posizionato tra le superfici di tenuta di una flangia per creare la tenuta richiesta. Il materiale duro conferisce alla guarnizione maggiore rigidità e robustezza, che aiuta il materiale più morbido a resistere agli effetti di deformazione come schiacciamento, piegatura e scoppio. Le guarnizioni composite sono utilizzate in un ampio intervallo di pressioni e temperature e sono quindi disponibili in tutte le classi di pressione.

Guarnizione Composita a Spirale Avvolta

Guarnizione Composita a Spirale Avvolta

Le guarnizioni composite possono essere suddivise in tre categorie principali, queste sono la spirale avvolta, rivestite in metallo e camprofile. Di queste tre, il tipo a spirale avvolta è di gran lunga il più comune. Una guarnizione composita può essere utilizzata con una flangia a faccia rialzata, flangia a linguetta e scanalatura o una flangia maschio e femmina.

Etichette Guarnizione Composita a Spirale Avvolta

Etichette Guarnizione Composita a Spirale Avvolta

Agenti di Tenuta per Filettature

L'applicazione di giunti filettati è limitata a bassa pressione, tubazioni di piccolo diametro. Poiché le filettature sono spesso lavorate con imperfezioni, di solito viene utilizzato qualche tipo di agente di tenuta. Gli agenti di tenuta comuni includono:

Sigillante liquido – una forma di lubrificante liquido spesso combinato con composti come zinco, rame o nichel. L'olio di lino è un lubrificante liquido comune, ma adatto solo per l'uso con filettature di alta qualità.
Canapa da idraulico e pasta – utilizzata per sigillare filettature mal lavorate. Questo tipo di sigillante è anche noto come 'crine di cavallo e pasta'. La canapa ha sostituito per lo più l'uso del crine di cavallo nei mercati odierni.
Nastro sigillante per filettature – noto anche come 'nastro da idraulico' e 'nastro PTFE'. Il nastro viene avvolto sulle filettature e svolge una funzione simile a una guarnizione (il nastro viene schiacciato tra le filettature maschio e femmina per formare una tenuta). Tecnicamente, il nastro PTFE è un lubrificante e non un adesivo, sebbene molte persone non ne siano consapevoli.
Dope per tubi – una combinazione di un materiale sigillante e un veicolo solvente. Il dope per tubi viene applicato usando un pennello o una spatola sulla filettatura maschio, quindi il giunto viene assemblato. Il veicolo solvente evapora lasciando il materiale sigillante intrappolato tra le superfici delle filettature maschio e femmina.
Composti di resina anaerobica – un tipo di sigillante che si indurisce quando l'aria non è più presente; la supercolla è un tipo di adesivo anaerobico.

Ci sono vantaggi e svantaggi associati a ciascun tipo di agente di tenuta. Alcuni non sono adatti per alte temperature (nastro PTFE) e alte pressioni (tutti i tipi di nastro). Altri si restringono o si rompono durante il processo di indurimento (dope per tubi). Altri sono sporchi da lavorare (canapa da idraulico) o relativamente costosi (composti di resina anaerobica). Per basse pressioni e temperature, come nelle applicazioni idrauliche domestiche, la canapa da idraulico e il nastro per filettature sono gli agenti di tenuta più popolari.

Consiglio - quando si applica il nastro sigillante a una filettatura, è essenziale che il nastro sia applicato nella stessa direzione in cui la filettatura femmina verrà avvitata sulla filettatura maschio. Se la direzione di avvolgimento del nastro è errata, la filettatura femmina srotolerà il nastro mentre viene avvitata sulla filettatura maschio (quindi non si otterrà alcuna tenuta).