Selezione del Materiale della Flangia
Le flange possono essere fabbricate con diversi materiali. La scelta del materiale dipende dalle condizioni operative che la flangia dovrà affrontare. Alcuni fattori chiave delle condizioni operative includono la temperatura, la pressione e il tasso di corrosione.
Esempio 1
Alcuni materiali per flange non sono adatti per alte pressioni, mentre altri non resistono a temperature elevate, rendendoli inadatti per es. sistemi a vapore ad alta pressione.
Esempio 2
Ottone e bronzo sono leghe di rame con buone proprietà di resistenza alla corrosione. Pertanto, le flange in ottone o bronzo possono essere una scelta appropriata per es. un sistema di acqua di mare, poiché l'acqua di mare è corrosiva e le leghe a base di rame offrono resistenza alla corrosione.
Se un tubo è destinato a operare in un ambiente da moderatamente a altamente corrosivo, verrà applicato un margine di corrosione (CA)1. Il margine di corrosione è solitamente di 1/16, 1/8 o 1/4 di pollice (1.5, 3.0, 6mm, rispettivamente), con il valore CA che indica lo spessore aggiuntivo della parete di un tubo. Un tubo con uno spessore di parete aumentato può rimanere in servizio più a lungo di un tubo con uno spessore di parete più sottile; questo è vantaggioso se prolungare la vita utile del tubo fa convergere il suo intervallo di manutenzione con gli intervalli di manutenzione di altri componenti all'interno del sistema di tubazioni, cioè tutte le parti possono essere mantenute durante un unico periodo di fermo.
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Materiali delle Flange
Acciaio al carbonio (CS) è il materiale di costruzione delle flange più comune nell'industria del petrolio e del gas, sebbene i seguenti materiali per flange siano anche comunemente usati:
- Ghisa.
- Lega di nichel.
- Acciaio inossidabile.
- Bronzo.
- Ottone.
- Alluminio.
- Polimero sintetico (plastica).
Le flange accoppiate dovrebbero essere costruite con lo stesso materiale, e questo materiale dovrebbe essere lo stesso dei tubi a cui le flange sono montate. L'uso di materiali dissimili (materiali che non sono gli stessi) è sconsigliato.
Materiali diversi hanno caratteristiche diverse, quindi è difficile valutare l'affidabilità di un sistema se i componenti sono fabbricati con molti materiali diversi. Oltre a questo problema di affidabilità, può verificarsi corrosione galvanica2 se è presente un elettrolita (acqua, acqua di mare, ecc.); le flange sono talvolta elettricamente isolate3 per ridurre il rischio di corrosione galvanica.
Assemblaggio Flangia Isolata
L'immagine sopra mostra rondelle isolate e una boccola isolata. Questi componenti sono solitamente fabbricati con una qualche forma di plastica, che riduce la differenza di potenziale di tensione tra i componenti e quindi riduce drasticamente il rischio di corrosione galvanica. Le parti isolanti sono installate tra i metalli dissimili per impedire loro di entrare in contatto fisico tra loro. Si noti che la guarnizione stessa può anche formare un grande isolante tra le due superfici delle flange accoppiate, sebbene ciò dipenda dal tipo di guarnizione utilizzata.
1Il margine di corrosione è un fattore molto importante quando si calcolano le sollecitazioni all'interno di un sistema di tubazioni.
2La corrosione galvanica si verifica quando due metalli dissimili sono posti uno accanto all'altro e collegati elettricamente tramite un elettrolita.
3Gli isolanti sono solitamente fabbricati con materiali a base di polimeri (plastica, Teflon, ecc.); gli isolanti sono utilizzati per prevenire o ridurre il flusso di corrente elettrica.