Se i sistemi di tubazioni industriali fossero la rete vascolare di un corpo umano, le flange sarebbero le giunzioni cruciali che collegano questi vasi. La scelta della flangia giusta è fondamentale quanto la scelta dello stent vascolare adeguato. Termini come DN e PN ti hanno mai lasciato perplesso? Questo articolo demistifica queste specifiche della flangia, consentendoti di navigare con sicurezza nel mondo delle connessioni dei tubi.

Le flange fungono da connettori essenziali per tubi, valvole e altri componenti critici in ambienti industriali. Tuttavia, non tutte le flange sono uguali: sono disponibili in varie forme e dimensioni per soddisfare le diverse esigenze. La classificazione dipende da molteplici fattori tra cui forma, dimensioni, valori di pressione e composizione del materiale. I materiali comuni includono acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e acciaio legato, ampiamente utilizzati nelle applicazioni industriali.

La categorizzazione delle flange considera principalmente le proprietà meccaniche come la resistenza alla corrosione e i fattori ambientali. I tipi principali includono flange slip-on, flange filettate, flange a saldare, flange cieche e flange a faccia piatta (FF), ciascuna delle quali soddisfa esigenze di tubazioni specifiche. Una connessione flangiata prevede l'unione di componenti con flange imbullonate, mentre i metodi di produzione influiscono in modo significativo sulla qualità della flangia.

Gli standard internazionali regolano la produzione di flange in tutto il mondo. I sistemi chiave includono ASME (americano), PN/DIN (europeo), BS10 (britannico/australiano) e JIS/KS (giapponese/coreano). In particolare, nel 1996, l'American National Standards Institute ha interrotto la pubblicazione di B16.5 negli Stati Uniti, con ASME B16.5 che fungeva da suo equivalente.

DN sta per "diametro nominale", una misura standardizzata per la dimensione della flangia corrispondente al diametro del cerchio del bullone. È importante sottolineare che il DN non rappresenta le dimensioni effettive della flangia ma piuttosto un punto di riferimento del settore che garantisce la compatibilità del produttore. Il sistema DN si applica generalmente alle flange prodotte secondo la norma BS EN 1092, uno standard europeo che specifica i requisiti per le flange circolari in acciaio adatte sia per applicazioni a bassa/alta temperatura che a pressione. Quando si scelgono le flange, la composizione del materiale, i requisiti di pressione e le specifiche dell'applicazione devono integrare le considerazioni sul DN.

PN significa "pressione nominale", anteponendo il valore nominale di pressione della flangia. Ad esempio, una flangia PN16 può funzionare fino a 16 bar a 20°C. Le classificazioni PN standard includono PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN64 e PN100. Gli standard internazionali come ISO 7005-1 o DIN EN 2501 utilizzano il sistema metrico per specificare i valori di pressione e le dimensioni della flangia per queste serie.

Quando si definiscono le specifiche della flangia PN, è consigliabile fornire la pressione di esercizio effettiva. Sebbene i componenti possano condividere valori PN simili (ad esempio PN16), le loro capacità di pressione possono differire nonostante gli schemi di foratura compatibili.

Nella terminologia della flangia, "DN" indica la dimensione mentre "PN" indica la pressione nominale. Una designazione come DN100 PN10 specifica un diametro nominale di 100 mm con una capacità di pressione di 10 bar. Questa doppia specifica garantisce la corretta selezione della flangia per le dimensioni del tubo richieste e le pressioni del sistema.

La valutazione della pressione di una flangia indica la sua capacità di pressione massima a temperature specificate, un fattore critico per prevenire perdite o rotture. I valori vengono visualizzati come numeri seguiti da unità di pressione (ad esempio, "150 psi"). Diversi tipi di flangia (come il collo saldato e quello slip-on) presentano capacità di pressione diverse a causa delle differenze strutturali e di materiale.

PN16 indica un funzionamento sicuro a ≤16 bar (232 psi) fino a 120°C. Questa valutazione garantisce l'integrità del sistema contro fluidi/gas ad alta pressione, sebbene le prestazioni effettive dipendano da materiali, costruzione e condizioni operative.

Il "40" in PN40 indica una capacità di 40 bar a 20°C, progettata per requisiti di pressione più impegnativi.

Le flange PN100 resistono a 100 bar a 20°C, servendo le condizioni di pressione più rigorose. Allo stesso modo, PN6, PN10, PN16 e PN25 corrispondono rispettivamente a valori nominali di 6, 10, 16 e 25 bar a 20°C.

Una flangia DN 50 presenta un diametro nominale di 50 mm, il riferimento standard per i sistemi di tubazioni corrispondenti. Si noti che i diametri esterni effettivi possono superare le dimensioni nominali a causa dello spessore del materiale e delle facce delle flange rialzate.

L'American National Standards Institute (ANSI) stabilisce le specifiche statunitensi per dimensioni, materiali e pressioni delle flange. Una flangia PN100 equivale all'incirca a una classificazione ANSI Classe 600#.

I valori di pressione PN 40 si convertono approssimativamente in:

• 580 psi (libbre per pollice quadrato)
• 4 MPa (megapascal)
• 391 kgf/cm² (chilogrammi-forza per centimetro quadrato)

Queste conversioni forniscono indicazioni generali, sebbene i valori esatti possano variare leggermente in base a standard specifici.