Che cos'è una valvola a flangia?
Una valvola a flangia è un tipo particolare di valvola in cui una superficie rialzata, di solito a forma di labbro o anello all'estremità del raccordo della valvola, è accoppiata a una scanalatura sul lato a cui si collega. Ciò conferisce alla valvola una maggiore resistenza nelle tubazioni per impieghi gravosi come quella utilizzata nelle industrie chimiche e petrolifere. Le illustrazioni visive dell'aspetto di una flangia possono essere viste comunemente sulle ruote dei vagoni ferroviari o su quelle dei carrelli urbani, in cui il labbro o la flangia in acciaio della ruota si inserisce all'interno di una scanalatura sul binario lungo il quale scorre. Le dimensioni e i giunti delle flange sono realizzati in conformità a uno dei numerosi standard dominanti, tra cui lo Standard britannico (BS) adottato dallo Standard europeo (EN) 1092 nel giugno 2007, al quale anche lo standard American Society of Mechanical Engineers (ASME) conforme. Una valvola a flangia può anche essere realizzata secondo specifiche ANSI (American National Standards Institute) ampiamente utilizzate negli Stati Uniti.
I tipi di flange ampiamente utilizzati in contesti industriali di solito seguono una delle cinque forme dominanti, tra cui maschio e femmina (M&F), faccia sollevata (RF), giunto ad anello (RTJ), faccia piatta (FF) e linguetta- e-Groove (T&G) design. Esistono anche diversi tipi principali di modelli di valvole a flangia che utilizzano queste forme di flangia, tra cui valvole a sfera, valvole a farfalla, valvole di ritegno e valvole a saracinesca. Anche i raccordi flangiati sono realizzati con uno dei quattro metalli primari, inclusi acciaio, ghisa, alluminio o rame. Lo scopo principale che la connessione della flangia serve su qualsiasi progetto di valvola a flangia è che aumenta l'area della superficie accoppiata, aumentando la resistenza alla trazione del materiale che costituisce la connessione. Sia il diametro interno che quello esterno di una superficie della flangia sono misurati con precisione per misurare questa resistenza e valutare la valvola.
Il sistema di flange RF è considerato il modello più diffuso, in cui un anello viene sollevato sopra la superficie circolare piatta di una piastra di collegamento che è imbullonata in linea su una serie di tubazioni. Le dimensioni della flangia nel design RF sono direttamente proporzionali alla pressione che il raccordo flangiato è costruito per gestire, con la flangia ASME modello B16.5, ad esempio, con un'altezza della flangia di 1,6 millimetri (0,063 o 1/16 di pollice ), che può gestire una pressione volumetrica fino a 136 chilogrammi (300 libbre). Una flangia RF sporgente più alta di 6,4 millimetri (0,25 pollici) è valutata per gestire un livello di pressione fino a 1.134 chilogrammi (2.500 libbre). L'installazione di una valvola flangiata RF include anche una guarnizione in acciaio inossidabile a spirale che viene posizionata all'interno del tubo dove la valvola flangiata si accoppia al giunto scanalato sul raccordo opposto. Questa guarnizione è avvolta insieme a nastro di grafite e teflon, il che rafforza la resistenza del collegamento della valvola della flangia e del giunto del tubo in generale.
Altri tipi di flange vengono utilizzati per scopi molto specifici. La valvola a flangia FF ha una faccia piatta costruita con un materiale meno flessibile ma resistente, solitamente ghisa. Le flange FF come l'ASME B31.1 devono essere montate su misura su rivestimenti realizzati in acciaio al carbonio e giunti o la fragile natura della flangia in ferro può rompersi.
I design della flangia del giunto ad anello sono tra i più complicati e, in alcuni casi, utilizzano anelli di tenuta o guarnizioni in acciaio che impediscono alla flangia di entrare in contatto fisico con il giunto. Una valvola a flangia rotta può facilmente risultare se il tecnico schiaccia la guarnizione dopo aver stretto il collegamento, poiché alcune flange RTJ sono destinate a entrare in contatto con il lato opposto e altre no. Il design RTJ viene utilizzato principalmente in applicazioni con alta pressione e aumento della temperatura.
Mentre i disegni delle flange spesso sembrano molto simili e una flangia ANSI può assomigliare molto a una flangia ASME dopo l'ispezione visiva, non devono essere mescolati e abbinati. Se i raccordi delle valvole flangiate progettati da RTJ, T & G o F & M sono avvitati insieme, le superfici di contatto non si accoppieranno con precisione e la valvola non funzionerà. A partire dal 2011, inoltre, non esistono guarnizioni con diverse impostazioni della flangia su ciascun lato, come ad esempio F&M su uno e RTJ sull'altro, quindi possono verificarsi perdite pericolose da guarnizioni non funzionanti in un assieme difettoso.