La dimensione nominale del tubo è una convenzione di etichettatura, non una dimensione di produzione. A Flangia per raccordo per tubo in plastica ordinati con la stessa dimensione nominale possono essere prodotti correttamente secondo diverse famiglie di standard internazionali e solo uno di essi corrisponderà a un determinato pezzo di attrezzatura accoppiata. Il diametro della circonferenza dei bulloni, il numero di fori e la classe di pressione, non il numero della dimensione nominale, sono ciò che determina se una connessione a flangia è fisicamente compatibile. Questa distinzione è alla base di più controversie sugli appalti nel commercio internazionale di tubazioni rispetto a quasi ogni altro singolo problema relativo alle specifiche, proprio perché è invisibile su una semplice riga di ordine di acquisto che elenca solo dimensioni e materiale.
Ningbo Baodi Plastic Valve Co., Ltd. fa risalire le sue origini al 1979, quando le officine che l'hanno preceduta hanno prodotto la prima valvola a membrana in plastica della Cina, un prodotto che ha superato la valutazione del Ministero dell'industria chimica nel 1983. Quella disciplina di produzione iniziale relativa alla precisione dimensionale e all'affidabilità dei componenti di pressione è stata portata avanti quando l'azienda si è successivamente espansa nel settore dei tubi e raccordi in plastica industriali, compresi i componenti di connessione flangiati, nel 2006.
Principali famiglie standard di flange
Quattro famiglie standard rappresentano la grande maggioranza delle connessioni flangiate incontrate nel commercio internazionale di tubazioni industriali e ciascuna ha la propria logica su come vengono espressi il valore di pressione e la disposizione dei bulloni.
| ANSI/ASME B16.5 | Comune in tutte le Americhe e in molte specifiche EPC internazionali. Utilizza classi di classificazione (150, 300, ecc.), dove il numero di classe non corrisponde direttamente ad un valore di pressione ma ad un sistema di classificazione legato alla temperatura e al materiale. |
| DIN/EN 1092 | Comune a tutti i progetti europei e del Medio Oriente. Utilizza valori PN (PN6, PN10, PN16), espressi come valore di pressione nominale. Non intercambiabili dimensionalmente con ANSI alla stessa dimensione nominale, anche dove i numeri appaiono superficialmente vicini. |
| JIS B2220 | Comune in Giappone e in alcune parti dell'Asia. Utilizza la propria designazione di pressione della serie K (5K, 10K, 16K), spesso con un numero di fori per bulloni diverso rispetto a ANSI o DIN alla stessa dimensione nominale: un dettaglio che è facile trascurare quando si confrontano le tabelle fianco a fianco. |
| GB/T9119 | Standard nazionale cinese, ampiamente utilizzato per progetti in Cina. Non dovrebbe essere considerato dimensionalmente equivalente a DIN o JIS senza verifica, nonostante qualche somiglianza superficiale nella convenzione di numerazione. |
Una valutazione di Classe e una valutazione PN sono risposte a due domande diverse e non sono numeri direttamente intercambiabili, anche quando appaiono numericamente vicini. Trattare "Classe 150" e "PN16" più o meno come la stessa cosa, perché entrambi suonano come designazioni di moderata pressione, è una delle ipotesi più comuni e costose fatte dagli acquirenti che non hanno familiarità con gli appalti incrociati.
Parametri dimensionali da verificare
Al di là della famiglia standard stessa, diverse dimensioni specifiche determinano se una flangia funzionerà fisicamente come previsto e ciascuna merita una verifica indipendente anziché essere dedotta esclusivamente dalla dimensione nominale.
Diametro della circonferenza dei bulloni (BCD): il diametro del cerchio che passa per il centro di ciascun foro del bullone. Questa è la dimensione primaria che determina se i bulloni si allineeranno: due flange con la stessa dimensione nominale e diametro esterno possono comunque avere BCD diversi in base a standard diversi e una mancata corrispondenza BCD anche di pochi millimetri impedirà del tutto l'allineamento dei bulloni.
Conteggio e dimensione dei fori: gli standard differiscono nel numero di fori dei bulloni specificati per una determinata dimensione nominale e classe di pressione, nonché nel diametro del foro stesso. Una flangia con otto fori non può accoppiarsi perfettamente con una flangiata per quattro, anche se il BCD coincide.
Diametro esterno e spessore della flangia: secondario a BCD per il montaggio di base, ma rilevante per la sede e lo spazio della guarnizione in installazioni ristrette, in particolare dove la flangia si trova vicino a tubazioni adiacenti, acciaio strutturale o isolamento.
Viso rialzato o viso piatto: la geometria della faccia di tenuta deve corrispondere al tipo di guarnizione e al design della flangia di accoppiamento; mescolare flange a faccia sollevata e a faccia piatta senza una guarnizione adeguata può provocare una tenuta non uniforme e, in alcuni casi, una faccia della flangia incrinata sotto il carico dei bulloni, in particolare con materiali plastici che sono meno tolleranti alla concentrazione di sollecitazioni localizzate rispetto al metallo.
Diametro del foro: l'apertura interna deve corrispondere al diametro esterno o interno effettivo del tubo di collegamento a seconda del metodo di connessione (presa, rubinetto o stile con saldatura di testa), che a sua volta varia in base al materiale e alle convenzioni del produttore.
Considerazioni sui materiali e sulla valutazione della pressione
La compatibilità standard delle flange è solo metà della questione delle specifiche; il materiale e il suo rapporto pressione-temperatura costituiscono l'altra metà e i due non sono indipendenti. Una flangia in PVC, una flangia in CPVC, una flangia in PP e una flangia in PVDF classificate per la stessa classe di pressione nominale non funzioneranno necessariamente in modo identico alla stessa temperatura operativa, poiché ciascun materiale termoplastico ha la propria curva di declassamento della pressione dipendente dalla temperatura.
Flange in PVC sono l'opzione più ampiamente specificata per il trattamento dell'acqua a temperatura ambiente, il trasferimento generale dell'acqua industriale e il servizio chimico a resistenza moderata, offrendo un equilibrio favorevole tra costo, resistenza alla corrosione e resistenza meccanica all'interno dell'intervallo di temperature nominali.
Flange in CPVC estendono l'intervallo di temperature utilizzabili significativamente al di sopra del PVC standard, rendendoli la scelta standard quando sono coinvolti servizi con acqua calda o prodotti chimici a temperature elevate, pur mantenendo gran parte del profilo di resistenza chimica del PVC.
Flange in PP sono selezionati principalmente per la loro resistenza a un'ampia gamma di acidi, alcali e solventi e sono comunemente utilizzati nel trattamento delle acque reflue, nella gestione degli effluenti industriali e nella lavorazione chimica generale dove la resistenza chimica del PVC è insufficiente.
Flange in PVDF rappresentano il livello superiore di resistenza chimica e termica tra i comuni materiali termoplastici e sono generalmente specificati per servizi chimici aggressivi, gestione di fluidi di grado semiconduttore o farmaceutico e applicazioni in cui sono richieste contemporaneamente elevata purezza e ampia compatibilità chimica.
Ningbo Baodi Plastic Valve Co., Ltd. detiene una licenza nazionale per la produzione di componenti per tubazioni a pressione per apparecchiature speciali, una qualifica specificatamente legata alla produzione di componenti per tubazioni a pressione, comprese le connessioni flangiate, e produce flange in tutta la gamma di materiali per supportare progetti con diversi requisiti chimici e termici.
Priorità di riferimento della verifica
Quando lo standard applicabile è incerto (una situazione comune quando un acquirente acquista un componente sostitutivo o di espansione per apparecchiature installate anni prima o apparecchiature originariamente fornite da un produttore diverso) diverse fonti di riferimento presentano diversi livelli di affidabilità e gli acquirenti dovrebbero comprendere la gerarchia tra di esse.
Il riferimento più affidabile è il disegno dimensionale del produttore dell'attrezzatura di accoppiamento, poiché riflette la flangia come effettivamente prodotta piuttosto che come teoricamente specificata da uno standard generale. Laddove un disegno non è disponibile, la misurazione fisica di una flangia installata esistente (diametro della circonferenza dei bulloni, numero di fori, diametro del foro e diametro esterno) fornisce dati diretti e verificabili. Il documento relativo alle specifiche delle tubazioni del progetto è la seconda fonte più affidabile, in particolare per i progetti di nuova costruzione in cui le specifiche sono state scritte per governare l'intero sistema di tubazioni. Il paese o la regione dell’installazione dovrebbero essere trattati solo come un indicatore generale, mai come un riferimento unico, poiché le apparecchiature acquistate a livello internazionale non sempre seguono lo standard più comune nella regione di installazione: una nave con standard europeo potrebbe benissimo essere installata in un sito di progetto in una regione in cui l’ANSI è altrimenti dominante.
Foratura personalizzata e OEM
Laddove l'attrezzatura di accoppiamento non è standard, è specifica per regione o non corrisponde più a una tabella attualmente pubblicata (una situazione frequente con attrezzature più vecchie o fuori produzione) le flange possono essere prodotte in base a un disegno dimensionale o a un campione fisico fornito dal cliente anziché a uno standard di catalogo. Ciò richiede la conferma della fattibilità degli utensili prima del preventivo, poiché i modelli di bulloni personalizzati possono richiedere attrezzature di foratura dedicate a seconda del volume di produzione e delle dimensioni della flangia, ed è comune per i progetti di retrofit in cui l'attrezzatura originale non è più in produzione e nessuna parte del catalogo è adatta.
Per la distribuzione con marchio privato o marchio OEM - un accordo che Ningbo Baodi Plastic Valve Co., Ltd. sostiene per un certo numero di suoi partner distributori internazionali - anche i requisiti di marcatura della designazione standard dovrebbero essere confermati all'inizio, poiché alcuni mercati di esportazione richiedono che lo standard applicabile sia visibilmente marcato sulla faccia della flangia o sull'imballaggio per lo sdoganamento e la tracciabilità dell'installazione, e l'aggiornamento di questo marchio dopo l'inizio della produzione è più difficile che specificarlo in anticipo.
Aspettative di test e documentazione
Gli acquirenti internazionali, in particolare quelli che si riforniscono per industrie regolamentate o grandi progetti infrastrutturali, in genere si aspettano che un pacchetto di documentazione accompagni un ordine di flange oltre ai componenti fisici stessi. Ciò include comunemente rapporti di ispezione dimensionale che confermano il diametro della circonferenza dei bulloni, il numero di fori e il foro rispetto allo standard stabilito; certificazione del materiale che conferma il grado e il lotto della resina; e, per applicazioni critiche in termini di pressione, dati di test idrostatici o di pressione di scoppio che dimostrino che la flangia soddisfa la sua classe di pressione nominale alla temperatura specificata.
Ningbo Baodi Plastic Valve Co., Ltd. mantiene la certificazione ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, un quadro che supporta una documentazione di qualità coerente, gestione ambientale e pratiche di sicurezza sul lavoro in tutti i cicli di produzione, rilevanti non solo per il processo di garanzia della qualità dell'acquirente ma spesso per i propri clienti a valle o organismi di regolamentazione che possono richiedere prove del sistema di qualità del produttore come parte dell'approvazione del progetto.
Considerazioni su bullonatura e installazione specifiche per le flange in plastica
Le flange in plastica si comportano in modo diverso sotto il carico dei bulloni rispetto alle flange in metallo e gli installatori abituati alle tubazioni metalliche a volte mantengono abitudini di torsione inadeguate per i componenti termoplastici. Poiché la plastica ha un modulo di elasticità inferiore ed è più incline a strisciare sotto carico sostenuto rispetto al metallo, una coppia eccessiva di un bullone flangiato in plastica non crea semplicemente una tenuta più stretta, ma può rompere la faccia della flangia, distorcere la superficie di tenuta o causare un rilassamento dello stress a lungo termine che alla fine riduce la tensione del bullone al di sotto del livello necessario per una tenuta affidabile.
È necessario seguire i valori di coppia specificati dal produttore, generalmente forniti per dimensione nominale e materiale, anziché un valore di coppia generico applicato in modo uniforme su tutte le dimensioni e i materiali della flangia. I bulloni devono essere serrati gradualmente secondo uno schema a croce (stella) anziché in sequenza attorno al cerchio, in modo che la compressione della guarnizione si sviluppi uniformemente su tutta la superficie anziché concentrarsi in modo non uniforme su un lato mentre il lato opposto rimane sottocompresso. Un secondo passaggio di serraggio, eseguito dopo che la guarnizione ha avuto il tempo di assestarsi, spesso 24 ore dopo l'installazione iniziale, in particolare per servizi a temperature elevate, aiuta a compensare il rilassamento della guarnizione che è più pronunciato nel primo giorno di servizio che successivamente.
Anche il supporto immediatamente adiacente a un giunto flangiato è più importante sulle tubazioni in plastica che su tubazioni metalliche di dimensioni comparabili, poiché il tubo in plastica ha una rigidità intrinseca inferiore per resistere al peso e ai carichi di dilatazione termica che altrimenti sarebbero sostenuti in parte dal tubo stesso. Una connessione a flangia non supportata o sottosupportata ha maggiori probabilità di sviluppare una perdita a causa del carico irregolare della guarnizione nel tempo, indipendentemente dal fatto che la flangia e la guarnizione siano state specificate correttamente in primo luogo.
Errori comuni di specifica che vale la pena verificare direttamente
Numerosi errori ricorrenti rappresentano una quota sproporzionata di ritardi nei progetti legati alla flangia e ciascuno di essi è semplice da verificare prima che venga effettuato un ordine piuttosto che dopo l'arrivo della spedizione. Il primo è presupporre che la sola dimensione nominale garantisca la compatibilità, discussa ampiamente in precedenza, che rimane la causa più frequente di spedizioni non corrispondenti nel commercio internazionale. Il secondo è specificare una classe di pressione basata sulla normale pressione operativa del sistema senza margine, quando molte specifiche di progetto richiedono un fattore di sicurezza superiore alle normali condizioni operative e senza un requisito di margine esplicito dichiarato dall'acquirente, un produttore in genere si adatterà esattamente alla pressione dichiarata anziché assumere un margine aggiuntivo. Il terzo trascura la compatibilità della guarnizione come una questione separata dalla compatibilità del materiale della flangia: una flangia in PVDF chimicamente resistente accoppiata con un materiale di guarnizione incompatibile continuerà a fallire sulla guarnizione e la selezione del materiale della guarnizione merita la stessa revisione di compatibilità chimica del corpo della flangia stessa. Il quarto è la mancata specifica del tipo di superficie di tenuta (rialzata o piatta) quando si ordina una coppia di accoppiamento da fonti diverse, il che può comportare due flange tecnicamente corrette che tuttavia non si sigillano correttamente insieme senza un'appropriata guarnizione di transizione.
Lista di controllo per la conferma dell'approvvigionamento
Prima di effettuare un ordine di flangia, quanto segue dovrebbe essere confermato e documentato per iscritto tra acquirente e fornitore, idealmente come parte dell'ordine di acquisto o di un allegato tecnico di accompagnamento piuttosto che lasciato alla comprensione verbale: l'esatta famiglia standard e la classe di pressione richiesta dalle specifiche del progetto o dall'attrezzatura di accoppiamento; diametro della circonferenza del bullone e numero di fori, verificati in modo incrociato indipendentemente dalla dimensione nominale piuttosto che presupposti da una tabella di catalogo; se la specifica del progetto consente la sostituzione dello standard (ad esempio, accettando un equivalente DIN dove originariamente era specificato ANSI) o richiede uno standard con nome esatto senza alcuna sostituzione consentita; tracciabilità del materiale e documentazione di ispezione necessaria per lo sdoganamento o l'accettazione tecnica a destinazione; il tipo di faccia di tenuta (rialzata o piatta) e la sua compatibilità con la guarnizione prevista; e, per ordini grandi o critici, se l'approvazione di un campione o del primo articolo debba precedere la produzione completa, in particolare quando la quantità dell'ordine è abbastanza grande da far sì che un errore di perforazione colpisca molte unità contemporaneamente.
Per i distributori e gli appaltatori EPC che gestiscono più tipi di flangia in un unico progetto - che copre diverse dimensioni nominali, classi di pressione e talvolta più materiali - consolidare l'ordine con un unico produttore in grado di produrre l'intera gamma riduce il rischio di incoerenza dimensionale tra lotti provenienti da fonti diverse. Ningbo Baodi Plastic Valve Co., Ltd. esporta in più di 60 paesi e ha fornito flange insieme alla sua più ampia gamma di valvole in plastica e raccordi per tubazioni a distributori e appaltatori di progetti che gestiscono esattamente questo tipo di ordini con specifiche multiple, attingendo a un'esperienza di produzione che risale al 1979 e a una gamma di prodotti che è cresciuta sostanzialmente da quando l'azienda è passata ai tubi e raccordi in plastica industriali nel 2006.